Das Eisenbahnwesen auf der Weltausstellung in Brüssel 1910. Von Ingenieur A. Bucher, Tegel bei Berlin. Lokomotiven. (Fortsetzung von S. 69 d. Bd.) Das Eisenbahnwesen auf der Weltausstellung in Brüssel 1910. Die Zylinder entsprechen der bei allen preußischen Heißdampflokomotiven üblichen Bauart, wie sie bereits in der Z. d. V. d. I. 1902, S. 152 u. ff. eingehend beschrieben ist, ebenso die Kolben und Stopfbuchsen (s. D. p. J. 1907, Bd. 322, S. 524). Alle diese Schmidtschen Konstruktionen haben sich nach einigen Verbesserungen in achtjährigem Betriebe im allgemeinen gut bewährt und sind auch von ausländischen Eisenbahnverwaltungen zum Teil übernommen worden. Damit der Dampfkolben freischwebend im Zylinder gehalten wird und die drei Ringe lediglich zum Dichten dienen, wird die Kolbenstange hinten vom Kreuzkopf getragen und durch eine lange Führungsbüchse im vorderen Zylinderdeckel geführt. Die schädlichen Räume betragen im Mittel 12 v. H. Textabbildung Bd. 326, S. 97 Fig. 18. Der Kolbenschieber von 150 mm und 13 mm Einströmkanälen hat die aus D. p. J. Band 322, S. 524 bekannte Bauart mit festen Ringen und geheizter Buchse. Dieser Rundschieber hat eine große Zahl von Ausführungen nur bei den Preußischen Staatsbahnen erreicht, während die ausländischen Heißdampfschieber durchweg federnde Ringe enthalten. Alle Heißdampf-Kolbenschieber haben innere Einströmung, so daß die Schieberstangen-Stopfbuchsen nur noch mit dem Auspuffdampf in Berührung kommen; als Material für die Dichtungslinsen innerhalb des Heißdampfes ist Flußeisen verwendet, naturgemäß wird aber auch dieses infolge der hohen Temperaturen spröde, die Dehnung nimmt ab bis auf 5 v. H. Neuerdings hat auch Schmidt den Schieber mit festen Ringen vollständig verlassen und bringt nun den Kolbenschieber mit einem breiten, federnden Ringe nach Fig. 18 zur Anwendung, sowohl mit als auch ohne Trickschen Ueberströmkanal. Um ein zu starkes Anpressen oder Zusammendrücken des breiten Ringes zu vermeiden, sind hinter diesem Ringe dampfdichte Räume geschaffen, die durch radial im Ring gebohrte Löcher von 5 mm mit dem äußeren Dampfkanal in Verbindung stehen. Dadurch entsteht auf beiden Seiten des Ringes gleicher Druck, das Dichten des Ringes wird also nur allein durch seine Federspannung bewirkt. Die Ringe sind so auf der Schieberstange fixiert, daß die Schnittfuge immer über den breiten Steg im Kanal der Buchse hinweggleitet. Neben dieser neueren Schmidtschen Konstruktion werden seit einiger Zeit bei den Preußischen Staatsbahnen auch noch andere Schieberarten ausgeprobt; eine neue 2B-Schnellzuglokomotive der hier beschriebenen Gattung S 6 erhält gegenwärtig Ventilsteuerung mit Gleichstrom-Zylindern nach System Stumpf. Die Schmierung der Kolben und Schieber erfolgt durch eine sechsstempelige Schmierpresse, Patent Dicker & Werneburg, Halle a. S., sie steht im Führerhaus links und erhält ihren Antrieb vom linken Kuppelzapfen durch ein leichtes Gestänge, wobei zwecks Auswechselung auch der rechte Kuppelzapfen stets die entsprechenden Bohrungen erhält. Für den Leerlauf der Maschine ist an jedem Zylinder ein Luftventil eingebaut, ebenso haben die Zylinderdeckel besondere Sicherheitsventile. Da bei Fahrten mit geschlossenem Regler die Kolbenschieber nicht abklappen können, wie dies bei Flachschiebern der Fall ist, so haben alle Heißdampflokomotiven eine Druckausgleich-Vorrichtung (Fig. 19) mit 60 mm lichtem Durchmesser erhalten, die es dem Führer ermöglicht, mittels eines besonderen am Kessel rechts entlang führenden Zuges einen Drehschieber zu öffnen, der beide Zylinderenden durch einen Kanal miteinander verbindet, zur Vermeidung des Vakuumsaugens und zu hoher Kompressionen. Auf dem Blasrohr ist zur Verhinderung des Ansaugens von Lösche aus der Rauchkammer nach den Schiebern oben eine Klappe angebracht, die durch einen kleinen Apparat am Rauchkammermantel entsprechend selbsttätig bewegt wird. Auf der Blasrohrmündung sitzt ein kleines Voröffnungsventil (Fig. 20), das sich zur Vermeidung eines Abhebens der geschlossenen Klappe öffnen soll, sobald Druck im Blasrohr entsteht. Ob ein solches Ventil in der Rauchkammer immer funktionieren wird, ist fraglich. Textabbildung Bd. 326, S. 98 Fig. 19. Textabbildung Bd. 326, S. 98 Fig. 20. Textabbildung Bd. 326, S. 98 Fig. 21. Die Anordnung der Gleitstangen, der Treib- und Kuppelstangen ist aus Fig. 10, S. 65, ersichtlich. Die Kuppelstange hat infolge des festen Radstandes eine Länge von 3 m. Beträgt das Reibungsgewicht für jedes Rad 8500 kg, der Druck auf die Stange beim Anfahren (bei einem Reibungskoeffizienten von 4,3) also P=\frac{8,500}{4,3}\,.\,\frac{1050}{315}=6600 kg. so ergibt sich in der Schaftmitte der Stange mit dem Querschnitt Fig. 21 eine Knicksicherheit in senkrechter Richtung (beide Enden frei) von S_x=\frac{\pi^2\,.\,E\,.\,J_x}{P\,.\,L^2}=\frac{10\,.\,2200000\,.\,815}{6600\,.\,300^2}=30 und in wagerechter Richtung (beide Enden eingespannt) von S_y=\frac{4\,\pi\,.\,E\,.\,J_y}{P\,.\,L^2}=\frac{4\,.\,10\,.\,2200000\,.\,368}{6600\,.\,300^2}=13,6. Die Zugfestigkeit im kleinsten Querschnitt ist k_z=\frac{6600}{39}=264 kg/qcm. Da die Biegungsbeanspruchung infolge der Schwungkraft selbst bei hohen Geschwindigkeiten über 100 km/std. verhältnismäßig klein bleibt, so scheint hiernach die Stange im Schaft etwas reichlich bemessen zu sein, es ließe sich durch etwelche Verringerung des Querschnittes am Gewicht der Kuppelstange, also auch an den rotierenden Massen noch etwas sparen. Während bei den bisherigen Ausführungen zwecks Schonung der Gleise auf den Ausgleich der hin- und hergehenden Massen in den Gegengewichten ganz verzichtet war, sind diese Massen bei den Rädern der ausgestellten Lokomotive erstmalig so weit ausgeglichen, daß die am Rade auftretende Fliehkraft 3 v. H. des ruhenden Raddruckes beträgt, d.h. für jedes Rad C=\frac{8500\,.\,3}{100}=255 kg. Textabbildung Bd. 326, S. 98 Fig. 22. Auf den Kurbelkreis bezogen (Fig. 22), kommen also von den etwa 330 kg betragenden HH-Massen einer Maschinenseite unter Zugrundelegung von 110 km Höchstgeschwindigkeit i. d. Std. zum Ausgleich Ma=\frac{C}{4\,.\,r\,.\,n^2\,.\,\sqrt{\frac{1}{2}\,.\,\left(\frac{a}{b}\right)^2+\frac{1}{2}}} Ma=\frac{255}{4\,.\,0,315\,.\,5,5^2\,.\,\sqrt{\frac{1}{2}\,.\,\left(\frac{2040}{1500}\right)^2+\frac{1}{2}}}=5,6 kg. Dieser Betrag reduziert sich im Verhältnis \frac{\mbox{Kurbelradius}}{\mbox{Gegengewichtsabstand}} auf das Gegengewicht zu G=5,6\,.\,\frac{315}{830}=2,1 kg. das ist so viel wie gar nichts, namentlich wenn man in Betracht zieht, wie ungenau die Radstern-Gegengewichte im Stahlguß meistens ausfallen. Textabbildung Bd. 326, S. 98 Fig. 23. Der große Ueberschuß an nicht ausgeglichenen hin- und hergehenden Massen muß daher auf dem Führerhaus fühlbare Zuck- und Drehbewegungen zur Folge haben, zu deren Abschwächung eine steife, sorgfältig ausgeführte Tenderkupplung (Fig. 23) eingebaut und die 750 mm lange, aus 12 Lagen 90 × 13 bestehende Stoßbufferfeder mit einer Spannung von 8000 kg eingebracht wurde. Die Hauptkuppelbolzen sind durch eine Fig. 23. kräftige Zugstange mit Gelenkbolzen miteinander verbunden; damit eine Abnutzung durch Reibung möglichst verhindert wird, ist für gute Schmierung der Zapfen gesorgt. Ein sattes Anliegen der Kuppelbolzen in ihren Lagern wird erreicht durch eine von der Maschinenbauanstalt Breslau konstruierte Ausbohrvorrichtung, welche auf Lokomotive und Tender aufgeschraubt wird. Mittels eines entsprechend eingerichteten Zahnradgetriebes werden von einer Vertikal- oder Horizontal-Bohrmaschine zwei Messer angetrieben, welche die Lagerung glatt, zentrisch und genau zum Zapfen passend ausschaben. Zum Ankuppeln des Tenders an die Lokomotive, wobei die Spannung der Feder von 8000 kg überwunden werden muß, dient eine abnehmbare Spannvorrichtung (Fig. 24). Vor dem Einbringen wird jede Feder bei der erwähnten Anfangsspannung durch eine besondere Einrichtung auf ihre Pfeilhöhe geprüft und die Länge der Stoßbuffer für dieses Stichmaß eingerichtet. Textabbildung Bd. 326, S. 99 Fig. 24. Die Kurbelzapfen der Treibräder wurden zur Verminderung des Flächendruckes in den Lagern verstärkt und die Länge des Treibzapfens noch dadurch vergrößert, daß der Bund zwischen Treib- und Kuppelzapfen in Wegfall gekommen ist. Die (für innere Einströmung) nacheilende Gegenkurbel ist in normaler Weise aufgeschraubt. Auch die Achsschenkel sind mit 210 mm und 200 mm Länge sehr kräftig bemessen. Zur Verminderung der wagerechten Flächendrücke, die bei dem großen Zylinderdurchmesser bedeutend größer sind als die senkrechten vom abgefederten Lokomotivgewicht, haben die teueren, dreiteiligen Achslager, Patent Obergethmann, Verwendung gefunden. Das Achsbuchsgehäuse läuft auf aufgeschraubten Gleitschuhen aus Rotguß. Zur Schmierung der Stahlguß-Bügelgleitbacken sitzen auf dem Radkasten besondere Schmiergefäße mit Kupferröhrchen. Die Tragfedern mit 13 Lagen 90 × 13 aus Federstahl sind auf 1300 mm verlängert, die Biegungsbeanspruchung ergibt sich hierbei zu k_b=\frac{P\,.\,6\,.\,l}{n\,.\,b\,.\,h^2}=\frac{3000\,.\,6\,.\,650}{13\,.\,90\,.\,13^2}=59 kg/qmm und die Durchbiegung f=\frac{l^2}{h}\,.\,\frac{k\,b}{E}=\frac{650^2}{13}\,.\,\frac{59}{2200000}=87 mm. Die Federn der beiden gekuppelten Achsen sind durch Ausgleichhebel verbunden, die Unterstützung des in den Federn hängenden Lokomotivkörpers erfolgt also in zwei Punkten. Die Steuerung nach Heusinger-Walschaert ist leicht, da der kleine Kolbenschieber nur geringe Reibung verursacht. Die Umsteuerung erfolgt durch zweiteilige Rotgußmutter auf einfacher Steuerschraube mit rechtsgängigem Flachgewinde und Kurbel. Zur Ausbalancierung dient eine Rückziehfeder an einem kurzen auf der sehr leichten Steuerwelle aufgekeilten Hebel zwischen den Rahmen. Die Einströmdeckung der Schieber beträgt + 38 mm, die Ausströmdeckung – 2 mm, das lineare Voreilen 5 mm konstant. An Stelle der sonst üblichen, im Einsatz gehärteten Flußeisen-Buchsen haben die Steuerungsbolzen Buchsen aus Phosphorbronze erhalten. Der Rahmen besteht aus zwei 25 mm starken Hauptrahmen-Platten, die durch eine Reihe von Querverbindungen aus Blech sehr kräftig abgesteift sind. Das Drehgestell preußischer Bauart mit Plattenrahmen hat 40 mm Spiel nach jeder Seite, die Rückstellung erfolgt durch zwei Blattfedern. Bremse. Die Luftdruckbremse, Bauart Knorr, Boxhagen-Berlin, wirkt durch einen vor der Treibachse an der Horizontalversteifung befestigten 11'' Bremszylinder auf die beidseitig der Kuppelräder angebrachten Bremsklötze (Fig. 25), wobei die Bremswelle schwingend aufgehängt ist. Beträgt das Reibungsgewicht 34 t, so berechnet sich der Bremsdruck bei gewöhnlicher Bremsung mit 2 at zu Textabbildung Bd. 326, S. 99 Fig. 25. P=\frac{\pi}{4}\,.\,27,5^2\,.\,2\,.\,\frac{45,8}{22,1+15,8}\,.\,\left[\frac{45}{35,5}+\frac{12}{20}\,.\,\left(\frac{65,7}{22,2}+\frac{65,7}{22,2}\right)+\frac{53,3}{30}\right] P = 1200 • 8 = 9600 kg oder \frac{9600\,.\,100}{34000}=28,2 v.H. und bei Schnellbremsung mit 7 at Luftdruck zu P = 4150 • 8 = 33200 kg oder \frac{33200\,.\,100}{34000}=97 v. H. des Reibungsgewichtes. Textabbildung Bd. 326, S. 99 Fig. 26. a = linke Türe von innen gesehen; b = Holzbelag. Das Führerhaus mit einfachem Holzdach und Lüftungsaufbau ist sehr kräftig gehalten und gut abgesteift. Decke und Vorderwand haben eine Verstrebung gegen den Kesselrücken, die Vorderwand ist gerade, unter Weglassung der bisherigen „Windschneide“, die vorderen Fenster sind mit Schutzschirm versehen. Die seitliche Tür hat einen besonderen Türverschluß (Fig. 26), bestehend aus einem Griffhebel, der am Drehpunkt mit einer Spiralfeder versehen ist, welche den Hebel gegen die nach innen öffnende Tür drückt. Dieser Hebel ist zum Befahren der Krümmungen auch in wagerechter Richtung drehbar. Die Fensterscheiben dürften mit Rücksicht auf die hohen Geschwindigkeiten eine Glasstärke von 6–8 mm erhalten. Die Verteilung der drei Ziehbänder an der Bekleidung des Rundkessels ist ungleich; durch entsprechende Anordnung von nur zwei Bändern ließen sich leicht drei gleiche Felder abteilen. Am Schornstein ist hinten ein Ansatz mit Flansch angegossen zur Aufnahme des Abdampfrohres der Luftpumpe. Ein eigenartiges unmotiviertes Aussehen bei allen preußischen Lokomotiven gewährt auf dem vollkommen runden Kessel der viereckige, scharfkantige Sandkasten. Die Anbringung dieses Kastens auf dem Kessel ist überhaupt nur bei Tenderlokomotiven mit seitlich liegenden Wasserkasten geboten, bei den Lokomotiven mit besonderem Tender läßt sich der Sandkasten stets auf oder noch besser unter der Plattform einbauen, wobei für die Eingußöffnung ein genügend großer Deckel in der Plattform vorgesehen wird. Ist die Plazierung des Sandkastens auf dem Rundkessel unbedingt notwendig wegen der Trocknung des Sandes, so sollte doch eine runde Form gewählt werden, die bei richtiger Abstufung mit den übrigen Rundkörpern ein architektonisches Bild erzeugt. Auch die Plattform ist infolge der steilen Abstufung vorn unsymmetrisch, bei entsprechend geänderter Form hätten sich beide Abstufungen, die am Führerhaus und die vordere, genau symmetrisch ausbilden lassen. An Sonderausrüstungen sind noch zu nennen: Ein Preßluftsandstreuer, System Knorr, eine Ruß-Ausblasevorrichtung für die Ueberhitzerrohre, ein nicht registrierender Geschwindigkeitsmesser der Deutschen Tachometerwerke, Berlin, Gasbeleuchtungs-Einrichtung und Dampfheizung. Textabbildung Bd. 326, S. 100 Fig. 27. Der Tender mit 21,5 cbm Wasserfassung und Raum für 5 t Kohlen läuft auf zwei Drehgestellen, deren Räder mit Druckluft und von Hand durch Exterbremse beidseitig gebremst werden. Die Bauart ist aus Fig. 27 ersichtlich. Textabbildung Bd. 326, S. 100 Fig. 28. Sowohl die Lokomotive als auch der Tender war äußerst sorgfältig ausgeführt, ihr Ausstellungszustand war ausgezeichnet gut, sämtliche Rohre am Kessel waren sauber angeordnet und ohne Knicke verlegt. Der Anstrich war wie bei allen preußischen Lokomotiven und Tendern über der Plattform dunkelgrün lackiert, Kessel mit schwarzen Bändern und roter Einfassung, Rahmen und Räder dagegen rotbraun gestrichen. Das Triebwerk war blank, ebenso Buffer und Fußtrittsäulen, auch die blanken Ränder an den Deckeln der Tenderachsbuchsen nahmen sich gut aus; alles in allem ein harmonisches Bild, das große Sorgfalt und guten Geschmack erkennen ließ. Die geöffnete Rauchkammertür gab dem Beschauer Einblick in die weiß gestrichene Rauchkammer. Leistungen. Die hier beschriebene 2B-Heißdampf-Schnellzuglokomotive hat die Aufgabe, die 2B- und 2B1-Vierzylinder-Naßdampf-Verbundlokomotiven de Glehnscher und Hannoverscher Bauart zu ersetzen. Es wurden daher seitens der Preußischen Staatsbahnen zahlreiche Versuchs- und Vergleichsfahrten ausgeführt, deren Betriebsresultate eine große Ueberlegenheit dieser Heißdampflokomotive in bezug auf Schleppleistung, Wasser- und Kohlenverbrauch zweifellos ergeben haben. Da die mit der neuesten Bauart 1910 gemachten Versuchsfahrten noch nicht abgeschlossen bezw. leider noch nicht bekannt sind, so seien hier nur die Resultate zweier Versuchsfahrten aus dem Jahre 1906 (aus Garbe, Die Dampflokomotiven der Gegenwart, Verlag Julius Springer), wiedergegeben. Diese Fahrten fanden auf der 2 × 172,5 km langen Strecke von Breslau nach Sommerfeld und zurück im Frühjahr 1906 statt. Die Strecke ist ziemlich flach, der Scheitel in Armadebrunn hat einen Höhenunterschied gegenüber Sommerfeld von 155 – 84 = 71 m, gegenüber Breslau 155 – 121 = 34 m, die größte Steigung ist 1 : 200, der kleinste Kurvenhalbmesser 550 m. 1. Fahrt. Mit einem Wagenzug von 306 t, bestehend aus neun vierachsigen D-Wagen, wurde die ganze Strecke in 224 Minuten durchfahren, woraus sich eine mittlere Fahrgeschwindigkeit vom 93 km/Std. ergibt. Die Höchstgeschwindigkeit betrug 123 km/Std. Der gesamte Materialverbrauch stellte sich auf 4800 kg Kohlen und 30,8 cbm Wasser, es wurden also auf 1 qm Rostfläche durchschnittlich 450 kg Kohlen i. d. Std. verbrannt. 2. Fahrt. Mit einem Wagenzug von 361 t, bestehend aus elf vierachsigen D-Wagen, wurde die Strecke in 251 Minuten durchfahren, wobei sich die mittlere Fahrgeschwindigkeit ergab zu 83 km/Std. Die Höchstgeschwindigkeit betrug 122 km/std. Materialverbrauch: 5450 kg Kohlen und 32 cbm Wasser, auf 1 qm Rostfläche wurden also i. d. Std. 420 kg Kohlen verbrannt. Bei diesen beiden Fahrten wurden mit 90–100 km Geschwindigkeit Dauerleistungen von 1100–1200 PSi ohne Ueberanstrengung des Kessels erreicht, die Höchstleistung betrug nach den aufgenommenen Schaulinien (Fig. 28) 1440 PSi. Die Füllung betrug im Mittel 0,28, die Ueberhitzung erreichte durchschnittlich 320°. (Fortsetzung folgt.)