DER LOKOMOTIVBAU AUF DER INTERNATIONALEN INDUSTRIE- UND GEWERBE-AUSSTELLUNG IN TURIN. Von Schwickart, Ingenieur in Cöln-Kalk. SCHWICKART: Der Lokomotivbau auf d. Internat. Industrie- u. Gwerbe-Ausstellung Turin. Inhaltsübersicht. Die Internationale Industrie- und Gewerbe-Ausstellung in Turin bietet eine günstige Gelegenheit die Fortschritte des Lokomotivbaues zu studieren. Neben bekannten Typen mit zum Teil interessanten Neuerungen, sind die vom Auslande u.a. ausgestellten 2-C-1 Lokomotiven erwähnenswert. Güterzug- und Kleinbahnmaschinen sind ebenfalls wirksam vertreten. Ueber die konstruktiven Einzelheiten, sowie die Leistungen der einzelnen Lokomotiven wird im folgenden berichtet. ––––– Das 50 jährige Bestehen des Königreichs Italien gab den Anlaß, in diesem Jahre in Turin eine Internationale Industrie- und Gewerbe-Ausstellung zu eröffnen als eine Huldigung der einzelnen Nationen. Damit war der Großindustrie und dem Gewerbe Gelegenheit geboten, den mit den Jahren gewachsenen regen geschäftlichen Verkehr mit Italien zu zeigen und durch Beschicken der Ausstellung ihre Interessen zu fördern. Im ganzen entstand dadurch ein zusammenhängendes Bild des italienischen Bedarfs. In diesem Sinne ist es nur begreiflich, daß schon wieder eine Ausstellung zustande kam, und daß ein großer Teil der dort zu sehenden Fabrikate für Italien bestimmt ist. In folgendem berichten wir kurz über den Bau der auf der Ausstellung vertretenen Lokomotiven. Textabbildung Bd. 326, S. 705 Fig. 1.Rostanordnung Bauart „Menner“ (Längsschnitt). I. Die Lokomotiven der deutschen Firmen. Einen Ueberblick über die ausgestellten Lokomotiven und deren Hauptabmessungen geben Tab. 1 und 2. Ferner sind eine feuerlose Lokomotive Nr. 24, 0–B–0 von J. A. Maffei, München und eine Preßluftlokomotive Nr. 25, 0–C–0 von A. Borsig, Berlin, ausgestellt. Diese Abteilung bietet eine Menge neuer Typen sowie neuzeitiger Verbesserungen an bekannten. Vor allem aber ist die große Anzahl Kleinbahnlokomotiven, die in Brüssel vermißt wurden, bemerkenswert. An Hand der von den Firmen in liebenswürdiger Weise zur Verfügung gestellten Unterlagen gibt der Verfasser im folgenden eine Beschreibung der einzelnen Lokomotiven. A. Personen- und Schnellzuglokomotiven. 1. 2–C–1 Vierzylinder-Verbund-Heißdampf Schnellzuglokomotive der Württembergischen Staatsbahnen (Maschinenfabrik Eßlingen, Eßlingen). Dem Bauprogramm lag zugrunde: Beförderung von Schnellzügen von 350 t Wagengewicht auch bei ungünstigster Witterung auf ‰ Steigung mit 100 km/Std., auf 10‰ in der Geraden mit 60 km, in Krümmungen von weniger als 700 m Radius mit 55 km/Std. Die Höchstgeschwindigkeit soll 110 km betragen. Eine eingehende Beschreibung verlohnt sich nicht, da eine solche mehrfach schon erschienen ist. Hervorzuheben ist die Rostanordnung, Bauart „Menner“. Nach Fig. 1 erfolgt die Dampfzuleitung durch das Rohr b zu den Abzweigungen c. Von da führt je eine Längsbrause d links und rechts des Kipprostes zwischen den Roststäben und parallel zu diesen liegend durch, deren Austrittsöffnungen Tabelle 1. Textabbildung Bd. 326, S. 706 Gattung; Heißdampf; Naßdampf; Aussteller; Empfänger; Personen- und Schellzuglokomotiven; Maschinenfabrik Eßlingen; Württembergische Staatsbahnen; Sächsische Maschinenfabrik, Chemnitz; Sächsische Staatsbahnen; Berliner Maschinenbau-A.-G.; Preußisch-hessische Staatsbahnen; Breslauer A. G., Breslau; Krauß & Co., München; Bayerische Staatsbahnen; Hannoversche Maschinenbau-A.-G.; Italienische Staatsbahnen; Güterzuglokomotiven; J. A. Maffei, München; Henschel & Sohn, Kassel; Rumänische Staatsbahnen; Orenstein & Koppel (Arthur Koppel); A. Borsig, Berlin; Sardinische Eisenbahn; Nebenbahnlokomotiven; Type Ciriè-Lanzo; Francesco Cinzano & Cie, Turin; Società Nazionale in Iseo; Rangierlokomotiven; Unione Zucckeri, Mailand; Straßenbannlokomotiven; Tramvie Vicentine Vicenza; Type Società Vicentine; Schmalspurlokomotiven; Société Decauville, Rom-Paris Diese Lokomotive wurde zurückgezogen. in die Durchbrüche der Roststäbe einmünden und den Dampf über die ganze Breite des Rostes durchstreichen lassen. Die Regelung der Dampfzuführung geschieht mittels des Ventils h (½ '' 1. W.). Nach Angabe ist der Dampfverbrauch sehr gering. Durch die Durchbrechung der Roststäbe ergibt sich erhöhte Luftzuführung, damit Kühlung des Rostes. Der durch die Dampfbrause zugeführte Sauerstoff und Wasserstoff bewirkt eine rationelle Brennstoffausnutzung und eine Steigerung der Dampferzeugung. Ebenfalls vermindert der durchströmende Dampf ein Verschlacken und Anbacken der Kohlen an den Roststäben, die hierdurch eine größere Lebensdauer erhalten. Ueber die im August 1909 gemachten Versuchsfahrten sei erwähnt: Auf der Strecke Mühlacker-Ulm (134 km) wurden vier Versuchsfahrten unternommen mit 308, 373, 408 und 478 t Zuglast hinter dem Tender, deren Mittelwerte in Tab. 3 wiedergegeben sind. Die durchschnittliche Kesselspannung betrug 15 at, die Spannung im Hochdruckzylinder 13,6 at, im Niederdruckzylinder 4 at. Der Wirkungsgrad der gesamten Maschine stellt sich nach der Tabelle zu 75 v. T. Kessel sowohl wie Maschine arbeiteten zufriedenstellend. Bei 500 kg Kohlen f. d. qm Rostfläche wurden 3660 kg Wasser verdampft, womit der Dampfverbrauch 7,8 kg/PS beträgt. Der Tender ist nicht ausgestellt. 2. 2–C–0 Vierzylinder-Verbund-Heißdampf-Schnellzuglokomotive der Kgl. Sächsischen Staatsbahnen (Sächsische Maschinenfabrik, vorm. Rich. Hartmann, Chemnitz). Die Sächsischen Staatsbahnen beschafften in den Jahren 1904/05 2–C–0 Vierling Heißdampflokomotiven. Im Betriebe sollen diese Maschinen gegenüber der 2–B–1 Vierzylinder-Verbund-Naßdampfschnellzuglokomotive keine wesentliche Kohlenersparnisse f. d. t/km ergeben haben, weshalb 1907/08 2–C–0 Verbund-Heißdampflokomotiven in Auftrag gegeben wurden, die den geliegten Erwartungen auch entsprachen. Beide Ausführungen zeigten den Nachteil eines relativ großen Eigenwiderstandes, daß im Gefälle mit Dampf gefahren werden mußte. Zudem zeigten sich häufige Anbrüche an den Kurbelzapfen der Kropfachsen. Nach diesen Beobachtungen entschloß sich die Sächsische Staatsbahnverwaltung 1909 2–C–0 Zweizylinder-Heißdampf-Schnellzuglokomotiven mit Zwillingswirkung zu beschaffen, von denen eine Maschine in Brüssel ausgestellt war. Es ist auffallend, daß die Bahnverwaltung auch mit dieser Maschine schlechte Resultate erzielt haben will, während andere Bahnverwaltungen nach eingehenden Versuchen von ihrer Wirthschaftlichkeit überzeugt sind. Bei der in Turin ausgestellten Maschine (Fig. 2) ist man Tabelle 2. Hauptabmessungen. Lokomotiven Lokomotive Nr 1 2 3 4 5 6 Gattung 2 – C – 1 2 – C – 0 2 – C – 0 2 – B – 0 1 – C – 2 T 0 – C – 0 T Zylinderdurchmesser mm 2 × 4202 × 620 2 × 4302 × 620 4 × 430 4 × 550 2 × 530 2 × 370 Kolbenhub „     612     630      630     630      560    550 Treibraddurchmesser „   1800   1885    1980   2100    1500 1520 Laufraddurchmesser „   1000   1045    1000   1000      960 – Schleppraddurchmesser „   1240 – – –      960 – Fester Radstand „   3800   4100    4700   3000    3600 3600 Ganzer Radstand „ 11040   8450    9100   8100    9150 3600 Dampfüberdruck kg       15       15       12       12       13     12 Feuerbüchsheizfläche qm       15   12,83   13,57   12,05   10,32    6,2 Rohrheizfläche „     193 133,42 140,68 124,93 100,62     73 Ueberhitzerheizfläche „       53       41     52,9   40,32       35 – Gesamtheizfläche „     261 187,25 207,15   177,3 145,94 79,2 Rostfläche „    3,95    2,75     2,61      2,3    2,34    1,3 Leergewicht t    75,9    67,8     70,7    56,4       68 29,4 Dienstgewicht „       85 74,02   77,72       62       92 38,3 Adhäsionsgewicht „    47,6   47,6   50,92       35      48 38,3 Wasservorrat cbm – – – –     14   4,5 Kohlenvorrat kg – – – – 4500 1700 Tender Raddurchmesser mm    1000    1000   1000 – – Fester Radstand „    1550    1800   1550 – – Totaler Radstand „    4600    5600   4600 – – Leergewicht t     21,5   24,87    21,5 – – Dienstgewicht „     46,8   61,87 50,24 – – Wasservorrat cbm       20      21       30    21,5 – – Kohlenvorrat kg   5500   5000 7 5 – – Textabbildung Bd. 326, S. 707 Fig. 2. deshalb wieder zur Vierzylinder-Verbundanordnung in Verbindung mit Heißdampf übergegangen. Der Raddurchmesser ist von 1570 mm auf 1885 mm erhöht worden; man hat der Maschine damit mehr den Charakter einer Schnellzuglokomotive gegeben. Durch die Anwendung der Verbundanordnung ist der Kesseldruck von 12 auf 0 at gestiegen, so daß der Kessel schwerer und infolge häufiger Undichtigkeiten größere Unkosten entstehen. Die Zugkraft beträgt Z=0,5\,.\,12\,.\,\frac{55^2\,.\,60}{157}=6900 bei der Zwilling-Heißdampflokomotive und Z=0,4\,.\,15\,.\,\frac{68^2\,.\,63}{188,5}=9200 bei der Verbundlokomotive, demnach 32 v. H. größer. Programmäßig soll die 2–C–0 Vierzylinder-Verbundlokomotive a) 420 t Wagenzug auf 10 v. T. mit 45 km, b) 240 „ „ „ 10 „ „ 60 „ befördern. Diesen würde nach v. Borries eine Zugkraft von a) 1113 + 490 + 4940 = 6543 kg, b)   792 + 602 + 3140 = 4534 kg entsprechen. Tabelle 3. Wagen-gewichtt Steigungv. T. vkm Füllungv. H Luftl. Indiz.LeistungNiPS LeistungamZughakenNzPS Indiz.ZugkraftZikg ZugkraftamZughakenZzkg Ver-dampfungs-heizflächeNi/qmPS Rauch-kammer Feuer-büchse . mmWS 1 373 7,95 80 62 120 50 1870 1400 6320 4750        9 2 408 3,26 91 56 130 60 1760 1320 5220 3900 8,5 3 408 7,85 73 64 160 80 1830 1400 6770 5200 8,8 4 408 7,95 74 62 125 55 1785 1340 6520 4900 8,6 5 478 3,26 89 57 125 55 1860 1420 5790 4400 8,9 6 478 7,85 62 63 150 80 1780 1400 7650 6000 8,6 7 478 7,95 65 64 115 45 1700 1320 7060 5500 8,2 8 478 22,4 38 70   60 30 1230   810 8750 5750 5,9 Die Leistungen betragen 1100 PS resp. 1000 PS, oder 6,3 resp. 5,8 PS/qm Heizfläche. Diese Leistungen bei 2,1 resp. 2,8 Umdr. i. d. Sek. reichen nicht an die einer Zwillings-Heißdampflokomotive heran. Wenn die 2–C–0 Zwillings-Heißdampflokomotive der Sächsischen Staatsbahnen unter den gleichen Annahmen wie a und b bei kleineren Rädern eine größere Umdrehungszahl i. d. Sek. hat, dabei ihre Verdampfungsheizfläche um 10 v. H. größer ist, so dürfte hierin der Grund der Unwirthschaftlichkeit zu suchen sein. Textabbildung Bd. 326, S. 708 Fig. 2a. Steuerungsschema. A = Zwischenwelle; B = Nachfüllschieber; C = Steuernde Kante des Nachfüllschiebers, D = Hauptschieber, E = Gesteuerte Kante des Hauptschiebers, I Steuernde Kante des Hauptschiebers für Nachfüllvorrichtung. Außer dem Triebwerk entsprechen die übrigen Teile im wesentlichen denen der in Brüssel ausgestellten Maschine. Die Rostfläche ist mit 2,75 qm um 0,5 qm, die Heizfläche mit 187,25 um 16 qm verkleinert. Die Anzahl der Rauchrohre beträgt 24 Stück von 119/127 , die der Siederohre 144 Stück von 45/50 mm . Der feste Achsstand ist von 3500 auf 4100, der gesamte von 7200 auf 8450 mm vergrößert. Der Ausschlag des Drehgestells von 38 gibt diesem die Möglichkeit, die Maschine in Kurven bis 180 m zu führen, ohne Anlaufen der ersten Kuppelachse an der Außenseite. Die Hochdruckzylinder liegen innen, die Niederdruckzylinder außen und greifen sämtlich auf die erste Kuppelachse an. Um Anbrüche an den Kurbelzapfen vorzubeugen, ist die Kropfachse aus Nickelstahl und nach Frémont ausgeführt. Frémont beseitigt die Rißbildungen, indem er die Verbindung mit dem Kurbelblatt aufhebt. Die Kurbelblätter sind rund mit einem ovalen mitten beigedrücktem Ausschnitt in der Mitte. Die Firma Krupp in Essen, die das alleinige Ausführungsrecht des Patents für Deutschland und Oesterreich besitzt, hat eingehende Versuche mit diesen Achsen angestellt, die zu Gunsten der Frémont-Achse ausgefallen sind. Beim Eintreiben von Keilen zwischen die Kurbelblätter zeigte sich bei den Kurbelblättern ohne Ausschnitt schon bald ein Bruch in der Hohlkehle des Kurbelarmes, während bei denen mit Ausschnitt erst viel später Anrisse in den Kurbelblättern und als Fortsetzung achsial im Zapfen eintraten. Die Dampfverteilung erfolgt bei sämtlichen Zylindern durch Kolbenschieber. Die Hochdruckschieber haben eine innere Einströmdeckung von 37 mm und eine Ausströmdeckung von 6 mm. Die Abdichtung des Kolbenschiebers Tabelle 4. Steuerung Textabbildung Bd. 326, S. 709 Füllung der Nachfüllvorrichtung v.H.; Vorwärts; Rückwärts; Zugehörige Füllung im Niederdruckzylinder; Hochdruckfüllung; Voröffnung; Größte Oeffnung für den Dampfeintritt; Verhältnis der größten Oeffnung zum Zylinderquerschnitt; Größte Oeffnung des Dampfeingangskanals f.d. Dampfaustritt; Füllung; Vorausströmung; Kompression; Voreinstromung; Schieberhub; Steinbewegung; Der Stein bewegt sich aus dem Kulissenmittel nach oben im Maximum erfolgt nach Bauart Fester. Der Niederdruck-Kolbenschieber wurde nach Angaben der Bahnverwaltung zweiteilig ausgeführt. Die zwei Hälften werden durch eine Plattfeder gegen die Schieberbüchsen gepreßt, Kolbenringe sind nicht vorgesehen. Die Schieber arbeiten mit äußerer Einströmung und besitzen in der oberen Schieberhälfte einen Trick-Kanal, während der Verbindungskanal in der unteren Hälfte liegt. Die Heusinger-Steuerung bewegt die äußeren Niederdruckschieber; die Uebertragung auf die inneren Hochdruckschieber erfolgt durch Zwischenwelle. Die Anordnung und Dampfverteilung der Steuerung zeigt Fig. 2a und Tab. 4. Die Steuerung des Hochdruckschiebers ergibt bei voll ausgelegter Kulisse eine Füllung von nur 55 v. H. des Kolbenweges. Auf diese Weise ergab sich ein größerer Schieberweg bei niederen Füllungsgraden und größere Kanalöffnungen für den eintretenden und austretenden Dampf, wodurch die Drosselung des Dampfes gemindert wurde. Um beim Anfahren die erforderlichen Füllungen von 80–85 v. H. zu erhalten, sind Nachfüllschieber nach Lindner in die Verteilungsschieber eingebaut, die bei Füllungen über 55 v. H., also nach Abschluß der Verteilungsschieber, dem Hochdruckzylinder Frischdampf zuführen. Fig. 2a zeigt die Anordnung des Nachfüllschiebers und läßt die kleinen Querschnitte der Zugangsöffnungen erkennen. Durch Versuche wurde festgestellt, daß diese Querschnitte zum sofortigen Anfahren genügen und ein plötzliches und zu weit gehendes Ansteigen der Zugkraft beim Anfahren ausschließen. Dieses würde beim gemeinschaftlichen Anziehen zweier unter 90° versetzter Kurbeln eintreten. Andererseits lassen sich die Perioden des gemeinschaftlichen Anziehens zweier versetzter Kolben erheblich verlängern und sich hierdurch die anfängliche Anzugskraft des nach Abschluß der gemeinschaftlichen Periode allein zum Anzug gelangenden Kolbens wesentlich erhöhen. Allerdings wird beim Fahren während der Expansionsperiode etwas Dampf nachströmen, ohne jedoch die Schaulinie merklich zu beeinflussen oder schädliche Wirkung zu zeigen. Bei voll ausgelegter Steuerung wird ein Kreuzhahn geöffnet, der Frischdampf in den Verbinder und vor die Niederdruckkolben strömen läßt. Die in Fig. 3 dargestellten Diagramme lassen erkennen, daß die Anzugskraft gleichmäßiger ist, die Sicherheit des Anfahrens und Vermeiden des Schleuderns gegeben ist. Die Einströmquerschnitte werden bis 31 v. H. die Ausströmquerschnitte um 32 v. H. vergrößert. Die Dampfersparnisse sind derart, daß bei üblichen Füllungen von 20–25 v. H. mit einer um 5 v. H. geringeren Füllung gefahren werden kann. Textabbildung Bd. 326, S. 710 Fig. 3.Lokomotive Nr. 2. Steuerung ohne Nachfüllung; Steuerung mit Nachfüllung. Kanaleröffnung, sowie Anzugskräfte bei voll ausgelegter Steuerung und größtem Schieberhube = 136 mm. Schaulinie der Anzugskräfte unter Berücksichtigung der Treibstangenlänge. – Zeunersche Schieberschaulinie ohne Berücksichtigung der Treibstangenlänge. Zylinderdurchmesser d = 610 mm. – Kolbenhub h = 630 mm. – Treibraddurchmesser D = 1885 mm. – Dampfüberdruck p = 12 at. – Länge der Treibstange L = 1210 mm. Größte Anzugskraft eines Kolbens auf den Radumfang übertragen, ohne Berücksichtigung der Treibradlänge. Adhäsionsgew. = 47700 kg ⅕ d. Adh. = 9540 kg. Maßstab für Adhäsionsgew, und Anzugskräfte 1080 kg – 1 mm. Umfang des Ein- und Ausströmkanals = 51 cm, dargestellt für eine 2–C–0 Zweizylinder-Zwillings-Heißdampflokomotive; Füllungsgrad; Schieberhub; Kanaleröffnung; Querschnitt für den Dampfeintritt qcm; Austrittskanaleröffnung bei Beginn des Kolbenhubes Abgebremst werden mit einer Westinghouse-Schnellbremse durch sechs vor den gekuppelten Rädern angeordnete Bremsklötze 32000 kg gleich 66 v. H. des Adhäsionsgewichts und durch vier Klötze 11820 kg gleich 44 v. H. der Drehgestellast. (Fortsetzung folgt.)