Mechanisch betriebene Wagen in Frankreich. Bericht von Peter Climentitsch v. Engelmeyer. Mit Abbildungen. Mechanisch betriebene Wagen in Frankreich. Verschiedene Typen. Wir wollen in Nachstehendem die bis zur typischen Form ausgebildeten Wagen schematisch beschreiben, sodann die hauptsächlichsten Theile eingehender betrachten, und am Schluss einige allgemeine Betrachtungen anknüpfen. Textabbildung Bd. 297, S. 105 Fig. 1.Wagen mit Benzinmotor. Wagen mit stehendem, vorn befindlichem Benzinmotor.Fig. 1 und 2 stellen eine zweisitzige Victoria von der Fabrik Panhard und Levassor dar. A ist ein Benzinmotor nach Daimler in Cannstatt, dessen Arbeit durch die Reibungsmuffen B einer Achse übertragen wird, längs deren eine lange Hülse gleitet, die drei (oder vier) Zahnräder C trägt. Diese sind mittels des Hebels D verschiebbar und ertheilen einer Transmissionswelle drei (oder vier) verschiedene Geschwindigkeiten, ferner treiben sie mittels konischer Zahnräder auch eine andere Welle F1, welche im Wagen quer liegt und an den Enden Zahnräder trägt, von denen Galle-Ketten zu den Hinterrädern gehen. Die Achse F1 trägt auch eine Bandbremse, verbunden mit dem Pedal F. Textabbildung Bd. 297, S. 105 Fig. 2.Wagen mit Benzinmotor. Textabbildung Bd. 297, S. 105 Fig. 3.Wagen mit Benzinmotor. Textabbildung Bd. 297, S. 105 Motor nach Daimler. Ausserdem ist noch eine Backenbremse G1 mit dem Hebel G angebracht. Zum Lenken des Wagens dient der Hebel E in Verbindung mit einem weiter unten zu beschreibenden Mechanismus E1E2. Der Wagen hat hölzerne Räder mit eisernen Reifen. Textabbildung Bd. 297, S. 106 Wagen von Roger mit Benzinmotor. Wagen mit stehendem, hinten befindlichem Benzinmotor.Fig. 3 zeigt die Ansicht des Wagens von Peugeot. Die vordere Achse ist bedeutend weniger belastet als bei der vorigen Type. Derselbe Motor nach Daimler ist hinten bei A angebracht, Fig. 4 und 5, welche den später zu erwähnenden interessanten Rahmen darstellen. Man muss noch den ganzen Uebertragungsmechanismus der ersten Type hinzudenken, nur umgekehrt angebracht. Aehnliche Theile sind mit gleichen Buchstaben bezeichnet. Statt des langen Lenkhebels E ist hier ein Handrad verwendet. Die Räder gleichen denen des Fahrrades. Textabbildung Bd. 297, S. 106 Fig. 8.Zugwagen mit Rohrenkessel von Dion und Bouton. Wagen von Roger mit liegendem Benzinmotor. In Fig. 6 und 7 ist A ein 3pferdiger Motor nach Benz mit einem Schwungrade D dargestellt. C sind zwei Riemen, deren Gebrauch das Eigenthümliche des Systems bildet. Die Transmissionswelle B bringt mittels zweier Galle-Ketten die Bewegung der Räder hervor. E ist der Carburator, der einen Vorrath Benzin für 40 km enthält. Unter dem hinteren Sitz ist ausserdem noch ein Benzinbehälter für 100 km angebracht. Die Steuerung ist der oben beschriebenen ähnlich. Das Bestreben des Constructeurs ist darauf gerichtet, die vordere Achse möglichst zu entlasten. Textabbildung Bd. 297, S. 106 Fig. 9.Zugwagen mit Rohrenkessel von Dion und Bouton. Zugwagen mit Röhrenkessel.Fig. 8 und 9 stellen einen solchen Wagen von Dion und Bouton dar, eine Art Locomotive für gewöhnliche Wege. Beide Achsen sind gleich belastet; die vordere trägt den Kessel B und das Brennmaterial (Koks), die hintere den Wasserbehälter E und die Maschine C. Der Schornstein H ist nach unten gerichtet. Jeder Wagen kann von seinem Vordergestell abgenommen und mit dem Zugwagen, wie abgebildet, verbunden und im Drehpunkte A aufgestellt werden. Der Zugwagen ist bestimmt, schwere Lastwagen und Omnibus zu befördern und hat einen 20pferdigen Motor. Textabbildung Bd. 297, S. 106 Fig. 10.Dampfwagen mit einem Serpollet-Kessel. Dampfwagen mit einem Serpollet-Kessel. Hier ist (Fig. 10) die hintere Achse mehr belastet als die vordere. Auf den eigenthümlichen Kessel werden wir noch zurückkommen. Es bezeichnet R Koksvorrath, E Wasserbehälter, DD Kästen für Werkzeuge und Gepäck. Der Motor M wirkt auf die hinteren Triebräder mittels einer Transmissionswelle und zweier Galle-Ketten. Der Hebel Am dient zur Steuerung und auch zum allmählichen Bremsen. E ist eine starke Bremse. L Hebel auf eine Pumpe wirkend, um den Motor in Gang zu setzen, wovon Weiteres unten. Textabbildung Bd. 297, S. 106 Fig. 11.Wagen mit Accumulatoren von Jeantaud. Wagen mit elektrischen Accumulatoren von Jeantaud. Die Accumulatoren werden in den Kasten A (Fig. 11) eingestellt. Die Dynamomaschine wirkt mittels einer Zahnübersetzung auf die hintere Achse. Zur Steuerung dient der Hebel E, der die ganze Vorderachse dreht sammt der längs dieser Achse und im Wagen quer angebrachten Feder F. Derselbe Constructeur hat auch eine andere Vorrichtung zur Steuerung hergestellt, welche auf der Fig. 2 durch EE1E2 angedeutet und weiter unten beschrieben ist. Der Rahmen. Der Rahmen wird aus ∟-, I-, ⊏- und ⃝-Eisen gebaut. Am wenigsten wiegt ein Rahmen aus Röhreneisen; er ist aber auch am theuersten. Mustergültig als solcher ist der auf den Fig. 4 und 5 dargestellte Rahmen von Peugeot, der aus kaltgezogenen Stahlröhren wie ein Fahrradrahmen hergestellt ist. Es bildet sich somit ein verzweigter Innenraum, der zugleich als Behälter des Kühlwassers dient, wozu die grosse Oberfläche sich gut eignet. Die Röhren sind inwendig sorgfältig lackirt. Die Circulation des Wassers wird mittels einer kleinen Centrifugalpumpe unterhalten. Die Fig. 12 und 13 stellen verschiedene Verbindungen dieser Röhren dar. Der ganze Rahmen ist sehr steif. Die Sitze sind auf den Röhren CC (Fig. 4 und 5) befestigt, die Maschine auf den Röhren DD. Textabbildung Bd. 297, S. 107 Fig. 12. Textabbildung Bd. 297, S. 107 Fig. 13. Oefter sieht man aber flache Rahmen. Da sich solche doch im Wege elastisch biegen, so trachtet man darnach, sämmtliche Maschinentheile in die Ebene des Rahmens zu bringen, damit dieselben durch die Verbiegungen nur geringen Einfluss erfahren. Der Rahmen liegt auf gewöhnlichen Wagenfedern, die auf den Achsen befestigt sind. Die Räder. Die Räder haben meistens hölzerne Speichen und einen eisernen Kranz. Vorder- und Hinterräder sind nicht selten verschiedener Construction (s. z.B. Fig. 8). Die treibenden (hinteren) Räder wurden früher auf der Achse befestigt und diese drehte sich mit denselben. Jetzt aber ist man zur Anordnung unbeweglicher Achsen und sich auf denselben drehender Räder zurückgekehrt, deren jedes für sich durch Galle-Ketten getrieben wird (s. Fig. 3, 6, 7 und 10). Die Fig. 3 gibt elegante Räder von der Art des Fahrrades wieder. Die Räder drehen sich auf Kugeln, haben Stahldrahtspeichen und Gummireifen. Diese Räder nebst den Röhrenrahmen (Fig. 3, 4, 5, 12 und 13) bilden die Eigenthümlichkeit der Wagen der Fabrik Peugeot, die bisher Fahrräder fertigte und dieselben Principien auf die Construction mechanischer Wagen übertragen hat. Dass die Reibung beträchtlich vermindert ist, hat der Versuch gelehrt; nur soll die Erfahrung noch nachweisen, ob nicht die Abnutzung eine zu rasche sein wird. Sind die Speichen aus Holz, so vermeidet man es, die Triebkraft von der Nabe durch dieselben zu übertragen und befestigt man den Zahnkranz, der die Galle-Kette aufnimmt und auf den Fig. 6, 7 und 10 sichtbar ist, direct auf den Speichen. Im Zug wagen von Dion und Bouton (Fig. 8) ist die Triebkraft der sich drehenden Achse E unter Vermeidung der Speichen direct auf den Kranz M durch den stählernen elastischen Stern G übertragen. Die Reifen sind aus Eisen, Stahl oder Gummi. Die letzteren bewahren die Maschine und die Reisenden vor den Stössen, sind aber theuer und nicht genügend dauerhaft; zudem gleiten sie manchmal mehr als die eisernen, besonders bei Herbstregen und klebrigem Wege. Die Reifen erstellt jeder Constructeur nach Belieben des Bestellers und man darf sagen, dass die Reifenfrage ihrer technischen Lösung noch harrt. So ist bemerkt worden, dass ein Eisenreifen von gewöhnlicher Dicke und 75 mm Breite leicht bricht. Macht man ihn 45 mm dick, so wird er zerfetzt. Zusammengeschweisst aus weichem Stahl wird er so breitgedrückt, dass er auf der Oberfläche 90 mm misst. Harter Stahl eignet sich zu deren Verfertigung nicht, weil er unschweissbar ist. Somit ist schon die Ansicht ausgesprochen worden, dass man auch für mechanische Wagen ganze Bandagen walzen sollte, was vielleicht mit der Zeit auch geschehen wird. Ausserdem kommt es noch vor, dass bei langsam gehenden Dampfmotoren die Reifen sich an den Stellen mehr abnutzen, die der grössten Wirkung der Kurbeln entsprechen. Die Transmission. Ist der Wagen mit einem langsam gehenden Dampfmotor versehen, so ist die directe Uebersetzung gebräuchlich. Das sind aber die selteneren Fälle; die meisten Wagen haben schnell laufende Motoren, von denen die mit Dampf betriebenen etwa 300 Touren machen, wie z.B. der Benzinmotor Benz. Dagegen macht der Benzinmotor Daimler 600 bis 700 Touren und die Dynamomaschine 1000 bis 1300. Die Galle-Kette ist allgemein im Gebrauch. Sie ist aber immer offen und dem Staube ausgesetzt. Bei der Abnutzung erweitert sich aber der Gang und die ganze Kraft wird auf die Zahnspitze übertragen. Ausserdem muss noch eine Vorrichtung vorgesehen werden, um die Achsen ein wenig verschieben zu können. Um diese Uebelstände thunlichst zu vermindern, versucht jetzt Serpollet die auf der Fig. 14 abgebildete Kette, wo alle sich reibenden Körper, das sind die Glieder A und die Röhren C, aus gehärtetem Stahl, dagegen alle auf Zug arbeitenden Theile, eventuell die Glieder B und die Bolzen D, aus weichem Eisen bestehen. Die Bolzen D stellt man in Entfernungen von etwa 50 cm von einander, zwischen dieselben Nieten E. Manche Fabrikanten versuchen die Uebertragung unter Vermeidung von Ketten nur mit Zahnrädern herzustellen, was bei grösseren Kräften (etwa über 5) geboten erscheint. So im Zugwagen Fig. 8 und 9 mit seinem 20pferdigen Motor. Umgekehrt sucht Roger (Fig. 6 und 7) Zahnräder durch Riemen zu ersetzen, was bei einer Achsenentfernung von nur etwa 1 m kaum rationell erscheint, um so mehr als auch noch keine Vorrichtung zum Spannen getroffen werden konnte. Textabbildung Bd. 297, S. 107 Fig. 14.Galle-Kette nach Serpollet. Der Benzinmotor soll möglichst gleichförmig mit der vortheilhaftesten Geschwindigkeit laufen. Den Rädern soll aber nach Belieben verschiedene Geschwindigkeit ertheilt werden. Bei Roger (Fig. 6 und 7) macht der Motor 300 Touren und die Riemen übertragen auf den Wagen zwei Grenzgeschwindigkeiten von 5 und von 20 km stündlich. Das theilweise Verschieben der Riemen von den losen Scheiben auf die festen und die Regelung des Luftzutrittes im arbeitenden Gasgemisch bewirkt alle mittleren Geschwindigkeiten. Andere Constructeure, die den Daimler-Motor anwenden, der 600 bis 700 Touren macht, gebrauchen eine dreifache oder vierfache Zahnradübersetzung (s. Fig. 2), welche auch drei oder jetzt durchweg vier Geschwindigkeiten dem Wagen zutheilen wie folgt: Die drei Geschwindigkeiten sind: 7, 16, 25 km in der Stunde Die vier Geschwindigkeiten sind: 6, 12, 18, 24 km in der Stunde oder 5, 9, 15, 22 „ „ „ „ Textabbildung Bd. 297, S. 108 Fig. 15.Reibungsmuff. Der Reibungsmuff B (Fig. 2) zwischen Motor und Uebertragungswelle hat zuweilen die auf der Fig. 15 dargestellte Construction: Die Achse E, die ihrer Länge nach mittels der Hebel D (Fig. 2) verschiebbar ist, trägt zwei konische Scheiben A und B, welche in die entsprechenden Hohlscheiben hineingepresst werden und zwar so, dass die gleitende und mit Federn versehene Scheibe B zuerst, sodann die feste A in Berührung kommt und so die Uebertragung eine allmähliche wird. Die konischen Flächen beider Scheiben sind mit Leder bedeckt. Jedoch finde ich in allen jetzt in Construction begriffenen Wagen eine einzelne Scheibe A. Textabbildung Bd. 297, S. 108 Fig. 16.Bremse. Zwei Bremsen gibt man gewöhnlich jedem Wagen bei: eine mit Backen und eine mit Band. Erstere ist auf den Fig. 1, 2 (GG1), 8, 10 sichtbar. Letztere ist in Fig. 2 angedeutet (FF1) und auf der Fig. 16 dargestellt. Auf der Transmissionswelle sitzt eine zweirandige Scheibe A, auf welche das Stahlband BC einmal aufgewunden ist. Das Ende B ist an den Rahmen des Wagens befestigt, das Ende C wird mittels des Pedals F (Fig. 2, 3 und 10) angezogen. Da Gummiräder keine Backenbremse zulassen, so begnügt man sich mit einer einzigen Bandbremse, die dann mit einem Pedal und einem Hebel verbunden wird. Vorrichtung zum Lenken des Wagens. Textabbildung Bd. 297, S. 108 Fig. 17.Vorrichtung zum Lenken des Wagens. Die Vorderachse ist entweder wie in gewöhnlichen Wagen als Vordergestell auf einem Bolzen drehbar, oder man verwendet eine unten zu beschreibende Vorrichtung. Erstere sehen wir in Fig. 10 und 11. Die so einfache Construction der Fig. 11 ist nur bei kleinen sehr leichten Wagen anwendbar, gewöhnlich sehen wir bei ihr die Einwirkung der Hand auf das Vordergestell hergestellt durch die Vermittelung eines Zahnkranzes mit Schnecke. Derselbe Jeantaud, dessen Wagen (Fig. 11) erwähnt wurde, hat auch eine andere Vorrichtung hergestellt, welche von den meisten Constructeuren angenommen und auf den Fig. 17 und 18 abgebildet ist. Die Vorderachse A ist mit den Wagenrahmen fest verbunden. Sie trägt zwei bewegliche Zapfen B und C, die in Hülsen F drehbar sind und die Hebel D und E tragen, welche mit der Stange DE verbunden sind. Diese Verbindung ist mit E1E2 auf der Fig. 2 bezeichnet. Man dreht mit dem Lenkhebel den Mittelpunkt dieser Stange nach rechts und nach links, somit auch die auf den Zapfen B und C (Fig. 17 und 18) sitzenden Räder. Der stumpfe Winkel zwischen B und D bewirkt, dass die Räder bei der Wendung nicht mehr parallel bleiben, sondern der Winkel α grösser als β wird. Das Verhältniss zwischen diesen zwei Winkeln soll theoretisch ein solches sein, dass der Schneidepunkt O (Fig. 18) der Achsen auf der Verlängerung der Hinterachse liege. Denken wir uns den momentanen Rotationsmittelpunkt des Wagens im Punkte O, so ist das Gleiten sämmtlicher Räder vermieden. Praktisch wird diese Bedingung nur annäherungsweise erfüllt. Textabbildung Bd. 297, S. 108 Fig. 18.Vorrichtung zum Lenken des Wagens. Der Vergleich der Vorrichtung von Jeantaud mit der gewöhnlichen, wo die ganze Vorderachse auf einem Deichselbolzen drehbar ist, gibt Folgendes: Bei der ersten ist der Hebel r (Fig. 17) 12 bis 15 cm lang, wogegen bei der zweiten, gewöhnlichen, die Hälfte der Vorderachse etwa 60 cm beträgt. Also bei Jeantaud ist der Hebel vier- bis fünfmal geringer. Alle Stösse, die das Rad im Wege findet, werden somit gemildert auf die leitende Hand übertragen. Auch wird jede Bewegung der letzteren dementsprechend in grösserem Maasstabe als Ablenkung der Räder sich kundgeben. Dion und Bouton versuchen jetzt ein Rad, dessen Speichen so gewölbt sind, dass die Nabe auf dem Zapfen B (Fig. 17) sitzt, der Kranz aber in der Verticalen liegt, die durch die Hülse F geht. Somit verringert sich allerdings r bis auf Null, allein bei Gummireifen werden sich diese um so eher abnutzen, als der Drehmittelpunkt immer auf dem Reifen liegt. Die leitende Hand wirkt entweder auf einen langen Hebel (Fig. 1, 2 [E], 10 [Am] und 11 [E]), oder auf eine kurze Kurbel (Fig. 3 [E] und 8); die Einen halten es für wünschenswerth, dass auch die geringsten Bewegungen der Hand dem leitenden Mechanismus übertragen wären, die Anderen sind dagegen der Ansicht, die Hand solle immer eine beträchtliche Bewegung zu verrichten haben. Ich glaube, das ist Sache des Geschmackes, der Gewohnheit und der Musculatur des Führers. Jetzt gehen wir zur Hinterachse über. Beim Wenden des Wagens müssen die treibenden Räder auch verschiedene Geschwindigkeiten erhalten, ohne Aufhebung der Verbindung mit dem Motor. Dieses Ziel wird erreicht, indem diese Verbindung durch den Differentialmechanismus von Gaillardet (Fig. 19) hergestellt wird. Die hintere Achse, falls sie sich dreht, häufiger aber die Transmissionsachse ist in der Mitte zerschnitten; auf diesen Enden drehen sich lose zwei mit einander verbolzte Hülsen A und B. Die Triebkraft wirkt auf das Zahnrad F und somit auch auf die Zapfen der konischen Zahnräder E, deren es zwei, drei oder vier gibt. Diese sind in steter Verbindung mit den konischen Rädern C und D, die fest auf den beiden Hälften der Achse sitzen und sie drehen. So lange also die beiden Hinterräder des Wagens einen gleichen Widerstand finden, drehen sie sich auch mit gleicher Geschwindigkeit, dagegen bei Wendungen drehen sie sich verschieden, indem sie ja unbehindert vom Motor getrieben werden. Ich habe aber auch auf geradem Wege den Differentialapparat arbeiten gehört, allerdings zum Nachtheile der Kraftübertragung, und bedingt wird dies offenbar durch ungleichen Widerstand, den die Räder auf dem Boden finden. Ich weiss, dass manche Constructeure eine andere diesbezügliche Vorrichtung suchen, doch ohne Erfolg. Darum ist diese allgemein im Gebrauch. Textabbildung Bd. 297, S. 109 Fig. 19.Differentialmechanismus von Gaillardet. Die Belastung der Achsen betreffend, sehen wir zwei verschiedene Ansichten walten: Die Einen erzielen eine gleiche Belastung, wogegen die Anderen eine möglichste Entlastung der Vorderachse anstreben. Beispiele der ersten Art sehen wir auf den Fig. 1, 2, 8 und 9, die der zweiten auf Fig. 3, 6, 7 und 10. Die Einen sagen, dass nur mit entlasteter Vorderachse die Leitung eine leichte und die Beweglichkeit eine genügende wird. Die Anderen sagen, dass dabei aber leicht das Maass überschritten wird und jede dem hinteren Rade begegnende Erhöhung, etwa eine Eisenbahnschiene, eine schädliche Ablenkung des Wagens hervorbringt. Ein wichtiges Moment für die Leitung und die Stabilität scheint die relative Länge der beiden Achsen zu sein, ein Umstand, der augenscheinlich der richtigen Würdigung noch entbehrt. Fast alle Constructeure halten sich gewohnheitsmässig an die überlieferten Formen der Wagen, ohne den abgeänderten Bedingungen Rechnung zu tragen. So wird auch fast immer der Abstand der Vorderräder kleiner gemacht als der der hinteren. Warum? Weil das Auge daran mehr gewöhnt ist. Allerdings sieht man auch gleiche Abstände, so in den Fig. 5 und 7. Létar ging noch weiter und machte den Abstand der Vorderräder ungefähr doppelt so gross als den der hinteren. Letztere sitzen innerhalb des Rahmens auf zwei selbständigen kurzen Achsen, die von beiden Cylindern einer Woolf'schen Maschine besonders getrieben werden. Ist die Lenkung eine gewöhnliche mit Bolzen, so ist es geboten, die Vorderachse thunlichst zu kürzen. Der Vorrichtung Jeantaud's bedarf es nicht mehr, eher umgekehrt, je weiter die Räder vom Rahmen stehen, desto grösser kann der Ablenkungswinkel genommen werden. Für die Standfestigkeit ist es entschieden um so vortheilhafter, je grösser der Abstand der Vorderräder ist, und ich glaube, dass mit der Zeit in mechanischen Wagen dieser Abstand allgemein grösser als der der Hinterräder gehalten sein wird. Ob das Auge ein solches Verhältniss als hässlich aufnimmt, ist lediglich Sache der Gewohnheit. Der Führer wird aber immer vor den Augen den breitesten Theil seines Wagens haben, und dies ist für die Sicherheit der Fahrt im Gedränge von Belang, wie man sich an den Pariser Omnibus überzeugen kann, von denen die Dreispänner eine geringere Zahl Zwischenfälle aufweisen, was die Kutscher einfach dadurch erklären, dass die drei Pferde einen grösseren Raum in der Breite einnehmen als das Fuhrwerk. Es gibt aber auch noch einen Grund, der den Nutzen eines möglichst grossen Abstandes zwischen den Vorderrädern rechtfertigt: Textabbildung Bd. 297, S. 109 Fig. 20.Wagenbremse. Betrachten wir das Bremsen und die Wendung zugleich. Der Schwerpunkt M (Fig. 20) des Wagens beschreibe eine wagerechte Curve PQ in der angedeuteten Richtung. Es wirken sodann zwei Kräfte: das Gewicht des Wagens R1 und die Centrifugalkraft R2. Wird zu gleicher Zeit gebremst, so tritt noch eine dritte. Kraft R3 hinzu. Bezeichnen wir durch g die Beschleunigung der Schwere, durch m die Masse des Wagens im Schwerpunkte concentrirt, durch r den Radius der Curve PQ, durch v die lineare Geschwindigkeit und somit die Verzögerung durch die Bremse hervorgebracht durch -\frac{d\,v}{d\,t}, so drücken wir aus: R_1=m\,g R_2=m\,\frac{v^2}{r} R_3=m\,\frac{d\,v}{d\,t} R=\sqrt{{R_1}^2+{R_2}^2+{R_3}^2} Da die Stabilität fordert, dass die Resultante R nicht ausserhalb des Viereckes komme, das die Berührungspunkte der Räder mit der Erde umfasst, so sehen wir unmittelbar, dass die Stabilität um so grösser wird, je weiter die vorderen Räder aus einander stehen. (Schluss folgt.)