Schnellbetrieb auf den Eisenbahnen der Gegenwart. Von Ingenieur M. Richter Bingen. (Fortsetzung von S. 122 d. Bd.) Schnellbetrieb auf den Eisenbahnen der Gegenwart. 4) Die Schnellzuglokomotive der Schweizer Zentralbahn, gebaut 1899 von der Lokomotivfabrik Winterthur, ist die dritte, letzte Stufe der im Jahre 1888 eingeführten Gattung. Sie zeichnet sich aus durch Einfachheit, hohe Eleganz und verhältnismässige Stärke (Fig. 76). Textabbildung Bd. 319, S. 137 Fig. 76. Schweizer Zentralbahn. Die Bauart ist normal: Bisselgestell; äussere Zwillingszylinder; Kessel massig hoch; doppelte Sicherheitsventile, eines über der Feuerbüchse, eines auf dem Dom; Regler mit äusserer Zugstange nach österreichischer Art. Stützung der Lokomotive auf vier Punkten. Die Maschinen dieser Gattung befördern hauptsächlich die Schnellzüge Basel–Olten–Luzern. Auf der Linie Basel–Olten hat die Zufahrt zum Hauenstein-Tunnel von Basel her eine etwa 9 km lange Steigung von 1 : 50, von Olten her eine etwa 8 km lange Steigung von 1 : 38, welche beide auf- und abwärts mit 40 km/Std. befahren werden müssen; bei schweren Zügen ist Nachschub erforderlich. Die sehr schwierige Strecke Basel–Olten 39,3 km, wird ohne Anhalten in 53 Min., also mit 44,5 km/Std., und bei viermaligem Halten in 1 St. 4 Min. (aufwärts) befahren, was bei den oft sehr schweren Zügen eine gute Leistung ist. Die Strecke Olten-Luzern (und zurück), 54,8 km, wird ohne Aufenthalt in 56 Min., also mit 58,8 km/Std., und die Teilstrecke Zofingen–Luzern, 46,7 km, in 51 Min., also mit 55 km/Std. im Durchschnitt zurückgelegt. Die Geschwindigkeit auf freier Strecke geht nicht über die zulässigen 75 km/Std., sondern schwankt zwischen 60 und 75, entspricht also derjenigen der deutschen Personenzüge; der Unterschied liegt nur im Anfahren, welches besonders bei kleinen Bahnhöfen regelmässig mit sehr grosser Beschleunigung stattfindet; es ist daher häufig zu beobachten, dass im „Bummelzug“ schärfer gefahren wird als im Schnellzug, und dass zwischen zwei aufeinanderfolgenden Haltepunkten in einer Entfernung von nur 3 bis 4 km ein Durchschnitt von 60 km/Std. erzielt wird. 5) Die Schnellzuglokomotive der Jura-Simplon Bahn (Fig. 77), gebaut von Winterthur 1898–1900, 44 Stück im ganzen, war in Paris 1900 ausgestellt und ist äusserlich der vorigen sehr ähnlich. Auch diese Form ist wieder die dritte, letzte Stufe der Entwicklung der Mogul-Lokomotive auf dieser Bahn und ist im Jahre 1896 entstanden; das damals versuchsweise gebaute Muster unterschied sich von den zwei Jahre später folgenden Ausführungen nur durch Laufräder von um 300 mm grösserem Durchmesser und durch zweiachsigen Tender. Die Maschine ist eine dreizylindrige Verbundmaschinenach Weyermannscher Anordnung, dem Triebwerk nach zu System Sauvage gehörend, wie die früher besprochene Lokomotive der Midlandbahn, Kl. II a der Tabelle S. 54. Der innen über der Mitte der Laufachse liegende geneigte Hochdruckzylinder treibt die vordere, die beiden wagerecht aussen liegenden Niederdruckzylinder die mittlere Triebachse an. Die Kurbeln sind um je 120° versetzt, was, wie bereits erwähnt, gleichmässiges Moment und schwaches Zucken, dafür aber ungleichmässigen Auspuff und stärkeres Schlingern ergibt. Textabbildung Bd. 319, S. 137 Fig. 77. Jura-Simplon Bahn. Die Schieber sind sämtlich entlastete Flachschieber. Die Steuerungen des inneren und äusseren Triebwerks sind miteinander verbunden und zwar so, dass die Niederdruckfüllung stets 10 % grösser ist als die Hochdruckfüllung. Der Verbinder besitzt ein vor dem Kamin befindliches Luftsauge- und Sicherheitsventil. Die schöne, lange Feuerbüchse, welche von hinten eingesetzt ist, besitzt vor dem geneigten Hauptrost noch einen kurzen Kipprost. Die Zugstange des Reglers ist auch in diesem Fall wieder ausserhalb des Kessels angebracht. Die vordere Laufachse hat Adamssche Achsbüchsen mit 1800 mm Krümmungshalbmesser und amerikanisches Schraubenfedergehänge; die Lokomotive ist mit Hilfe der Längshebel in vier Punkten gestützt. Diese, für den Dienst auf der Strecke Basel–Biel–Bern–Lausanne–Brieg bestimmte Gattung, erreichte auf den Probefahrten die Geschwindigkeit von 95 km/Std., was einer Umdrehungszahl von 331 in der Minute entspricht; dabei blieb der Gang ganz ruhig. Das beim Entwurf aufgestellte Betriebsprogramm ist: mit 30 km/Std. einen Zug von 200 t h. T. auf 1 : 50 und von 160 t h. T. auf 1 : 40 zu befördern. Die dazu erforderlichen Leistungen sind, wie folgt, berechnet: \left\{{{W_1=(200+90)\,\left(2,4+\frac{30^2}{1300}+20\right)=290\,\cdot\,23,1=6700\mbox{ kg}}\atop{N_1=6700\,\cdot\,\frac{30}{270}=745\mbox{ PS}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }}\right. \left\{{{W_2=(160+90)\,\left((2,4+\frac{30^2}{1300}+25)\right)=250\,\cdot\,28,1=7050\mbox{ kg}}\atop{N_2=7050\,\cdot\,\frac{30}{270}=784\mbox{ PS}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }}\right. Bei 30 km/Std. ist die Tourenzahl n=5310\,\frac{30}{1520}=105 folglich die verfügbare spezifische Leistung: \frac{N}{H}=0,1\,\left(7-\frac{105}{100}\right)\,\sqrt{105}=0,6\,\cdot\,10,21=6,15\mbox{ PS}/\mbox{qm}. Da nun die innere Heizfläche H = 128,9 qm ist, so wird die verfügbare Gesamtleistung bei 30 km/Std. N = 6,1 – 128,9 = 787 PS. Eine geradezu verblüffende Uebereinstimmung mit dem vorigen Wert! Die Lokomotive leistet auch tatsächlich die verlangten Bedingungen glänzend. Auf wagerechter Strecke leistet dieselbe bei der höchst zulässigen, aber auch dauernd eingehaltenen Geschwindigkeit von 75 km/Std. etwa 900 PS. Mit Leichtigkeit holt sie auf den schwierigsten Strecken Verspätungen ein, so z.B. sind auf der Jura-Strecke Sonceboz–Délémont 36 km, wo an Krümmungen und Steigungen kein Mangel ist, an der fahrplanmässigen Zeit von 53 Min., was einem Durchschnitt von rund 41 km/std. gleichkommt, schon 10 Minuten eingeholt, also ein Durchschnitt von 50 km/Std. erzielt worden, ohne talwärts wie toll zu fahren; im Gegenteil wurde der gute Durchschnitt durch scharfes Anfahren und Ausdauer auf der Steigung errungen, aber nicht durch Ausserachtlassen der gewohnten Vorsicht bei der Talfahrt. 6) Die Schnellzuglokomotive der Nikolai-Bahn, Russland, gleicht der zuerst aufgeführten amerikanischen Lokomotive ziemlich. Sie unterscheidet sich von ihr in folgenden Punkten: Die Maschine hat Verbundwirkung, Bauart Gölsdorf. Die Steuerung ist die Joysche, Die vordere Laufachse hat Aussenrahmen mit Webbschen Achsbüchsen. Die ziemlich kleine Feuerbüchse ist sowohl für Naphta- als auch Holzfeuerung eingerichtet. Der Kesseldruck beträgt nur 11 Atm. Der mit dieser an sich bemerkenswerten Lokomotive ausgeführte „Schnellbetrieb“ reiht sich an den allgemeinen russischen Schnellzugsverkehr mit seinen 35 bis 45 km stündlicher Reisegeschwindigkeit so würdig an, dass man auf ihn nicht weiter einzugehen braucht, 7) Die Personen- und Güterzuglokomotive der Preussischen Staatsbahn, gebaut 1902 von Hohenzollern, Düsseldorf, mit Ueberhitzer System W. Schmidt, ist das stärkste von sämtlichen angeführten Beispielen, besitzt die Verwendbarkeit der Schweizer Lokomotiven für alle Zugsgattungen, die Schnelligkeit der amerikanischen, ist aber viel leichter als die letztere und trotz ihrer grossen Leistung nicht schwerer als die ersteren; dabei ist sie aber im Kohlen- und Wasserverbrauch denselben jedenfalls weit überlegen und beansprucht den Oberbau weniger. Der Ueberhitzer ist genau derselbe wie der bei Fig. 50 1903, 318, 165 beschriebene; ebenso ist auch die Dampfmaschine von derselben Bauart wie dort. Die vordere Laufachse ist mit der ersten Triebachse zum Kraussschen Gestell vereinigt und damit hat gerade im Schnellbetrieb diese Maschine vor allen anderen Mogul-Locomotiven den grössten Vorsprung, abgesehen davon, dass sie bei verhältnismässig geringem Dienstgewicht eine sehr grosse Leistung, nämlich bis zu 1300 PS erzeugt. Die erste Maschine dieser Art war in Düsseldorf 1902 ausgestellt; sie besass Triebräder von 1550 mm und Kolben von 520 mm Durchmesser; der Kessel lag 2520 mm über S.-O. Die sehr zufriedenstellenden Probefahrten brachten weitere Verbesserungen: für weitere Ausführungen nahm man 1600 mm Triebrad und 530 mm Kolbendurchmesser, wodurch einerseits bei 90 km/Std. die Tourenzahl auf 300 sank, andererseits noch geringere Füllungen als bisher in Anwendung gebracht werden können; ferner wurde die Höhe des Kessels auf 2550 mm über S.-O. gebracht, der Radstand des Vordergestells um 50 mm vergrössert und die Rauchkammer verlängert, um mehr Raum für die Ablagerung der Flugasche undfür ein weiteres Aschfallrohr zu erhalten. (Fig. 78.) Endlich wurde eine Verminderung des Dienstgewichts von 58,6 t auf 56 t und eine andere Lastverteilung erstrebt, um den Achsdruck nicht über 14 t zu steigern, so dass die Lokomotive auch auf Nebenbahnen übergehen und daselbst z.B. Militärzüge befördern kann. Textabbildung Bd. 319, S. 138 Fig. 78. Preussische Staatsbahn. Im grossen Ganzen ist die Lokomotive den anderen von Mogul-Bauart ganz ähnlich; die erste und zweite, sowie die dritte und vierte Achse haben durch Längshebel verbundene Federn, so dass die Maschine auf vier Punkten ruht. Die aussen liegende Heusinger-Steuerung wird durch Steuerhebel betätigt. Die Bremse ist die Schleifersche, die Schmierung erfolgt durch die Rittersche Schmierpresse; ausserdem ist die Langer-Marcottysche Rauchverzehrung eingerichtet. Der dreiachsige Tender ist normal. Aus den Probefahrten ist mitzuteilen, dass diese Lokomotive nicht nur in theoretischer und ökonomischer, sondern auch in konstruktiver Beziehung als ein vorzügliches Erzeugnis sich erwiesen hat. Es konnte zwar nur eine einzige wirkliche Probe-Leerfahrt stattfinden, während alle anderen Fahrten vor der Einsendung auf die Düsseldorfer Ausstellung in fahrplanmässigen Zügen stattfanden, aber trotzdem verliefen diese sämtlich ohne Störung und liessen die gehegten Erwartungen übertreffen. Die Probefahrten fanden statt im Bezirk der Eisenbahn-Direktion Elberfeld, und zwar auf den Strecken Köln–Elberfeld, Köln–Rittershausen, Elberfeld–Aachen, Elberfeld–Paderborn. In sämtlichen Fällen wurde Vorspann bezw. Nachschub, der sonst auf den Steigungen (bis 1 : 70) erforderlich ist, vermieden, dabei aber trotzdem die grösste Zuglast und die kürzeste Fahrzeit angewendet; dadurch werden die Leistungen der sonst diesen Dienst tuenden ⅗ gek. de Glehnschen Vierzylinder-Lokomotive weit übertroffen, obwohl der Wasserverbrauch ein viel geringerer war. Die Last betrug im Güterzug 81 Achsen h. T. (660 t), im Personen- und Schnellzug 38 bis 52 Achsen (230 bis 360 t); es erforderte dies Leistungen von 900 bis 1340 PS und Geschwindigkeiten bis 93 km/Std., wobei aber das Arbeiten tadellos, der Gang völlig ruhig blieb, so dass von Ueberanstrengung der Maschine nicht geredet werden kann, sondern die Leistungen als normale zu betrachten sind. Rechnet man den Ueberhitzer zur Heizfläche des Kessels (was mit Rücksicht auf das aufgewendete Dienstgewicht geschehen muss), so hat man eine spezifische Leistung von \frac{1340}{135+30}=8\mbox{ PS}/\mbox{qm} was etwa einer sehr guten Vierzylinder-Verbundlokomotive, die jedoch wesentlich schwerer würde, gleichkommt. (Ausführliches über die Düsseldorfer Heissdampflokomotive siehe „Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure“ 1903, S. 297 ff.) Die Hauptabmessungen und Verhältnisse der besprochenen Mogul-Lokomotiven enthält folgende Tabelle. Textabbildung Bd. 319, S. 139 Zwilling; Verbund; Heissdampf; Chicago-Burlington & Quincy; New-York Ontario & Western; Belgische Staatsbahn; Schweizer Zentralbahn; Preussische Staatsbahn; Nikolai-Bahn; Jura-Simplon-Bahn; Zylinderdurchmesser; Kolbenflächenverhältnis; Kolbenhub; Triebraddurchmesser; Kesseldruck; Heizfläche; innen; aussen; Rostfläche; Adhäsionsgewicht; Dienstgewicht; ohne Tender; mit Tender; Vorräte; Kohlen; Wasser; Höchste Dauer-Leistung; Adhäsionszugkraft; Maschinenzugkraft; Kraftziffer; Gewichtsziffer; Ladeziffer; Kraftwerte; Geschw. Werte Vergleicht man die eingetragenen Verhältniszahlen miteinander, so zeigt sich, dass die Heissdampflokomotive nicht nur verhältnismässig, sondern auch überhaupt die stärkste bestehende Mogul-Lokomotive ist. Sie schleudert zwar leicht, da sie die geringste Kraft- und Gewichtsziffer (erstere kleiner als 1) besitzt, was von der Bestimmung des Uebergangs auf Nebenbahnen herrührt, zeigt aber dafür auch den höchsten Kraft- und Geschwindigkeitswert, zudem das Dienstgewicht bei ihr am besten ausgenutzt ist. Ihr gegenüber erscheinen die an sich wohl ganz guten amerikanischen Lokomotiven geradezu unwirtschaftlich. Auffallend ist die Uebereinstimmung der beiden ebenfalls als vorzügliche Maschinen zu bezeichnenden Schweizer-Lokomotiven mit der Heissdampflokomotive, wenn sie auch naturgemäss bezüglich der Leistung weit hinter ihr zurückbleiben müssen. Die schlechteste von allen ist die russische, welche ihre sehr geringe Zugkraft den grossen Triebrädern und dem geringen, für eine Verbundmaschine ungünstigen Kesseldruck zu verdanken hat; höhere Zugkräfte erfordern bei ihr ungünstiggrosse Füllungen, wie eine einfache Berechnungergibt. – Noch höhere Zugkräfte als sie von der Mogul-Lokomotive geliefert werden können, erfordern die Kupplung einer weiteren Achse; gleichzeitig sinkt bei derselben Grösse des Kessels, d.h. bei im ganzen vier Achsen, für dieselbe Leistung die Geschwindigkeit so weit, dass nun die Lokomotive aus dem Rahmen des Schnellverkehrs ausscheidet und zum reinen „Zugtier“ für Massenbeförderung wird. Durch Zuhilfenahme einer fünften Achse aber lässt sich das Kesselgewicht, die Heizfläche und dadurch die Leistung wieder in die Höhe treiben; jedoch ist auch dann aus bereits besprochenen Gründen ein wirkliches und ausdauerndes Schnellfahren nicht ratsam für eine vierfach gekuppelte Lokomotive. Was mit einer vierachsigen Lokomotive überhaupt ausgerichtet werden kann, haben daher die vorausgegangenen Abschnitte eingehend nachgewiesen, und es handelt sich nun darum, die Fähigkeiten und Aussichten der fünfachsigen Schnellzuglokomotive zu betrachten. (Fortsetzung folgt.)