Titel: | Schnellbetrieb auf den Eisenbahnen der Gegenwart. |
Autor: | M. Richter |
Fundstelle: | Band 320, Jahrgang 1905, S. 619 |
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Schnellbetrieb auf den Eisenbahnen der
Gegenwart.
Von Ingenieur M. Richter,
Bingen.
(Fortsetzung von S. 607 d. Bd.)
Schnellbetrieb auf den Eisenbahnen der Gegenwart.
8. Die Schnellzuglokomotive der New
York-Zentralbahn (Fig. 12) stammt aus dem
Jahre 1901; sie ist in Schenektady gebaut. Ihren grossen Abmessungen entsprechen
ihre Leistungen bezw. ihre gelegentlich gewünschten Fähigkeiten. Es bestehen zwanzig
Stück dieser Art.
Textabbildung Bd. 320, S. 618
Fig. 12a. New Yorker-Zentralbahn.
Textabbildung Bd. 320, S. 618
Fig. 12b. New Yorker-Zentralbahn.
In der Hauptsache ist die Anordnung der Achsen, Rahmen, des Kessels, dieselbe wie bei
der Lokomotive der englischen Nordbahn (Fig. 8),
während die Zylinderanordnung dieselbe ist wie bei der vorhin besprochenen der
französischen Staatsbahn (Fig. 11).
Der gewaltige Kessel von 293 qm innerer (feuerberührter) Heizfläche liegt im Mittel
2,82 m über S. O., hat eine sehr grosse Rauchkammer und eine entsprechende grosse
Feuerbüchse mit Schüttelrost und schräger Hinterwand. Das Feuergewölbe liegt auf
Wasserröhren, die zur direkten Heizfläche von rund 16,8 qm noch 2,5 qm beitragen.
Der Kessel ist zwar nicht nach wagon-top-Bauart, sondern zylindrisch, aber wie bei
allen grossen Feuerbüchsen, fällt auch hier die schwach gewölbte innere Decke stark
nach hinten ab.
Alle Räder, auch die Scheibenräder des Drehgestells, werden einseitig gebremst (Westinghouse). Die Maschine hat grosse, innenliegende
Kolbenschieber von folgenden Abmessungen:
Durchmesser
305
mm
Voreilen
grösster Schiebeweg
152,4
„
bei grösster Füllung
0
mm
äussere Ueberdeckung
25,4
„
bei Halbfüllung
6,4
„
innere Ueberdeckung
3,2
„
bei Viertelfüllung
7,2
„
Bewegt werden die Schieber mittels Zwischenwelle durch die Stephenson-Steuerung. Die Rahmen liegen natürlich innen
und sind gewöhnliche Barrenrahmen; nur die Hinterachse hat aussenliegende
Blechrahmen.
Da die drei Hinterachsfedern miteinander durch Längshebel verbunden sind, so ist das
Ganze in drei Punkten gestützt. Der Sander geht vor beide Triebachsen, von denen
durch eine 3,35 m lange Pleuelstange die hintere angetrieben wird. Der vierachsige
Tender hat trotz dem Wasserschöpfer noch 19 cbm Inhalt.
Textabbildung Bd. 320, S. 618
Fig. 13. Zugkraftverstärker der Lokomotive Fig. 12.
Die Maschine ist ausgezeichnet durch einen sogenannten „Zugkraftverstärker,“
welcher an ihr zum ersten Male in dieser Form angewendet worden ist; er ist
geschützt durch das Patent von Pitkin & Sague (Fig. 13).
Zwischen der hinteren Lauf- und Triebachse ist über dem Ausgleichshebel beiderseits
ein Luftzylinder angebracht, dessen Kolben an einem einarmigen Hebel angreift. In
geringer Entfernung von den Drehpunkten sind die beiden ganz symmetrischen Hebel
durch eine Querstange miteinander gekuppelt, welche an beiden Enden in kräftige
Druckschneiden übergeht. Der Ausgleichshebel besitzt zur Aufnahme dieser Schneide
auf der Oberkante eine Pfanne, und sein Auflagebolzen ist in einem Auge des
Tragbockes senkrecht verschiebbar eingesetzt. Wird nun in die erwähnten Zylinder
beiderseits Luft aus dem Bremsbehälter eingelassen, so senkt sich der Bewegung der
Kolben und Hebel zufolge die Druckstange herunter, die Schneiden legen sich auf, und
bei weiterer Senkung werden nun diese Schneiden, welche in einer Entfernung von 139
mm vor dem Drehpunkt des Ausgleichhebels liegen, zum Stützpunkt derselben und
schieben den Auflagebolzen in dem Führungsauge abwärts, so dass an dieser Stelle
kein Sitz mehr, sondern völlige Entlastung stattfindet. Der Drehpunkt des Hebels ist
also um 139 mm vorwärts verschoben, und das Armverhältnis geändert. Dadurch wird
aber nicht nur, weil nun die hintere Laufachse den längeren Hebelarm erhalten hat,
die Belastung derselben geringer, sondern auch, weil die hintere Reaktion näher zum
Schwerpunkt gerückt ist, die vordere Reaktion, nämlich diejenige des Drehgestells,
kleiner, indem die Lokomotive als Träger auf zwei Stützen zu betrachten ist. Die
Folge ist also, dass die Laufachsen teilweise entlastet werden und die ihnen
abgenommene Last auf die Triebachsen zur Vergrösserung der Adhäsion übertragen wird,
und zwar durch blosse Verlegung des Drehpunktes des Ausgleichhebels zwischen Trieb-
und Laufachse.
Durch diese ebenso einfache als sinnreiche Anordnung gelingt es, rascher anzufahren,
indem, ohne Schleudern befürchten zu müssen, dauernd grösste Füllungen ausgenützt
werden können, und ebenso vorteilhaft ist dieselbe beim Befahren von Steigungen.
Diese Anfahrvorrichtung liesse sich bequem auch an deutschen Lokomotiven verwenden,
deren Zugkraft durch die bekannte Beschränkung des Achsdruckes auf 16 t ohnehin
hinter Schloss und Riegel gehalten wird; noch schlimmer ist es in Oesterreich mit
nur 14,5 t Achsdruck, so dass der Nutzen einer solchen Einrichtung dort sich mehr
bemerklich machen könnte. In beiden Ländern würde bei Geschwindigkeiten bis
vielleicht 50 km/St., wo die Gegengewichte noch keine fühlbare Schwankung des Raddruckes
hervorbringen, und wo deshalb der Raddruck noch als „ruhend“ anzusehen ist,
eine vorübergehende Erhöhung desselben für den Oberbau völlig schadlos sein. Der
Zugkraftverstärker würde aber die Maschine durch Vermeidung des Schleuderns mit
nachfolgendem Sanden wesentlich schonen und in allen Fällen eine höhere
Anfahrbeschleunigung bewerkstelligen lassen. Das Gebiet der 2/4-gekuppelten
Maschine würde wesentlich erweitert, ebenso die Verwendbarkeit der ¼-gekuppelten
Schnellbahn-Lokomotive.
Die durch den Zugkraftverstärker gewonnene Vergrösserung der Triebachslast geht für
jede Achse von 2,5 bis 3,5 t. Bei der Lokomotive der New
Yorker Zentralbahn beträgt dieselbe im ganzen 4,5 t und die neue
Lastverteilung ist in die Zeichnung (Fig. 12) in
Klammern eingetragen; während der Benutzung des Verstärkers beträgt das
Adhäsionsgewicht 47,7 t, ohne denselben 43,2 t. Letztere Grösse ist schon sehr
bedeutend; trotzdem wurde noch ein Vorteil in der Anfahrvorrichtung erkannt und
durch die täglichen Erfahrungen im Betrieb bestätigt.
Um die Stösse beim plötzlichen Ein- und Ausschalten zu vermeiden, könnte an Stelle
der Druckschneidenauflage der Ausgleichhebel mit einer Taschenführung in seiner
Längsrichtung versehen werden, in welcher sich der Bolzen dadurch verschiebt (statt
sich sprungweise zu verlegen), dass derselbe den Endpunkt eines von dem Anlasskolben
bewegten Winkelhebels bildet; um ferner zu gewährleisten, dass die Vorrichtung nur
bis zu gewissen Geschwindigkeitsgrenzen gebraucht wird, also während der ersten
Anfahrperiode, müsste die Zuleitung zum Anlasszylinder mit der Umsteuerung in
zwangläufige Verbindung gebracht werden. (Patent von Prof. Dr. Keller, Karlsruhe, „Z. d. V. d. l.“ 1903, S.
877.)
Ueber die Leistungen dieser Maschinengattung ist folgendes zu berichten:
Die grösstmögliche Dauerleistung von 1830 PS wird selten beansprucht. Die Maschine
ist, wie auch die modernen anderwärts jetzt eingeführten grössten Maschinen, mit
Rücksicht darauf konstruiert, dass sie ohne Vorspann die schwersten Züge bewältigt,
die Fahrzeit hält und, wenn nötig, Verspätungen einholt. Zu diesem Zweck ist der
Kessel so gross bemessen, dass die Lokomotive Beanspruchungen gewachsen ist, welche
um 50 v. H. über den gewöhnlichen liegen; ihre gewöhnliche Dauerleistung beträgt
daher rechnungsmässig nur rund 1200 PS, also nur etwa 4 PS/qm., und gerade darauf ist ihre
ergiebige Kraftreserve zurückzuführen. Die Leistung im täglichen Betrieb
schwankt auch tatsächlich zwischen 1100 und 1300 PS.
Den Zug 11 beförderte die Lokomotive von New-York nach Albany, 230 km, in 3 Stdn. 7
Min. ohne Halt, d.h. mit 73,8 km/St. durchschnittlich. Die Belastung des aus 13 Wagen
bestehenden Zuges von 52 Achsen (2 Post-, 1 Gepäck-, 1 Büffet-, 2 Schlaf-, 3 Salon-,
1 Speise- und 3 gewöhnliche Wagen) war 685 t h. T., also das zwei- bis dreifache
Gewicht der europäischen Schnellzüge; einschliesslich Lokomotive von 130 t Gewicht
wog der Zug 815 t.
Auf dieser Fahrt wurden Indikatordiagramme genommen, welche bis 1452, im Mittel 1250
PS zeigten; die auf leichten Gefällen erreichte Höchstgeschwindigkeit war 101 km/St.
Bei einigen ebenso schnell fahrenden Zügen geht manchmal die Zugslast bis 19
Wagen.
Dieselbe, 230 km lange Strecke New-York–Albany wurde von dem „Empire State
Express“ mit 4 Wagen = 208 t h. T. in 2 Stdn. 40 Min. durchfahren, d.h. mit
durchschnittlich 86,3 km/St. Dabei war die Höchstgeschwindigkeit 120 km/St. mit der
indizierten Leistung von 1323 PS.
Das Profil dieser Strecke ist im allgemeinen günstig; nur sind gegen die Stationen
jeweils von beiden Seiten her Steigungen von 1 : 150 bis 1 : 200 vorhanden.
Die Fahrzeiten des „Empire State Express“ sind auf der Strecke
New-York–Buffalo folgende:
New-York–Albany
230,0
km
2
St.
40
Min.
86,3
km/St.
Albany–Utica
152,5
„
1
„
39
„
92,4
„
Utica–Syracuse
85,6
„
1
„
2
„
82,8
„
Syracuse–Rochester
129,4
„
1
„
24
„
92,4
„
Rochester–Buffalo
110,1
„
1
„
20
„
82,6
„
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
New–York–Buffalo
706,6
km
8
St.
5
Min.
87,5
km/St.
einschl. 10 Min. Aufenthalt
8
„
15
„
85,6
„
Mit denselben Geschwindigkeiten fährt der seit 15 Juni 1902 laufende „Twentieth
Century Limited,“ der die selbe Zusammensetzung besitzt. Derselbe wird
doppel geführt; die eine Abteilung geht auf der 1465 km langen Strecke der
Pennsylvania-Bahn über Philadelphia durch die Alleghenies, die andere genau gleiche
über die 1575 km lange Strecke der New-Yorker Zentralbahn und der Lake Shore
Michigan Southern den Hudson hinauf über Buffalo, beide in 20 Stunden. Für die
letztere Strecke ergibt sich daraus eine mittlere Reisegeschwindigkeit von rund 79
km/St., eine
sehr gute Leistung auf einer Strecke von solcher Länge.
Seit 15. Juni 1905 wird aber mit diesem Zuge die Strecke in 18 Stunden zurückgelegt,
d.h. mit 87,8 km/St. Dabei muss 28 mal langsam gefahren werden mit Rücksicht auf
Strassenkreuzungen, Geleiskreuzungen, Brücken usw.; der Zug besitzt daher die
grösste Reisegeschwindigkeit der Erde.
Am 14. Juli 1902 holte dieser Zug von Buffalo bis New-York 47 Minuten Verspätung ein.
Dabei wurde die Strecke Buffalo–Syracuse, 240 km, in 2 Stdn. 25 Min., also mit 99,2
km/St.
durchfahren, einschliessl. eines 2 Min. langen Aufenthalts in Rochester. Die
Zugslast bestand ausnahmsweise aus 5 Wagen.
Mit einem andern Zug (No. 3) wurde am 15. Juni 1901 auf der Strecke Albany–Syracuse,
238 km, bei 3 Stdn. 30 Min. fahrplanmässiger Fahrzeit eine Verspätung von 21 Min.
eingeholt, bei zweimaligem Halten (in Schenectady und Utica); die
Reisegeschwindigkeit war daher 75,6 km/st. Die Zugslast war 15 Wagen = 700 t
geschätzt.
Mit einem Zug (No. 15) von 9 Wagen = 460 t h. T. wurde dieselbe Strecke, indem eine Verspätung
von 42 Min. eingeholt wurde, in 2 Stdn. 53 Min., einschl. eines Haltens von 2 Min.
in Utica, durchfahren; die reine Fahrgeschwindigkeit war daher 83,5 km/St.; infolge
der langen Anfahrzeit war die Geschwindigkeit auf freier Strecke andauernd 97 km/St., trotz der
hohen Zuglast.
Genau dieselbe Maschinengattung wurde für die Michigan
Zentralbahn beschafft und hat auch dort schon Schnellfahrten beim Einholen
von Verspätungen geleistet. So wurde ein Zug von 605 t h. T. im Dezember 1902 von
Bridgeburg nach St. Thomas (Ontario), 190,0 km., in 2 Stdn. 7 Min. befördert, also
mit durchschnittlich 89,7 km/St. –
Eine grosse Reihe von „Atlantic“-Lokomotiven ist seit einigen Jahren für die
verschiedensten Bahnen Amerikas gebaut worden, die sich teilweise von der vorigen
nur wenig unterscheiden. Bis auf die nicht immer so grossen Abmessungen ist der
Aufbau im allgemeinen immer der gleiche. Der „Zugkraftverstärker“ ist aber
vorläufig nur bei wenigen angewendet.
Von den auffallendsten Formen seien noch erwähnt infolge ihrer Grösse:
Textabbildung Bd. 320, S. 620
Fig. 14. Chicago, Rock Island and Pacific Bahn.
9. Die Schnellzuglokomotive der Chicago, Rock Island and
Pacific Bahn, gebaut von Brooks 1901, ist
etwas leichter und schwächer als diejenige der New-Yorker Zentralbahn, hat aber
höheren Dampfdruck und grössere Rost- und direkte Heizfläche, so dass ihre
Verdampfungsfähigkeit wohl mit geringerem Kohlenverbrauch verknüpft ist. Der Kessel,
nach der „extented wagon-top“-Bauart liegt sehr hoch; die hintere Laufachse
ist Lenkachse, die im durchgehenden Hauptrahmen sitzt. Das Kopflicht der Maschine
ist ein elektrischer Scheinwerfer, dessen Turbinendynamo sich zwischen Laterne und
Kamin auf der Rauchkammer befindet (Fig. 14).
10. Die Schnellzuglokomotive der Zentralbahn von New
Jersey, ebenfalls von Brooks 1901 erbaut,
übertrifft nicht nur sämtliche europäischen Grössenbegriffe, sondern ist auch an
äusserer Grösse sämtlichen amerikanischen Atlantics überlegen. Dies ist bedingt
durch die Kesselhöhe von 2,96 m über S. O. und die riesige Woottensche Feuerbüchse mit 7,6 qm Rostfläche, so dass der Führerstand in
die Mitte des Langkessels gelegt ist. Die Rohrheizfläche ist durch die unmittelbare
Heizfläche verkleinert, letztere dafür um so grösser und wirksamer. Zur Verfeuerung
von Anthrazit-Staubkohle ist Schüttelrost vorgesehen. –
Sehr gross ist auch das Gewicht dieser Maschine mit rund 87 t, wovon rund 45 t auf
die Triebachsen kommen. Unterbau, Maschine usw. sind wie bei der vorigen; also
Drehgestell mit Wiege, hintere verschiebbare Achse, Federausgleich zwischen den
drei Hinterachsen, daher Stützung auf drei Punkten (Fig.
15). Die Triebräderhaben die für Amerika ungewöhnliche Höhe von 2,16
m.
Der sehr grosse Tender fasst 22,6 cbm Wasser und 12 t Kohle. – Ueber besondere
Leistungen dieser aus drei Stück bestehenden Maschinengattung ist nichts bekannt
geworden.
Zu den Obliegenheiten dieser Maschinen gehört auch die Beförderung des bekannten
„Royal blue line“-Expresszuges New-York–Washington.
Textabbildung Bd. 320, S. 620
Fig. 15a. Zentralbahn von New Jersey.
Textabbildung Bd. 320, S. 620
Fig. 15b. Zentralbahn von New Jersey.
Eine ältere, kleinere, aber immer noch sehr ansehnliche Maschine von gleicher Bauart
ist, 12 Stück an der Zahl, für die Lehigh–Valley-Bahn
von den Baldwinwerken gebaut worden, welche u.a. den
bekannten „Black diamond“-Expresszug zu führen hat. Derselbe ist wie der
vorhin genannte „Royal Blue Congressional“ aus vier Palastwagen
zusammengesetzt, im Gewicht von je 49 t.
Oefters ist es dieser Maschine gelungen, auf der 285 km langen Strecke Sayre–Buffalo
27 Min. Verspätung einzuholen, indem die Strecke einschl. 10 Min. Aufenthalt in zwei
Stationen und dreimaligem Langsamfahren durch grosse Bahnhöfe in 2 Stdn. 59 Min.
durchfahren wurde, d.h. mit 95,5 km/St. durchschnittlich. Bei solcher Gelegenheit wird
die 74 km lange Strecke Alpine–Geneva in 38 Min., also mit 117 km/St.
durchfahren, für ein Zuggewicht von 196 t h. T. nicht übel (ausschliessl.
Nutzlast).
Die für eine Fahrt Sayre–Buffalo, 570 km, hin und zurück gebrauchte Kohlenmenge
(Anthrazit-Staub) beträgt 9,9 t täglich im Durchschnitt, also 17,3 kg/km
einschliessl. Anheizen. –
Diese Beispiele, denen noch sehr viele angefügt werden könnten, über die Fähigkeiten
und die Ausgestaltung der ⅖ gek. Lokomotive mit Zwillingsmaschine mögen genügen, und
deshalb einige Muster von solchen mit Verbundmaschine betrachtet werden.
(Fortsetzung folgt.)