Das Eisenbahnwesen auf der Weltausstellung in Brüssel 1910. Von Ingenieur A. Bucher, Tegel bei Berlin. Lokomotiven. (Fortsetzung von S. 148 d. Bd.) Das Eisenbahnwesen auf der Weltausstellung in Brüssel 1910. 4. 2 B 2-Vierzylinder-Verbund-Schnellzuglokomctive der Französischen Nordbahn, Betriebs-Nr. 2741, mit Wasserrohr-Kessel, gebaut von Schneider & Cie., Le Creusot, Fabrik-Nr. 2868. 1909. Textabbildung Bd. 326, S. 161 Fig. 47.2 B 2-Vierzylinder-Verbund-Schnellzuglokomotive der Französischen Nordbahn. Während die bisher beschriebenen Lokomotiven alle die gewöhnliche Kesselbauart mit kupferner Feuerbuchse aufwiesen, weicht die 2B2-Type der Französischen Nordbahn hiervon ab durch die Anwendung einer Wasserrohrfeuerbuchse nach Art der Schiffskessel für die französische Kriegsmarine. Die fortwährend gesteigerten Schleppleistungen der Lokomotiven auf einzelnen Strecken der Französischen Nordbahn mit Geschwindigkeiten bis zu 120 km/Std. erforderten eine von Jahr zu Jahr zunehmende Vergrößerung des Lokomotivkessels. Wollte man die in Frankreich sehr verbreitete Vierzylinder-Verbundmaschine, Bauart De Glehn–Du Bousquet, mit Naßdampf weiterhin beibehalten, so mußte die Dampfspannung von 14 at auf 16 und 18 at erhöht werden. Da aber die Verankerung der flachen Feuerbuchswände hierdurch sich immer schwieriger gestaltete und die Unterhaltungskosten dieser Kessel ganz enorm zunahmen, entschloß sich der – kürzlich verstorbene – Maschinendirektor Du Bousquet im Jahre 1904 zur Einführung des Wasserrohrkessels, welcher sich bekanntlich für hohen Druck und große Heizfläche besonders gut eignet. Der erste Kessel dieser Art wurde von der Firma Schneider & Cie. in Creusot geliefert und auf einer in den Hellemes-Werkstätten neu erbauten Schnellzuglokomotive der Atlantic-Type im Herbst 1907 in Dienst gestellt. (Auch die P. L. M.-Bahn hat bereits im Jahre 1905 eine 1 C-Lokomotive mit einem Wasserrohrkessel, System Robert, ausgerüstet, es sind aber trotz der anfänglich guten Betriebsergebnisse keine Nachbestellungen erfolgt.) Zur Unterbringung der großen Hostfläche wurde anstelle einer hinteren Laufachse ein Drehgestell eingebaut. Der erste Kessel mit 270 qm Heizfläche befriedigte nicht, da infolge der geringen Stabilität der Feuerbuchsrohrwand die Siederohre trotz vieler Dichtungsversuche in der Rauchkammer-Rohrwand fortwährend zum Lecken neigten. Auch die Anordnung der Feuerbuchse selbst erwies sich als fehlerhaft, so daß der ganze Kessel nach einem Lauf von 67000 km vom Rahmen abgenommen und durch einen neuen, ebenfalls von Schneider gelieferten Wasserrohrkessel ersetzt wurde, bei dessen Bau die gewonnenen Erfahrungen Berücksichtigung fanden. Nach eingehenden Versuchen wurde die Maschine im Oktober 1909 wieder in den regulären Schnellzugsdienst eingestellt. Da sich der neue Kessel hierbei gut bewährte, wurde diese Lokomotive nach einem Laufe von 32800 km gut gereinigt und neu lackiert zur Weltausstellung nach Brüssel geschickt, wo sie mit Recht ein großes Interesse bei den Besuchern erweckte. Der äußere Aufbau der Maschine ist aus Fig. 47 ersichtlich. Kessel. Die Mitte des aus zwei Schüssen bestehenden Rundkessels liegt 2800 mm über Schienenoberkante. Der vordere Schuß aus 19 mm Blech ist zylindrisch, der zweite Schuß aus 21 mm Blech ist im oberen Teil nach hinten um 76 mm kegelförmig erweitert. Die Wasserrohrfeuerbuchse (Fig. 48) besteht aus einem langen Oberkessel mit 620 mm und zwei kürzeren, seitlich tiefliegenden Wasserkammern von 420 mm . Die Seitenwände werden gebildet durch je vier übereinanderliegende Längsreihen enger Flußeisen-Röhren, welche die Wasserkammern mit dem Oberkessel verbinden. Die Röhren der äußersten Längsreihe liegen fugendicht nebeneinander und bilden so die Feuerbuchs-Seitenwände, ebenso sind die Röhren der innersten Längsreihe (Fig. 49a) zur Einfassung des Rostes auf eine Höhe von 500 mm fugendicht aneinander gereiht. Während die hinteren Rohrreihen in flachen Krümmungen verlaufen, sind die vorderen Reihen stark gebogen und dienen so als Feuergewölbe (Fig. 49b). Da die Feuerbuchsheizfläche sehr groß ist, so konnte zum Schütze der Rohrwand und der unteren Siederohre bequem eine Verbrennungskammer von etwa 1 m Länge eingebaut werden. Die Seitenwände dieser Kammer bestehen aus je einer Längsreihe fugendicht aneinanderliegender Röhren, deren obere Enden radial in den Oberkessel eingewalzt sind, während die unteren Rohrenden in einen Stahlgußkasten (Fig. 48 und 49d) münden, welcher den Langkessel mit den beiden Wasserkammern verbindet. Der Hingang zur Verbrennungskammer wird durch eine aus senkrechten Wasserröhren gebildete Wand (Fig. 49c) von der Feuerbuchse teilweise abgetrennt. Durch diese Anordnung sinkt die Temperatur der Heizgase von 1300° über dem Roste auf 850–900° an der Feuerbuchs-Rohrwand, während die Messungen in der Rauchkammer eine Höchsttemperatur von 360° ergaben. Textabbildung Bd. 326, S. 162 Fig. 48. Textabbildung Bd. 326, S. 162 Fig. 49a. Textabbildung Bd. 326, S. 162 Fig. 49b. Textabbildung Bd. 326, S. 162 Fig. 49c. Textabbildung Bd. 326, S. 162 Fig. 49d. Für die Wasserröhren von 35 mm äußerem Durchmesser kamen zwei verschiedene Wandstärken zur Verwendung, die der Flamme am stärksten ausgesetzten Röhren haben 5 mm, alle übrigen nur 2½ mm Wandstärke; alle Rohrenden sind eingewalzt. Den hinteren Abschluß der Feuerbuchse bildet eine Doppelwand aus 15 mm Blech mit einem Wassersteg von 100 mm; die Verbindung dieser Hinterwände mit dem Oberkessel erfolgt nach Fig. 48 durch angenietete Winkeleisen, mit den unteren Wasserkammern durch einen querliegenden Stahlgußrahmen mit einer Verlängerung am Fuße nach hinten zur Auflagerung auf dem Rahmen. Die 30 mm starke kupferne Rohrwand ist mit dem Langkessel, sowie mit dem Oberkessel durch zweireihige Nietung solid verbunden. Zur Vergrößerung des Wassersteges zwischen den einzelnen Siederohren an der Rohrwand ist der Durchmesser der Serve-Rippenrohre von 70 mm auf 55 mm verringert, und zwar auf eine Länge von 400 mm von der hinteren Rohrwand unter gleichzeitiger Weglassung der Rippen auf diese Länge. Hierdurch wird eine bessere Kühlung sowohl der von den heißen Oasen durchzogenen Siederohre als auch der Rohrwand selbst durch das an dieser Stelle in den Verbinderkasten und nach den Wasserkammern abfließende Wasser erzielt. Zur Reinigung der Rohre und für sonstige Reparaturarbeiten enthält der Verbinderkasten ein großes Mannloch mit Deckel, der nach Fig. 49d vermittelst Hebel und Spindel mit Handrad geöffnet wird. Die in den Verbinderkasten eingewalzten senkrechten Rohre dicht hinter der Verbrennungskammer sind nach Fig. 49c von der unteren Bodenplatte dieses Kastens aus zugänglich durch Bohrungen, welche mit Gewindepfropfen verschlossen sind. Zum Reinigen des Innern der übrigen Wasserröhren dienen große Waschluken in den Wasserkammern. Die Beseitigung der Rußablagerungen auf den Röhren, die übrigens bei den bisherigen Fahrten sehr gering gewesen sein sollen, geschieht von außen durch abnehmbare Türen in der Kesselbekleidung. Die Hinterwand-Anordnung mit Feuertüre ist aus Fig. 48 und 49c zu erkennen, der übrige Teil des Rundkessels mit Dom und Flachschieber-Regulator, sowie die Rauchkammer entspricht den bekannten französischen Ausführungen. Durch die Anwendung eines Kesseldruckes von 18 at ergibt sich die Zugbeanspruchung der Kesselbleche zu k\,z=\frac{150,5\,.\,18}{2\,.\,1,9}=710\mbox{ kg/qcm,} also bedeutend höher als bei Kesseln deutscher Bauart (600 kg/qcm). Die Hauptabmessungen des Kessels sind folgende: Rostfläche     3,54 qm Heizfläche der Feuerbuchse   96,0   „ Heizfläche der Serve-Rohre 220,51   „ Gesamtheizfläche 316,51   „ Anzahl der Wasserröhren 502 Durchmesser der Wasserröhren (168)   25/35 mm Durchmesser   „          „             (334)   30/35   „ Anzahl der Siederohre (Serve) 136 Fassungsraum des Kessels WasserDampfzusammen     6,16    2,49    8,65 cbm  „  „ Verdampfungsoberfläche des Kessels     7,58 qm Verhältnis \frac{H}{R}                  \frac{316,51}{3,54}= 89 Dampfdruck 18 at Leergewicht des Kessels mit Armaturen 27 t Leergewicht des Kessels für 1 qm Heizfläche 85 kg. Maschine. Rahmen, Triebwerk und Steuerungsgestänge entsprechen den aus früheren VeröffentlichungenD. p. J. 1906, S. 193 und 468. her bekannten Normalien der Französischen Nordbahn, insbesondere der 2B1-Atlantic-Schnellzuglokomotiven Serie 2643–2675. Die äußeren Hochdruckzylinder treiben nach dem System De Glehn–Du Bousquet die hintere Treibachse an, während die inneren Niederdruckzylinder auf die vordere Treibachse wirken. Die Umsteuerung sitzt, da links gefahren wird, auf linker Maschinenseite. Infolge der breiten Feuerbuchse wird die Bewegung des Steuerrades durch eine runde Drehstange auf die über dem hinteren Treibradkasten angebrachte Umsteuerung übertragen. Die Rahmen haben an den Treibachs-Ausschnitten aufgenietete Verstärkungsplatten, sämtliche Querversteifungen sind aus Stahlformguß, ebenso die Absteifungen der Bufferbohle. Die Plattform, von vorn bis hinten auf gleicher Höhe gerade durchgehend, ist aufgenietet. Bremse. Die Treibräder sind einseitig gebremst, die Räder des vorderen Drehgestells dagegen beidseitig mit zwei besonderen Bremszylindern. Die Bremseinrichtung ist von der Westinghouse-Gesellschaft in Freinville, Sevran, die Luftpumpe von F. Massard, Paris. Textabbildung Bd. 326, S. 163 Fig. 50. Sonderausrüstungen. Die Sandkasten sind vorn über den Treibradkasten angeordnet und mit Druckluft-Sandstreuer, System Gresham and Graven, ausgerüstet. Vorn auf der Plattform stehen zwei Schmierpumpen für Kolben und Schieber, von E. Bourdon, Paris. Der registrierende Geschwindigkeitsmesser, System Flaman, von E. Lamazière & Cie., Paris, für 130 km mit Minutenzeiger, sitzt links in der vorderen Führerhausecke und erhält seinen Antrieb durch eine zweiteilige Welle von der Gegenkurbel des hinteren Treibrades. An Manometern sind vorhanden: eines für Kesseldruck, 18 at, eines für Verbinder mit 7 at und eines für die Dampfheizung mit 4½ at, alle drei von E. Bourdon, Paris; ferner eines für Westinghouse-Bremsdruck. Die Handrädchen aller Ventile haben sehr zweckmäßig kleine Schilder mit Aufschrift. An der Führerhaus-Seitenwand außen befindet sich bei allen Lokomotiven der Nordbahn ein Rähmchen zum Einschieben der Namenschilder für Führer und Heizer, denn jeder Mannschaft wird eine bestimmte Maschine zugeteilt, für deren gute Instandhaltung eine Prämie bezahlt wird. Der dreiachsige Tender war, da genau gleich wie für die dahinterstehende 2C-Maschine, nur an dieser mit ausgestellt. Um dem Heizer das Heranschaffen der Kohlen zu erleichtern, ist ein Kohlenvorrat von 4,5 t vorn in einem hohen, mittleren Aufbau untergebracht, dessen Rückwand um 50° geneigt ist. Der Rest des Vorrates mit 1,5 t wird zu beiden Seiten dieses Aufbaues auf die Wasserkastendecke geladen. Der leicht gebaute Wasserkasten mit 19,2 cbm Inhalt enthält am Boden einen mittleren, 4½ m langen Trog (Fig. 50). Das geringe Leergewicht von nur 17,3 t ergibt ein sehr günstiges Verhältnis von \frac{\mbox{Leergewicht}}{\mbox{Ladung}} zu \frac{17,3\,.\,100}{25,2}=69 v.H. Die äußere Formgebung dieser Maschine war im allgemeinen gut, nur der Oberteil erhielt durch die vielen Kasten und Abstufungen an der Bekleidung ein bei französischen Lokomotiven sonst nicht gewohntes, sehr unruhiges Aussehen. Der Ausstellungszustand war natürlich, da die Maschine aus mehrjährigem Dienst kam, nicht so glänzend wie bei den übrigen neuen Maschinen, immerhin war sowohl die Ausführung der Einzelteile als auch die Instandhaltung gut. Der Anstrich des Kessels war dunkelbraun, lackiert, Ziehbänder schwarz mit gelben Rändern; Triebwerk, Bandagen und Buffer waren blank. Leistungen. Zur Erprobung des neuen Kessels wurden mit dieser Maschine zahlreiche Versuchsfahrten unternommen. In Paris–La Chapelle stationiert, wurde sie zur Beförderung der fahrplanmäßigen Schnellzüge auf den Strecken nach Boulogne und Calais sowie nach Aulnoye (Belgien) benutzt. Fig. 51 zeigt das Streckenprofil Paris–Aulnoye mit dem Tachostreifen vom „Flaman“-Geschwindigkeitsmesser für den Schnellzug 115 vom 7. Dezember 1909, Zuggewicht 2 7 2,5 t, bestehend aus acht vierachsigen D-Wagen. Die Geschwindigkeit bei den französischen Schnellzügen ist bekanntlich erheblich höher als in Deutschland, auf ebenen Strecken beträgt sie dauernd 120 km/Std., auf Rampen bis zu 5 ‰ Steigung 100 km/Std. Der Zugwiderstand ergibt sich auf der Steigung von 5‰ bei 100 km Geschwindigkeit f. d. Stunde für die Lokomotive mit Tender bei einem Dienstgewicht von G = 120 t zu: W_\varphi=2,5+0,067\,.\,\left(\frac{100}{10}\right)^2+\left(1,5+0,116\,.\,\frac{100}{2,04}\,.\,\frac{34}{120}\right) Wl = 9,2 + 2,32 = 11,52 kg/t Wl = 11,52 • 120 = 1380 kg, Steigungswiderstand Ws = 5 • 120 = 600 kg. Die für den Eigenwiderstand der Lokomotive erforderliche Leistung beträgt also N_1=\frac{(1380+600)\,.\,100}{270}=740\mbox{ PS.} Der Widerstand für den Wagenzug ist W_w=2,5+0,03\,.\,\left(\frac{100}{10}\right)^2+5 Ww = 5,5 + 5 = 10,5 kg/t, also Ww = 10,5 • 272,5 = 2860 kg. Leistung N_w=\frac{2860\,.\,100}{270}=1060\mbox{ PS.}. Die erforderliche Zugkraft für den ganzen Zug beträgt also Z = 1980 + 2860 = 4840 kg und die Gesamtleistung N=\frac{4840\,.\,100}{270}=1800\mbox{ PS.} Textabbildung Bd. 326, S. 164 Fig. 51.Schnellzug 115 vom 7. Dezember 1909 Paris–La Chapelle–Aulonge, 215 km. Zuggewicht 272,5 t, Lokomotivgewicht 120 t. Der kommerzielle Wirkungsgrad beträgt \eta=\frac{N_w}{N}=\frac{1060}{1800}=0,59. Die Leistung von 1800 PS wird allerdings, wie aus Fig. 51 ersichtlich, gleich am Anfang der Fahrt nur auf 22 km Länge, also während etwa 12 Minuten, vom Kessel gefordert, denn auf der Gefällstrecke von Survilliers nach Creil kann sich der Kessel erholen; alsdann steigt die Geschwindigkeit auf 120 km/Std. auf der Ebene bis nach Tregnier, also auf eine Länge von etwa 80 km, wofür eine Dauerleistung von 1600 PS erforderlich ist. Von Saint Quentin, wo zum Wasserfassen gehalten wird, steigt die Beanspruchung des Kessels wieder rasch auf 1800 PS, die Geschwindigkeit bleibt auf 100 km/Std. bis zur letzten 5‰ Steigung kurz vor der Einfahrt in Aulnoye. Die Leistungen dieser Maschine bewegen sich also tatsächlich auf der von Paris bis St. Quentin ohne Anhalten befahrenen Strecke von etwa 150 km Länge zwischen 1600 und 1800 PS, während für 3,54 qm Rostfläche in der Tab. 4, Spalte 22 (S. 39 d. Bd.) nur 1500 PS gefordert waren! Für 1 qm Rostfläche beträgt demnach die Leistung \frac{1700}{3,54}=480 PS, genau so viel wie bei Zwillings-Heißdampflokomotiven mit 12 at, die Leistung für 1 qm Heizfläche ist (Heizfläche der Serve-Rohre zu 0,8 gerechnet) \frac{1700}{272}=6,2 PS, ein bei Naßdampf-Schnellzuglokomotiven üblicher Wert. Die große Leistungsfähigkeit dieser Maschine ist in erster Linie zurückzuführen auf die große Heizfläche der Wasserrohrfeuerbuchse. Da sich diese Konstruktion im Betriebe bisher gut bewährt hat, ist von der Französischen Nordbahn ein weiterer Kessel in Bestellung gegeben worden. Ob die vielen engen Wasserröhren in jahrelangem Dienste dauernd dicht halten werden, wie sich die Auswechselung der großen Anzahl verschiedener Rohre gestaltet, und wie hoch sich die Kosten der Unterhaltung dieses neuen Kessels stellen, wird erst in Zukunft festgestellt werden können. Auch in anderen Ländern, namentlich in Oesterreich, sind in den letzten vier Jahren mehrfache Versuche mit Wasserrohrfeuerbuchsen, System Brotan, gemacht worden, doch scheint auch diese Bauart nicht zu befriedigen, denn die erhofften Nachbestellungen blieben aus. Textabbildung Bd. 326, S. 165 Fig. 52.2 C 2-Vierzylinder-Verbund-Schnellzuglokomotive. Zwei neu bestellte Schnellzuglokomotiven, Type 2 C 2 (Fig. 52), sind dazu bestimmt, auf denselben Strecken Schnellzüge von 400 t mit 95 km/Std. auf Steigungen von 5‰ und mit 120 km/Std. in der Ebene zu befördern. Die hierfür erforderliche Gesamtleistung beträgt 2400 PS, die Abmessungen dieser Maschinen sind daher ganz gewaltig. Die eine Lokomotive wird gebaut als Naßdampfmaschine mit Wasserrohrkessel, die andere als Heißdampfmaschine mit gewöhnlichem Kessel und Schmidtschem Rauchröhren-Ueberhitzer. Beide Maschinen sind vierzylindrig mit Verbundanordnung De Glehn–Du Bousquet, die Hochdruckzylinder liegen außen und treiben die zweite Treibachse an. Die inneren Niederdruckzylinder wirken auf die erste Treibachse, liegen aber nicht in einer Ebene nebeneinander, sondern nach Fig. 53 hintereinander, um die Kreuzkopfmitten möglichst nahe zusammenzurücken und dadurch sowohl beim Kurbelzapfen als auch für den Achsschenkel die nötige Länge zu erreichen. Eine der beiden Maschinen soll in diesem Jahre in Turin ausgestellt werden. Textabbildung Bd. 326, S. 165 Fig. 53. (Fortsetzung folgt.)