Die Weltausstellung in Lüttich 1905. Das Eisenbahnwesen, mit besonderer Berücksichtigung der Lokomotiven. Von Ingenieur M. Richter, Bingen. (Fortsetzung von S. 115 d. Bd.) Das Eisenbahnwesen auf der Weltausstellung in Lüttich 1905. 6. ⅖ gek. Schnellzuglokomotive der französischen Nordbahn, mit vierzylindriger Verbund-Nassdampfmaschine, gebaut von der Societe Alsacienne de Constructions Mecaniques, Belfort, 1902, Fabriknummer 5154, Betriebsnummer 2659 (Fig. 8a, 8b). Textabbildung Bd. 321, S. 193 Fig. 8a. Vierzyhndrige Verbund Schnellzuglokomotive der französischen Nordbahn. Diese, durch ihre Leistungsfähigkeit und ihre tatsächlichen Betriebsleistungen allerwärts bekannt gewordene Bauart, von der bis jetzt 35 Stück laufen, ist im Jahre 1900 entstanden und auf der Pariser Weltausstellung bereits gezeigt worden. Textabbildung Bd. 321, S. 193 Fig. 8b. Da der ganze Schnellbetrieb der französischen Nordbahn durch diese Bauart bewältigt wird und durch sie eine sehr beachtenswerte Höhe erreicht hat, so ist es ein berechtigter Stolz, der sich in der nochmaligen Ausstellung dieser verhältnismässig kleinen Lokomotive nach vierjährigem Betrieb verrät; die Aenderungen, welche die Serie 1902 gegenüber der Serie 1900 aufweist, sind zu gering, als dass von einer neuen Bauart geredet werden könnte. Zum Verständnis dieser Maschinenserie gehört ihre Geschichte (vgl. D. p. j. 1904, 319, S. 88). Ende 1885 führte die französische Nordbahn die Verbundlokomotive auf ihrem Netz ein, und zwar handelte es sich zunächst um einen Versuch mit einer \frac{1+1}{3} gekuppelten Schnellzuglokomotive (No. 701), d.h. einer dreiachsigen mit vorderer kurvenbeweglicher Laufachse und zwei freien Triebachsen, von denen die hintere, unter der Feuerbüchse gelegene von den aussen hinter der Laufachse liegenden Hochdruckzylindern, und die vordere (unter der Kesselmitte) von den gerade über der Laufachse im Rauchkammersattel untergebrachten Niederdruckzylindern angetrieben wurde; die Kuppelstangen wurden weggelassen, um die häufigen Brüche (13 im Jahre 1886) zu vermeiden und dem Triebwerk die Freiheit zu sichern, welche der Gang der alten „Crampton“-Maschinen aufgewiesen hatte. Diese vereinzelt gebliebene Ausführung, ausgestellt in Paris 1889, verdankte ihre Entstehung dem Direktor de Glehn der Elsässischen Maschinenbau-Gesellschaft und dem damaligen Oberingenieur Delebecque der Nordbahn und entsprach im grossen ganzen den seit 1882/83 auf der englischen Nordwestbahn im Betrieb stehenden Webbschen Verbundlokomotiven (30 an der Zahl), welche sich nur dadurch unterschieden, dass an Stelle der beiden Niederdruckzylinder sich ein einziger solcher, von beträchtlicher Grösse, unter der Rauchkammer befand. Für die folgenden Ausführungen wurde jedoch auf französischer Seite (wie auch späterhin auf englischer) aus Gründen des Anfahrens mit genügender Reibung die Kupplung der beiden Triebachsen wieder eingeführt und beibehalten. Die bewegliche Laufachse am Vorderende wurde durch das bereits seit 1876 bei der „machine outrance“ übliche Drehgestell mit Aussenrahmen, Seitenverschiebung und getrennten Federn ersetzt. Die Abmessungen wurden verstärkt und vor allem der Kesseldruck von 11 auf 14 at erhöht, und einem Plan des neuen Oberingenieurs der Bahn, du Bousquet folgend, wurden trotz der Achsenkupplung die völlig getrennten Triebwerke und Steuerungen beibehalten, um ganz nach Belieben Verbund-, Vierlings- oder Zwillingswirkung und zwar letzteres sowohl in der Hochdruck- als auch in der Niederdruckmaschine für sich eintreten lassen und ausserdem im Verbinder die Spannung willkürlich ändern zu können. So entstand die erste, eigentliche de Glehnsche Schnellzuglokomotive, 2/4 gekuppelt, zunächst in zwei Stück ausgeführt (No. 2121 und 2122), im Jahre 1891. Nach der Bewährung dieser Serie schritt man weiter zur Vergrösserung der Heizfläche von 110 auf 156 qm durch Anwendung der Serve-Rohre; so entwickelte sich die Serie 3, 15 Stück stark (No. 2123–2137), im Jahre 1893, welcher dann die Serie 4, 20 Stück stark (No. 2138 bis 2157) mit 15 at Kesseldruck im Jahre 1895 folgte. Der nächste Schritt war im Jahr 1896 die Vergrösserung der Rostfläche von 2,04 auf 2,3 und der Heizfläche von 156,3 auf 179,2 qm, ausgeführt an 3 Stück (No. 2158–2160), als Serie 5. Endlich wurde bei im übrigen gleichen Abmessungen der Fassungsraum des Kessels vergrössert und dadurch das Dienstgewicht auf 52,4 t und das Reibungsgewicht auf 32,4 t gebracht, gegen 37,8 und 27,6 t bei der ersten Serie. Dieses Ergebnis verwirklichte sich in der Serie 6 vom Jahre 1898, welche 20 Stück umfasste (No. 2161–2180). Von der Versuchslokomotive abgesehen, wurden demzufolge in den Jahren 1891–1898 60 Stück 2/4 gekuppelte de Glehnsche Lokomotiven eingeführt, sämtlich geliefert von der Elsässischen Maschinenbau-Gesellschaft, Belfort. Die Leistungen der letzten Serie gingen bereits bis etwa 1400 PS als Höchstwert und 1000–1200 PS als Dauerwert. Da aber Zugsbelastungen und Reisegeschwinkeiten sich noch immer in raschem Steigen befanden, so genügten auch diese vergrösserten Maschinen bald nicht mehr und es handelte sich um die Schaffung einer neuen Bauart, welche die bisherigen Erfolge in sich vereinigen und gleichzeitig bei viel grösserer Leistungsfähigkeit einen ruhigeren Gang auch bei den höchsten Geschwindigkeiten aufweisen sollte. Diese Bedingungen waren nur zu erfüllen durch die ⅖ gekuppelte Lokomotive, wie sie seit 1895 in Amerika und anderwärts vielfach bei den schnellsten Zügen in Gebrauch war. Die Triebachsen wurden zu diesem Zweck nahe beieinander in die Längsmitte der Lokomotive verlegt und das Hinterende durch eine Laufachse gestützt. Sämtliche Abmessungen des Kessels werden bedeutend vergrössert; der Kesseldruck von 15 auf 16 at, die Rostfläche von 2,3 auf 2,76 qm, die Heizfläche von 179,2 auf 215,3 qm (mit 126 Serverohren), das Dienstgewicht von 52,4 auf 63,0 t und das Reibungsgewicht von 32,4 auf 33,0 t, der Durchmesser des Niederdruckzylinders von 53 auf 56 cm erhöht. Zunächst waren es zwei Lokomotiven dieser Art (1. Serie), No. 2641 und 2642, von denen die eine in Paris 1900, wie bereits erwähnt, zu sehen war. Endlich wurden in den Jahren 1902/1903 als 2. Serie 33 Stück (No. 2643–2675) dieser Art beschafft, deren Abmessungen die gleichen waren; nur die Rohrlänge wurde um 45 mm, d.h. von 4255 auf 4300 mm erhöht, wodurch die Heizfläche von 215 auf rund 220 qm und das Dienstgewicht infolge gleichzeitiger Vergrösserung des Kesselraumes von 63 auf 67,44 t stieg; der Radstand des Drehgestells wurde von 1,8 auf 2,1 m gebracht. Die Lütticher Ausstellungslokomotive entstammt als No. 2659 dieser letzten Serie, über welche ausserdem folgendes zu bemerken ist: Der Kessel fasst 8,05 cbm im ganzen, wovon 2,72 cbm auf den Dampfraum kommen. Von den 204,25 qm Serve-Rohrfläche sind mindestens 80 v. H., also etwa 165 qm, als wirksam anzunehmen, nach den Leistungen von 1350–1750 PS zu schliessen, noch mehr; Dampferzeugung und Dampfvorrat sind jedenfalls ganz ausgezeichnete. Der Langkessel setzt sich aus drei Schüssen zusammen, welche gegen die Feuerkiste zu teleskopisch abnehmen und deren mittlerer den Dom trägt. Die Feuerbüchse nach Belpaire besteht natürlich aus Kupfer, ist mit Feuergewölbe und darunter mit Kipprost versehen, während der rund 2,4 m lange Hauptrost schwach geneigt ist und sich aus vier Teilen zusammensetzt. – Die 126 Serverohre aus Flusseisen haben 70 mm äusseren Durchmesser und 4,3 m Länge zwischen den Rohrwänden, welche, ebenso wie die Feuerlochwand der Feuerkiste, bei den letzten 15 Lokomotiven sämtlich aus Eisen bestehen. Die Rauchkammer hat die bedeutende Länge von 1,9 m und hat zum Zweck der Verminderung des Luftwiderstandes eine stark gewölbte Tür; der Funkenfänger ist ein einfaches in der Höhe der Blasrohröffnung wagerecht und quer durch die Rauchkammer gespanntes Netz. Besondere Erwähnung verdient das Köchlinsche verstellbare Blasrohr, welches im wesentlichen aus einem eingesetzten Kegel von beweglicher Höhenstellung besteht, an den sich im Innern des Kopfes eine Anzahl von schraubenförmig gewundenen Rippen anschliesst. Der Dampfstrahl wird durch diese (bei etwa 1 m Ganghöhe) gezwungen, sich zu drehen, was die Stärke der Mischung des Strahls mit den Heizgasen sehr erhöht. Die Wirkung auf das Feuer ist eine derartige, dass bei den schnellsten und schwersten Zügen die Zuglast um 35 t, also um einen Vierachser vermehrt werden konnte! (Ein Modell dieses Blasrohrs war besonders ausgestellt.) Die Zylinder haben die alte Lage beibehalten: Antrieb der Hinterachse durch die aussen hinter dem Drehgestell liegenden Hochdruckzylinder, Antrieb der Vorderachse durch die innen unter der Rauchkammer liegenden Niederdruckzylinder; die beiden Maschinen liegen also hinter- und nebeneinander in parallelen Ebenen. Die Hochdruckzylinder haben den Durchmesser von 340 mm nicht geändert, während die Niederdruckzylinder von 530 auf 560 mm Durchmesser gekommen sind, so dass sich das Raumverhältnis von 2,42 auf 2,71 gehoben hat. Die Einströmrohre und Schieberkästen sind bedeutend erweitert; die Schieber sind aber gewöhnliche Flachschieber bei beiden Maschinen und nur die Hochdruckschieber sind entlastet. Grosser Wert ist auf die konstruktive Durchbildung sämtlicher Einzelheiten des Triebwerks mit Rücksicht auf gute Ausnutzung des Materials und gute Kraftverteilung sowie verminderte Reibung gelegt; ebenso auch auf passenden Wärmeschutz; besonders bei Hochdruckzylindern, welche wegen ihrer äusseren ungeschützten Lage mit der strömenden Luft in Berührung stehen, ist dieser Gesichtspunkt von Bedeutung. Sowohl Hoch- wie Niederdruckzylinder haben durchgeführte Kolbenstangen, – bei ersteren (teilweise nachträglich angebracht) sonst nicht gebräuchlich wegen des bei dem hohen Druck schwierigen Dichthaltens der Stopfbüchsen und wegen des geringen Kolbengewichts. Die Schub- und Kuppelstangen haben ⌶-Querschnitt; beachtenswert sind die Köpfe der letzteren, da die Bügel gewissermassen an die Stange angeflanscht sind. Die Steuerungen sind sämtlich nach Walschaert, und zwar sind diejenigen einer Maschinenseite voneinander unabhängig oder abhängig je nach Belieben des Führers einstellbar. Zu diesem Zweck sind die beiden Steuerschrauben in einer Weise miteinander vereinigt, welche in der ursprünglichen Durchbildung am leichtesten zu verstehen ist (Fig. 9). Textabbildung Bd. 321, S. 195 Fig. 9. de Glehn'sche Steuerschraube. Die Steuerschraube N für die N. D. Z. ist hohl und besteht aus einem Stück mit dem Sperrad Sn. Die Steuerschraube H für die H. D. Z. geht durch N hindurch; an ihrem Ende ist das Sperrad Sh auf einem Vierkant fest. Auf diesem Sperrad Sh dreht sich lose das Handrad R mit den beiden Sperrklinken Kn und Kh. Steht der kleine Hebel A in seiner Mittelstellung, so greift die Klinke Kh in das Sperrad Sh und die Klinke Kn in das Sperrad Sn ein, so dass beim Drehen des Handrades R beide Steuerungen gleichzeitig verstellt werden. Wird jedoch der Hebel A in die höchste Lage gedrückt, so zieht man dadurch die Sperrklinke Kh aus dem Sperrad Sh heraus und die Hochdrucksteuerung ist ausgeschaltet, daher verstellt sich dann beim Drehen des Handrades R die Niederdrucksteuerung allein. Wird der Hebel A in die tiefste Lage gedrückt, so zieht man dadurch die Sperrklinke Kn aus dem Sperrad Sn heraus und die Niederdrucksteuerung ist ausgeschaltet; daher verstellt sich nun beim Drehen des Handrades R die Hochdrucksteuerung allein. Man ist auf diese Weise imstande, durch Verstellen des Hebels A je nach Bedarf entweder beide Steuerungen zugleich oder die Hochdruck- oder die Niederdrucksteuerung allein zu verstellen. Die Sperrklinke B dient, wie bei anderen Lokomotiven, zum Festhalten des Handrades, d.h. der Steuerungen, auf einem bestimmten Füllungsgrad. Bei der Ausstellungslokomotive ist diese Anordnung insofern verlassen, als das Handrad R unmittelbar fest auf dem Vierkantkopf der inneren (Hochdruck-) Spindel sitzt; dadurch musste das Sperrad Sh nebst der Klinke Kh wegfallen. Infolgedessen lässt sich nur noch die Hochdrucksteuerung für sich allein verstellen, oder beide Steuerungen zusammen, so dass zur Einstellung eines gewünschten Füllungsverhältnisses der beiden Zylinder die Handhabung zuerst gemeinsam und dann für den Hochdruckzylinder getrennt erfolgen muss. Die Anfahrvorrichtung ist der de Glehnsche „Servomoteur“, ein kleiner, vor dem Rauchkammersattel etwa in Zylinderhöhe quer angebrachter Pressluftzylinder, dessen zweiseitig wirkender Kolben bei seiner Vor- oder Rückwärtsbewegung mit einfachstem Kurbeltrieb die in die Verbindungsrohre zwischen Hoch- und Niederdruckzylindern eingebauten Drehschieber beider Maschinenseiten umlegt. Diese Verbinder liegen in der Längsrichtung ausserhalb des Rahmens unter dem Laufblech, als Fortsetzung der Hochdruckschieberkästen, und gehen gestreckt in die über der Drehgestellmitte sitzenden Drehschieber über, deren Drehachse nach vorn durch die Stopfbüchse des Deckels hindurchgeht und hinter den Puffern noch einmal gelagert ist (Fig. 10). Der Drehschieber ist eigentlich ein Dreiwegehahn: ein Weg führt in der Längsrichtung zum Verbinder, die zwei anderen zueinander senkrecht hintereinander stehenden Wege führen in der Querrichtung einerseits zum Niederdruckschieberkasten, anderseits zum Blasrohr. In den ersteren mündet ein Frischdampfrohr, welches, aus dem Dom kommend, zuerst zum Führerstand geht, wo es durch ein Absperrventil unterbrochen wird, und von da durch den Kessel zurück in die Rauchkammer und zum Zylinder; ausserhalb der Rauchkammer ist es verbunden mit einem auf 6 at gestellten Sicherheitsventil. Mit Hilfe dieser Einrichtungen ist es möglich, auf vier verschiedene Arten zu fahren: mit Verbundwirkung, was die Regel ist; mit Vierlingswirkung, d.h. mit Frischdampf in allen vier Zylindern: 16 at im Hochdruck, 6 at im Niederdruck; mit der Hochdruckmaschine allein (in Zwillingswirkung) und mit der Niederdruckmaschine allein (in Zwillingswirkung), letztere beiden Fälle nur, wenn die andere Maschine während der Fahrt beschädigt werden sollte. Im Gegensatz zum bisherigen Gebrauch sind die inneren und äusseren Kurbeln nicht um 162°, sondern um 180° versetzt. Erstere Grösse ist für sicheres Anfahren vorteilhaft, da dann die Kurbelstellung ohne Einfluss auf das Drehmoment ist, während bei 180° der Massenausgleich auf Kosten des Anziehens fast vollständig ist. Die störenden Bewegungen sind tatsächlich so gering, dass auf den Ausgleich der hin- und hergehenden Massen durch drehende Gegengewichte völlig verzichtet werden konnte; freie senkrechte Fliehkräfte sind daher nicht vorhanden, was zur Ruhe des Ganzen und Schonung des Oberbaues sehr beiträgt. Zur Erhöhung des leichten Ganges mit Hilfe der Verkleinerung der Kompression sind die schädlichen Räume auf 14 und 19 v. H. in den Hoch- bezw. Niederdruckzylindern getrieben, und die inneren Ueberdeckungen sind – 3 bezw. – 5 mm. Textabbildung Bd. 321, S. 196 Fig. 10. de Glehnsche Anfahrvorrichtung. 1. Frischdampfentnahme; 2. Frischdampf zum Verbinder; 3. Vom Hauptluftbehälter; 4. Stellung auf Verbund; 5. Stellung- auf Getrennt; 6. Frischdampfventil; 7. Zum Hilfsmotor (a rechts, b links); 8. Stellung des Drehschiebers auf Getrennt; 9. Sicherheitsventil; 10. Raum für direkte Ausströmung der Hochdruckzylinder; 11. Hilfsmotor. Die Rahmen sind Flusseisenplatten von 30 mm Stärke und sind über der vorderen Triebachse durch hufeisenförmige Plattenspücke verstärkt; die gegenseitige Versteifung ist durch die (innen liegenden) Niederdruckzylinder und einen zwischen die Hochdruckzylinder eingebauten Kasten aus Stahlguss bewirkt. Ueberhaupt hat an Stelle des Schmiedeeisens der Stahlguss bei dieser Maschine ausgedehnte Verwendung gefunden, im gleichzeitigen Interesse der Gewichtsverminderung und der grösseren Festigkeit. Das Drehgestell mit 45 mm Verschiebbarkeit nach jeder Seite hat Aussenrahmen, mittlere Führung und seitliche Auflage in Kugelpfannen; die Rückstellung geschieht durch Schraubenfedern, welche einander nicht entgegenwirken und 2000 kg Anfangsspannung haben; dieselben durchbrechen die Rahmen nach aussen. Die Querversteifung der Drehgestellrahmen ist ebenfalls durch Stahlgussstücke bewirkt. Die Triebräder haben nur noch 2,04 m Durchmesser gegen 2,134 (7' engl.) der vorausgegangenen Serien und haben schmiedeeiserne Radsterne. Die Achsen sind Martinstahl; die Kröpfachse nach Bauart Worsdell mit runden Kurbelscheiben ist in Oel gehärteter Kanonengusstahl. Der Radstand der Triebachsen ist aus verschiedenen Gründen, vor allem mit Rücksicht auf das Reibungsgewicht, nur noch 2,15 m. Die Federung geschieht in der Weise, dass die Drehgestellachsen getrennte Federn, die drei anderen Achsen aber durch Längshebel verbundene Federn haben, so dass die Stützung in vier Punkten erfolgt. Sämtliche Tragfedern sind Blattfedern, und zwar beim Drehgestell solche von 800 mm, bei den übrigen Rädern von 1100 mm Länge. (Fortsetzung folgt.)