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Titel
Lokomotive.
[* 2] In der
Lokomotivenfabrik von Neilson und Komp. in
Glasgow
[* 3] sind vor kurzem für die mexikanischen
Eisenbahnen
mehrere
Lokomotiven von besonders großer Leistungsfähigkeit nach dem
System Fairlie erbaut worden. Diese
Lokomotiven ruhen
auf zwei beweglichen Radgestellen mit je 6
Rädern von 1,07 m
Durchmesser. Die
Cylinder haben bei 0,56 m
Länge einen
Durchmesser von 0,406 m. Der Radstand jedes
Gestelles beträgt 2,515
m und der gesamte äußerste Radstand 9,885
m. Die größte zulässige Dampfspannung im
Kessel ist auf 11,7
Atmosphären festgesetzt. Die Wasserbehälter haben einen Fassungsraum
von 12,800
Lit., und die Kohlenräume können 5-6
Ton. Brennmaterial aufnehmen. Das Gesamtgewicht der
Lokomotive bei
vollständiger
Ausrüstung beträgt 92
Ton., also etwas mehr als 15 T. auf die
Achse. Man veranschlagt die Förderlast dieser
auf wagerechter
Bahn mit 3600
Ton., dies entspräche einem
Zuge von 240
Wagen von je 15 T.
Um die Belästigung der in der
Nähe der
Eisenbahn wohnenden
Bevölkerung
[* 4] und der Reisenden nach Möglichkeit
zu vermeiden, sind vom preußischen Eisenbahnminister Vorschriften für die
Ausstattung der
Lokomotive mit
Dampfpfeifen gegeben worden.
Danach sollen künftig Tender
lokomotiven für kleinere
Züge und zum Rangierdienst mit kleinen
Pfeifen von verhältnismäßig
geringer Tonstärke,
Personen- und Güterzug
lokomotiven dagegen mit zwei
Dampfpfeifen ausgerüstet werden,
deren eine einen schwachen
Ton gibt, während die andre, größere, nur zum Geben von weithin hörbaren
Signalen dient.
Zugelassen ist dabei, daß an Stelle der Doppelpfeifen Dampfpfeifen mit Doppelton treten können, sofern dieselben sich auf die Dauer bewähren. Nach Brettmann scheinen letztere jedoch zur Einführung nicht geeignet, solange für die Hervorbringung der beiden verschiedenen Töne kein andres Mittel gefunden ist als die verschiedene Öffnungsweite des den Dampf [* 5] zur Pfeife zulassenden Ventils, bez. der mehr oder weniger große Ausschlag des zur Bewegung des Ventils dienenden Handgriffs nach einer und derselben Richtung.
Als
Grund hierfür wird angegeben, daß der Lokomotivführer beim Geben des Signals seine
Aufmerksamkeit
viel zu sehr auf die außerhalb der
Lokomotive vorgehenden
Dinge zu richten habe, als daß er dabei mit Sicherheit einen bestimmten
Hub des Pfeifenhebels innehalten könnte, weshalb man bei
Lokomotiven, die mit doppelt tönenden
Pfeifen ausgerüstet sind,
fast niemals den schwachen
Ton für sich, sondern in der
Regel einen Doppelton zu hören bekomme, d. h.
momentan einen schwachen und unmittelbar darauf einen starken
Ton. Nach Brettmann bleibt nur übrig, zwei
Pfeifen anzunehmen,
die aber mittels eines einzigen Handhebels in Thätigkeit zu setzen sind und zwar derart, daß
beim
Drehen des
Hebels nach
rechts die starke, beim
Drehen nach links die schwache
Pfeife ertönt.
Diesen Bedingungen entspricht die in der [* 1] Figur dargestellte Doppelpfeife. Sie besteht aus zwei nebeneinander auf einem gemeinschaftlichen Dampfzuführungsrohr a aufgestellten Ventilpfeifen, über welchen ein gemeinschaftlicher Bewegungshebel b liegt, der mit den Ventilstangen c und c1 durch Bolzen verbunden ist. Die Ventile selbst bilden die Stützpunkte für den Hebel, [* 6] wenn er bewegt wird. Wird er an dem freien Ende bei d abwärts bewegt, so wird das Ventil [* 7] v1 der (schwachen) Pfeife nach oben gezogen, d. h. nur fester auf den Sitz gedrückt, das der stärkern Pfeife dagegen (v) geöffnet. Wird das Hebelende d nach oben bewegt, so wird das Ventil v aufwärts gegen seinen Sitz gepreßt und v1 geöffnet. Im erstern Falle ertönt also die starke, im letztern die schwache Pfeife. Der Hebel b muß natürlich durch geeignete Zwischenhebel und Zugstangen mit dem vom Lokomotivführer zu bewegenden Handgriff verbunden werden.
In letzter Zeit sind wieder viele Bestrebungen gemacht, Fahrzeuge mit Gaskraftmaschinen [* 8] zu betreiben (Gaslokomotiven). Hierzu ist vor allen Dingen dafür zu sorgen, daß auf dem Fahrzeug ein hinreichender Vorrat von Speisegas untergebracht wird. Bei Anwendung von Leucht- oder Fettgas müssen große Gasspeicher am Fahrzeug angebracht sowie Vorrichtungen zum Komprimieren des Gases vorhanden sein, um die nötige Gasmenge unter starkem Druck aufspeichern zu können.
Der ganze Betrieb wird dadurch umständlich. Man ist deshalb davon zurückgekommen und hat neuerdings den Betrieb mit karburierter Luft ins Auge [* 9] gefaßt, d. h. mit einem Gemenge von Luft und Kohlenwasserstoffdämpfen (meist Benzindämpfen), welches dadurch erhalten wird, daß man Luft durch einen Raum streichen läßt, in welchem Benzin etc. verdampft wird (Vergaser). Erforderlich ist dazu die Aufstellung eines Vergasers auf dem Fahrzeug und die Mitschaffung einer größern Menge flüssigen Kohlenwasserstoffs. Trotzdem wird die ganze Einrichtung immer noch praktischer und weniger umständlich als bei Anwendung verdichteten Gases. Auch wird der Betrieb ungleich unabhängiger von der Zeit und örtlichen Verhältnissen als der Betrieb mit Gas. Zu den Fahrzeugen dieser Art gehört der Benzinwagen (Bd. 17, S. 113).
De la Hault in Brüssel [* 10] verwendet zum Betrieb von Straßenfahrzeugen eine Maschine [* 11] mit schwingendem Cylinder. Der in einem Gaserzeuger verdampfte Kohlenwasserstoff mischt sich mit der Luft, die durch die saugende Wirkung einer schwingenden Luftpumpe [* 12] durch den Gaserzeuger hindurchgeführt wird. Die so erhaltene karburierte Luft wird, durch nochmaligen Zutritt von Luft verdünnt, von der Luftpumpe angesaugt, dann komprimiert und einem Zwischenbehälter zugeführt, aus welchem die Ladung in erforderlichen Mengen in den Arbeitscylinder tritt, um dort, mittels elektrischer Funken entzündet, zur Verbrennung zu kommen und den Kolben vorwärts zu treiben. Dieser wirkt mittels Kolbenstange auf eine Antriebswelle, welche auf einer Seite ein Schwung-
[* 1] ^[Abb.: Brettmanns Doppelpfeife für Lokomotiven.] ¶
mehr
rad trägt, auf der andern durch Zahnräderpaare von verschiedenem Übersetzungsverhältnis auf eine Zwischenwelle einwirkt, von welcher die Bewegung auf die Treibräder übertragen wird. Die Einrückung oder Ausrückung der Zahnräderpaare geschieht mittels Kuppelungen [* 14] und zwar so, daß immer nur je ein Paar zur Wirkung kommt, während die andern leer laufen. Mit Hilfe dieser Zahnradübersetzungen kann man die Geschwindigkeit des Motors nach Bedarf verändern.
Eine Veränderung der Maschinenkraft wird durch Veränderung des Karburierungsgrades der Ladung herbeigeführt. Hierzu dient eine Reguliervorrichtung, mittels welcher die Menge der nach dem Gaserzeuger streichenden Luft geregelt wird. Den Gaserzeuger bildet ein kastenförmiger, durch einen abnehmbaren Deckel geschlossener Behälter, in welchem mehrere Reihen mit Zeug bezogener Hürden angeordnet sind, deren Zeugbezug in die Karburierflüssigkeit taucht.
Die Hürden ruhen auf Blechwänden, welche so gestellt sind, daß zwischen ihnen vielfach hin- und hergehende Kanäle gebildet werden. Unterhalb der Hürden sind Rohre angebracht, durch welche die verbrauchten heißen Verbrennungsgase aus dem Arbeitscylinder streichen, so daß die von den Hürden angesaugte Flüssigkeit erwärmt und verdampft wird. Die Dämpfe treten in die erwähnten Zickzackkanäle und werden von der durch diese hindurchstreichenden Luft aufgenommen und mitgeführt.
Bei der Gaslokomotive von E. Stevens wird die Gaskraftmaschine [* 15] nicht direkt zum Antreiben der Räder, sondern zum Verdichten (Komprimieren) von Luft gebraucht, welche sodann, in einer besondern Luftmaschine zur Wirkung kommend, den Wagen bewegt. Ein stehender Gasmotor dient zum Betrieb eines Luftverdichters und einer Wasserpumpe und erhält das erforderliche Betriebsgas aus einem Vergaser, welcher nach Art eines Lokomotivkessels eingerichtet ist. Ein mit den zu vergasenden Kohlenwasserstoffen erfülltes Gefäß [* 16] ist nämlich von einer großen Anzahl Röhren [* 17] durchzogen, durch welche die vom Gasmotor abziehenden heißen Verbrennungsgase streichen.
Die dabei erzeugten Kohlenwasserstoffdämpfe sammeln sich in einem oberhalb angebrachten Dome und bilden mit hindurchgeführter Luft die zur Speisung des Gasmotors dienende karburierte Luft. Der vom Motor betriebene Luftverdichter saugt Luft aus der Atmosphäre an und treibt sie in verdichtetem Zustand in einen Luftsammler, aus welchem sie in die nach Art einer Zwillingsdampfmaschine eingerichtete Luftmaschine tritt, welche sich von den gewöhnlichen Lokomotivmaschinen hauptsächlich nur durch das Betriebsmittel unterscheidet.
Die in der Luftmaschine verbrauchte und dabei infolge der Expansion abgekühlte Luft entweicht durch einen Kühlapparat. Dieser dient dazu, das in dem Kühlmantel des Cylinders des Gasmotors erwärmte Wasser wieder so weit abzukühlen, daß es von neuem zur Kühlung des Cylinders der Gasmaschine gebraucht werden kann, und gleicht einem stehenden Röhrenkessel, dessen Röhren innen von der aus dem Luftmotor entweichenden kühlen Luft und außen von dem zu kühlenden Wasser bespült werden, wobei ein Wärmeaustausch stattfindet.
Bevor das warm gewordene Kühlwasser der Gasmaschine in den Kühlapparat eintritt, durchläuft es einen Wassermantel der Luftmaschine, um diese so weit zu erwärmen, daß bei der Expansion der arbeitverrichtenden Luft Temperaturen unter 0° vermieden werden, welche sonst bei Luftmaschinen leicht durch Eisbildung störend auftreten. Es findet also ein fortwährender Umlauf des Wassers von der Gasmaschine zum Luftmotor, weiter zum Kühlapparat und wieder zurück zum Gasmotor statt.
Falls der Behälter für die verdichtete Luft ebenfalls doppelwandig ausgeführt ist, kann das Wasser auch noch durch diesen
Mantelraum hindurchgeleitet werden. Die verbrauchten Gase
[* 18] der Gaskraftmaschine werden nach ihrer Wirkung
im Vergaser durch einen Schornstein ins Freie geleitet. Zum Dämpfen des mit dem Austreten der Gase verbundenen Geräusches, welches
bei einer Verwendung der
Lokomotive zu Straßenbahnzwecken mit Rücksicht auf den andern Wagenverkehr (Scheuen der Pferde)
[* 19] vermieden
werden muß, ist in den Schornstein ein besonderer Apparat eingeschaltet.
Derselbe besteht aus einem siebartig durchlochten Rohre von dem lichten Durchmesser des Schornsteins, um welches in einigem Zwischenraum konaxial ein zweites Rohr aus nicht gelochtem Blech gelegt ist. Der Raum zwischen beiden Rohren ist mit unverbrennbarem Faserstoff (Asbest od. dgl.) ausgefüllt, durch welchen die Übertragung der beim Auspuff auftretenden Gasschwingungen nach außen gehemmt werden soll. Die bei dieser Gaslokomotive zwischen dem eigentlichen (primären) Motor und den Triebrädern eingeschaltete Luftmaschine zieht zwar jedenfalls den Wirkungsgrad der ganzen Lokomotive etwas herab, gestattet aber die Anwendung von einfachen Umsteuerungen, wie sie bei den gewöhnlichen Lokomotiven gebräuchlich sind, so daß die Bewegungsrichtung der Lokomotive ebenso leicht und sicher geändert werden kann wie bei diesen, während die Umsteuerung [* 20] bei den direkt mit Gasmotoren betriebenen Lokomotiven noch Schwierigkeiten macht.
Ein eigentümliches Fahrzeug wurde von Wald u. Rigal in Paris [* 21] vorgeschlagen. Die Fortbewegung desselben erfolgt mittels einer schweren, im Innern des hohlen Radkranzes des Treibrades enthaltenen Flüssigkeit durch gepreßtes Gas. Dadurch, daß diese Flüssigkeit durch den auf sie ausgeübten und aufwärts wirkenden Gasdruck gezwungen wird, sich in dem Radkranz zu verschieben, bringt sie das Rad aus dem Gleichgewicht, [* 22] und infolge des Bestrebens des Rades, seine Gleichgewichtslage wiederherzustellen, kommt es in Drehung und bewirkt so die Fortbewegung des Wagens.
Der hohle Radkranz ist durch Ventile in mehrere (vier) Teile zerlegt, die sich in der Nähe der Ventile zu Kammern erweitern. Alle diese Ventile schlagen nach derselben Richtung hin auf, nämlich entgegengesetzt der Drehungsrichtung des Rades. Neben jedem Ventil, und zwar auf der Seite, nach welcher das Ventil aufgeht, mündet in jede der Kammern ein radiales Rohr, welches zur Gaszu- und Ableitung dient und zu dem Zwecke durch eine an der Radnabe angebrachte Kreisschiebersteuerung abwechselnd mit dem Gaserzeuger und der äußern Luft in Verbindung gesetzt wird. Es sei angenommen, das Triebrad solle sich, von einer bestimmten Seite aus gesehen, nach rechts drehen, wobei auch der Wagen von links nach rechts laufen würde, so müßten nach obigem alle Ventile im Hohlraum des Rades nach links aufschlagen und die radialen Rohre links neben den Ventilen in die Kammern einmünden. Es sei ferner vorausgesetzt, es befinde sich eine der vier Kammern (Nr. 1) gerade in ihrer tiefsten Stellung und sei mit Flüssigkeit gefüllt, die sich im Gleichgewicht befindet, also zu beiden Seiten des tiefsten Punktes der Kammer gleich hoch steht. Wird jetzt das radiale Rohr (Nr. 1) dieser Kammer mit dem Gaserzeuger in Verbindung gesetzt, Nr. 2 ganz geschlossen und Nr. 3 und 4 nach dem Freien hin geöffnet, so drückt das Gas das Ventil (Nr. 1) dieser ¶
mehr
Kammer zu und die Flüssigkeit in dem Sinne einer Linksdrehung von dem Ventil 1 weg und in demjenigen Teile des Rades in die Höhe, der vom Auflagerpunkt rechts liegt (in die Kammer 2 hinein durch das sich öffnende Ventil 2), und zwar so weit, bis die Höhe der emporgedrängten Flüssigkeitssäule dem Gasdruck entspricht. Derselbe Druck, mit dem das Gas auf die Flüssigkeit preßt, lastet auch auf dem geschlossenen Ventil 1 und bewegt daher dieses und mit ihm das Rad im Sinne der Rechtsdrehung, bis das radiale Rohr 2 ans Ende der Flüssigkeitssäule gelangt ist; dann wird dieses durch die Steuerung mit dem Gaserzeuger in Verbindung gesetzt, Nr. 3 geschlossen und Nr. 1 und 4 ins Freie geführt.
Jetzt wirkt der treibende Druck ebenso auf Ventil 2 wie vorher auf Ventil 1, während Ventil 3 die Flüssigkeit in die Kammer 3 treten läßt und das in Kammer 1 befindliche, nunmehr verbrauchte Gas durch Kanal [* 24] 1 entweicht. Dann tritt Kammer 3 mit Ventil 3 in Wirksamkeit, Ventil 4 öffnet sich der Flüssigkeit, Kanal 2 dem aus Kammer 2 abziehenden verbrauchten Gas etc. Das Gas wird in einem auf dem Wagen angebrachten Gaserzeuger entwickelt, der den Gasdruck selbstthätig konstant erhält. In erster Linie ist als treibendes Gas Kohlensäure ins Auge gefaßt, welche aus einem kohlensauren Salze mit Säure entwickelt werden soll.
Seit Jahren beschäftigt sich Ries in New York mit dem Gedanken, die Adhäsion der Lokomotivräder an den Schienen, d. h. die Zugkraft der Lokomotiven, dadurch zu erhöhen, daß er den Strom einer auf der Lokomotive angeordneten Dynamomaschine durch die Triebräder leitet. Die dadurch herbeigeführte Steigerung der Reibung [* 25] erklärt er dadurch, daß der Strom den Anfang einer Schweißung zwischen Triebrad und Schiene macht, natürlich nur den allerersten Anfang, da der Prozeß an jeder Stelle dadurch sofort wieder unterbrochen wird, daß das Triebrad sich weiter fortwälzt.
Zwei kürzlich von Ries mit einer Maschine der Philadelphia-Reading-Bahn angestellte Versuche sollen sehr befriedigend ausgefallen sein. Es wurde zunächst eine Steigung von ca. 1:28 mit Hilfe der durch Elektrizität [* 26] verstärkten Adhäsion in 20 Min. überwunden, während bei Anwendung der gewöhnlichen Adhäsion 55 Min. erforderlich waren. Beim zweiten Versuch wurde die Lokomotive vor einen Zug aus zwölf festgebremsten Kohlenwagen gespannt, welchen sie natürlich mittels bloßer Adhäsion nicht von der Stelle zu bewegen vermochte. Sobald aber der elektrische Strom die Räder durchkreiste, kam der Zug, wenn auch langsam, vorwärts. Allerdings muß bei der Verwendung der Elektrizität der Kessel der Lokomotive wegen der Bethätigung der Lokomotive stärker in Anspruch genommen werden, aber dafür ist nach Ries die Adhäsion um 25 Proz. stärker. - Zur Litteratur: Salomon, Die Lokomotiven auf der Pariser Weltausstellung 1889 (aus der »Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure«, Berl. 1890).