Rostspaltweiten (bis 15 mm), grofse Blasrohröffnungen, längere Rauchkammern und wegen der hohen Temperaturen und der erheblichen Ansammlung von Funken auch besonders dicht schliefsende Rauchkammerthüren und leicht entleerbare Aschentrichter nötig.

Da die Kessel der Zahnradlokomotiven dauernd sehr stark angestrengt werden, so leiden die Bördel der Siederohre an der kupfernen Rohrwand ganz aufserordentlich und brennen rasch weg; die Siederohre werden daher bei dieser Lokomotivart immer mit Kupferstutzen versehen.

Die neueren Zahnradlokomotiven besitzen meist noch eine Vorrichtung für Rauchverbrennung, die an der Berner Oberland-Bahn in einfachster Weise aus einem über der Feuerthür angeordneten Dampfschleierrohr sowie aus einem Luftschieber in der Feuerthür besteht. Dampf hähnchen und Luftschieber werden mehr oder weniger offen gehalten; in Tunneln und nach jeder Rostbeschickung wird der Luftschieber ganz geöffnet.

Nach Einführung dieser Rauchverbrennung ergab sich für die Siederohrbördel eine drei- bis viermal längere Lebensdauer.

Aufser den hohen Kesselleistungen bieten die Zahnradlokomotiven besonders Bemerkenswertes noch in den Zahnradachsen und Bremsvorrichtungen dar.

Von der Stärke der Zahnradachsen und -räder hängt im Betriebe das Leben von so vielen Menschen ab, dass dem Materiale und der Konstruktion dieser Teile die gröfste Aufmerksamkeit zu widmen ist. Ueber die Konstruktion will ich mich nicht mehr auslassen; hierfür genügen die bisher wiedergegebenen Einzelzeichnungen. Was das Material anbelangt, so wird meist bester Kruppscher Tiegelgussstabl von 55 bis 60 kg/qmm Festigkeit und 20 bis 25 pCt Dehnung verwendet und mit rd. 10facher Sicherheit gerechnet. Dennoch leidet das Material aufserordentlich durch die vielen Stöfse, Erzitterungen, schnellen Bremsungen, sodass es sich allmählich in seinem Gefüge ändert, indem es im Laufe der Zeit zur Oberfläche hin immer härter und spröder wird. An der Rigi-Bahn brachen die Achsen früher nach 10 bis 12jährigem Betriebe bezw. nach 26 000 bis 32 000 Zugkilometern. Jetzt werden sie zur Vorsicht gegen neue ausgewechselt, nachdem sie 20 000 Zugkilometer durchlaufen haben.

Bezüglich der Bremsen sei noch Folgendes hervorgehoben: Die Handbremsen sind Band- oder Klotzbremsen; letztere scheinen sich besser zu bewähren. Die Bremsklötze sollen nicht aus Gusseisen, sondern besser aus Bronze hergestellt werden, da sie sich dann weniger erhitzen und einen unveränderlicheren Reibungskoëffizienten haben. Haben die Bremsscheiben Rillen, so soll deren Keilwinkel nicht weniger als 90° betragen.

Inbetreff der Luftgegendruckbremsen sei bemerkt, dass sie zwar sehr einfach und vorzüglich wirksam sind, im Betriebe jedoch eine ganz besonders sorgfältige Instandhaltung und eine sehr aufmerksame Bedienung erfordern.

Die Kühlwasserkasten sind hoch zu legen, die Zuleitungsrohre kurz und gerade zu führen und aufserdem öfter auf Verstopfung zu untersuchen, alles, damit eine sichere Kühlung erreicht wird. Die Bremswirkung hängt weiter noch sehr von dem Dichthalten der Stopfbüchsen sowie der Dampfkolben und -schieber ab. Die Kolben- und Schieberstangen müssen daher beiderseitig geführt werden; aufserdem sind die Dampfschieber gegen Abheben zu sichern. Die Kolbenringe, welche an besten aus Bronze hergestellt werden, müssen bei 1/10 bis 2/10 mm. Spielraum schon durch neue ersetzt werden, da andernfalls die Bremswirkung stark beeinträchtigt wird.

Eine besondere Aufmerksamkeit muss der Beschaffenheit des Cylinderschmieröles zugewandt werden. Es darf nur Oel von einem sehr hohen Entflammungspunkte verwendet werden, sonst entstehen leicht Explosionen in den Cylindern, namentlich, wenn bei der Kompressionsarbeit die Kühlung nicht gut wirkt.

Zum Schlusse dieser Betrachtungen sei noch auf die letzte Zeile der Tabelle II hingewiesen, aus welcher hervorgeht, dass bei den reinen Zahnradlokomotiven 1 kg Leergewicht durchschnittlich 0,5 kg Zugkraft erzeugt, während letzterer Wert bei den Adhäsionslokomotiven rd. 0,2 kg beträgt. Es ist dies für eine Lokomotive eine ganz aufserordentlich hohe Leistung; anderseits zeigt sie, dass die Zahnradlokomotive schon den Uebergang zu einem Aufzuge bildet.

Hiermit schliefse ich die Betrachtungen über neuere Dampf-Zahnradbahnen und wende mich nunmehr den elektrisch beschriebenen Zahnradbahnen zu.

Eine Nietung zu entwerfen, namentlich, wenn sie mehreren, leider sehr verschieden entwickelten Vorschriften von Behörden oder Klassifikationsgesellschaften genügen soll, erfordert langwieriges Probiren. Dabei hat sich der folgende von mir eingeschlagene Weg schon seit mehreren Jahren als sehr zweckmässig und rasch zum Ziele führend herausgestellt. Sind sämtliche Masse cm und kg, so bedeute

D den grössten inneren Kesseldurchmesser,
p den höchsten Dampfdruck,

8 die wirkliche Blechdicke,

80 die Blechdicke, die erforderlich wäre, wenn keine Schwächung des Bleches durch die Nietlöcher entstände,

d den Durchmesser des Nietloches,

n die Anzahl der Nietquerschnitte innerhalb einer Nietteilung (bei Doppellaschen kommen natürlich zwei Querschnitte auf ein Niet),

t die Nietteilung, d. i. die Entfernung von Mitte zu Mitte Niet in den äufsersten Nietreihen,

9 das Verhältnis der Festigkeit in der Nietnaht zu der im vollen Blech,

K. die Zugfestigkeit des Materials,

k, die zulässige Zugspannung des Bleches,

k, die zulässige Schubspannung des Nietes,

Die Blechfestigkeit bedingt

wobei

(Schluss folgt.)

Beim Entwurfe berechne man zuerst so nach Gl. (1); dann nehme man s an, und zwar, je nach dem erwünschten oder praktisch erreichbaren Festigkeitsgrade der Nietnaht, gröfser als 8. Hier haben bewährte Ausführungen ergeben, dass in normalen Fällen die Nietung am günstigsten ausfällt, wenn s etwa 0,2 bis 0,3 cm dicker als so wird. Bei geringeren Blechdicken wird s auch bis 0,4 cm und mehr dicker als 80 werden müssen, damit man nicht allzu dünne Bleche erhält.

Nun berechne man nach Gl. (2), dn nach Gl. (3) und nehme dann den Durchmesser des Nietloches d im prak

6. August 1898.

tischen Verhältnis zur Blechdicke an. Daraus ergiebt sich die auf eine Teilung n entfallende Anzahl der Nietquerschnitte, die nach oben hin abgerundet und als ganze Zahl genommen werden muss. Da der Durchmesser des Nietloches d in gewissen Grenzen veränderlich ist, so kann für die verschiedenen Werte von d das jeweilig zugehörige n berechnet und das für den gegebenen Fall günstigste Ergebnis genommen werden.

Schliesslich ist noch die Teilung t festzusetzen. Diese liegt zwischen zwei Grenzen, da das ermittelte n nach oben hin abgerundet ist, und zwar wird nach Gl. (2c)

und

Bei der Anordnung der erforderlichen n Nietquerschnitte wird man natürlich bestrebt sein, diese Querschnitte in möglichst wenig Nietreihen (parallel zur Nietnaht) unterzubringen. Man wird also in den innersten Nietreihen so viel Querschnitte anordnen wie nur möglich. Das wird nun einerseits durch die Ausführbarkeit begrenzt, wobei man die Nietentfernung gewöhnlich nicht kleiner als 2,4 d nimmt, ferner dadurch, dass verhindert werden muss, dass das Blech in diesen inneren Reihen abreifst und gleichzeitig die vorhergehenden Nietquerschnitte abgeschert werden. In der betreffenden inneren Reihe darf die Blechstärke durch die Nietlöcher nur so weit abgeschwächt werden, als ein Teil der gesamten Zugkraft schon durch die vorhergehenden Nietquerschnitte aufgenommen wird.

Es bedeute neben den vorher angegebenen Bezeichnungen n, die Anzahl der Nietquerschnitte sämtlicher Reihen, die der zu berechnenden Reihe vorhergehen, a die Anzahl der Nietlöcher in der zu untersuchenden Reihe. Da innerhalb einer Nietteilung der Blechquerschnitt zwischen den Nieten der äufsersten Reihe den Gesamtnietquerschnitten entspricht, so muss auch in demselben Verhältnis der Blechquerschnitt in einer inneren Reihe dem Gesamtnietquerschnitt, vermindert um die dieser inneren Reihe vorhergehenden Nietquerschnitte, entsprechen. Es ist also

Dieser Wert wird in der späteren Uebersicht III angewendet.

-Bei Laschennietung muss die Gesamtdicke der Laschen, wenn t; die Nietentfernung der innersten Nietreihe bedeutet,

0,788 und x Doppellaschen.

Bei Stahl (Flusseisen):

Zu der errechneten Blechdicke ist stets eine Konstante von 0,317 cm hinzuzufügen.

Wenn K, 4095 bis 4252,5 kg/qcm, so wird

-k,1124,7kg/qcm bei Doppellaschen von gleicher Breite

(6)

Zum raschen Entwerfen einer Nietung auf einem technischen Bureau mögen die nachfolgenden drei Zusammenstellungen dienen.

Uebersicht II führt die in der Praxis üblichen Nietlochdurchmesser d für eine bestimmte Blechdicke s auf.

Uebersicht III giebt die gebräuchlichsten Nietanordnungen für einen bestimmten Wert n an und zugleich für die betreffende Nietanordnung das zulässige Verhältnis der Festigkeit in der Nietnaht zu der im vollen Blech, wie oben erörtert. Die Entfernung der einzelnen Niete von einander ist, wie am Kopfe dieser Uebersicht angegeben, unter folgenden Gesichtspunkten festzusetzen. Die Entfernung in wagerechter Richtung ergiebt der stets gleiche Abstand der Niete von einander. Die Entfernung in diagonaler Richtung wird nach dem bekannten Verfahren von Schwedler ermittelt. Die geringste Entfernung sowohl in wagerechter als diagonaler und senkrechter Richtung ist 2,4 d. Die Entfernung von den Blechkanten ist 1,5 d. Die geringste Entfernung zweier wagerechter Nietreihen von einander ist 1,5 d.

Beispiel: Gegeben sei D 300 cm und p 11 Atm; das Material der Niete und Bleche sei Stahl. Die geringste Festigkeit der Bleche betrage 4200 kg/qcm. Die Nietung werde mit der Hand ausgeführt. Die Berechnung hat nach den Vorschriften der Hamburger Baupolizeibehörde und des Germanischen Lloyds zu erfolgen.

Da Doppellaschen inbetracht kommen, so ist nach Uebersicht I für beide Vorschriften S 5, und es wird nach Gl. (1)

300-11.5 2.4200

1,964 cm.

Dp S 80 2. Kz Nimmt man s = 2,2 cm, also 0,236 cm dicker als 80 an, so ist nach Gl. (2)

der kleinere Wert muss natürlich eingeführt werden, und so ergiebt sich nach Gl. (3)

80

d n =

1,964 九 0,107.0,628

29,23.

(1 − q) x

Setzt man hierin die nach Uebersicht II gebräuchlichen Nietlochdurchmesser d, welche einer Blechdicke s von 2,2 cm entsprechen, ein und rundet die gefundenen Werte von n nach oben zu ganzen Zahlen ab, so erhält man folgende 8 Werte:

n

14 13 13 12 12 11 11 11. Hiervon sind die Ergebnisse der 3., 5., 7. und 8. Spalte auszuscheiden, da sie bei demselben n ein unnötigerweise gröfseres d zeigen als die vorhergehenden Werte der 2., 4. und 6. Spalte. Von den übrigen Werten wird man denen mit kleinerem n den Vorzug geben. Da jedoch die Niete in der 6. Spalte (d 2,7 cm) schon sehr schlecht mit der Hand einzuziehen sind, so nehme man die Werte der 4. Spalte: 2,5 cm und n = 12. Vergleicht man in Uebersicht III die für n = 12 angeführten Nietanordnungen, so sieht man, dass nur die erste Anordnung anwendbar ist, da bei den übrigen unter Berücksichtigung der inneren Nietreihen gröfser sein müsste, als es in diesem Beispiel wirklich ist.

d

Nun berechne man t nach Gl. (4) und (5):

Hier berechne man gleich den später sich wiederholenden Wert von (1— ¶), nämlich (1 − q) g) = 0,107.

π

Jede Lasche würde also mindestens 1,5 cm dick sein müssen. Man wählt sie jedoch nicht unter 0,75 8, und sie werden somit 1,7 cm dick. Da t gröfser als die achtfache Laschendicke ist, so sind die Kanten der Laschen auszuschweifen, um ein gutes Verstemmen zu ermöglichen.