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deutscher Ingenieure.

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hens für 2 bis 3 Sekunden abstellt, wodurch die Absaugwirkung der Anlage nicht beeinträchtigt wird.

Diese Filter können sowohl für Druckluft als auch für Saugluft verwendet werden. In letzterem Falle werden sie bei starker Belastung unter Umständen als Doppelfilter mit zeitweiligem Gegenluftstrom ausgeführt. Dieser soll die Fig. 12. Sternfilter.

Poren des Tucnes offen halten und den rauhen Zustand der äußeren, staubfangenden Fläche dadurch bewahren, daß die sich niederlegenden, auf dieser Seite befindlichen [langen Fasern des Stoffes wieder aufgerichtet werden. Es sei noch bemerkt, daß der Filterstoff durch eine längliche, mit Gummi gedichtete Tür des Gehäuses bequem nachgesehen, gereinigt

und ausgewechselt
werden kann; das
Tuch ist zu dem

Zweck drehbar um
die Längsachse des
Filters angeordnet.
Fig. 11 zeigt die
Absauganlage einer
deren
Farbmühle,
Einschüttrichter mit

Absaugehauben nebst Klappen für die Bedienung versehen sind und deren Staub durch ein Sternfilter gesammelt wird; Fig. 12 gibt die äußere Ansicht eines solchen. Die vorstehend beschriebenen Konstruktionen geben einen Weg an, um für die Trennung des Staubes von der Luft in Absauganlagen die Forderungen der Praxis nach guter Abscheidung, einfachen und betriebsicheren Anlagen und geringem Kraftbedarf nach Möglichkeit zu vereinigen.

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Falle

Band 53. Nr. 16. 17. April 1909.

Thomann und Schnetzler: Die elektrischen F4/4-Lokomotiven am Simplon.

Die elektrischen F-Lokomotiven am Simplon.

Von E. Thomann und K. Schnetzler.

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Teil I. Allgemeine Beschreibung.
Von E. Thomann in Baden (Schweiz).

Zur Vervollständigung des Parkes der elektrischen Lokomotiven am Simplon sind von der A.-G. Brown, Boveri & Cie. in Baden, die für Rechnung der Schweizerischen Bundesbahnen den elektrischen Betrieb auf der Strecke BrigIselle (Simplontunnel) eingerichtet hat, gegen Ende des Jahres 1907 zwei neue elektrische Lokomotiven geliefert worden, die in mehrfacher Hinsicht bemerkenswerte Neuerungen aufweisen. Nachdem sie nun seit mehr als Jahresfrist im Betriebe stehen, mag es angezeigt sein, einige Mitteilungen über die Bauart und die Leistungen dieser Lokomotiven sowie die Betriebserfahrungen, die gemacht wurden, zu allgemeiner Kenntnis zu bringen.

Zunächst sei daran erinnert, daß es sich am Simplon um einen Vollbahnbetrieb mit ganz schweren Zügen handelt. Die einspurige Betriebstrecke Brig-Iselle ist rd. 22 km lang, wovon 19,8 km im Tunnel liegen. Die größte Steigung beträgt 7 vT, abgesehen von einem kurzen Stück mit 10 vT Steigung am südlichen Tunneleingang, der kleinste Krümmungshalbmesser 300 m auf offener Strecke, 150 m in den Weichen. Laut den von den Schweizerischen Bundesbahnen. aufgestellten Bedingungen müssen mit einer Lokomotive Personenzüge von 300 t Anhängegewicht bei rd. 70 km/st Geschwindigkeit befördert werden. Die nämliche Lokomotive muß auch zur Beförderung von Güterzügen von 400 t Anhängegewicht bei rd. 35 km/st Geschwindigkeit geeignet sein. Während des seit dem 1. Juni 1906 eröffneten elektrischen Betriebes der Simplonstrecke hat sich gezeigt, daß diese Belastungsnormen gelegentlich wesentlich überschritten werden, indem wiederholt Personenzüge von 350 t und Güterzüge bis zu 650 t Anhängegewicht mit einer Lokomotive befördert werden mußten. Die Fahrgeschwindigkeit ist durch die Betriebsvorschriften für Personenzüge auf 70 km/st festgesetzt, mit Ausnahme der Bergfahrt auf 7 vT Steigung, wo sie 35 km/st zu betragen hat. Für die Güterzüge ist durchweg eine Fahrgeschwindigkeit von 35 km/st vorgeschrieben. Diese beiden Geschwindigkeiten stehen in Zusammenhang mit dem aus verschiedenen, zum Teil bloßen Opportunitätsgründen für den Betrieb gewählten Dreiphasensystem mit 3000 V und 16 Perioden, das bis jetzt nur zwei im Verhältnis von 1: 2 stehende Geschwindigkeitsstufen praktisch auszuführen ge

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1) Sonderabdrücke dieses Aufsatzes (Fachgebiete: Eisenbahnbetriebs-. mittel und Elektrotechnik) werden abgegeben. Der Preis wird mit der Veröffentlichung des Schlusses bekannt gemacht werden.

stattete, wobei die Geschwindigkeit auf derselben Stufe nahezu unabhängig von der ausgeübten Zugkraft unveränderlich bleibt.

Wenn nun im Anschluß an den vorstehenden allgemeinen Ueberblick die neuen Simplon-Lokomotiven einer eingehenden Beschreibung gewürdigt werden, so liegt die Berechtigung dazu nicht nur in dem Umstande, daß sie die stärksten in Europa überhaupt im Betriebe befindlichen elektrischen Lokomotiven sind, sondern auch darin, daß sie eine Anzahl Neuerungen aufweisen, die auf dem Gebiete des elektrischen Vollbahnbetriebes geradezu epochemachend sind. Es sei zunächst der hauptsächlichste Fortschritt erwähnt, nämlich die Einführung von Kurzschlußmotoren und damit die Ermöglilichung von 4 wirtschaftlichen Fahrstufen. Dadurch ist eine gewisse Schwerfälligkeit, die dem bisherigen Dreiphasenbetrieb in Gestalt der unveränderlichen Fahrgeschwindigkeit anhaftete, beseitigt, und das Dreiphasensystem rückt hinsichtlich der Möglichkeit, für die verschiedensten Anforderungen des Bahnbetriebes dieselbe Lokomotive zu verwenden, in allererste Linie. Das Verdienst, diesen folgenreichen Fortschritt ermöglicht. zu haben, gebührt dem erfahrenen Oberingenieur A. Aichele der A.-G. Brown, Boveri & Cie., der sowohl diese Neuerung angeregt, als auch die Konstruktionsgrundzüge angegeben hat, nach denen die erforderlichen großen Motoren als Kurzschlußmotoren mit genügend großem Anzugmoment ausgeführt werden konnten.

Weitere Fortschritte sind in der Konstruktion und Anordnung der elektrischen Apparate, insbesondere auch in der Anordnung des mechanischen Teiles festzustellen, der in mustergültiger Weise von der Schweizerischen Loko motiv- und Maschinenfabrik in Winterthur entworfen und geliefert worden ist.

Es sei hier zunächst kurz dargestellt, wie bisher Dreiphasenlokomotiven gebaut waren und was sie leisten konnten, und zwar am Beispiel der älteren, ebenfalls von der A.-G. Brown, Boveri & Cie. konstruierten Simplon-Lokomotiven F 3/51).

Fig. 1 und 2 stellen schematisch die allgemeine Form, die Achs- und Gewichtverteilung und die Anordnung des Triebwerkes und der Motoren auf diesen /s-gekuppelten Lokomotiven dar. Je eine Triebachse und eine Laufachse sind in einem Drehgestell gelagert; die mittlere im Hauptrahmen gelagerte Triebachse ist seitenverschieblich. Die beiden im Lokomotivrahmen fest eingebauten Motoren treiben durch Kurbeln, Mitnehmer und Kurbelstangen die drei Triebachsen

1:

1) s. Z. 1907 S. 382.

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an, und zwar ohne Einschaltung einer Uebersetzung. Sie sind als Schleifringmotoren gebaut und können 8- oder 16polig geschaltet werden, wodurch Fahrgeschwindigkeiten von 70 und 35 km/st erzielt werden. Das Anfahren erfolgt ›. durch Einschalten von Widerstand (Widerstände aus Drahtgeflecht mit Luftkühlung) in den Rotorstromkreis und allmähliche Verminderung dieses Widerstandes bis zum Kurzschluß. Die den beiden Fahrstufen von 70 und 35 km entsprechenden Umlaufzahlen der Motoren sind rd. 240 und 120 i. d. Min.

Ueber die Gewichtverhältnisse und Leistungen gibt Zusammenstellung 1 Auskunft.

Die neuen F4/4-Simplon-Lokomotiven sind schematisch in Fig. 3 und 4 dargestellt. Bei ihrem Entwurf bestand das Bestreben, womöglich die bei den älteren Lokomotiven vorhandenen Laufachsen wegfallen zu lassen und das ganze Lokomotivgewicht als Reibungsgewicht auszunutzen. Als einfachste Lösung ergab Bei der sich eine vierachsige Form. Verminderung von 5 auf 4 Achsen war der Achsdruck zu erhöhen, was aber zulässig war, da man schon bei gut ausbalanzierten Vierzylinder-Dampflokomotiven eine Ueberschreitung der Norm von 15 t als zulässig erachtet und daher die bei einer elektrischen Lokomotive, eine vollständige Ausbalanzierung gestattet, unbedenklich höher gehen kann. Da also zusätzliche dynamische Achsdrücke nicht zu berücksichtigen waren, wurde der statische Achsdruck um rd.

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20,0

1) einschl. Kompressoren und Beleuchtung mit Dynamo und Batterie. 2) begrenzt durch das Reibungsgewicht.

55,0 40,0

13 vH höher als bisher, nämlich auf 17 t festgesetzt und eine gleichmäßige Verteilung des Lokomotivgewichtes auf alle vier Achsen angestrebt. Die beiden äußersten Triebachsen durften mit Rücksicht auf das Befahren der Kurven nicht fest im Rahmen gelagert werden; man entschloß sich, hierfür Laufachsen der Bauart Klien-Lindner zu wählen, die radiale und seitliche Einstellung erlauben und sich, allerdings für kleinere Geschwindigkeiten und Spurweiten, an verschiedenen Stellen (Sächsische Schmalspurbahnen, Sächsische Staatsbahnen, Ungarische Schmalspurbahnen usw.) gut bewährt haben.

Die beiden mittleren Triebachsen sind mit einem Radstand von 4,6 m fest im Rahmen gelagert.

Um das leichte Einfahren in die Kurven trotz des Wegfalles der Laufachsen zu ermöglichen, wurde der Raddurchmesser möglichst klein gehalten; er wurde von 1640 mm bei den älteren Lokomotiven auf 1250 mm verringert. Bei der Anordnung der Motoren wurde der Grundsatz befolgt, daß eine Vermehrung des nicht abgefederten Achsgewichtes durchaus vermieden werden müsse, um bei größerer Geschwindigkeit harte Schläge auf die Schienenstöße zu verWenn auch die Befolgung dieses Grundsatzes das Anbringen von Kuppelstangen nach sich zieht, so sprechen doch alle Erfahrungen dafür, daß man unbedingt daran festhalten muß, wenn man nicht eine rasche Zerstörung des Oberbaue's und insbesondere der Schienenstöße gewärtigen

meiden.

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53. Nr. 16

will.

1909

Aus diesem Grunde wurden die beiden Motoren wie bei den F-Lokomotiven fest in Rahmen gelagert. Die Drehmomente werden auf die Triebräder durch Kurbeln und Kuppelstangen übertragen. Die Kurbeln der beiden Motoren sind unter sich ebenfalls gekuppelt, weil das ganze Reibungsgewicht auch dann noch zur Verfügung stehen soll, wenn wegen eines elektrischen Schadens der eine Motor außer Betrieb kommt. Die Kraftübertragung auf die Lenkachsen ist aus Fig. 5 bis 9 ersichtlich. Die Kuppelstangen greifen an einer im Rahmen fest gelagerten Kurbelwelle an, auf der auf einem drehbaren und außerdem auf einer Büchse axial verschiebbaren Kugellager eine äußere, hohle Welle sitzt, welche die beiden Räder trägt und mit der zentralen Welle durch Mitnehmer gekuppelt ist. Die äußere Welle hat eine Gabelführung mit festem Drehpunkt (vergl. den Grundriß links), wodurch beim Einlaufen in eine Kurve außer der Seitenverschiebung eine Radialeinstellung im richtigen Sinn erzielt wird. Die Lenkachse wird durch starke, in der hohlen Welle gelagerte Spiralfedern zurückgestellt.

Mit Rücksicht auf ein Zusammenarbeiten mit den älteren Lokomotiven mußten auch für die neuen die Fahrgeschwindigkeiten mit rd. 70 und 35 km/st angenommen werden. Bei einem Raddurchmesser von 1250 mm ergeben sich hierfür da auch

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1360

740

140

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Statoren mittels einer einzigen Wicklung dadurch erhalten, daß die Wicklung einmal nach Fig. 10, einmal nach Fig. 11 geschaltet wurde. Bei den Rotoren war eine Polumschaltung überhaupt nicht vorzunehmen, da diese mit Kurzschlußwicklung versehen sind und somit ohne weiteres für beide Polzahlen passen. Der Umstand, daß die Kurzschlußrotoren ohne irgendwelche Umschaltung für beliebige Polzahlen Everwendbar sind, legte den Gedanken nahe, die Statoren noch mit einer zwei

ten Wicklung: 8- und 16 polig, zu versehen und dadurch 2 weitere Geschwindigkeitstufen, nämlich rd. 52 und 26 km, zu schaffen. Mehr als 2 Stufen vorzusehen, hat man sich bisher gescheut, da nach der üblichen Motorkonstruktion mit gewickeltem Rotor bei 4 Polzahlen im Stator mindestens 10 Schleifringe auf dem Rotor notwendig wären, was sowohl wegen des Raumbedarfes als auch wegen

des Unterhaltes und der Bedienung praktisch unausführbar ist. Die Einführung des Kurzschlußrotors beseitigt mit einem Schlage dieses Hindernis und erlaubt, in einfacher und zweckmäßiger Weise Dreiphasen-Fahrzeuge mit 4 Geschwindigkeiten zu bauen. Kurzschlußrotoren und Statoren mit verschiedenen Wicklungen sind schon seit vielen Jahren bekannt; sie wurden aber nur für kleine Motoren angewendet. Das Verdienst des Ingenieurs Aichele ist es, ihre Verwendbarkeit für große und größte Zugmotoren konstruktiv ermöglicht und in Erkenntnis der außerordentlichen Vorzüge für den Zugdienst allen Anfeindungen zum Trotz durchgeführt zu haben. Das Vorhandensein von 2 Wicklungen gestattet, beim Anfahren im Bedarffall sehr große Drehmomente auszuüben, indem die beiden Wicklungen parallel geschaltet wer Ueber die hierbei erzielten Drehmomente und die auftretenden Strom

O

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a Transformator für Kompressor und Beleuchtung

b Hochspannungssicherungen

c Vorschaltwiderstand

Signallaternen

e Funkenentzieher

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Erde

f selbsttätiger Beleuchtungsregler

9 Schaltwalze (Stufenschalter)

h selbsttätiger Luftdruckregler

Umschalter für den Kompressor

k Motor und Kompressor

/ Beleuchtungsbätterie

m Sicherung und Schalter für die Beleuchtung

n Stromwandler

o Lampen

Schalter für Beleuchtungsmotor

selbsttätiger Höchststromausschalter

Anlasstransformator

Polumschalter

8 Steckkontakt für Handlampe

t Luftmotor

u Umsteuerschalter

v Umformer für Beleuchtung

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