Lokomotivzubehör
Nun einige Bemerkungen über das
Lokomotiv-Zubehör. Die Entwicklung der Steuerung war als
interessantes Studium Gegenstand vieler gelehrter
Abhandlungen. Wie wir sahen, geht die Nutzbarmachung der
Dampfdehnung bis auf die Tage von Jooch und Robert
Stephensons Firma um 1840 zurück. Eine primitive Form der
Expansions-Ausnutzung zeigte schon die amerikanische
Versuchsmaschine von James 1831. Bei diesen Problemen ging
es darum, den Kreislauf der Einströmung, Expansion und
Ausströmung in den Zylindern früher durch das sogenannte
Voreilen eintreten zu lassen. Das geschah durch Einführen
der Kulisse (gebogen bei Gooch und Stephenson, gerade bei
Alexander Allan), die den Umsteuerhebel näher an seinen
zentralen (neutralen) Punkt legte, so daß der Dampf
wirtschaftlicher, weil schneller, strömen konnte. Mit
Aufkommen dieser Steuerung war erstmalig ein wirklicher Schnelllauf
über eine große Entfernung möglich. Mit den alten nicht
expandierenden Steuerungen verbrauchten die Lokomotiven mehr
Dampf, als der Kessel überhaupt erzeugen konnte.
Radialschiebersteuerungen, wie sie im Dampfbetrieb dann
allgemein gebräuchlich waren, entstanden im westlichen
Mitteleuropa. Egide Walschaerts hieß einer der drei
belgischen Großen (die anderen waren Alfred Belpaire und -
verhältnismäßig viel jünger - J. B. Flamme). Walschaerts
erstes Patent wurde 1844 erteilt, wichtiger wurde seine
abgebildete Verbesserung von 1848.
Völlig
unabhängig von ihm erfand im folgenden Jahr Edmund
Heusinger in Deutschland die gleiche Steuerung. Trotz der
Verwandtschaft des Systems wurde hier keinerlei Urheberrecht
verletzt. Heusinger von Waldegg (wie er nach seiner Erhebung
in den Adelsstand hieß) erkannte offen und anständig
Walschaerts Priorität an. Diese beiden ersten
Radialsteuerungen verwendeten die Schwünge als neues
Element. Die Verwendung einer Schwingenkurbel anstelle des
Exzenters war Heusingers Werk, die Steuerung wurde deshalb
später nach beiden Männern genannt, je nach Gewohnheit der
Techniker des betreffenden Landes. Von einer Verletzung von
Patentrechten ist bei beiden keine Rede, sie gerieten aber
auch nicht in bittere Armut wie seinerzeit der gute Richard
Trevithick. Mehrere jüngere amerikanische Steuerungen gehören
in die Walschaerts-Heusinger-Familie. Eine im späten
neunzehnten Jahrhundert viel verwendete englische Steuerung
von einigem Interesse war die von David Joy (dem mutmaßlichen
Konstrukteur der früher schon erwähnten Jenny
Lind-Maschine).
An
Hand einer Zeichnung einer Joy-Steuerung lässt sich
erkennen, daß sie ohne Exzenter und Umkehrkurbel-Betätigung
auskam. Diese Vereinfachung wies jedoch den Nachteil auf, daß
die Kurbelstange durchbohrt werden musste. Das mochte
angehen, wenn die Lokomotive klein war, konnte aber bei großen
Maschinen und hoher Geschwindigkeit zu bösen Brüchen führen.
Die Steuerung kam auf verschiedenen englischen Bahnen in
Mode, besonders bei der North Eastern und der London and
North Western Railway. In den frühen achtziger Jahren wurde
sie von den Altoona Works bei Pennsylvania Railroad eingeführt,
die Abmessungen der amerikanischen Lokomotiven der London
and South Western Railway von William George Beattie
einbohrte Kurbelstangen wenig wünschenswert erschienen.
Zu jener Zeit herrschten noch überall
Flachschieber vor, obgleich mit dem Aufkommen höherer
Dampfdrücke die Verwendung von Kolbenschiebern notwendig
wurde. Diese gab es bereits seit Mitte der siebziger Jahre,
sie waren in einige Lokomotiven der London and South Western
Railway von William George Beattie eingebaut, dem Sohn des
Mannes, der so geschickt mit Feuerbüchsen und
Speisewasservorwärmern umgehen konnte. Die Sache erwies
sich als verfrüht. Die metallurgischen Kenntnisse hinkten
hinter der Praxis her. Es gab eine Reihe schwerer Versager,
und soweit es die South Western Company betrifft, flog W. G.
Beattie "raus". Zu seinem Nachfolger wurde der
ehemalige italienische Seeoffizier W. Adams berufen. Moderne
Ideen können einem Mann mitunter teuer zu stehen kommen. Glücklicherweise
hatte der alte Joseph Beattie sein Wunderkind wohlversorgt
hinterlassen.
Die Dampfdrücke stiegen weiter, allerdings in der Zeit von
1850 bis 1900 ziemlich vorsichtig. Sie hatten gegen Ende des
Jahrhunderts 11,5 kg/cm2 erreicht. Was einst als wunderbar
galt, war jetzt allgemein üblich, während der später
normale Druck von 14 kg/cm2 noch als sensationell galt.
Steigende Drücke lenken das Augenmerk auf die
Kessel-Sicherheitsventile. Das alte gewichtsbelastete Ventil
war für Lokomotiven nicht recht geeignet, obwohl es Kessler
und Maffei in Deutschland eine Zeitlang einbauten. Bei Fahrt
über Unebenheiten im Gleis konnte die Maschine das Gewicht
nach oben stoßen und dabei wertvollen Dampf verlieren. Als
besser erwies sich, den Hebel durch Federspannung im
Gleichgewicht zu halten, wie es jahrelang Brauch wurde. Aber
am Sicherheitsventil ließ sich herumdoktern, und Unfälle
durch solche Operationen führten zur Erfindung anderer
Bauarten. Naylors Seitenhebel-Type, eingebaut in die
Finnland-Maschine Nr. 11, erlaubte noch Eingriffe, sie hatte
auch die Gewohnheit steckenzubleiben, um dann mit einem
ohrenbetäubenden Krach aufzugehen.
Eines
der frühesten und zugleich besten alten Sicherheitsventile
war das von John Ramsbottom von der London and North Western
Railway, das in den späten fünfziger Jahren patentiert und
an der Lok Nr. 471 der London und South Western ausprobiert
wurde. Sein modus operandi ist wie bei den Steuerungen
leicht zu übersehen, es wurde außer in Nordamerika, wo man
in den neunziger Jahren direkt belastete Sicherheitsventile
einführte, viel verwendet. Man baute es in Säulen oder
Hauben, welche Eingriffe von Maschinisten abhielten. Ein schönes
Exemplar war das Ashton-Sicherheitsventil, ein anderes das
in Nordeuropa viel verwendete Richardson-Ventil, üblich in
Schweden und Finnland. Hübsche kleine in Messing-Säulen
gekapselte direkt belastete Ventile blieben lange in
Schottland und Australien populär. Sie waren meist am Dom
montiert, und es war unmöglich, an ihnen herumzuspielen, genauso wenig
wie am Wilson-Ventil, das dem von Ramsbottom ähnelte und
besonders in Belgien beliebt war. Es trug aber die Federn
innerhalb der Säulen und erhob sich gegen den Druck statt
durch Spannkraft, hob dann aber mit Federspannung konische
Kappen von den Säulen ab.
Der Druck wurde anfangs an einer Skala des
Federgewichts-Sicherheitsventils abgelesen. Dauerhaft erwies
sich Bourdons Druckmesser, bei welchem der Dampfdruck auf
eine gebogene, abgeflachte Röhre wirkte, deren sich
begradigende Tendenz einen Zeiger vor einem Zifferblatt in
Bewegung setzte.
Hör des Zuges P f ei f en! ging eine alte amerikanische
Ballade. Über den Ursprung der Dampfpfeife, welche später
in gleicher Weise unter Druckluft bei elektrischen Zügen
arbeiten sollte, gibt es vielerlei Erklärungen. Die erste
Dampfpfeife wurde von Adrian Stephens, einem Cornwall-Mann,
erfunden, der wie Trevithick nach Süd-Wales ging und,
vielleicht schon 1826, solch eine Pfeife am
Sicherheitsventil eines stationären Kessels anbrachte, das
auch mit einem Schwimmer zur Kontrolle des Wasserstandes
ausgerüstet war. Um 1833 war sie bereits in Gebrauch. Der
Pfiff wurde durch Einwirken eines ringförmigen
Dampfstrahles gegen eine frei hängende Messingglocke oder
eine Schale erzeugt. 1835 scheint man sich ihr als Warngerät
für Lokomotiven zugewandt zu haben, unabhängig davon
erhielt aber im gleichen Jahr eine englische Lokomotive der
alten Leicester and Swannington Railway nach einem Unfall an
einer Straßenkreuzung eine Dampftrompete. Die Pfeife erwies
sich ihr überlegen, seitdem finden wir sie in den
verschiedensten Formen und mit mancherlei Klängen, vom
lustigen Pfiff in England und Mitteleuropa bis zum
melancholischen huuh-huuh-Akkord Nordamerikas und Russlands,
von dem markerschütternden Gekreisch in Frankreich bis zum
majestätisch tiefen Heulen - zustande gebracht durch ein
Miniatur-Röhrenorgan -, an das sich noch viele Schotten
erinnern. Derartige Spielarten gibt es in der ganzen Welt je
nach Einfluss des Herstellers.
Anfangs wurden die Lokomotivkessel von der Maschine selbst
mittels Pumpenkraft gespeist. Das bedeutet, daß diese in Tätigkeit
trat, sobald der Wasserstand im Kessel absank. Die
Handhabung erwies sich nicht immmer als einfach, zumal wenn
das Objekt in irgendeinem Bahnhof abgestellt war. Der
Injektor, der mittels eines Strahles Frischdampf aus dem
Kessel das Speisen besorgte, wurde von Henri Giffard, einem
berühmten Franzosen, erfunden, der 1852 auch den ersten
lenkbaren und durch Maschinenkraft bewegten Flugapparat
baute (ein wasserstoffgefülltes Luftschiff). Das Prinzip
bestand darin, daß der Dampf zuerst alle Luft aus dem
Apparat blies und anschließend das Ansaugen von kaltem Füllwasser
bewirkte. Der Dampf kondensierte, und die so entstandene
Mixtur, die durch zwei gegenüberliegende Düsen rauschte,
besaß noch so viel Kraft, durch ein Ventil in den Kessel
gegen den Druck des letzteren zu strömen. Die Giffardsche
Erfindung wurde zuerst 1859 an einer Lokomotive ausgeführt,
sie war der Prototyp aller späteren Formen, obwohl die
ersten nur mit kaltem Wasser arbeiteten. Heißwasserinjektoren
sind relativ modern. Lokomotiven mit alten Speisewasservorwärmern,
wie der von Beattie in Südengland, besaßen statt dessen
Hilfs-Dampfpumpen.
Aus der Welt der Eisenbahn.