Warum verschieden große Räder bei Güter- und Schnellzugdampfloks?

[Harka]

Wäre man gleich auf Tatzlager geschwenkt, hätte es vielleicht sogar mal eine Dampf-Elektrische Lok gegeben

Wären das nur Rangierloks geworden. Schau dir mal die riesigen Motoren der ersten leistungsfähigen E-Loks an. Kleine und leistungsfähge Motoren, welche nicht überhitzten, mussten erst noch erfunden werden. Der Wirkungsgrad der Motoren war anfangs schlechter, was mehr Abwärme erzeugt. Die bekam man aus großen Motoren besser raus. Außerdem hatte sich der Stangenantrieb für die vorgesehene Geschwindigkeitsklasse auch bewährt. E-Loks sollten primär schwere Güterzüge ziehen und da kam es auf Höchstgeschwindigkeiten nicht an.

Einen dampf-elektrischen Antrieb hat es tatsächlich gegeben. Es gab da Versuche bei Straßenbahnen mit Dampfmaschine für den Generator und e-Antrieb zum Fahren.

 

[hajO.G]

ich muss Ronald Recht geben. Geniales ist weder kompliziert noch aufwändig. Dem sollte sich der In"geni"eur ab und zu bewusst werden.

Herzliche Grüße
hajO

 

[Grischan]

Wären das nur Rangierloks geworden.

Seit ihr da sicher? Das hab ich im Buch über die mitteldeutschen Elektrobahnen (das kürzlich erschienen ist) anders gelesen. Demnach war man durchaus auf diesem Pfad schon unterwegs und es gab auch diverse Baumuster mit Tatzlagerantrieb. In der großen abstimmungsrunde zur weiteren Entwicklung fiel dann die Entscheidung zu Gunsten der Stangenantriebe aus besagtem Grund. Damit wurde die Weiterentwicklung der kleineren Motore natürlich eingebremst. In dem Buch sind die verschiedenen Motorvarianten auch eindrücklich beschrieben. Ich werd noch mal nachlesen. Ist ja schon ein paar Wochen her...

 

[Kroli]

da wäre es dann schon sinnvoller gewesen, elektrische Nebenantriebe einzusetzen...

Die Idee mit dem Nebenantrieb ist ja nicht schlecht.

Gab es nicht mal eine (bayrische ?) Dampflok mit großen Treibrädern, die aber nochmals kleinere Räder hatte, welche nur zum Anfahren benutzt worden sind ? Aber das war eben auch ein "Dampfantrieb".

 

[E-Fan]

...weil elektrische Lüfter/Ventilatoren wesentlich effektiver sind...

Halte Dir nochmal das Prinzip der elektrischen Energiegewinnung vor Augen:
Dampf -> Turbine -> Generator -> Leitung -> Motor-> Nebenaggregat
Der orange Teil der Kette ist Verlustbehaftet. Daneben gab's damals noch mehr Probleme (siehe unten)

...Bei den E-Loks zB hat man sich gegen den schon bekannten Tatzlagerantrieb und für Stangen entschieden um Baugruppengleichheit (Vereinheitlichungsgedanke) zu den Dampfern zu haben...

Nicht nur.
Die größten Schwierigkeiten waren nach wie vor die Motoren.
Es gab keine schnelllaufenden Motoren die die geforderten Leistungen erbringen konnten. Diese mussten vielpolig ausgeführt werden, waren somit Langsamläufer und mussten wegen der schon angesprochenen Isolationsprobleme baulich groß ausgeführt werden. Die Leistungssteuerung war ebenfalls alles andere als trivial.
Die ersten serienmäßig verbauten Tatzlagerantriebe kamen in ETA und ET zum Einsatz. Anfänglich besaßen nicht mal 50PS Dauerleistung. Bis um 1920 herum konnte die Leistung auf über 100 PS/Motor gesteigert werden.

 

[Jenny_Lo]

Zu den Schwierigkeiten mit den ersten Fahrmotoren war voriges Jahr mal eine Artikelserie im Modelleisenbahner. Oder irre ich mich.

 

[Per]

Seit ihr da sicher?

Ja

Gab es nicht mal eine (bayrische ?) Dampflok mit großen Treibrädern, die aber nochmals kleinere Räder hatte, welche nur zum Anfahren benutzt worden sind ?

Das war die bay AAI, Vorteil war das Wegfallen der Kuppelstange (welche den Masseausgleich (besonders höherer Ordnung) erschwerte). Der Übergang vom B- zum C-Kuppler war wesentlich einfacher. Die Britten hatten die A-Kuppler deshalb noch sehr lange im Gebrauch.

Die AAI wurde aufgrund ihrer zwar guten Laufeigenschaften aber aufwendigen Unterhaltes auch später umgebaut und war solange dem Salonzug des bay Königs vorbehalten.

 

[94 2105]

@Kroli,

Ja die gab es, aber auch dieser Radsatz wurde durch eine normale Kolbendampfmaschine angetrieben.

Eig. kann man nur RonaldK. zustimmen, die Konstruktionen werden ab einem Gewissen Grad einfach zu Kompliziert.

@hajO.G

Dampflok mit elektrischem Antrieb. Das ist zwar eine vom Grundgedanken schöne Idee, aber bei der damals zur Verfügung stehenden Technik (was auch heute nicht viel anders ist) ist es einfach nicht möglich gewesen. Die Konstrukteure standen da vor einem Problem: Wie bekomme ich alle für diese Lokomotive nötigen Aggregate im Lichtraumprofil unter? Lichtraumprofilüberschreitungen kamen und kommen nicht in Frage, da dann der Einsatz so einer Lokomtive sehr eingeschränkt wäre.
Die einzig mögliche Option wäre die Lokomotive Länger zu machen. An sich ist das technisch möglich. Aber das hat auch u.a. folgende Nachteile:
1. Es müssen zwangsläufig ungünstige Dampfleitungen (Länge und Lage) entstehen, was der erhofften Leistungsteigerung entgegenwirkt, und sogar eine Leistungsverminderung aufgrund der Strömungswiderstände und Wärmeverluste mit sich bringt.
2. Wo sollte diese Maschine denn Stationiert werden? Da die damiligen Elektrischen BAuteile ja doch sehr groß waren, wäre diese Lok auf jedenfall länger als 24.000mm geworden. Gehen wir mal spontan von einer LüP von 30.000mm aus. Runtergeschätzt auf den Achsstand wären das je nach Ausführung um die 28.000mm. So große Drehscheiben gab es einfach zu dieser Zeit nicht, da war bei 23m Bühnenlänge Schluss.
Natürlich könnte man auch die Infrastruktur dafür Umbauen. Aber wozu wenn es erstmal nur eine Versuchsmaschine sein soll?

Das könnte man jetzt noch viel weiter spinnen, man wird (in Anbetracht der damaligen Umstände) immer auf das selbe Ergebnis kommen.

mfg

 

[FD851]

ich kann im Stangenantrieb erstmal keinen Grund finden, eine Dampf(turbinen)lok mit Generator und E-Antrieb nicht zu versuchen. Hilf mir bitte auf die Sprünge was dagegen sprach.

Ganz einfach: der "machbare" Kesseldruck. Für eine wirtschaftlich laufende Turbine braucht es eine möglichst hohen Druck vor der Maschine, also einen hohen Kesseldruck (das ist viel mehr als die üblichen 16bar eines DRG-Kessels - wir reden hier von Drücken >100bar!). Solche Hochdruckkessel verlangen viel mehr Instandhaltungsaufwand, den Einsatz völlig bahnuntypischer Bauteile (Pumpen, Armaturen und der Kessel selbst) und viel mehr Prüfaufwand.
Man muss eine Verbindung finden von der Dampfloktechnik zur stationären Hochdruck-Kraftwerkstechnik. Diesen Schritt hat man einfach nicht geschafft...

FD851

 

[Grischan]

Seit ihr da sicher?

Ja

Per, nu hab ich noch mal nachgeschaut. Hier das Zitat (ganz unguttenbergisch auch mit Quelle: "Wechselstromzugbetrieb in Mitteldeutschland" S.23):
Als erste elektrische Lokomotive erschien im Mai 1908 eine bei Vulcan und der AEG gefertigte zweiteilige Maschine mit der Radsatzanordnung A1+Bo. Sie besaß vier Radsätze, von denen drei durch je einen Winter-Eichberg-Motor in Tatzlagerbauweise angetrieben wurden. Der Fortschritt im Bau leistungsfähiger Motoren ... bla ... , denn jeder Fahrmotoren verfügte über eine Dauerleistung von 250PS. Zur Regelung der Fahrmotorspannung diente erstmalig eine elektromagnetische Schützensteuerung.
Die Lok war eine Versuchslok der AEG und zog im 20h tägl. Dauerbetrieb 259t-Züge über das Testoval der AEG. Sie erreichte bei Geschwindigkeiten bis 50km/h eine Gesamtlaufleistung von mehr als 55000km. Das war die erste Wechselstromlok der Welt. Mit einem 4. Motor ausgerüstet war sie bis 1932 im Betriebseinsatz und kam danach ins Museum nach Nürnberg. Wegen eines 1944 erlittenen Bombenschadens wurde sie 1955 verschrottet :-(

Mit ihren 1000PS war sie leistungsmäßig der V100 ebenbürtig - Rangierlok soso Mit den 50km/h lag sie im Bereich von Güterzugloks. Und wie gesagt es war eine Versuchslok. Bei konsequenter Weiterverfolgung dieser Bauart, wäre man eventuell schon viel eher bei der E44 gelandet - so viel anders sieht sie gar nicht aus.

 

[Kroli]

@Kroli,

Ja die gab es, aber auch dieser Radsatz wurde durch eine normale Kolbendampfmaschine angetrieben.

Deswegen schrob ich ja, dass dieser Radsatz einen "Dampfantrieb" hatte.

 

[Stadtbahn]

Mit ihren 1000PS war sie leistungsmäßig der V100 ebenbürtig - Rangierlok soso Mit den 50km/h lag sie im Bereich von Güterzugloks. Und wie gesagt es war eine Versuchslok. Bei konsequenter Weiterverfolgung dieser Bauart, wäre man eventuell schon viel eher bei der E44 gelandet - so viel anders sieht sie gar nicht aus.

Auch die Hafenbahn in Hamburg setzte viel eher als die deutschen Staatsbahnen auf Elloks mit Einzelachsantrieb.

Es war schon so, wie weiter oben geschrieben, man traute dem Einzelachsantrieb nicht und setzte auf Riesenmotore mit Kuppelstangen (E50, E06). In dieser Hinsicht war Deutschland lange Zeit ein Entwicklungsland, wenn man französische oder spanische Elloks aus den 20er Jahren vergleicht.
Wobei es bereits 1923 auch in Deutschland zahlreiche Entwürfe von Elloks mit Einzelachsantrieben gab. Aber auch zu diesem Zeitpunkt, setzten sich wieder die Befürworter der Stangebantriebe durch.

Gruß
Roland

 

[Ralf_2]

.... Aber auch zu diesem Zeitpunkt, setzten sich wieder die Befürworter der Stangenantriebe durch.

Gruß
Roland

Na immerhin ist das ja auch eine Art "Schleuderschutz", wenn alle Achsen an einer Kuppelstange hängen.
Grüße ralf_2

 

[Grischan]

Ja aber man hatte zeitlebens auch die Probleme mit den Stangen- und Zapfenbrüchen. Man nahm eigentlich an, dass die Loks durch den hohen Schwerpunkt, genau wie bei den Dampfern, einen sehr ruhigen Lauf haben würden. Aber das Gegenteil war der Fall. Die langen Stangen begannen zu schwingen und führten zur Zerstörung selbiger und der Lager und Zapfen (so genannte Schüttelschwingungen). Wirkliche Abhilfe dagegen brachten erst Einzelmotore.