Projekte

Früh schon eröffneten sich verschiedene Wege, hohe Zugkräfte bei Dampf­lokomotiven zu erreichen. Karl Gölsdorfs Type 100.01, eine 1F Gebirgs­lokomotive, sechsfach gekuppelt, mit starrem Rahmen, ist in ihrer schlichten Einfachheit ebenso ein Höhepunkt wie die aufwändigeren Konstruktionen mit Drehgestellen von Garratt, um nur zwei zu nennen. Die Nachteile sind bei der Einen ein mäßig guter Kurvenlauf und ein Maximum von sechs gekuppelten Achsen und bei der Anderen die langen Dampfleitungen und besonders die thermisch und mechanisch hoch beanspruchten und daher reparatur­anfälligen Rohrgelenke. Wenn auch die Zeit der Dampflokomotiven schon weitgehend der Vergangenheit angehört, reifte in Anbetracht dieser Umstände der Entschluss, eine Lösung zu finden. Eine starre, gelenklose und möglichst kurze Verlegung der Dampfleitungen bei Gelenkslokomotiven ist hier die Zielsetzung. Es bedingt eine feste Verbindung der Zylinder mit dem Hauptrahmen. Um einen Antrieb zu den schwenkbaren Fahrgestellen zu ermöglichen, bedarf es einer speziellen Stangenführung. Zwei Möglichkeiten stehen zur Verfügung und beide zusammen ergeben die Lösung.

Beschreibung

Gelenklokomotiven Bauart Gehmacher stellen eine späte Weiterentwicklung der Dampflokomotiven dar. Sie sind eine spezielle Bauart von Dampflokomotiven mit zwei Drehgestellen. Anderen Lokomotiven sind diese Maschinen besonders wegen ihrer gelenklosen und kurzen Dampfleitungen, ermöglicht durch den besonderen Treibstangenantrieb, überlegen. Dampflokomotiven dieser Bauart eignen sich besonders gut für Personenzüge bis hin zu schweren Güterzugverkehr auf kurvenreichen Bergstrecken. Dieser Lokomotivtyp wurde 2007 von dem Österreicher Harald Gehmacher entwickelt. Äußerlich ähnelt die Bauart Gehmacher der Bauart Garratt.

Aufbau

Die Lokomotive besteht in ihrem Grundaufbau aus einem Hauptrahmen ( Hr ), ausgeführt als Brückenrahmen und zwei Drehgestellen ( D1 und D2 ). Der Hauptrahmen trägt den Kessel, das Führerhaus und die vier Dampfzylinder mit den Führungen der oberen Kreuzköpfe. Er stützt sich mit seinen Enden über Gleitbahnen ( Gl1, Gl2 ) und Drehzapfen auf den beiden Drehgestellen ab. In den Drehgestellen sind die Radsätze gelagert. Bei dieser Lokomotivbauart sind die Drehgestelle und die Zylinderpaare in zweifacher Ausführung spiegelgleich angeordnet. Die Treibräder des vorderen Drehgestelles ( D1 ) befinden sich unter dem Langkessel und jene des hinteren Drehgestelles ( D2 ) unter dem Tender. Hierbei beschränkt sich wegen der Spiegelgleichheit die Erläuterung auf den vorderen Antrieb.

Drehgestell

Vorne, unter dem Kessel und unter dem Hauptrahmen ( Hr ), liegt das vordere Drehgestell ( D1 ) mit mindestens drei Radsätzen. Die Räder sind außen mit Kuppelstangen verbunden. Mittig besitzen alle drei Achsen ( A1, A2 und A3 ) eine Kröpfung.

Drehzapfen

Genau über der Kurbel der dritten Achse ( A3 ) befindet sich der Drehzapfen ( Dz1 ) für das Drehgestell ( D1 ) und die Basis des Zapfens ist das massive Gehäuse der oberen Kreuzkopfführung ( Kro ), welches fix mit dem Hauptrahmen verbunden ist. In Anbetracht einer möglichst flachen Führung der oberen Treibstange ( To ) werden der Drehzapfen und die obere Kreuzkopfführung möglichst flach und tiefliegend gebaut.

Zylinder

Hinter der Kurbel der dritten Achse ( A3 ), von dieser in angemessenem Abstand für den Betrieb mit einer Treibstange ( Tu ) befinden sich in der Längsachsmitte der Lokomotive zwei Dampfzylinder ( Zo und Zu ) direkt übereinander.

Unterer Antrieb

Der untere Zylinder ( Zu ), bei dem die untere Kreuzkopfführung ( Kru ) direkt angebaut ist, treibt die dritte Achse ( A3 ) mittels einer nach Möglichkeit kurzen Treibstange ( Tu ) an. Die Stange besitzt an beiden Enden kugelförmige Lager. Wenn das Drehgestell seitlich ausschwenkt, so dreht sich die dritte Achse ( A3 ) wie bei einer Schwenkachs- oder Drehschemellenkung um ihre Mitte. Die leichten seitlichen Kippbewegungen, bedingt durch den Kurbelausschlag bei Kurvenfahrt werden problemlos von der unteren Treibstange ( Tu ) mit den Kugelgelenken aufgenommen.

Oberer Antrieb

Der obere Zylinder ( Zo ) betreibt mittels einer langen Kolbenstange ( Ko ) den Kreuzkopf in seiner massiven Führung ( Kro ). Von diesem führt die obere Treibstange ( To ), ebenfalls mit Kugelgelenken und daher auch für seitliches Ausschwenken ausgelegt, leicht abfallend zur ersten Achse ( A1 ) hinab. Wenn bei Kurvenfahrt das Drehgestell ausschwenkt, schwenkt die Treibstange mit. Der Drehpunkt befindet sich in der oberen Kreuzkopfführung ( Kro ).

Ausweichkurbel

Auf diese Weise werden die erste Achse ( A1 ) und die dritte Achse ( A3 ) angetrieben. Die zweite Achse ( A2 ) ist ebenso gekröpft wie die beiden anderen. Diese Kröpfung ist aber nur eine Aus­weichkurbel, sodass im unteren Schwenkbereich der oberen Treibstange ( To ) keine Berührung mit der darunter­liegenden Achse ( A2 ) stattfinden kann, da sich der Hubzapfen dieser Achse zur gleichen Zeit im unteren Bereich befindet. Beide Lokomotivantriebe liegen mit ihren Zylindern auf der Lokomotivlängs­mittelachse Kopf an Kopf. Der Stehkessel befindet sich annähernd darüber.

Variante

Bei einer Variante dieser Lokomotiv­bauart sind die Antriebseinheiten so weit auseinandergezogen, dass ein großer, tiefliegender Stehkessel zwischen den vorderen und hinteren Zylinderblöcken Platz findet. Bei dieser begünstigten, tief liegenden Bauweise des von unten frei zugänglichen Stehkessels kann dieser einfach gestaltet werden. Die geraden Stehkesselwände ergeben einen Vorteil bei Herstellung, Betrieb und Wartung. Durch die direkte Anbindung mittels Wippen an die Kreuzköpfe werden die Ansteuerungen der Schieber oder der Ventile ermöglicht.

Größere Anzahl der Treibachsen

Die Anzahl der getriebenen Achsen und somit die Zugkraft der Lokomotiven lässt sich erhöhen, indem man auf längeren Drehgestellen weitere mit Kuppelstangen verbundene Radsätze anordnet.

Vorteile der Lokomotive Bauart Gehmacher

Die Vorteile liegen in den gelenklosen Dampfleitungen. Sie entbehren dabei jeglicher reparaturanfälliger Gelenke. Alle Dampfleitungen sind fest verlegt. Ermöglicht wird dies durch die spezielle und einfache Art der Treibstangen­führung. Auch werden bei dieser Bauart die Dampfzuleitungen zu den Zylindern kurz gehalten. In engen Kurven und bei hohen Geschwindigkeiten ist der ruhige Lauf zu nennen, der sich durch die Mittellage des Triebwerkes ergibt.