Feldeisenbahnen

Feldeisenbahnen (hierzu Tafel »Feldeisenbahnen I u. II«) oder transportable Eisenbahnen, fliegende Bahnen, Förderbahnen, Waldbahnen, Arbeitsbahnen, Eisenbahngleise mit Fahrpark von geringen Abmessungen und derartiger Konstruktion, daß ein Verlegen und Wiederbeseitigen der Bahn ohne Herstellung eines Unterbaues leicht und rasch ausführbar ist. Die F. ermöglichen, das Gleis an verschiedenen Stellen für die zeitweilig zu bewältigenden Transporte zu verwerten und so die zur Ertragsfähigkeit notwendigen Jahresleistungen leichter zu erzielen. F. finden, oft im Anschluß an die Kleinbahnen, Anwendung in der Landwirtschaft zum Transport von Dünger, Mergel, Sand (bei der Moorkultur), Ernteprodukten etc., in der Forstwirtschaft, beim Bergbau und in der Industrie, beim Militär zum Transport von Proviant, Munition und in den Festungsanlagen; ferner in großer Ausdehnung für Bauzwecke (Rollbahn, Dienstbahn, Erdbahn). Sie verringern die Transportkosten erheblich, ermöglichen große und schwere Transporte auf Feldern und nicht befestigten Straßen und damit die Ausführung vieler Arbeiten, die sonst an Transportschwierigkeiten scheitern würden. Die zuerst von Decauville hergestellten transportabeln Bahnen hatten eine Spurweite von 40 cm, doch wurden sehr bald breitere F. hergestellt (bis 1 m), und gegenwärtig gilt eine Spurweite von 60 cm, wie sie auch manche Kleinbahnen besitzen, als Regel, da sie gestattet, Kippwagen bis zu 1 cbm Inhalt zu verwenden, ohne fürchten zu müssen, daß die Wagen beim Auskippen umfallen.

Tafel I, Fig. 1 u. 2 zeigen die Querschnitte der Schienen, symmetrische Breitfußschienen aus hartem, sehr zähem Bessemerstahl von 65 und 60 mm Höhe sowie etwa 7 und 6 kg Gewicht für 1 m, wie sie sich für Spurweiten von 0,6 m bewährt haben. Man benutzt aber je nach Bedarf auch schwerere und leichtere Schienen. Fig. 3 zeigt ein Schwellenprofil von 105–130 mm Breite. Diese Schwellen sind aus Flußstahl gefertigt und an den Enden umgebogen, damit sie gut in den Boden eingreifen und seitlichen Verschiebungen widerstehen. Ihre Länge wird den Spurweiten angepaßt. Am Schienensitz werden sie so ausgepreßt, daß eine Veränderung der Spurweite unmöglich wird. Diese Aufpressung hat an der Außenseite der Schwelle entweder die Form eines Löffels oder Hakens neben einer pyramidenartigen Erhöhung. Die Schiene wird so gegen den Löffel geschoben, daß sie nach dem Ende der Schwelle zu nicht ausweichen kann, und in dieser Lage an der Innenseite durch eine Hakenschraube festgehalten, die von oben durch die länglichen Löcher der Pyramide gesteckt wird (Fig. 4). Holzschwellen faulen, selbst wenn sie mit Karbolöl und Zinkchlorid imprägniert sind, ohne durchlässige Unterbettung sehr schnell und stellen sich daher durch die beim Auswechseln entstehenden Kosten auf die Dauer teurer als Stahlschwellen. Auf Holzschwellen werden die Schienen mit Nägeln, sicherer mit Schwellenschrauben befestigt. Für leichtbewegliche Zubringergleise benutzt man Klemmplatten mit Schraubenbolzen. Etwa auf je 1 m Gleislänge kommt durchschnittlich eine Schwelle. Die zulässigen Radlasten betragen alsdann bei den stärkern Schienen bis 1000 kg, bei den schwächern bis 700 kg. Für Chaussee- und Wegeübergänge und überhaupt da, wo reger Fußgänger- und Fuhrwerksverkehr über das Gleis hinweg stattfindet, werden Doppelschienen verwendet (Fig. 6). Die Gleise können dann eingepflastert oder in Veten gebettet werden.

Meist wird bei Anlage von F. eine gewisse Gleislänge ein für allemal oder doch für längere Zeit als Stammgleis fest verlegt, während andre kürzere oder längere Zubringergleise sich mittels Weichen von den festen Hauptsträngen abzweigen und je nach Bedarf aufgenommen und an andrer Stelle neu verlegt werden. Bei dem Stammgleis werden Schienen von 5–7,5 m oder mehr Länge verwendet, durch Laschen verbunden und verschraubt. Die Zubringergleise werden als »halb bewegliche« oder als »leicht bewegliche« hergestellt. Dabei werden je zwei Schienen von etwa 5 m (bis herab zu 1,5 m) Länge mit den nötigen (z. B. fünf) Schwellen zu einem leicht tragbaren »Joch« oder »Rahmen« fest verbunden, der von zwei oder einem Mann getragen wird. Jeder Schiene wird an einem Ende (einander diagonal gegenüber) ein zur Hälfte frei überstehendes Kremplaschenpaar angeschraubt, in das beim Verlegen die Nachbarschiene eingeschoben wird, so daß sie in senk- und wagerechtem Sinne gegen Verschiebung gesichert ist. So läßt sich die Stoßverbindung sicher und doch leicht herstellen und lösen; eine weitere Verschraubung ist dann nicht nötig (Fig. 4 u. 5). Hierbei ist eine gute Anschmiegbarkeit an den Boden wesentliche Bed ingung, und da die Vorbereitung der Bodenoberfläche zur Aufnahme des Gleises sowie ein Unterstopfen bei hohler Auflage in der Regel unterbleibt, so werden bei Zubringergleisen für gleiche Ladung an die Haltbarkeit größere Anforderungen gestellt als bei festen Strecken. Bei diesen kann die Verlegung mit mehr Sorgfalt geschehen, auch sind hier geringe Erd- und Stopfarbeiten nicht ausgeschlossen.

Beim Verlegen des Gleises werden die Rahmen auf Wagen aufgestapelt, die man immer nach Verlegen eines Rahmens auf diesem weiter vorschiebt. Die 5 m langen Rahmen werden durch zwei Arbeiter, die 2 und 1,5 m langen durch einen Arbeiter vom Wagen genommen und aneinander gelegt (Fig. 5). Die leeren Wagen müssen entweder ausgesetzt werden, um den nachfolgenden Platz zu machen, oder sie werden mittels einer Kletterweiche auf kurze Zeit auf ein anzuschließen des nebengelegtes Gleisstück gefahren. Das Wiederaufnehmen des Gleises behufs Verwendung an einer andern Stelle erfolgt in umgekehrter Weise, indem man eine Reihe von kleinen Wagen gegen das aufzunehmende Ende des Gleises fährt, die Wagen in gewissen Zwischenräumen neben das Gleis setzt und nur den letzten Wagen bis an das Ende selbst fährt. Auf diesen ladet man die letzten Rahmen und schiebt ihn zurück, bis er völlig beladen ist. Dann bringt man den vorletzten Wagen auf das Gleis, beladet ihn etc.

Bei der Linienführung sind in der Richtung des Transports der Lasten die Steigungen möglichst gering zu halten; bei Massenförderungen sollen größere Steigungen als 1:50 überhaupt vermieden werden. Bei einer Spurweite von 60 cm und bei Handbetrieb sind zur Umgehung von Hindernissen Kurven von 10 m Halbmesser anstandslos zulässig. Bei Pferdebetrieb erhalten kleinere Kurven ebenfalls 10 m, größere 15–20 m Halbmesser. Für Lokomotivbetrieb ist bei derselben Spurweite ein Halbmesser von 25 m erwünscht. Das Stammgleis muß je nach seiner Länge und nach der Zahl der darauf gleichzeitig verkehrenden Züge die nötigen Ausweichungen haben, und die Gegenzüge müssen einander immer möglichst gleichzeitig an den betreffenden Stellen kreuzen.

Die Weichen werden auf den Eisenschwellen fertig befestigt; für einflanschige Räder benutzt man Zungenweichen, für zweiflanschige (s. unten), wenn nicht federnde Lager verwendet werden, Schleppweichen. Zur Einführung der Zubringer in das Stammgleis dienen leichte, bewegliche Kletterweichen. Dies sind mittels Flacheisenschwellen oder Spurstangen verbundene Kurvenschienen, die an einem oder beiden Enden mit rampenförmig zugeschärften Auflaufzungen auf die Schienen des Hauptstranges aufgelegt werden und so das Ausfahren der Wagenräder auf die Kletterweiche und das daran anschließende Zubringergleis ermöglichen. Fig. 7 zeigt eine vollständige Ausweichung mit Zungenweichen. Der Bochumer Verein hat für solche Ausweichungen auch sogen. feste Weichen konstruiert, bei denen die Zungenstücke aus Stahlformguß hergestellt werden. Die Zungen sind hierbei fest aufgegossen und so gestellt, daß der einfahrende Zug immer selbsttätig in den einen, z. B. den rechten, Gleisstrang geführt wird. Ein Umstellen der Weiche ist deshalb überflüssig. Der entgegenfahrende Zug wird stets von selbst in den andern Strang hineingeleitet. Gleiskreuzungen bestehen aus einer schmiedeeisernen Platte, worauf die erforderlichen Schienenstücke genietet sind. Für leichtbewegliche Gleise, die über andre Gleise hinweggeführt werden sollen, benutzt man die Kletterkreuzung. Diese besteht aus einem Gleisrahmen mit Auflaufzungen an beiden Enden. Bei Stellen, wo zwei und mehr Gleise sich kreuzen und es an Platz für Weichen und Kurven fehlt, werden die Wagen vermittelst einer Drehscheibe in ein beliebiges Gleis eingeführt. Fig. 11 zeigt eine verlegbare Drehscheibe, deren gußeiserne Drehplatte mit ausgegossenem Kreuzgleis auf Rollen läuft. Neuerdings liefert der Bochumer Verein auch ganz aus Schmiedeeisen oder Stahl hergestellte Drehscheiben ohne Schienen, wobei die Feststellvorrichtung erspart wird. Die Drehplatte ruht auf einem Kranz von Stahlkugeln und dreht sich infolgedessen sehr leicht. Die Räder laufen mit den Spurkränzen auf die Scheibe auf (Fig. 12 u. 12a).

Die Fahrzeuge zeigen große Mannigfaltigkeit; weitaus am meisten werden jedoch Muldenkipper verwendet, so für den Transport von Feldfrüchten, Dünger, Erdarten, Steinen, Drainröhren, ferner für allerlei Bauzwecke etc. Während man früher bei den F. wie bei den Vollbahnen nur einflanschige Räder verwendete, werden derzeit, zumal bei den Forstbahnen, auch doppelflanschige Räder verwendet. Es sollen jedoch in der Regel nur die Innenflanschen den Schienenkopf berühren, während die Außenflanschen lediglich die Aufgabe haben, Spurerweiterungen und Entgleisungen zu verhindern. Die Räder werden am besten aus Tiegelstahl, die Achsen aus Gußstahl hergestellt. Bei den Muldenkippwagen und den gewöhnlichen Wagen der Landwirtschaft beträgt der Raddurchmesser meist 30 cm, die Achsstärke 4,5 cm. Ist die Wagenbelastung größer als 1800 kg, wie z. B. meist bei Waldbahnen, aber auch dort, wo größere Transportlängen in Frage kommen, so nimmt man größere Räder von etwa 39 cm Durchmesser. Bei Lokomotivbetrieb auf 60 cm-spurigem Gleis beträgt der Durchmesser meist ca. 45 cm. Fig. 8 zeigt einen Radsatz mit einflauschigen Rädern und runden Achsen. Achsen mit quadratischem Querschnitt werden der Billigkeit halber für Ziegelwagen und Gleiskarren benutzt. Die Achslager werden zweckmäßigerweise so hergestellt, daß auch feste Schmiermittel verwendet werden können und ein Auslaufen der Schmiermittel verhindert wird. Außer den gewöhnlichen Achslagern werden auch Rollenlager nach Fig. 12 verwendet (Tafel II, Fig. 6). Diese bestehen aus einer geschlossenen Hülfe, die zwischen sich und dem Achsschenkel eine Anzahl Stahlrollen (oder Stahlkugeln) enthält. Hierdurch wird die Zapfenreibung vermindert und dadurch die Fortbewegung der Wagen erleichtert. Die Räder werden oft auch derartig auf die Achse ausgezogen, daß eins derselben fest, das andre lose sitzt, während die Achse in Achslagern drehbar ist. Bei dieser Anordnung wird ein glattes Durchlaufen selbst sehr scharfer Krümmungen ermöglicht (Fig. 9). Unerläßlich ist für F. die Möglichkeit, allerlei Hindernisse, wie Bodenerhebungen, Grundstücke, Gebäude, mit engen Kurven (s. oben), zu umfahren, und alle Betriebsmittel müssen hierauf eingerichtet sein. Deshalb muß bei den Wagen die Entfernung der fest verbundenen Achsen voneinander gering sein. Für die Abfuhr von Lasten geringern spezifischen Gewichts, wie Feldfrüchte, sowie von Langhölzern und andern langen Gegenständen werden lange Wagenkasten oder auch Lasten, wie Baumstämme u. dgl. ohne Wagenkasten unmittelbar auf zwei kurze, mit drehbarem Querbalken versehene Wagengestelle aufgelegt. Diese werden tunlichst für alle Transportarten übereinstimmend hergestellt und nur je nach dem vorliegenden Zweck mit verschiedenen Aufsätzen versehen.

Mit gutem Erfolg wurden auch Einrichtungen geschaffen, die gestatten, jedes beliebige Fuhrwerk auf solche kleine Gleiswagen zu stellen und auf flüchtig gelegtem Gleis selbst über Moor und nasse Wiesen, beackertes Feld etc. zu fahren (Fuhrwerkstransport). Man schiebt hierbei auf besondern Verladerampen unter jede Fuhrwerksachse ein Drehgestell und befestigt darauf die Radnaben mit darunter befindlichen hölzernen Auflagern in geeigneter Weise. Diese Einrichtung hat sich in Steinbrüchen, Forstbetrieben, zum Abfahren von Torf auf unfahrbarem Grund und besonders in der Landwirtschaft vortrefflich bewährt.

Die Muldenkippwagen (Tafel II, Fig. 1) werden meist durchweg aus Stahl hergestellt und mit aufgenieteten oder abschraubbaren Böcken versehen. Sie fassen 0,3–2 cbm; bei den Wagen von 0,5 cbm Inhalt beträgt die Ladehöhe etwa 1,1 m. Die Feststellung der Mulde geschieht z. B. durch zwei an den Böcken diagonal befestigte eiserne Laschen. Diese sind mit je zwei Löchern versehen, um durch entsprechende Stellung die Ladehöhe der Mulde noch mehr verringern zu können. Die Mulden kippen außerordentlich leicht, und sie entleeren sich selbst bei feuchtem Material vollständig und weit genug ab vom Gleise, um dieses nicht zu verschütten. Häufig werden auch, namentlich in Fabrik- und Bergwerksbetrieben, Rundkipper nach Fig. 3 verwendet; die Mulde läßt sich hierbei auf dem Untergestell so drehen, daß sie nach allen vier Seiten des Wagens ausgekippt werden kann. Für Gegenstände, die beim Umkippen leicht beschädigt werden können, wie Backsteine, Torf, Drainröhren, stellt man auf das Untergestell des Muldenkippers einen Kastenaufsatz (Fig. 5). Längere Kastenaufsätze werden auf zwei mit Drehzapfen versehene Unterwagen gestellt. Werden die Seitenwände, dann an eisernen Stäben hängend, herabgelassen, so vergrößert sich die Bodenfläche des Wagens um mehr als das Doppelte. Ist der Wagen mit Feldfrüchten beladen, so wird er durch Herablassen der Seitenwände nahezu vollständig entleert. Diese großen vierachsigen Fahrzeuge befahren Kurven mit Leichtigkeit, da sich die Unterwagen unter dem Kasten bis zu 90° gegeneinander verdrehen lassen. Als Langholzwagen benutzt man zwei Untergestelle mit Drehschemelböcken (Fig. 8). Das Langholz wird auf diese Schemel mittels eines Kraus (Fig. 9) geladen und mit Ketten und Einschlaghaken, die an den Schemeln befestigt sind, gesichert. Auf diese Weise können auf zwei Unterwagen bis zu 3 Festmeter Stammholz in einem Stamm oder mehreren geladen werden. Der sehr einfache und auf den Wagen der Waldbahn selbst transportable Dreifußkran besteht aus gewalzten schmiedeeisernen Röhren mit stählernen beweglichen Tellerspitzen. Beim Aufstellen halten drei Arbeiter je eine Säule und setzen sie mit nur einem Griff zusammen. Die drei Säulen besitzen an dem einen Ende Haken und werden oben durch einen eigentümlich geformten Ring zusammengehalten. Gleichzeitig trägt der Ring eine Schleife, in die der Flaschenzug eingehängt wird. Sobald der Kran aufgestellt, ist ein Lösen der Säulen oder der Schleife unmöglich; läßt man die Säulen hingegen flach zu Boden, so kann man die Haken zweier Säulen mit Leichtigkeit aus dem Ring entfernen, während der Ring selbst von der dritten Säule unlösbar ist. Diese Zerlegbarkeit des Kraus ermöglicht dessen schnellen und leichten Transport. Die eigenartige Verkuppelung der Säulen gestattet eine Ausstellung des Kraus bei den größten Terrainunebenheiten. Die an den Füßen angebrachten Teller verhindern, daß bei starker Belastung und weichem Boden die Stahlspitzen zu tief in den Grund eindringen, während sie ein durchaus sicheres Stehen des Kraus selbst auf stark gefrornem Boden ermöglichen. Als Hebezeug dient ein Schraubenflaschenzug, der so leicht arbeitet, daß ein Mann bis 80 Ztr. schwere Stämme in wenigen Minuten auf die erforderliche Höhe zu heben vermag. Der vollständige Kran wiegt mit dem Flaschenzug etwa 150 kg, jede Säule etwa 30 kg, so daß er auch im ganzen vermittelst der an den Ständern befindlichen Handhaben von drei Arbeitern leicht transportiert werden kann.

Der Kastenkippwagen (Tafel I, Fig. 10) faßt gewöhnlich 1–2 cbm. Das Untergestell ist aus Eisen, der Kasten aus Holz; dieser ruht auf zwei durchgehenden Kippwellen, die auf einem Querstück gelagert sind. Die Stirnwände sind fest, die Seitenwände aufklappbar und herausnehmbar. Zum leichtern Kippen des Wagens werden entweder Baumhülsen oder eine Kniehebelvorrichtung angeordnet.

Bei Ziegeleien dient zum Aufkarren des Lehmes auf die Streichtische und zum Transport frisch geformter und gebrannter Steine die Gleiskarre (Tafel II, Fig. 4). Sie wird durch einen Mann bewegt, der 80–100 Steine auf wagerechter Bahn mit Leichtigkeit transportiert. Außerdem werden zum Transport gebrannter Steine auch leichte Plattformwagen nach Fig. 2 verwendet. Die Wagen erhalten einen Handgriff und werden für eine Tragkraft von 150–200 Steine geliefert. Der Etagenwagen (Fig. 7) dient hauptsächlich zum Transport nasser Steine, auch wohl für nassen Preßtorf. Die Steine liegen in Etagen, die mit Brettern belegt sind, übereinander, so daß Beschädigungen während der Fahrt nicht eintreten können.

Zum Regulieren der Geschwindigkeit der Wagen im Gefälle dienen Bremsen. Die üblichen Muldenkippwagen werden im Handbetrieb einfach dadurch gebremst, daß man unter das Querstück des Untergestells einen Bremsknüppel von etwa 1,5 m Länge und 6–8 cm Stärke steckt und auf die Lauffläche eines Rades herabdrückt. Bei manchen Wagenarten fehlt jedoch der Raum zum Einstecken des Knüppels, und man benutzt dann bei Handbetrieb eine Tritthebelbremse, die seitlich vom Längsträger angebracht wird. Der Arbeiter stellt sich auf das hervorspringende Ende des Längsträgers, hält sich am Oberwagen fest und tritt mit einem Fuß auf den Hebel, der zu diesem Zweck mit einer Trittplatte versehen ist. Für Pferde- und Lokomotivbetrieb werden besondere Bremsen angewendet.

Um auf längern Gleisstrecken Betriebsbeamte oder andre Personen von einem Punkt der Bahn schnell zu einem andern zu befördern, benutzt man Draisinen (s.d.). Diese besitzen zwei Treibräder von 0,75 m Durchmesser und zwei Laufräder. Die Kraftübertragung wird durch einen Hebelmechanismus bewirkt. Die Draisine kann 4–6 Menschen aufnehmen und wird durch zwei Arbeiter bewegt. Eine Strecke von 7,5 km kann mit der Draisine in 20–25 Minuten zurückgelegt werden, sofern nicht zu starke Steigungen vorkommen.

Was die Leistungsfähigkeit der F. betrifft, so zieht erfahrungsgemäß ein Gespann mit zwei mittlern Pferden auf ebener Strecke 300 Ztr. brutto ohne Anstrengung in der Stunde 4–5 km weit, während auf der Chaussee von demselben Gespann nur 70–80 Ztr. auf 3,75 km weit geschafft werden (vgl. Bewegungswiderstand). Rechnet man 33 Proz. der Last als Maximum für das Eigengewicht der Feldbahnwagen, dann befördert ein Gespann eine Nettolast von 200 Ztr. Wenn die Länge der Strecke etwa 9 km beträgt, braucht das Gespann zur einmaligen Hin- und Rückfahrt 4 Stunden. Sind nun täglich 1200 Ztr. zu fahren, dann sind bei achtstündiger Fahrzeit, wobei nur 4 Stunden auf jeden Zug kommen, drei Gespanne nötig, und da ein Wagenzug für Beladung und einer für die Entladung hinzukommt, so braucht man an Wagenmaterial fünf vollständige Züge. Ist die Strecke vielleicht nur 500 m lang, dann genügen zwei Züge und ein Gespann. Übersteigt die Transportlänge 10 km und sind die an jedem Tage zu befördernden Lasten sehr erheblich, dann kommt Lokomotivbetrieb in Frage, und die Feldbahn geht in die schmalspurige Kleinbahn (s.d.) über.

Fig. 1. Leitungsjoch.

Neuerdings kommt auch für F. der elektrische Betrieb mit gutem Erfolg zur Anwendung, indem die elektrische Energie in einfachster und billigster Weise nach jedem Punkt übertragen werden kann und sich deshalb vortrefflich dafür eignet, von einer Quelle aus alle möglichen Arbeiten des landwirtschaftlichen Betriebes zu leisten. Die Kraftzuleitung erfolgt durch einen oberirdischen Kupferdraht, der an einfachen, auf verlängerten Bahnschwellen festgeschraubten ⋂-förmigen Tragständern befestigt wird (Textfig. 1); die Rückleitung geht durch die Schienen. Diese Tragständer wiegen nur etwa 50 kg, sind also leicht beweglich. Zur Auslegung des Drahtes dient ein Gerüstwagen mit Spannvorrichtung und Drahthaspel (Textfig. 2, S. 396). Dieser Gerüstwagen dient zugleich, auf den Schienen verankert, am Ende des verlegten Gleises zur Festhaltung des ausgespannten Drahtes, so lange das Gleis benutzt wird.

Fig. 2. Gerüstwagen zur Gleisverlegung.

Am Ende fester Gleise wird die Drahtleitung mittels eines in der Erde verankerten Pfahles gehalten. Die Bewegung der Wagen kann durch unter diesen angebrachte Motore oder auch durch besonders vorgespannte kleine offene Motorwagen erfolgen. Die Stromspannung pflegt nur 110 bis 220 Volt zu betragen.