Hallo Pal ,
mit der Bearbeitung des Valve Gear Programmes hast Du sicherlich zur Übersichtlichkeit beigetragen und manchem viel Arbeit abgenommen. Ich habe mich vor Jahren durchgewurstelt und kann die Möglichkeiten des Programms immer noch nicht voll ausnutzen.
Bisher ist mir noch gar nicht aufgefallen, dass es Lokomotiven mit Kulissensteuerung gibt, bei denen die Zylinderachse nicht in Ebene der Antriebsachse liegt. Aus Gründen der Antriebssymmetrie hatte ich das für selbstverständlich gehalten. Eine Höherlegung der Zylinder bei Feldbahnlokomotiven kann nur den Grund haben, dass Zylinder und besonders die empfindlichen Entwässerungsventile bei Entgleisungen nicht beschädigt werden. Das gleiche Ziel haben ja wohl auch die sehr tief angebrachten und breiten Schienenräumer.
Die Frage, welche Auswirkungen sich daraus ergeben, hat mich nicht in Ruhe gelassen.
1. Wenn der Zylinder höher gelegt ist, seine Längsachse aber durch den Mittelpunkt des Treibrades geht, der Zylinder also schräg steht, verändert sich die Antriebssymmetrie nicht.
2. Wenn der Zylinder aber waagerecht über der Achsebene liegt, hat das erhebliche Auswirkungen. Ich habe eine erklärende Zeichnung gemacht. Hoffentlich gelingt es mir, sie ins Forum zu stellen.
Schon bei der normalen Anordnung wir nach dem Parallelogramm der Kräfte nicht der gesamte Zylinderdruck auf den Exzenter übertragen sondern ein kleiner Teil belastet senkrecht den Kreuzkopf b.z.w. dessen Gleitbahn.
In der Zeichnung sind die Maße willkürlich gewählt. Rot ist das Parallelogramm der Kolbenbewegung nach links, grün das der Gegenbewegung. Also Rückwärtsfahrt.
In der üblichen Anordnung sind alle Kräfte symmetrisch . In der Abbildung unten ist zu erkennen, dass sich die Antriebskraft bei Linksbewegung des Kolbens deutlich von der bei Rechtsbewegung unterscheidet. ( Zahlenwert bei der angenommenen Anordnung 51 gegen 44. Dimension gleichgültig.)
Daraus folgt, dass die Lok hinken wird, was auch nicht durch den 90 grad Versatz der anderen Seite ausgeglichen wird, da in der gezeichneten Stellung deren Exzenter gerade im Totpunkt steht. Außerdem könnte sie durch die unterschiedliche Belastung der Kreuzkopfführung ( Im angenommenen Fall 10 gegen 40 ) je nach Bewegungsrichtung des Kolbens um die Längsachse wackeln.
Aus symmetrischen Gründen sind die beschriebenen Einflüsse um so geringer, je länger die Treibstange ist, je kleiner der Exzenterkreis gewählt wird und natürlich je weniger weit die Zylinderebene über der Radachsebene liegt. Wenn ich mir Feldbahnlokomotiven anschaue wurden diese Kompensationsmöglichkeiten offenbar genutzt. Falls überhaupt erforderlich. In der Praxis der Konstruktion von Echtdampflokomotiven dürfte das Gesagte eher zu vernachlässigen sein, es ist aber vielleicht ganz gut, immer wieder einmal darüber nachzudenken, welche folgen Konstruktionsänderungen haben.
Gruß Ullrich.
Ps. Habe es leider wieder nicht geschafft ein Bild einzustellen. Hatte es aus meiner Homepage freigegeben, die ansonsten noch in Arbeit ist. War aber nicht hochzuladen. In meiner Galerie im Buntbahnforum ist es unter Sammelsurium gespeicher.