Titel: Stephenson, Verbesserung an den Achsen und Anwellen der Eisenbahn-Wagen.
Autor: Stephenson, Robert
Fundstelle: 1832, Band 43, Nr. LXXXVI. (S. 352–358)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj043/ar043086

LXXXVI. Verbesserung an den Achsen und Anwellen der Räder an den Wagen, welche auf Eisenbahnen zu gehen bestimmt sind, worauf Robert Stephenson, von Newcastle-upon-Tyne in der Grafschaft Northumberland, Ingenieur, am 11. März 1831 ein Patent erhielt.

Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Januar 1832, S. 1.

Mit Abbildungen auf Tab. VI.

Meine Verbesserung an den Achsen und Anwellen der Räder von Eisenbahnwagen besteht darin, daß ich zwei dieser Räder an den äußeren Enden einer langen hohlen oder röhrenförmigen Achse befestige, in welcher eine solide Centralachse stekt, deren Enden an beiden Seiten der hohlen Achse weit genug hervorragen, um das Gewicht des Wagens zu tragen, indem die beiden Räder mit ihren hohlen Achsen sich um dieselben Enden der unbeweglichen Centralachse drehen.

An den Wagen, welche gegenwärtig auf der Manchester- und Liverpool-Eisenbahn laufen, ist jedes Paar Räder an den äußeren Enden einer langen soliden Achse fest gemacht, welche mit diesen Rädern sich umdrehet; und die beiden durch die Mittelpunkte der |353| Räder vorragenden Enden der Achse sind als Wellzapfen geformt, welche in Anwellgehäusen sich drehen, auf denen das Gewicht des Wagens ruht, welches von der oberen Hälfte dieser hohlen Gehäuse getragen wird, und auf die Zapfen der Achse niederdrükt. Bei schnellem Fahren erfordern diese Zapfen einen starken Zufluß von Oel, wovon ein großer Theil verloren geht, weil die Höhlung der Anwellgehäuse (welche sich nicht umdrehen) nach Unten gekehrt ist, folglich das Oel beständig abwärts von den Stellen, wo es nöthig ist, wegfließt und unten herausläuft. Bei meiner verbesserten Anordnung dreht sich die Centralachse nicht um; und es sind die unteren Theile dieser Achse, welche auf die Enden der hohlen Achse drüken, welche um die Centralachse sich drehen. Das Oel fließt demnach beständig abwärts an die Stellen, wo es nöthig ist, und die Wirkung ist in dieser Hinsicht dieselbe wie bei den Achsen und Büchsen der gewöhnlichen Wagenräder, wo die Achsen unbeweglich sind, und die Büchsen an denselben sich umdrehen.

Bei dem Fahren auf erhabenen Eisenbahnen (Edgerailways) ist es nöthig, daß die Räder an den entgegengesezten Seiten des Wagens fest verbunden sind, so daß beide mit einander sich drehen, und nicht eines derselben auf einer Schiene schneller oder langsamer fortschreiten könne als das andere auf der entgegengesezten Schiene. Bei der gewöhnlichen Anordnung von Wagen, da von jedem Paar Räder eines von dem anderen ganz unabhängig ist, kann das eine oder das andere sich umdrehen; und darum ist diese Anordnung von Achsen und Büchsen für die Wagen auf Eisenbahnen nicht anwendbar, und darum hat man die so eben erwähnte Vorrichtung eingeführt, nämlich jedes Paar Räder an einer soliden Achse zu befestigen, welche mit den Rädern sich umdreht, und beide mit einander zu gehen nöthigt. Durch meine verbesserte Art, die beiden Räder an den Enden einer langen hohlen Achse oder Röhre zu befestigen, ist jedes Paar von Rädern so mit einander verbunden, daß keines derselben schneller als das andere sich bewegen kann, und diese wichtige Bedingung zum sicheren und schnellen Fahren auf erhöheten (kantigen) Bahnschienen ist mit dem Vortheil der gewöhnlichen Radachsen und Büchsen verbunden, in Bezug auf das nöthige Schmieren mit Oel, welches beständig zwischen die Theile, welche auf einander drüken und sich gegen einander reiben, eindringt.

Beschreibung der Zeichnung.

Die Zeichnung stellt so viel von einem Eisenbahnwagen dar, als nöthig ist, um meine Verbesserung zu erklären.

Fig. 11 ist eine Seitenansicht eines vierrädrigen Wagens für |354| den Transport von Gütern auf einer Eisenbahn, mit den beiden auf derselben Schiene D sich folgenden Rädern A, B.

Fig. 12 ist ein Querdurchschnitt, welcher ein Paar Räder A, C zeigt, die an den beiden entgegengesezten Seiten des Wagens mit einander verbunden sind, indem eines auf der Schiene D und das andere auf der Schiene E läuft.

Diese beiden Räder sind, wie bereits erwähnt worden, mittelst der langen hohlen Achse II so fest mit einander verbunden, daß sie auf den Schienen D, E in ihrer gehörigen Entfernung und senkrechten Stellung bei ihrem Umdrehen erhalten werden. Eines dieser Räder A ist in einem vertikalen Durchschnitte durch seinen Mittelpunkt dargestellt, um die inneren Theile zu zeigen; und derselbe Durchschnitt ist in Fig. 13 nach einem größeren Maßstabe zu sehen. Daselbst ist 2, 2 die solide Centralachse, welche durch das Innere der hohlen Achse II geht, aber sich nicht umdreht. Diese Achse ist an den Theilen 3, 3, an welchen die hohle Büchse mit dem daran befestigten Rade aufliegt, etwas diker als der übrige mittlere Theil 2, 2, so daß zwischen dem lezteren und der hohlen Achse ein kleiner Raum übrig bleibt, welcher dazu bestimmt ist, einen Vorrath von Oel zu enthalten. Wenn dieser Vorrath erneuert werden soll, gießt man in den hohlen Raum eine frische Menge von Oel durch die zwei Löcher 4, 4 ein, welche sodann mittelst eines Schraubendekels wieder fest verschlossen werden. Wenn der Wagen gebraucht wird, dringt das Oel von der Mitte der hohlen Achse gegen die beiden Enden derselben, wo diese auf den walzenförmigen Theilen 3, 3 der soliden Achse aufliegen; und auf diese Art werden die sich reibenden Theile beständig mit Oel geschmiert. Die Enden der Centralachse 5, 5, welche über die Enden der hohlen Achse hinaus reichen, haben auch einen kleineren Durchmesser als die aufliegenden walzenförmigen Theile 3, 3, wie die Fig. 13 zeigt. Diese vorragenden Enden 5, 5 tragen das Gewicht des Wagens, und zu diesem Behufe ist jedes derselben in einem Gehäuse F, F befestigt, welches aus zweien Hälften besteht, die durch vier kleine Schraubenbolzen e, e, und zugleich durch die zwei Bügelschrauben g, g, welche die Federn G von Oben über das Gehäuse F befestigen, zusammen gehalten werden. Das äußere Ende des Gehäuses F paßt in einen vertikalen Falz, welcher von den beiden Aermen einer gabelförmig ausgeschnittenen eisernen Platte a, a gebildet wird, und diese Platte ist an dem horizontalen Tragbalken H des Wagens fest geschraubt, und ragt von diesem abwärts, wie die 11te Figur anzeigt. Die Enden der Federn G stüzen sich gegen die untere Seite des Tragbalkens H, und tragen das Gewicht des Wagens, während das Mittel dieser Federn |355| auf das Gehäuse F drükt, an welchem sie befestigt sind, wie oben erwähnt worden; und wenn diese Federn bei den hüpfenden Bewegungen des Wagens (über die Fugen der Bahnschienen oder über andere Unebenheiten) sich biegen, so steigen und fallen die Gehäuse F in ihrem vertikalen Falze zwischen den Aermen a, a. Damit die hohle Achse mit den daran befestigten Rädern an der soliden Achse kein unnöthiges Spiel seitwärts haben könne, werden ringförmige Scheiben von Metall gegen jedes Ende der hohlen Achse befestigt, welche an die flachen Seiten der Naben I angeschraubt sind; und die Ringe haben kleine kreisförmige Hervorragungen, welche ein wenig in die Enden der hohlen Achse eingreifen, wie bei 6, Fig. 13, ersichtlich ist; diese Vorragungen passen an die Schultern, welche von den Erweiterungen der soliden Achse 3, 3 gebildet werden.

Die kreisförmige Oeffnung in jedem der Ringe 6, ist nur um so viel weiter als das Ende 5 der soliden Achse, als eben nöthig ist, eine freie Bewegung zu gestatten; aber die kreisförmige Vorragung, welche in die hohle Achse eingreift, muß sehr dicht hinein passen. Zwischen der flachen Seite des Ringes 6, und der daran passenden Fläche der Nabe I des Rades wird eine breite Scheibe von Leder angebracht, und der Ring G ist an derselben durch die Schraubenbolzen 7, 7 befestigt, welche durch die Nabe I gehen, deren Köpfe in der ringförmigen Scheibe 6 versenkt, und welche an den entgegengesezten Enden mit Muttern angeschraubt sind, die (von dirser Seite) über die Nabe vorragen.

Der Ring 6 mit der ledernen Scheibe verhütet jedes Auslaufen von Oel, mit Ausnahme desjenigen, was zwischen dem Loche des genannten Ringes und dem Ende 5 der Achse entwischt: und damit auch das so entwichene Oel nicht über die Speichen des Rades auf die Schienen der Bahn hinabträufeln könne, oder verloren gehe, ist eine hohle Oelbüchse oder Behälter ff, von gegossenem Eisen angebracht, welcher dasselbe aufnimmt. Diese Büchse ist eben so, wie das Gehäuse F, aus zweien Hälften zusammengesezt. Wenn diese zusammengefügt werden, umfaßt die Oelbüchse ff das äußere Ende der Nabe I, und der kreisrunde Rand x des Ringes 6 ragt über die flache Seite der Nabe hinaus, an welche er (wie schon erwähnt worden) durch Schraubenbolzen befestigt ist. Der so vorragende Rand x bildet einen kreisförmigen Falz über den Umkreis der Nabe I, in welchen Falz ein übereinstimmender innerer Rand m der Oelbüchse eingreift, wie der Durchschnitt (Fig. 13) anzeigt; so, daß die über einander greifenden und sich sperrenden Theile, ohne sich an irgend einem Punkte zu berühren, das Entweichen des Oeles und das Eindringen des Staubes in den Oelbehälter verhüten. Alles Oel aber, was aus |356| der hohlen Achse entweicht, wird in dem genannten Behälter aufgefangen, aus welchem dasselbe von Zeit zu Zeit durch eine am Boden desselben befindliche, mit einem Pfropf oder Hahnen verschlossene Oeffnung abgelassen werden kann.

Die Gestalt des Oelbehälters ist aus den Figuren 12, 13 und 14 deutlich zu ersehen. Die solide Achse 2, 2 wird von geschmiedetem Eisen und stark genug gemacht, um den Wagen mit seiner vollen Ladung zu tragen. Die in der Zeichnung angegebenen Dimensionen sind für einen Wagen berechnet, welcher beladen 4 Tonnen schwer ist, so daß auf jedes Rad eine Tonne (20 Centner) Gewicht kommt. Fig. 11 und 12 sind im Maßstabe des achten Theiles, und Fig. 13, 14 und 15 in der Hälfte der natürlichen Größe gezeichnet.103)

Der Wagen ist mit Rädern von 3 Fuß im Durchmesser, aus einem Stüke gegossen, und mit Reifen von gewalztem Eisen versehen; so wie auch die Reifen um die vorragenden Theile der Naben von geschmiedetem Eisen sind, um das Aufreißen dieser lezteren zu verhüten. Diese Reifen werden auf gewöhnliche Art in ihrem glühendheißen Zustande angelegt, damit sie bei ihrem Erkalten und Zusammenziehen so fest als möglich anschließen. Die Reifen an den Rädern werden genau abgedreht, und die Oeffnungen in den Mitteln der Naben werden genau cylindrisch ausgebohrt. Eben so werden die dikeren Theile der soliden Achse 5, 5, genau abgedreht, und auch die Enden der hohlen Achse an ihrem äußeren Umfange, damit sie recht fest in die Centralöffnungen der Räder passen; und wenn sie darein gestekt sind, werden sie durch einen eingetriebenen Schlüssel (eine Schlauder) befestigt, welcher in ein vorher in das Gelenk gebohrtes Loch paßt, so daß eine Hälfte der Dike dieses Schlüssels in die gußeiserne Nabe, und die andere Hälfte in die hohle Achse von geschmiedetem Eisen zu steken kommt, wie bei W, Fig. 15, zu sehen ist. Die äußeren Enden der hohlen Achse schließen an die glatten Flächen der Naben, damit die glatten Flächen der Ringe 6 mit ihren ledernen Scheiben auf beide passen.

Die hohle Achse wird von geschmiedetem Eisen gemacht, und wie Flintenläufe zusammengeschweißt. Die genau cylindrisch ausgebohrten Büchsen und die darein passenden, abgedrehten, walzenförmigen Theile 3, 3, der soliden Achse können gehärtet werden. Diese vorragenden Theile steken so weit in der hohlen Achse, daß zwischen |357| denselben und den Schultern der Centralachse ungefähr ein Viertel Zoll Spielraum vor- und rükwärts bleibt.

Mehrere von den hier beschriebenen Theilen können auf eine verschiedene Art construirt werden, ohne vom Princip meiner Erfindung abzuweichen. Man kann die Räder von Holz machen, mit Naben von Gußeisen. Die hohle Achse kann von gegossenem Eisen gemacht werden, wenn man die Wände derselben um so viel diker macht, als zur erforderlichen Stärke nöthig ist. Die Büchsen in der hohlen Achse, in welchen die Wellzapfen 3, 3 der soliden Achse sich drehen, können mit Messing oder Glokenmetall ausgefüttert werden. Die Enden 5, 5 können in das Gehäuse F so eingesezt werden, daß sie, statt darin unbeweglich zu steten, sich in denselben umdrehen können; wodurch man bewirkt, daß beide Achsen mit einander und mit den Rädern sich drehen können, im Fall daß man versäumt hatte, die hohle Achse mit einem hinlänglichen Vorrath von Oel zu versehen. In den walzenförmigen Theil 3, 3 der Achse kann eine dünne spiral- oder schraubenartige Furche eingeschnitten werden, um das Oel über alle Theile der langen Walze zu verbreiten.

Nachdem ich nun diese meine Erfindung beschrieben habe, erkläre ich hiemit, daß ich als meine Verbesserung an den Achsen und Anwellen der Räder von Wagen, welche auf Eisenbahnen zu gehen bestimmt sind, in Anspruch nehme: Die Zusammensezung derjenigen Theile, welche ich hier abgebildet und beschrieben habe, welche Zusammensezung zum Zweke hat, die aufliegenden Theile der soliden Achse (welche sich nicht umdreht) auf den unteren Theil der Büchsen oder Anwellen der hohlen Achse, welche mit den Rädern sich umdreht, und die beiden Räder so mit einander verbindet, daß sich eines, ohne das andere nicht bewegen kann, niederdrüken zu machen. Und ich mache keinen Anspruch auf diese Verbesserung, als nur in deren Anwendung auf Wagen, welche auf Eisenbahnen gehen.

Anmerkung des Uebersezers.

Diese Vorrichtung bringt allerdings zwei wesentliche Vortheile: Erstens, daß die Räder in ihrem Parallelismus und in ihrer senkrechten Stellung beständig auf das Genaueste und Sicherste erhalten werden; zweitens, daß das zur Verminderung der Achsenreibung bestimmte Oel, von welchem bei der gewöhnlichen Anordnung nur sehr wenig zwischen die sich reibenden Theile eindringen kann, während der größte Theil nach Unten abläuft und ganz unnüz verloren geht, auf eine weit wirksamere Weise verwendet, und daher nicht nur eine bedeutende Ersparniß an diesem kostbaren Schmiermaterial erzielt, sondern auch die Bewegung um Vieles leichter wird. Man |358| sieht aber zugleich, daß diese Verbesserung durchaus nur auf solche Eisenbahnen anwendbar ist, die eine vollkommen geradlinige Richtung haben; daß aber bei der geringsten Abweichung von dieser geraden Richtung, bei einer kaum sichtbaren Krümmung der Bahn, wo es nöthig würde, daß das innere, gegen den Mittelpunkt dieser Krümmung gekehrte, folglich auf einem kürzeren Bogenstüke laufende, Rad etwas langsamer als das äußere sich umdrehen sollte, ein mehr oder minder starkes Schleifen und Zwangen der beiden Räder unvermeidlich entstehen muß, welches nicht nur den Widerstand bedeutend vermehrt, sondern auch eine schnelle Abnüzung der Räder und Schienen verursacht; und daß also eine der größten Unvollkommenheiten und Schwierigkeiten, welche an den Eisenbahnwagen von gewöhnlicher Einrichtung bisher schon fühlbar genug war, gerade durch diese angebliche Verbesserung nur in einem noch höheren Grade herbeigeführt wird. (S. hierüber: Hrn. Ritters v. Baader Anzeige einer neu erfundenen Bauart von Eisenbahnen, Wagen und fortschaffenden Maschinen u.s.w. im 1. Hefte des XLI. Bandes des Polyt. Journals.)

|356|

Dieß sind ohne Zweifel die Verhältnisse in den Originalzeichnungen, welche der Patent-Träger seiner Specification beigefügt hat. Nach dem verjüngten Maße auf der Kupfertafel des Repertory hätten die Wagenräder in Fig. 11 und 12 nur 8 Zoll im Durchmesser. A. d. Ueb.

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