Titel: Saxton's Verbesserungen in der Methode Wagen auf den Bahnen oder Fahrzeuge auf Canälen zu treiben.
Autor: Saxton, Joseph
Fundstelle: 1833, Band 50, Nr. IV. (S. 4–10)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj050/ar050004

IV. Verbesserungen in der Methode Wagen auf den Bahnen oder Fahrzeuge auf Canälen zu treiben, auf welche Verbesserungen sich Joseph Saxton, Mechaniker von Sussex Street, Middlesex, am 20. Junius 1832 ein Patent ertheilen ließ.1)

Aus dem Repertory of Patent-Inventions. August 1833, S. 74.

Mit Abbildungen auf Tab. I.

Meine Erfindung, sagt der Patentträger, besteht in der Anwendung von Rollen von verschiedenem Durchmesser, welche ich Differentialrollen (differential pulleys) nennen will, oder in der Anwendung solcher Rollen und Räder, deren Principe später beschrieben werden sollen. Mittelst dieser Vorrichtung will ich nämlich die Resultate, die sich in Folge der verschiedenen Durchmesser ergeben, benuzen, um Wagen oder Schiffen auf Canälen einen bedeutenden Grad von Geschwindigkeit mitzutheilen, während sich das Seil, welches |5| die Bewegung erzeugt, durch einen Raum bewegt, welcher im Vergleiche zu dem von dem Wagen oder dem Schiffe durchlaufenen Raume sehr klein ist. Die Art und Weise, auf welche ich dieß zu bewerkstelligen beabsichtige, wird aus Folgendem deutlich und anschaulich werden.

Fig. 23 zeigt zwei mit einander verbundene Rollen, deren Durchmesser sich wie 6 zu 7 verhalten; a ist nämlich die größere und b die kleinere Rolle, cd ist ein endloses Tau oder Seil, welches über die Seilleitungsrollen e e läuft, und welches auch noch um die beiden Rollen a, b geht, d.h. der Theil c geht um die größere Rolle a, und der Theil d um die kleinere Rolle b. Wenn nun das Tau d in der Richtung des oberen Pfeiles bewegt wird, so wird dasselbe nothwendig den unteren Theil der Rolle b nach einer und derselben Richtung zu bewegen trachten, während sich der Theil c des endlosen Seiles in der Richtung des unteren Pfeiles bewegen, und also den unteren Theil der Rolle a nach eben derselben Richtung zu bewegen streben wird. Die beiden Rollen a, b werden sich folglich, indem sie an einander befestigt sind, um den Punkt f, als um einen Stüzpunkt drehen, g ist der Mittelpunkt der beiden Rollen. Gesezt nun, es bewege sich der Theil d des endlosen Seiles von h bis i, so wird sich der Mittelpunkt g der Differentialrollen a, b bis zu dem Punkte j bewegen. Steht daher irgend ein Körper oder Gegenstand mit diesem Mittelpunkte in Verbindung, so wird er offenbar von g bis j getrieben werden, während sich das endlose Seil c, d durch den weit geringeren Raum von h bis i bewegt; und diese Räume, welche in der Zeichnung durch punktirte Linien angedeutet sind, werden sich wie 13 zu 1 verhalten.

Nachdem ich nun auf diese Weise das Princip, nach welchem die Differentialrollen arbeiten, dargestellt habe, will ich hiermit zur Erläuterung der verschiedenen Anwendungen dieses Principes übergehen, wobei ich vorläufig nur bemerke, daß sich an sämmtlichen Zeichnungen gleiche Buchstaben auf gleiche Gegenstände beziehen.

In Fig. 24 sieht man meine Erfindungen an einem Wagen angebracht, der einen sogenannten Omnibus vorstellt; ich brauche jedoch hierbei nicht wohl zu bemerken, daß die Einrichtung des Wagens selbst ganz unwesentlich ist, indem die Wagen p nach Zwek und Umständen äußerst verschieden modificirt werden können. Der Wagen ruht wie gewöhnlich auf vier Rädern, von denen man in der Zeichnung zwei k, k abgebildet sieht, a und b sind die Differentialrollen, und zwar a die größere und b die kleinere. Diese Rollen befinden sich an einer Welle g, wie dieß vorzüglich Fig. 25 zeigt, wo die Rollen zugleich mit den Theilen, in denen sie aufgezogen, |6| dargestellt sind, m ist ein Arm oder ein Gehäuse, welches die Differentialrollen führt, und welches auf die in Fig. 24 ersichtliche Weise an dem Wagen befestigt ist. Dieser Arm ist nämlich cylindrisch, und so geformt, daß er sich in den, an dem Wagen befindlichen Zapfenlagern n, n drehen kann. Dadurch nun, daß sich der Arm m in den Zapfenlagern drehen kann, wird es möglich, daß die Rollen a, b in einem Winkel stehen, durch welchen das endlose Seil in die Seilleitungsrollen geführt werden kann, wenn der Wagen in einer krummen Richtung läuft. Der hervorragende Arm m ist an seinem äußeren Ende, wie Fig. 24 und 25 bei oo zeigt, gabelförmig getheilt, und diese gabelförmigen Enden dienen als Zapfenlager für die Welle g der beiden Rollen a, b. Die Rolle a ist bleibend an der Welle g befestigt, während sich die Rolle b frei um diese Welle drehen kann: ausgenommen sie wird mittelst des Stiftes q an die Rolle a gebolzt, wo dann beide Rollen fest mit einander verbunden sind. Der Zwek dieser Einrichtung, durch welche die beiden Rollen a, b außer Verbindung gesezt werden können, ist der, daß, wenn man die Verbindung zwischen denselben aufhebt, die Kraft nicht länger mehr treibend auf den Wagen einwirkt, wie dieß weiter unten beschrieben werden wird, r ist ein Hebel, der sich um den Stüzpunkt s dreht, dessen Zapfen an dem Wagen befestigt ist. Das obere Ende dieses Hebels r ist griffförmig gestaltet, und so angebracht, daß es unter der Aufsicht einer vorne auf dem Wagen sizenden Person steht; an dem unteren Ende desselben, d.h. an dem unter dem Stüzpunkte s befindlichen Ende ist hingegen eine Gabel angebracht, die zur Aufnahme des Randstükes der Schieberscheide t dient, wie aus Fig. 24 ersichtlich. Diese Scheide schiebt sich an dem Arme, je nachdem der Hebel r von dem Wagen weg oder gegen denselben hin gezogen wird, u ist ein Winkelhebel, dessen Stüzpunkt sich, wie Fig. 25 zeigt, bei v in dem gabelförmigen Rahmen oder Gehäuse m o befindet.

Das eine Ende dieses Winkelhebels u ist mit einer Gabel ausgestattet, welche zur Aufnahme des Randstükes der Schieberscheide t, Fig. 25 dient; und an dem anderen Ende eben dieses Winkelhebels befindet sich gleichfalls eine Gabel, mittelst welcher die Scheide w. an der Achse g nach Rükwärts und Vorwärts gleiten kann, x ist ein an der Schieberscheide befestigter Arm w, durch welchen der Bolzen oder Stift q geht, der eben so auch durch eine der Speichen des Rades oder der Rolle a geht. Wenn nun dieser Bolzen über die Rolle a herausragt, so geht er zwischen den Speichen der Rolle h durch, so daß also, wenn der Stift oder Bolzen q mit einer der Speichen oder jenem Theile des inneren Randes der Rolle v in Berührung |7| kommt, welcher zu diesem Behufe, wie Fig. 24 zeigt, weggeschnitten ist, die beiden Rollen fest mit einander in Verbindung gehalten werden. An dem Bolzen q befindet sich eine Spiralfeder, deren Verrichtung folgende ist. Wenn der Hebel r nämlich zum Behufe des Eintreibens des Bolzens zu einer Zeit in Bewegung gesezt wird, zu welcher derselbe nicht dem abgeschnittenen, Theile des inneren Randes gegenüber steht, so wird die Spiralfeder den Bolzen einzutreiben trachten, ohne dabei so viel Widerstand zu leisten, daß die Umdrehung der Rolle dadurch verhindert würde; der Bolzen q wird dagegen eingetrieben, wenn der abgeschnittene Theil der Rolle dem Bolzen gegenüber zu stehen kommt, wo dann zu gleicher Zeit eine Feder die plözliche Erschütterung verhindert.

In Fig. 24 ist c, d ein endloses Seil, wovon der Theil c eine Umdrehung um die Rolle a, der Theil d hingegen eine Umdrehung um die Rolle b macht, wie dieß bei Fig. 23 angegeben worden. Dieses Seil ruht in gewissen geeigneten Zwischenräumen der Bahn auf Seilleitungsrollen (wie Fig. 24 zeigt), damit das Seil nicht auf den Boden fallen kann, wodurch die Reibung bedeutend vermehrt würde. An jedem Ende läuft das Seil ferner über einen Rigger, wodurch es gehörig gespannt erhalten wird. Um jedoch diese gehörige Spannung mit noch größerer Sicherheit zu erreichen, lasse ich einen dieser Rigger in Zapfenlagern anbringen, welche in der Längenrichtung der Eisenbahn, auf der der Wagen fährt, geschoben werden können. Zu demselben Zweke dient auch ein Tau oder eine Kette, welche über eine Rolle, läuft, die an dem Scheitel eines Brunnens befestigt ist, und an welcher Kette so viele Gewichte angehängt wenden, als nöthig sind, um das endlose Seil c d gehörig gespannt zu erhalten, und um dem Abgleiten desselben von den Differentialrollen ab vorzubeugen.

Die bisher beschriebenen und in Fig. 24 und 25 abgebildeten Theile arbeiten nun auf folgende Weise. Gesezt der Bolzen ist durch die beiden Rollen ab gestekt, so daß dieselben unbeweglich an einander befestigt sind, so wird, wenn das endlose Seil d in der Richtung des Pfeiles bewegt wird, eine Wirkung eintreten, die der bei Fig. 23 beschriebenen ähnlich ist: d.h. der Wagen wird, indem er an dem Mittelpunkte g der Differentialrollen a und b festgemacht ist, mit einer Geschwindigkeit auf der Bahn fortgetrieben, welche weit größer ist, als die Geschwindigkeit des Seiles. Der Raum, den der Wagen auf diese Weise durchläuft, wird im Vergleiche mit dem von dem endlosen Seile durchlaufenen Raume, von dem Unterschiede der Durchmesser der Rollen a, b abhängen, und je näher diese Durchmesser der beiden Rollen einander kommen, um so größer |8| wird die relative Geschwindigkeit des Wagens im Vergleiche mit jener des Seiles seyn.

Damit sich die beiden Theile des endlosen Seiles beim Antreten und Verlassen der Differentialrollen nicht an einander reiben, ist die Welle g dieser Rollen in einem Winkel gestellt, der in Hinsicht auf die Richtung der Bewegung des Wagens etwas von einem rechten Winkel abweicht.

In Fig. 26 und 27 sieht man zwei andere Anwendungsmethoden meiner Erfindungen, indem hier nur eine Rolle angebracht ist, während die beiden vorderen oder hinteren Räder des Wagens als der Theil der anderen Rolle wirken.

In Fig. 26 ist nämlich a eines der vorderen Räder des Wagens, welches zugleich die Stelle der größeren Rolle vertritt, b ist die kleinere Rolle, und um diese allein läuft hier das Seil cd. Die Räder a sowohl, als die Rolle b befinden sich an einer und derselben Welle, welche von einer Seite des Wagens zur andern läuft, und sich in Zapfenlagern dreht, die an dem Wagen befestigt sind.

Bei dieser Einrichtung wird der Punkt f, an welchem die Räder die Schiene berühren, der Stüzpunkt, um welchen sich das Rad a dreht. Es erhellt daher offenbar, daß, wenn das Seil c d in der Richtung des Pfeiles vorwärts gezogen wird, eine Wirkung gleich der bei Fig. 24 beschriebenen erfolgt, wie dieß in Fig. 26 auch durch punktirte Linien angedeutet ist. Wenn die Durchmesser der Räder und der Rollen ab in demselben Verhältnisse stehen, wie jene in Fig. 24, so wird der Wagen in Fig. 26 jedoch nur mit einer Geschwindigkeit getrieben, die sich wie 7 zu 1 verhält, und zwar deßwegen, weil sich der Stüzpunkt, um welchen sich das Rad a dreht, nicht wie in Fig. 24 in dem Mittelpunkte f zwischen den beiden Durchmessern, sondern an dem äußersten Ende einer Halbmesserlinie befindet, die von dem Mittelpunkte des Rades a an den Punkt, an welchem es die Eisenbahn berührt, gezogen ist.

In Fig. 27 ist das Seil um die Rolle a, die hier die Stelle der größeren Rolle vertritt, geschlungen, während, die Wagenräder den Theil der kleineren Rolle d vorstellen. Die Rolle a und die Räder b befinden sich an einer und derselben Welle g. Damit die Rollen auch bei dieser Einrichtung zur Verhinderung der Reibung des Seiles in einem Winkel gestellt seyen, besteht die Achse oder Welle g aus drei durch sogenannte Universalgefüge mit einander verbundenen Theilen, so daß eines der beiden Räder b etwas weiter vorne läuft, als das andere. Zu bemerken ist, daß die Rolle, um welche das Seil läuft, bei beiden der zulezt beschriebenen Methoden so eingerichtet seyn muß, daß sie auf die in Fig. 24 und 25 beschriebene |9| Weise so losgemacht werden kann, daß sie sich nicht mit der Achse umdreht. In Fig. 27 ist der Stüzpunkt f, um welchen sich die Räder umdrehen, der Punkt, an welchem die Räder b die Eisenbahn berühren. Der Unterschied zwischen Fig. 26 und 27 besteht darin, daß in Fig. 26 die Kraft durch das Seil zwischen dem Stüzpunkte f und dem Mittelpunkte g der Räder und Rollen ab (wo das Gewicht, welches gezogen werden soll, aufgehängt ist) ausgeübt wird; während sich in Fig. 27 der Stüzpunkt zwischen dem Mittelpunkte der Rolle und der Räder ab befindet. Die beiden Einrichtungen unterscheiden sich also in der Hebelthätigkeit, so daß sich in lezterem die Geschwindigkeit wie 6 zu 1 verhalten wird.

Bei diesen beiden lezten Methoden kann nun das Seil c, d entweder ein endloses Seil seyn, gleich dem in Fig. 23 und 24 beschriebenen, oder das Seil kann einfach seyn, und, nachdem es um die Rolle a oder b gewunden, an jedem Ende der Entfernung, welche mit einer Seillänge durchlaufen werden soll, auf eine Trommel auf- und abgewunden werden.

Zum Behufe der Schifffahrt auf den Gewässern im Inneren eines Landes läßt sich nun meine Erfindung auf folgende Weise (die, wie man sehen wird, der in Fig. 24 und 25) abgebildeten ähnlich ist) anwenden. A ist nämlich ein Canalboth, an dessen einer Seite, wie Fig. 28 und 29 zeigen, ein aufrechter Ständer B angebracht und wohl befestigt ist. Oben an diesem Ständer befinden sich die Zapfenlager CC , die zur Aufnahme des Armes D dienen. Im Uebrigen sind alle Theile den in Fig. 24 abgebildeten ähnlich, und daher auch mit denselben Buchstaben wie dort bezeichnet. An der Seite des Canales oder Flusses sind in gehörigen Zwischenräumen auf gehörigen Trägern Seilleitungsrollen angebracht, welche das Seil cd tragen, und die man auch in der Zeichnung ersieht.

Die Anwendung meiner Erfindung, und die Wirkung derselben in Hinsicht auf das Treiben von Schiffen ist übrigens vollkommen eine und dieselbe, wie ich sie bei Fig. 23 und 24 beschrieben habe. Zu größerer Deutlichkeit ist jedoch der Arm D sammt den daran befindlichen Theilen in Fig. 30 noch in etwas größerem Maßstabe abgebildet.

Nachdem ich nun hiermit meine Erfindung und deren Benuzungsweise beschrieben und erläutert, habe ich nur noch zu bemerken, daß die Kraft, welche zur Bewegung des Seiles c d angewendet werden soll, nach Umständen eine verschiedene seyn kann. Wenn man z.B. je nach der Kraft, welche erforderlich ist, ein oder mehrere Pferde an das Seil c d anspannt, so wird man, auch wenn das Pferd langsam geht, den Wagen oder das Schiff mit bedeutender Geschwindigkeit |10| fortschaffen können. Die Kraft kann jedoch auch durch fixirte Dampfmaschinen, Wasserräder, Menschenhände etc. geliefert werden. Um den Wagen oder das Schiff vollkommen unter seiner Gewalt zu haben, und um den einen oder das andere jeder Zeit, und selbst wenn das Seil sich zu bewegen fortfährt, anhalten zu können, braucht man nur die beiden Rollen ab durch Herausziehen des Stiftes q von einander zu trennen. So wie dieser Stift nämlich herausgezogen worden, wird die Kraft nicht mehr länger treibend auf den Wagen oder das Schiff einwirken, so daß zum Behufe des Anhaltens des Wagens oder des Schiffes nichts weiter mehr nöthig ist, als das erlangte Bewegungsmoment zu überwinden, was bei einem Wagen mit Rädern leicht mittelst einer Bremse oder durch irgend eine andere Vorrichtung geschehen kann.

Ich nehme keinen der einzelnen Theile, aus denen der Apparat besteht, als meine Erfindung in Anspruch, und bemerke sogar, daß mehrere derselben je nach Umständen und Belieben abgeändert werden können. Ich weiß, daß bereits schon längst endlose Seile sowohl als Zugseile zum Treiben von Wagen und Schiffen benuzt werden; allein in allen diesen Fällen werden die Wagen und Schiffe nur mit der Geschwindigkeit dieser Seile selbst fortgeschafft. Ich beschränke daher meine Patentansprüche auf die Anwendung der Differentialrollen oder auf die Anwendung von Rollen und Rädern, bei welcher Anwendung der Unterschied zwischen den Durchmessern zu Nuzen gebracht, und eine bedeutende Geschwindigkeit des Wagens oder des Schiffes erreicht wird, während sich das Seil nur durch einen verhältnißmäßig sehr kleinen Raum bewegt.

Dieß ist das berühmte Patent, über welches wir bereits in einem der lezten Hefte eine Notiz mittheilten, und durch welches alle Dampfwagen und alle Dampfbothe auf Flüssen und Canälen zu Grunde gerichtet werden sollen. Es scheint uns jedoch, daß Hr. Saxton bei seinen Ankündigungen den Mund etwas zu voll genommen. A. d. R.

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