Titel: Verbesserungen an den Eisenbahnen mit Kantenschienen.
Autor: Stephenson, Robert
Fundstelle: 1835, Band 55, Nr. XVII. (S. 97–103)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj055/ar055017

XVII. Verbesserungen an den Eisenbahnen mit Kantenschienen, worauf sich Robert Stephenson d. jüng., Civilingenieur, ehemals in St. Mary's Cottage, Downshire Hill, Hampstead, gegenwärtig in Haverstock-Hill, Hampstead, am 11. December 1833 ein Patent ertheilen ließ.

Aus dem Repertory of Patent-Inventions. November 1834, S. 270.

Mit Abbildungen auf Tab. II.

Meine Verbesserungen an den Eisenbahnen mit Kantenschienen beziehen sich auf den Bau und die Einrichtung der Lager (chairs) oder der eisernen Unterlagen, in welche die eisernen Kantenschienen eingesezt und befestigt werden, während diese Lager oder Unterlagen selbst auf die an dieser An von Eisenbahnen gewöhnlich gebräuchliche Weise auf Steinblöke, Holzblöke oder Querhölzer gebettet oder |98| niedergenagelt werden. Ich bezweke durch meine Erfindungen am Grunde der Ausschnitte der Lager feste und sichere Tragstellen (bearings) für die Schienen anzubringen, und denselben eine solche Einrichtung zu geben, daß sie sich von selbst gehörig und genau an die unteren Theile der Schienen anpassen. Zugleich habe ich auch Vorsorge getroffen, daß die eisernen Schienen fest und sicher auf die sich selbst anpassenden Tragstellen niedergehalten, und zugleich auch seitwärts in den Ausschnitten der Lager auf solche Weise befestigt werden, daß die sich selbst anpassenden Tragstellen nicht in Unordnung gerathen, und die Befestigungen weder durch das Werfen oder durch die geringe Neigung, die die Lager durch eine theilweise oder ungleiche Senkung des Bodens unter den Steinblöken oder unter den hölzernen Riegeln in der Längenrichtung der Schienen erhalten, noch auch durch die Ausdehnungen und Zusammenziehungen der Schienen in Folge des Temperaturwechsels lose werden können.

Meine Erfindungen bestehen ferner in der Anwendung eines sich selbst anpassenden und ein Kreissegment bildenden Tragstükes, welches ich in einer Aushöhlung anbringe, die sich zu diesem Behufe in dem unteren Theile oder in dem Boden eines jeden Lagers befindet. Dieses Tragstük, welches die Form eines Kreissegmentes hat, ist mit seiner Convexität nach Abwärts gegen die Aushöhlung, die eine entsprechende Concavität hat, gerichtet; während seine obere oder Fläche Seite nach Aufwärts gekehrt ist, und im Grunde des Ausschnittes des Lagers die Tragstelle für die Schiene bildet. Diese Tragfläche, auf der die untere Seite der Schiene ruht, wird sich jederzeit der unteren Seite der Schiene anpassen, d.h. der untere convexe Theil des Tragstükes wird immer eine solche Stellung in der für dasselbe bestimmten Aushöhlung annehmen, daß die obere Fläche des Tragstükes immer mit der unteren Fläche der Schiene in ebener Berührung steht, wenn auch das Lager selbst in Folge der ungleichen Senkung des Bodens, in welchen die Steinblöke oder hölzernen Riegel eingebettet sind, nach der Längenrichtung der Schienen eine Neigung bekommen sollte.

Um die Schienen fest auf meine erwähnten unten convexen Tragstüke niederzuhalten, und um sie auch seitwärts in den Ausschnitten eines jeden Lagers zu befestigen, müssen die Theile, mit denen jedes Lager zu diesem Behufe versehen ist, die Schienen in der Mitte oder in der Nähe der Mitte der Wölbung der Tragstüke und der Aushöhlungen, in denen sich diese befinden, festhalten; indem die Senkung der Lager, und die dieser Senkung entsprechende Selbststellung des Tragstükes in seiner Aushöhlung die niederhaltende Kraft nicht wesentlich beeinträchtigen wird, wenn dieselbe in |99| der Nähe des Mittelpunktes, um welchen die von der erwähnten Selbstanpassung abhängende Bewegung Statt findet, angebracht wird. Das auf diese Weise zu bewerkstelligende Niederhalten der Schienen muß überdieß auch auf solche Weise geschehen, daß in der Längenrichtung der Scheinen eine leichte Ausdehnung und Zusammenziehung derselben möglich ist, ohne daß die niederhaltende Kraft dadurch beeinträchtigt wird, und ohne daß der Wirkungspunkt derselben von dem erwähnten Mittelpunkte entfernt wird. Eben so müssen die Theile, welche das Niederhalten bewerkstelligen, auch die seitliche Befestigung der Schienen in den Ausschnitten der Lager bedingen, und die Schienen in solcher Stellung nach Aufwärts halten, damit die Räder der Dampfwagen oder Locomotivmaschinen auf denselben laufen können.

Die Methode, die Schienen auf meinen Tragstüken niederzuhalten und zu befestigen, welche ich zur Erreichung aller der oben angeführten Bedingungen empfehle, beruht auf der Anwendung cylindrischer eiserner Mittelstifte, welche durch entsprechende, in den Wangen oder Seitentheilen der Ausschnitte der Lager angebrachte Scheiden oder Löcher gehen, so daß die Schienen in horizontaler oder beinahe horizontaler Richtung und nach der Quere der Längenrichtung festgehalten werden. Diese cylinderförmigen Stifte endigen sich an jenen Enden, welche aus den Scheiden in die Ausschnitte der Lager hineinragen, mit stumpf kegelförmigen Spizen; und diese Spizen dringen in längliche Ausschnitte, welche an den aufrechten Seiten des unteren Theiles der Schienen zur Aufnahme derselben angebracht sind. Da die Längenrichtung dieser Ausschnitte an den Schienen nach der Längenrichtung der Schienen selbst geht, so wird jeder der cylinderförmigen Stifte mittelst eines keilförmigen Schlüssels befestigt, indem man diesen Schlüssel horizontal durch ein entsprechendes, in die Wange oder Seite des Lagers sich öffnendes Zapfenloch stekt, und zwar so, daß er zugleich auch quer durch ein Zapfenloch geht, welches unter rechten Winkeln mit der Länge der cylinderförmigen Spizen und parallel mit der Längenrichtung der Schienen durch diese Spizen läuft. Die Schlüssel werden so durch die Zapfenlöcher in den Wangen der Lager und durch die cylinderförmigen Stifte geschlagen, daß die Stifte endwärts vorwärts getrieben werden, wobei ihre kegelförmigen Enden mit der Schiene in Berührung sind. In Folge der keilförmigen Form der Schlüssel, und da das kegelförmige Ende der Stifte auf diese Weise in den erwähnten länglichen Ausschnitt der Schienen getrieben wird, wird dieses kegelförmige Ende nach Abwärts drükend auf dem unteren Theile dieses Ausschnittes ausruhen; und hienach wird also die Schiene nicht nur |100| auf ihr sich selbst stellendes Tragstük niedergehalten, sondern auch seitwärts in dem Ausschnitte des Lagers befestigt werden.

Jene Lager, in denen die Enden zweier Schienen mit einander verbunden werden sollen, müssen mit zwei der erwähnten cylinderförmigen Stifte und mit zweien der keilförmigen Schlüssel versehen werden; d.h. durch jede Wange oder jede Seite des Ausschnittes des Lagers muß ein solcher Stift gehen, und die kegelförmigen Enden dieser Stifte müssen gegen einander gerichtet seyn. Die Schienen können an ihren Enden mittelst überschlagener und flach an einander liegender Gefüge mitsammen in Verbindung gebracht werden. Da die beiden über einander liegenden Enden der zusammenzufügenden Schienen sich in einem und demselben Lager befinden, so werden die kegelförmigen Spizen der gegenüberstehenden Stifte dieses Lagers beiderseits mittelst ihrer keilförmigen Schlüssel in die erwähnten Ausschnitte an den Schienen, von denen sich an der äußeren Seite einer jeden der beiden Hälften einer befindet, getrieben. Auf diese Weise werden also die beiden Hälften nicht nur durch den Druk, der durch das Eintreiben der Keile Statt findet, fest an einander gehalten werden, sondern jede dieser Hälften wird zugleich auch mittelst der kegelförmigen Enden der Stifte auf das in der Aushöhlung des Lagers angebrachte Tragstük niedergehalten, und seitwärts befestigt; und zwar jedes der beiden Enden unabhängig von dem anderen daneben liegenden. An jenen Lagern, die zwischen den Verbindungsstellen der Schienen als Stüzpunkte dienen, ist an jedem derselben nur ein solcher walzenförmiger Stift erforderlich; d.h. nur durch die eine Seite oder Wange des Lagers geht ein solcher Stift, während die andere oder entgegengesezte Seite eine senkrechte oder beinahe senkrechte Oberfläche bildet, gegen welche die senkrechte Fläche der eisernen Schiene seitwärts angedrükt wird, sobald man auf der einen Seite den cylinderförmigen Stift eintreibt, wodurch die Schiene, wie schon oben gesagt worden, zugleich auch auf das am Grunde des Ausschnittes des Lagers angebrachte, sich selbst stellende Tragstük niedergehalten wird. Diese eben erwähnten Zwischenlager mit einfachem Stifte werden die Schienen auch nach der Kante nach Aufwärts und in solcher Stellung erhalten, daß die Räder der Dampfwagen oder Locomotivmaschinen gehörig darauf laufen können.

Da die Ausschnitte in den Seiten der Schienen, welche zur Aufnahme der kegelförmigen Spizen der cylindrischen Stifte dienen, nach der Längenrichtung der Schienen eine längliche Gestalt haben, so wird bei dieser Form nach der Länge der Schienen auch eine leichte Ausdehnung und Zusammenziehung möglich seyn, ohne daß dadurch ein Lokerwerden oder ein Nachlaß der Befestigung der Schienen |101| in den Lagern erfolgen müßte. Denn die Ausdehnungen und Zusammenziehungen werden weder auf den seitlichen Druk, den die erwähnten kegelförmigen Spizen auf die Schienen auszuüben haben, noch auch auf die niederhaltende Kraft einen Einfluß haben.

Da sich der Mittelpunkt der erwähnten kegelförmigen Spizen in dem Mittelpunkte der kreisförmigen Wölbung der Aushöhlung im Boden des Lagers, oder in dessen Nähe befindet, so würde jede kleine Neigung des Lagers nach der Längenrichtung der Schienen und die daraus folgende Selbststellung des in der Aushöhlung befindlichen Tragstükes keinen Nachlaß der Befestigung der Schienen in ihren Lagern mit sich bringen; denn eine solche Neigung oder ein solches Werfen wird weder auf die Seitenwirkung der kegelförmigen Spizen, noch auf die niederdrükende Kraft derselben einen Einfluß üben.

Statt daß man die erwähnten Stifte sich kegelförmig enden läßt, kann man denselben auch stumpf-, keil- oder meißelförmige Enden geben, und diese auf die oben beschriebene Weise gleichfalls in die länglichen Ausschnitte der Schienen eintreiben. In diesem Falle muß aber den erwähnten walzenförmigen Stiften, die sich keil- oder meißelförmig endigen, in den durch die Wangen oder Seiten der Lager gehenden Scheiden oder Löchern eine leichte drehende Bewegung gestattet werden, damit sich deren keilförmige Enden fortwährend den länglichen Ausschnitten in den Schienen anpassen, wenn sich die Lager selbst auch etwas weniger werfen oder neigen. Zu diesem Behufe müssen die Scheiden, durch welche die Stifte gehen, um so viel weiter seyn, als die Stifte dik sind; als zur Erzielung der drehenden Bewegung der Stifte in den Scheiden erforderlich ist. Die Enden der walzenförmigen Stifte, ihre Enden mögen kegel- oder meißelförmig gestaltet seyn, können entweder in Schalen gegossen (case hardened) seyn, oder man kann sie auch aus Stahl verfertigen und dann härten und anlassen, um ihnen mehr Dauerhaftigkeit zu geben. Den zum Durchgange dieser Stifte dienenden Scheiden, welche durch die Wangen oder Seiten der Lager gehen, kann man statt der oben geforderten horizontalen auch eine etwas schief geneigte Richtung geben, so daß die kegel- oder keilförmigen Enden der Stifte etwas mehr nach Abwärts gerichtet sind, als die anderen Enden. Die niederhaltende Kraft der Stifte wird bei dieser schiefen Stellung etwas größer seyn, als bei der horizontalen; die schiefe Neigung darf jedoch nicht so groß seyn, daß dadurch irgend ein merkliches Hinderniß in der drehenden Bewegung, die den kegelförmigen Enden der Stifte in den länglichen Ausschnitten, oder den |102| meißelförmig auslaufenden Stiften in den Scheiden gestattet seyn muß, erfolgen kann.

Die Zeichnungen, deren Erklärung nun folgen soll, wird alle diese Vorrichtungen deutlich und anschaulich machen.

Fig. 1 gibt eine perspektivische Ansicht eines Lagers zum Tragen und zur Verbindung der Enden zweier Schienen.

Fig. 2 ist ein Seitenaufriß.

Fig. 3 ein Querdurchschnitt.

Fig. 4 ein horizontaler Grundriß eines solchen Lagers.

A, A ist der Fläche Boden oder die Basis des Lagers, welches auf den Steinblok oder auf den hölzernen Riegel gebettet, und mit Zapfen, welche durch die Löcher a, a eingetrieben werden, daran befestigt werden muß. B, B sind die Wangen oder Seiten des Ausschnittes des Lagers, der zur Aufnahme der Schiene Cc, Dd dient, und dessen Seiten also den Schienen parallel seyn müssen. Die Verbindung zweier Schienen geschieht mit halb über einander klappenden Gefügen, wie man sie in Fig. 1 im Perspektive und in Fig. 4 im Grundrisse sieht.

Die über einander klappenden Theile c, d sind von dem Ausschnitte des Lagers eingeschlossen. Der Ausschnitt des Lagers ist tiefer, als es eigentlich zur Aufnahme der Schienen nöthig wäre; er ist am Grunde concav, oder er bildet daselbst eine Aushöhlung, in welche mein halbkreisförmiges Tragstük, welches in den angegebenen Figuren mit 4 bezeichnet, und bei Fig. 1' auch einzeln für sich abgebildet ist, eingesezt wird. Die untere Fläche der Schienen ruht, wie man hieraus ersieht, auf der oberen flachen Seite des Tragstükes 4, dessen unterer einen Kreisbogen bildender Theil in die entsprechende Concavität der Aushöhlung des Lagers paßt. 5 und 6 sind die walzenförmigen Stifte, welche in ihren Scheiden 2, 3 durch jede der beiden Wangen B, B des Lagers getrieben werden. 8, 9 sind die schmäler zulaufenden oder keilförmigen Schlüssel, mittelst welcher diese Stifte so vorwärts getrieben werden, daß ihre spizen Enden schief auf die unteren Theile der Ausschnitte 10, die zu deren Aufnahme in den Schienen angebracht sind, drüken, damit die Schienen durch diesen Druk nicht nur nach Abwarts auf das Tragstük 5 niedergehalten, sondern zugleich auch seitwärts an den Wangen des Lagers befestigt werden. Die in Fig. 1, 2, 3 und 4 ersichtlichen walzenförmigen Stifte haben eine schief geneigte Stellung, damit sie eine größere niederhaltende Kraft ausüben; sie können übrigens auch horizontal angebracht werden; in jedem Falle muß jedoch der Mittelpunkt ihrer Spizen an jenen Stellen, an welchen diese Spizen in dem Ausschnitte der Schienen ruhen, sich im Mittelpunkte der Wölbung |103| des unteren Theiles meines Tragstükes und im Mittelpunkte der Aushöhlung des Lagers, oder wenigstens in der Nähe dieses Mittelpunktes befinden.

In Fig. 1 sieht man bei 1* die cylinderförmigen Stifte auch einzeln für sich abgebildet, um zu zeigen, auf welche Weise deren spizes Ende in den länglichen Ausschnitt der Schienen tritt, um die niederhaltende Gewalt auszuüben. In eben derselben Figur sieht man bei 1** und 1*** auch sowohl ein meißelförmiges als ein kegelförmiges Ende dieser Stifte abgebildet, und eben so ersieht man hier auch das Zapfenloch 7, welches in jedem der Stifte angebracht ist.

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, und Fig. 6 ein Querdurchschnitt eines Lagers, welches zur Unterstüzung der Schienen zwischen den Verbindungsstellen derselben dient. Hier geht nur durch eine der Wangen B ein walzenförmiger Stift 5; die entgegengesezte Wange hingegen bildet eine senkrechte Fläche, an welche die eine senkrechte Seite der Schiene E flach angedrükt wird, indem die Spize des Stiftes 5 in den Ausschnitt der Schiene eintritt, und dadurch nicht nur den seitlichen Druk, sondern auch das Niederhalten der Schiene bewirkt. Mein Tragstük ist hier auf dieselbe Weise wie an den früher beschriebenen Figuren am Grunde des Ausschnittes des Lagers angebracht. Die Lager werden mit den Scheiden für sie cylindrischen Stifte, mit den Zapfenlöchern für die keilförmigen Schlüssel, mit dem Ausschnitte für das Tragstük und mit den Löchern, die zur Befestigung der Lager auf den Steinblöken oder Holzriegeln dienen, aus einem Stüke gegossen. Die keilförmigen Schlüssel, die cylinderförmigen Stifte und die Tragstüke werden aus Schmiedeisen verfertigt.

Ich habe die oben beschriebene Befestigung der Schienen schon vor einigen Monaten erfunden und öffentlich in Anwendung gebracht, jedoch ohne gleichzeitige Anwendung meiner sich selbst stellenden Tragstüke; ich nehme daher diese Befestigung gemäß dieses Patentes nur dann als mein Patentrecht in Anspruch, wenn dieselbe zugleich mit dem von mir erfundenen Tragstüke angewendet wird.

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