Titel: Grahame's Hebeapparat.
Autor: Grahame, Thomas
Fundstelle: 1837, Band 64, Nr. XXXVII. (S. 173–178)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj064/ar064037

XXXVII. Verbesserungen an den Apparaten, womit man Boote und andere Dinge von einem Niveau auf ein höheres schaffen kann, und worauf sich Thomas Grahame, in Suffolk Street, Pall Mall, in der Grafschaft Middlesex, am 13. Mai 1836 ein Patent ertheilen ließ.

Aus dem Repertory of Patent-Inventions. März 1837, S. 144.

Mit Abbildungen auf Tab. III.

Ich will, um möglichst deutlich zu zeigen, auf welche Weise meine Maschinerie arbeitet, einen bestimmten Fall sezen, und annehmen: daß die Totaldifferenz im Niveau, welche an einem Canale überwunden werden soll, 30 Fuß betrage; daß der Abfall so einzurichten sey, daß gewöhnliche Canalboote von 5 Fuß 6 Zoll Breite und 70 Fuß Länge, welche höchstens zur Aufnahme von 60 Passagieren dienen und die mit ganzer Ladung den Kiel mit eingeschlossen höchstens 2 Fuß tief im Wasser gehen, damit der Kiel beiläufig 6 Zoll hoch vom Boden entfernt bleibt, über diesen Abfall hinauf und herab geschafft werden können; daß die Wasserbeken bei 73 Fuß Länge und 6 Fuß Breite, 2 Fuß 6 Zoll hoch mit Wasser gefüllt sind; daß ein solches Wasserbeken mit seiner Ladung und den Aufhängeketten 40 Tonnen wäge; daß das Bruttogewicht beider Wasserbeken und der Gegengewichte (dead weights), welche einander aufwiegen, 120 Tonnen betrage; und daß die Kraft oder das Gewicht, welches erforderlich ist, um die Maschinerie in Thätigkeit zu sezen, und um zu bewirken, daß die unteren Wasserbeken und Gegengewichte emporsteigen, während die oberen herabsinken, 3000 Pfd. oder 1 1/2 Tonnen betrage, welche der unteren Last genommen und der oberen hinzugefügt werden.

Fig. 51 soll einen Canal vorstellen, welcher in beiden Niveaux bis zu der Stelle fortgeführt ist, an der der Abfall oder der Unterschied im Niveau überwunden werden soll. Zugleich soll aber auch ausgedrükt seyn, daß zwei kleine parallele Canäle oder Wasserleitungen von 6 Fuß Breite und 2 Fuß 6 Zoll Tiefe in dem oberen Niveau bis an den Rand des Abfalles geführt sind; und daß diese Wasserleitungen mit Schleußen versehen sind, damit das Wasser nicht über den Abfall herab aus dem oberen Wasserbeken in das untere stürzen kann. Am Grunde des Abfalles oder auf dem unteren Niveau sollen in zwei Linien, welche gleichsam Fortsezungen der oberen Wasserleitungen bilden, bis auf eine Entfernung von 73 Fuß 6 Zoll von |174| dem Boden des Abfalles zwei parallele Graben geführt seyn, die die oben erwähnten Wasserbeken aufzunehmen oder zu fassen im Stande sind, und welche mit Abzügen versehen sind, damit alles Wasser, welches in sie gelangt, aus ihnen abfließen kann. In der angegebenen Entfernung von 73 Fuß 6 Zoll sollen die Gräben mit zwei kleinen parallelen Wasserleitungen oder Canälchen zusammen treffen, welche von dem unteren Canalniveau auslaufen, mit den beiden oberen Wasserleitungen von gleichen Dimensionen sind, und wie sie an den Enden gut passende Schleußen besizen, damit das Wasser nicht aus dem unteren Niveau in die erwähnten trokenen Graben fließen kann. Diese Gestalt und diesen Bau soll der Canal haben, bevor die Pfähle, Wasserbeken und Gegengewichte angebracht werden, wie man dieß in der neben Fig. 51 gegebenen Zeichnung im Vogelperspective angedeutet sieht.

Längs der Graben und zwar so, daß sie deren Seitenwände bilden, sind drei Reihen hölzerner oder eiserner Pfähle zu errichten, welche eine solche Höhe haben müssen, daß sie mit den Scheiteln der Seitenwände der beiden oberen Wasserleitungen in gleicher Höhe stehen. Von diesen Pfahlreihen, welche einen der wichtigsten Theile meiner Erfindung bilden, befindet sich an jeder Seite der Graben eine, während die dritte die Gräben theilt. Durch jede derselben laufen zwei eiserne Stangen oder eiserne Arme von 73 Fuß Länge, welche durch eine Streke von 30 Fuß von einander getrennt sind. An diesen Stangen sind gleichsam wie an einer Welle oder Achse so viele Räder angebracht, als Pfähle vorhanden sind; und in diese Pfähle sind, wie aus Fig. 52 erhellt, wo einer dieser Pfähle von Vorne abgebildet ist, Fugen geschnitten, worin die Räder gehörigen Spielraum haben. Um jedes dieser Räder, deren Anwendung einen weiteren wichtigen Theil meiner Erfindung bedingt, läuft eine endlose flache Kette.

Es erhellt offenbar, daß wenn man an dieser endlosen Kette, welche man in Fig. 53 sieht, zwei gleiche Gewichte aufhängt, und zwar so, daß sich das eine an dem oberen Ende des Pfahles bei A, das andere dagegen an dem unteren Ende desselben bei B befindet, diese beiden Gewichte einander das Gleichgewicht halten werden. Es erhellt aber ferner auch, daß, um das obere Gewicht auf das untere Niveau an die Stelle D herab, und das untere Gewicht dafür an die mit C bezeichnete Stelle empor zu schaffen, es nur eines solchen Gewichtes oder einer solchen Kraft bedarf, wodurch die Reibung der Räder und der Kette, an der die Gewichte aufgehängt sind, überwunden wird. Nach diesem Principe nun, und mit Hülfe einer Reihe von Pfählen, Rädern und endlosen Ketten sollen nun die |175| Wasserbeken, in denen sich die über die Niveaudifferenzen wegzuschaffenden Boote befinden, und dergleichen sowohl an dem oberen, als an dem unteren Niveau eines vorhanden ist, aufgehängt, balancirt und in Bewegung gesezt werden.

In Fig. 54 sieht man mit 1,1,1 bezeichnet drei Reihen 21zölliger Pfähle von 35 Fuß 3 Zoll Höhe, deren Höhe folgender Maßen eingetheilt ist: die Streke von dem Scheitel des Pfahles bis zum äußeren Umfange des oberen Rades hat 1 Fuß 6 Zoll; jene von hier bis zum Mittelpunkte oder bis zur Welle dieses Rades 1 Fuß; jene von hier bis zum Mittelpunkte oder bis zur Welle des unteren Rades 30 Fuß; und jene von hier bis zu dem Boden, auf welchem das Wasserbeken ruht, wenn es sich im Grunde des Abfalles befindet, 2 Fuß 9 Zoll zu betragen. Die ganze Höhe beträgt demnach 35 Fuß, jedoch abgesehen von jener Pfahllänge, die man in das untere Niveau oder in den Boden des Abfalles einzutreiben für gut findet. Mit 2,2,2 sind die sechs Räder bezeichnet, von denen sich je eines an dem oberen und je eines an dem unteren Ende des Pfahles befindet; sie haben sämmtlich 2 Fuß im Durchmesser, und stehen 1 1/2 Zoll weit über die äußeren Oberflächen der Pfähle vor. 3,3,3 etc. sind die endlosen Ketten, woran die Wasserbeken und die Gegengewichte aufgehängt sind. Keine dieser Ketten beschreibt je einen vollkommenen Umgang, und keiner ihrer Theile durchläuft je eine größere Streke als 30 Fuß: d.h. eine Streke, welche genau so groß ist, als die Differenz im Niveau oder als die Entfernung, welche die Mittelpunkte der Räder, über die die Ketten laufen, von einander scheidet. Von den beiden Wasserbeken 4,4 ist das eine am Scheitel, das andere hingegen am Grunde des Abfalles aufgehängt; und an jedem dieser Wasserbeken ist eine Schleuße in einer solchen Höhe angebracht, daß, wenn man sie öffnet, dem Gewichte nach gerade eine Tonne Wasser ausströmen kann. 5, 5 sind zwei lange Gegengewichte aus Gußeisen, an deren Grunde eine kleine Röhre oder ein Canal, welcher eine halbe Tonne oder 1000 Pfd. Wasser zu fassen vermag, mit dem zum Einfüllen und Entleeren dieses Wassers dienenden Apparate befestigt. Diese gußeisernen Gegengewichte haben die Gestalt eines Brettes von 2 Fuß 6 Zoll in der Tiefe und etwas über 5 Zoll in der Breite; sie erstreken sich längs der äußeren Seiten der äußeren Pfähle durch einen Raum von 78 Fuß, so daß jedes derselben, wenn seine Röhre mit Wasser gefüllt ist, 20 Tonnen oder halb so viel wiegt, als das mit Wasser gefüllte Wasserbeken. Damit die auf die Räder und Rollen wirkende Gewalt ausgeglichen werde, erstreken sich die beiden Enden dieser Gegengewichte etwas über die Endpfähle einer jeden Reihe hinaus; übrigens kann man |176| dasselbe auch dadurch erreichen, daß man jenes Ende etwas schwerer macht. Die an den Gegengewichten angebrachten Röhren müssen auf solche Weise mit dem oberen Canalwasser in Verbindung stehen, daß sie von daher durch einfaches Umdrehen von Hähnen gefüllt werden können. Mit 6,6 sind die beiden Abzüge bezeichnet, durch welche all das Wasser abfließen kann, welches in die am Grunde des Abfalles befindlichen Graben gelangt, damit sich die Wasserbeken frei von allem Wasser bewegen.

Die Gesammtbreite von einer Außenseite eines Pfahles bis zu jener des gegenüber liegenden beträgt 18 Fuß, und über diese hinaus erstreken sich die Räder zu beiden Seiten um 1 1/2 Zoll, während die Gegengewichte 6 Zoll weit über die Räder hinaus reichen. Der ganze Bau oder Apparat läßt sich daher in einem Hause oder Schoppen von 75 Fuß Länge und 24 Fuß Breite so unterbringen, daß man noch rings um denselben herum gehen kann. Die Zahl der Pfähle in jeder Reihe schlage ich auf 10 an, und in dieser ganzen Linie sollen sie 2 Fuß 3 Zoll Breite haben, so daß zwischen jedem Pfahle ein Zwischenraum von nicht mehr dann 5 1/2 Fuß bleibt. Jeder Pfahl muß durch Querbalken und Stüzen an seinem Nachbar festgemacht werden, damit sämmtliche 10 Pfähle ein festes und zusammenhängendes Gebälk bilden. An dem oberen Theile und über den Rädern können an den äußeren Seiten der Pfähle Strebebalken angebracht werden, die jeder Gewalt entgegen wirken.

Das Gesammtgewicht, welches in diesen 30 Pfählen getragen und aufgewogen werden muß, beträgt 120 Tonnen, indem jedes der beiden mit Wasser gefüllten Beken 40 und jedes der beiden Gegengewichte 20 Tonnen wiegt. Es werden demnach auf jeden Pfahl genau 4 Tonnen treffen, und diese Last wird in senkrechter Richtung nach Abwärts auf die Pfähle wirken.

An dem Ende der oberen Wasserleitung des hier beschriebenen Apparates ist ein Uförmiger eiserner Randvorsprung anzubringen, welcher um 6 Zoll über den Rand des Abfalles oder des oberen Niveau's hinausragt, und dessen Rand mit Filz oder einer anderen derlei Substanz belegt seyn muß. Eben so ist an dem correspondirenden Ende eines jeden Wasserbekens ein ähnlicher Randvorsprung anzubringen, der jedoch einen solchen Kreisbogen zu beschreiben hat, daß er den zuerst erwähnten Randvorsprung in sich aufnimmt, und daß, wenn beide mit einander verbunden sind, hiedurch ein beinahe wasserdichtes Gefüge gebildet wird. Das Ende der unteren Wasserleitungen und der mit ihnen in Verbindung stehenden Wasserbeken ist mit einer ähnlichen Vorrichtung auszustatten.

Gesezt nun die Maschinerie sey in der hier beschriebenen Art |177| vollendet; die Schleußen der Wasserleitungen sowohl, als jene des oberen und unteren Wasserbekens seyen geöffnet; das Ganze werde mit Wasser gefüllt; es schwimme entweder in eines oder in beide der Wasserbeken ein Boot, und die Schleußen werden dann wieder geschlossen, so erhellt offenbar, daß die Wasserbehälter und die Gegengewichte aufgehängt und durch die correspondirenden Wasserbehälter und Gegengewichte aufgewogen seyn werden; selbst wenn der Apparat, durch den die Bewegung der Maschinerie, im Falle sie durch den leeren Wasserbehälter ungleich balancirt ist, verhindert wird, losgemacht wurde.

Die Bewegung, wodurch die Trägheit der Körper und die Reibung der zum Aufhängen dienenden Maschinerie überwunden werden soll, und wodurch also die Stellungen der oberen und unteren Wasserbeken und Gegengewichte gegen einander umgetauscht werden können, läßt sich auf zweierlei Weise erzielen: nämlich entweder durch Erhöhung des Gewichtes der oberen Last oder durch Verminderung des Gewichtes der unteren Last. Da die ganze Last, welche bei jeder Operation in Bewegung gesezt werden soll, es mögen sich Boote in den Wasserbeken befinden oder nicht, 120 Tonnen beträgt, so wird eine Vermehrung der oberen oder eine Verminderung der unteren Last um beiläufig den sechzehnten Theil des in Bewegung zu sezenden Gewichtes Alles leisten, was nöthig ist, um die Stellung der Wasserbeken und der Gegengewichte zu verändern.

Es versteht sich, daß die Maschinerie auch mit den gehörigen Vorrichtungen, wodurch das Ganze fixirt und unbeweglich gemacht werden kann, welche Stellung die Gewichte auch haben mögen, so wie auch mit Bremsen, wodurch sich die Geschwindigkeit des Emporsteigens oder Herabsinkens der Wasserbehälter und Gegengewichte reguliren läßt, ausgestattet werden muß. Da jedoch der Betrag der anzuwendenden Kraft nie wechseln wird, und da nur dieser Betrag allein zur Verfügung der Arbeiter gestellt werden wird, so werden die Bremsen nur der Vorsicht wegen nöthig seyn.

Die Anwendung meiner Erfindungen hängt wesentlich von Umständen ab, die sich auf die Höhe des Hubes beziehen. Da wo dieser mehrere Fuß beträgt, rathe ich die Säulen oder Pfähle 1,1,1 einige Fuß hoch über das Niveau des oberen Canales empor zu führen, damit dem ganzen Baue durch Querriegel und Streben eine größere Festigkeit gegeben und dadurch die gegen innen wirkende Gewalt verhütet werden kann. Jeder Sachverständige wird diese Dinge anzuwenden wissen.

Ich weiß sehr wohl, daß schon mehrere Vorschläge gemacht wurden, um die Boote und andere Körper an Canälen senkrecht von |178| einem Niveau auf ein anderes zu schaffen, und zwar ohne Anwendung der gewöhnlichen Schleußen; ich weiß auch, daß diese Vorschläge in mehreren Fällen mit bedeutendem Vortheile ins Werk gesezt wurden. Ich beschränke mich deßhalb auch ganz allein auf die hier von mir angegebenen Mittel dieß zu vollbringen.

Einer dieser Vorschläge, der vor mehreren Jahren von Hrn. Dr. Anderson gemacht wurde, bestand in der Anwendung zweier Wasserbeken, welche einander aufwogen, und die über einer Reihe von Rädern aufgehängt waren, die nothwendig sehr groß waren, und die sich bis zu dem Mittelpunkte der Wellen, an denen sich die beiden Beken bewegten, reichten. Da diese Methode übrigens bereits in mehreren Werken ausführlich beschrieben worden ist, so brauche ich hier auf keine weitere Beschreibung derselben einzugehen.

Nach einem anderen Systeme, auf welches Hr. Jonathan Brownhill im Mai 1828 ein Patent nahm, sollte man ein Wasserbeken anwenden, welchem zu beiden Seiten durch Behälter, die mit Wasser gefüllt wurden, das Gleichgewicht gehalten werden sollte.32) Diese Methode hatte, obschon sie den Vortheil gewährte, daß das Wasserbeken, welches das Boot und dessen Ladung aufnahm, zu beiden Seiten und nicht, wie nach Hrn. Andersons Vorschlag, nur in der Mitte aufgehängt wurde, doch den Nachtheil, daß nur ein einziges Wasserbeken in Anwendung kam. Wenn daher ein Boot emporgehoben werden sollte und das Wasserbeken befand sich gerade oben, so mußte dieses zuerst herabgelassen werden, und umgekehrt. Ueberdieß mußten die Räder und die Maschinerien hoch über dem Niveau des Canales an Mauern angebracht werden, wodurch nicht nur die Kosten bedeutend vermehrt wurden, sondern wodurch auch große Gefahr von Erschütterungen entstand. Allen diesen Uebelständen ist durch die von mir hier beschriebene Erfindung vollkommen abgeholfen.

|178|

Man vergleiche über dieses Patent das Polyt. Journ. Bd. XXXIII. S. 401 und Bd. XLII. G. 6.

A. d. R.

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