Titel: Ueber die Vortheile und Befestigungsweise der Gußschienen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1843, Band 87, Nr. LXXXVI. (S. 321–334)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj087/ar087086

LXXXVI. Ueber die Anwendbarkeit gußeiserner Bahnschienen und die neuesten amerikanischen Verbesserungen an der Locomotive.

Aus Briefen eines in Nordamerika eingebürgerten Deutschen.

Mit Abbildungen auf Tab. VII.

I. Ueber die Vortheile und Befestigungsweise der Gußschienen.

Durch den neuen Zolltarif dürfte das Eisenbahnsystem in Amerika eine wesentliche Veränderung erleiden, deren Folgen auch für Deutschland von der größten Wichtigkeit seyn können. Der hohe Zoll auf englisches und überhaupt fremdes Eisen wird nämlich die Amerikaner zwingen, bei dem Bau von neuen Eisenbahnen und der Ausbesserung der alten, von ihrem eigenen Eisen Gebrauch zu machen. Indessen besizen die Vereinigten Staaten noch keine größeren Walzwerke, und um diese zu gründen, sind Capitalien nöthig, über welche unsere Eisenbergwerk-Besizer nicht so leicht verfügen können. Es suchen daher unsere Ingenieurs die bis jezt üblich gewesenen schmiedeisernen Schienen durch solche von Gußeisen zu ersezen. Zwar sind die Engländer auch schon auf diese Idee gerathen, doch lag es nicht im Interesse der Eisenwerkbesizer von Wales, dieselbe zu verbreiten oder praktisch auszuführen. Das geschmiedete englische Eisen wurde in alle Welt verführt, Amerika und zum Theil der europäische Continent den Engländern zinsbar gemacht. Unter diesen Umständen hat der amerikanische Ingenieur Norris folgende Fragen aufgeworfen und dieselben sämmtlich bejahend beantwortet.

1) Ist gegossenes Eisen ein sicheres Material für Eisenbahnen?

2) Sind gegossene Schienen im Vergleich mit gewalzten hinlänglich dauerhaft?

3) Ist die Adhäsion zwischen den Rädern der Locomotiven und den gußeisernen Schienen hinlänglich für alle praktischen Zweke?

4) Würden gußeiserne Schienen dem Einfluß großer Kälte zu widerstehen im Stande seyn?

5) Wird die Verwendung von gußeisernen statt gewalzten Schienen wirklich weniger kostspielig seyn?54)

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Ueber die Dauer der schmiedeisernen Schienen ist man jezt in Amerika ganz im Reinen. Nach den gemachten Erfahrungen verspricht sich kein Ingenieur von gewalzten Schienen von 40 bis 50 Pfd. per Yard Schwere, mehr als 12 bis 18 Jahre, von solchen die 20 bis 35 Pfd. per Yard wiegen, mehr als 6 bis 8 und von noch leichtern Schienen mehr als 3 bis 4 Jahre Dauer bei einem Verkehr, den man in Europa nicht einmal zu den lebhaftesten zählen würde; und selbst diese durchschnittliche Dauer wird nur dann erreicht, wenn die Gestalt der Schienen deren Umkehrung erlaubt.

Ich will diesen Punkt durch Beispiele versinnlichen. Ich will annehmen, ein Eisenbahnsystem von 1000 englischen Meilen sey mit gewalzten Schienen von 50 Pfd. per Yard hergestellt. Dann würden auf 3 Fuß (3 Fuß sind eine englische Yard) Länge der Bahn 50 × 2 = 100 Pfd. und per Meile 100 × 1760 = 176,000 Pfd. liegen oder in runder Zahl 80 Tonnen, die Tonne zu 2240 Pfd. gerechnet; hievon kostet die Tonne nach hiesigen Preisen 70 Dollars, daher das Eisen per Meile 5600 Dollars und für das ganze System von 1000 Meilen 5,600,000 Dollars. Nach 15 Jahren müssen aber diese Schienen erneuert werden, der hiebei jährlich wegfallende Quotient beträgt demnach 373,333 Dollars; hiebei können die alten |323| Schienen nicht mehr verwendet werden, sie sind, so zu sagen, wegzuwerfen, da sie als ausgeglühtes, zerarbeitetes Eisen nicht einmal zu Grobschmiedarbeiten verwendet werden können. Es sey nun im Gegentheil obige Bahn aus gußeisernen Schienen von 70 Pfd. per Yard im Gewicht hergestellt.55) Man würde daher auf die Meile 70 × 2 × 1760 = 246,400 Pfd., oder 110 Tonnen Gußeisen brauchen. Hievon kostet die Tonne hochgerechnet 50 Dollars, daher das Material per Meile 5500 Dollars und für die fragliche Bahn 5,500,000 Dollars. Nehmen wir nun an, daß diese gußeisernen Schienen, die, wie die gewalzten, auf Längenhölzern ruhen, eine Dauer von bloß 15 Jahren besäßen. Der jährliche Quotient wäre demnach 366,666 Dollars. Der Werth des alten Gußeisens aber, welches wieder mit einer proportionalen Mischung von Roheisen verwendet werden kann, beläuft sich hier zu Lande auf 30 Dollars per Tonne. Schlagen wir ihn jedoch nur zu 20 Dollars an, so haben wir bei 110,000 Tonnen einen Werth von 2,200,000 Dollars, oder einen jährlichen Quotienten von 146,666 Dollars. Dieß gibt eine positive jährliche Ersparniß von 153,333 Dollars, verglichen mit der Verwendung des gewalzten Eisens, oder ungefähr 3/7 dessen, was die Eisenunterhaltung einer mit gewalzten Schienen ausgelegten Bahn jährlich kosten würde.

Sollten wir nun nicht Gußeisen zu den Schienen verwenden, oder ist die so sehr verbreitete Ansicht, daß es hiezu untauglich sey, wirklich gegründet? Die Erfahrung zeigt, daß man die Vorzüge der gewalzten Schienen sehr übertrieben hat, und daß nur die neuesten Bahnen in England, welche mit gewalzten Schienen von 60 bis 75 Pfd. per Yard Schwere hergestellt sind, längere Dauer versprechen |324| (die erst seit 13 Jahren im Gebrauch stehende Liverpool- und Manchester-Bahn geht bereits im dritten Paar Schuhe). Eisenbahnen mit so schweren Schienen würden aber hier zu Lande unerschwinglich viel kosten und überhaupt nicht leicht irgendwo, als in dem reichen, übervölkerten Inselstaat sich auszahlen. Das schnelle Zugrundegehen schmiedeiserner Schienen ist durch die Art ihrer Verfertigung begründet. Welche Gestalt man ihnen auch geben mag, nie wird man es dahin bringen, die in Schichten, wie die Blätter eines Buches, wenn auch noch so gewaltsam gepreßten Pakete, in eine homogene Masse zu verwandeln; bei allen schmiedeisernen Schienen hat sich nämlich herausgestellt, daß die mit verticalen Laminen gewalzten sich an der Kopfplatte (top table) abdrüken und spalten, jene mit horizontalen hingegen sich abblättern.56)

Wir haben schon viele Belege, daß man beim Eisenbahnwesen den herrschenden Ansichten kein blindes Vertrauen schenken darf. So hielt man es noch vor 12 Jahren für unmöglich oder doch höchst unvortheilhaft, Gefälle von mehr als 32 Fuß per englische Meile, ohne stationäre Dampfmaschinen zu übersteigen und Curven mit einem kürzeren Halbmesser als 1200 Yards (3600 Fuß) anzulegen. Jezt schreken Neigungsverhältnisse von 50 bis 100 Fuß per Meile und Krümmungen von 100 Yards Halbmesser amerikanische Locomotiven-Fabrikanten nicht mehr zurük.

Gußeiserne Schienen müssen aber, um ihrer Zerbrechlichkeit zu begegnen, nicht nur (wie bereits erwähnt wurde) ein stärkeres Profil erhalten und um ein Drittel schwerer im Gewicht gemacht worden, als die gewalzten, sondern man muß sie auch durchaus auf Holz aufliegen lassen, eine Methode, welche nach allen in Amerika und England gesammelten Erfahrungen selbst für schmiedeiserne Schienen die empfehlenswertheste ist.

Wenn die Engländer von den Amerikanern gelernt haben, Holz zum Oberbau der Eisenbahnen zu nehmen, so kann jezt Amerika von England lernen, wie dasselbe mit größter Sparsamkeit zu verwenden ist. Die South-Eastern-Eisenbahn in England ist nämlich von W. Cubitt nach dem Muster der Philadelphia-Realling- und Patsville-Eisenbahn erbaut worden; das heißt die hölzernen Querschwellen liegen auf und in dem Steinbette des Unterbaues und auf sie sind die gewalzten Schienen befestigt. Der Unterschied zwischen der englischen und amerikanischen Bahn besteht jedoch darin, |325| daß Hr. Cubitt die sogenannten Parallelschienen von 75 Pfd. per Yard mit zwei Stühlen für jede Querschwelle, Hr. Robinson hingegen die Hschienen von 45 1/8 Pfd. per Yard bloß mit Stühlen an den Stoßenden gebraucht hat. Ferner sind Robinson's Querschwellen Parallelopipeden, die des Hrn. Cubitt hingegen auf den rechten Winkel des Scheitels gestellte Prismen. Hiebei bilden die Ringe des Holzes eben so viele Gewölbbögen, und Steine und Schotter können fest unter die Querschwellen bei der Wiederzurechtrichtung der Bahn gerammt werden, ohne sie, wie die Parallelopipeden, mit Hebeln aufheben zu müssen. Nach Horne's interessanten Versuchen hat sich nämlich gezeigt, daß von drei hölzernen Balken von 36 Quadratzoll Querschnitt, das dreiseitige Prisma, wenn es auf den rechten Scheitelwinkel gestellt wird (Fig. 50), um 1/3 mehr Stärke als das Quadrat oder Parallelogramm besizt. Nun aber ist auch diese Figur nicht minder als das Quadrat, zugleich jene der größten Oekonomie, da aus einem zwölfzölligen Balken gleichfalls vier Querschwellen geschnitten werden können (Fig. 51). Auf die Grundfläche gelegt, haben prismatische Querschwellen über vierekige den entschiedenen Vortheil, daß sie das Wasser ablaufen machen. Dergleichen Holzprismen sind zwar in England schon früher verwendet worden, jedoch bloß für die Schienen-Längenhölzer. Nach dem Muster der Birmingham-Bristol- und Thames-Junction-Eisenbahnen, wo prismatische Längenhölzer gebraucht wurden, hat Hr. Saxton in Philadelphia prismatische Längenhölzer für Schienen von Gußeisen in Antrag gebracht; diese, mit den Querschwellen des Hrn. Cubitt vereinigt, dürften unläugbar einen festen und ökonomischen Oberbau geben. In Fig. 52 bezeichnet a die Schiene; b die Längenschwellen, aus weichem, c die Querschwellen, aus hartem Holze, und d das Steinbett.

Für die ununterbrochen auf Holz gelegten gußeisernen Schienen muß aber auch der Oberbau so eingerichtet werden, daß die zerbrochene Schiene noch in ihrer Lage erhalten wird. Um diesen Zwek zu erreichen, schlug ein sich in Philadelphia aufhaltender k. k. österreichischer Genie-Officier vor, die Schienen auf ihrem Längenholz durch en échiquier gestellte Schrauben zu befestigen und sie mit einem Rüken zu versehen; Fig. 49 zeigt diese Construction im Durchschnitt.57). Eine Modification dieser (90 Pfd. per |326| Yard wiegenden) Schiene, welche der Ingenieur Trimble vorschlug, zeigt Fig. 53 im Profil. Lezterer versieht die Schiene nämlich mit einer das Längenholz wie ein Gesims überhängenden Fußleiste, wodurch die Feuchtigkeit etc. wirksamer abgehalten wird, während die von ihm angenommene geschweifte Form der Schiene ihr auch mehr Stärke verleiht und die Kopfplatte das Abreiben der Schienen an der innern Seite verzögert, wodurch auch das Ablaufen des Trains von der Bahn erschwert wird. Den Sattel auf dem Längenholze billigt er vollkommen, weil dadurch die Schiene keiner Seitenbewegung unterliegt und selbst wenn sie bricht, in der Richtung der Bahn erhalten wird. Sollte das in Norddeutschland bei Befestigung der Brükenschienen übliche System, wie das Profil Fig. 54 zeigt, auch bei den Gußschienen beibehalten werden, so können dieselben um einige Pfunde leichter gemacht werden; schachförmig gestellte, durch die Fußleiste gehende Schrauben von 3 1/2 Zoll Länge, wie sie der österreichische Genie-Officier vorschlug, scheinen jedoch deßwegen den Vorzug zu verdienen, weil eben durch ihre schachförmige Stellung jedes gebrochene Stük noch für sich auf dem Längenholze festgehalten wird. Hrn. Trimble's Modification besizt noch den Vortheil, daß der Vorsprung an der Fußleiste der Wirksamkeit des Sattels zu Hülfe kommt, die Schiene daher um so weniger seitwärts bewegt werden kann. (Eben so billigt der leztere Civilingenieur den Gebrauch von prismatischen Querschwellen, gibt aber den auf die Grundfläche gelegten den Vorzug.)

Aber nicht allein gegen das aus England bezogene Schienenmaterial, auch gegen die von England auf Amerika und den europäischen Continent übergegangene Bahnweite protestiren jezt viele amerikanische Ingenieurs. Schon vor mehreren Jahren ist Hr. Johnson aus dem Süden gegen die fatale Praxis, die Bahnen bloß so weit zu machen als die Geleisbreite der englischen Landkutschen, zu Felde gezogen; aber erst bei den im Staate Georgien kürzlich hergestellten Bahnen wurde hievon abgegangen und die Geleisweite von 4 Schuh 5 1/2 Zoll auf 5 Schuh erhöht. Diese Dimension dürfte sehr zwekmäßig seyn und die richtige Mitte halten zwischen den engeren Bahnen und der weiten Great-Western-Bahn (in England). Die New Orleans- und Nashville-, so wie die New York- und Erie-Eisenbahn liefern, so weit sie beendigt sind, in Amerika den Beweis, daß eine Geleisweite von 6 Schuhen zu viel ist. Eine solche Spurweite vertheuert ohne entsprechende Gegenvortheile sowohl die Bahn, als die Locomotiven und Wagen. Ich empfehle daher für deutsche Bahnen eine Spurweite von 5 und nicht 6 Fuß, wie bei der Bahn am rechten Rheinufer, als die zwekmäßigste.

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Die Eisenbahnen sind ohne Zweifel eines der wirksamsten Mittel zur Beförderung der Civilisation, des Wohlstandes und der Macht der Staaten geworden. Nur häufen sich die Verbesserungen und Erfindungen so schnell aufeinander, daß sich keine Methode festsezen läßt, von deren vortheilhafter Anwendung man auf längere Zeit überzeugt seyn könnte; es läßt sich daher vorderhand keine allgemeine Theorie aufstellen, nach welcher die Bauten unternommen und ausgeführt werden sollten, sondern es heißt hier mehr als irgend anderswo: prüfet Alles, das Beste behaltet. Jedenfalls erfordert aber ihr Bau die größte Sparsamkeit und eine sorgfältige Benüzung aller neueren Erfindungen, um die darauf verwendeten Kosten zu deken, denn leider hat sich auch in Nordamerika der Saz bewährt, daß bei Eisenbahnen, deren Bau von 30,000 bis 50,000 Dollars per englische Meile beträgt, selbst der sehr hohe Fahrpreis von 4 Cent. (4/100 Dollars) per engl. Meile, noch keinen Gewinn abwirft.

II. Ueber die neuesten amerikanischen Verbesserungen an der Locomotive.

Seitdem es den HHrn. Eastwick und Harrison in Philadelphia gelungen ist, die achträderigen Maschinen mit zwei Triebachsen auf den gegenwärtigen Stand der Vollkommenheit zu bringen, verschwinden die sechsräderigen mit einer Triebachse, deren allgemeine Verbreitung in der Union und Einführung auf den europäischen Bahnen hauptsächlich das Werk der Firma William Norris aus Philadelphia ist, immer mehr und mehr von den amerikanischen Bahnen.

Der Nuzeffect einer Locomotive, wie groß auch der Druk des Dampfes auf die Kolben in den Cylindern ist, hängt bekanntlich von der Adhäsion der durch die Kolbenstangen bewegten Triebräder auf den Schienen ab. Je geringer die zwischen den Triebrädern und Schienen stattfindende Reibung ist, desto kleiner wird auch die Last, welche die Locomotive fortzubewegen vermag, und es würde dieselbe, wenn gar keine Reibung stattfände, vollkommen auf Null herabsinken. Steht daher diese Reibung (Adhäsion) mit der Kraft der Maschine und mit der angehängten Last in keinem Verhältniß, ist sie z.B. geringer als absolut nothwendig, so werden die Räder auf der Bahn bloß sich umdrehen oder schleifen, ohne daß die Maschine vorwärts geht. Das Bestreben aller Locomotiven-Fabrikanten sowohl hier als in England war daher hauptsächlich dahin gerichtet, das Anfassen (the grip) der Triebräder auf den Schienen möglichst zu verstärken, um große Lasten über steile Steigungsverhältnisse mit einer genügenden Geschwindigkeit fördern zu können. Aus diesem erhellt, daß |328| die Adhäsion mit der Zunahme des zu ihrer Hervorbringung nuzbar gemachten Theiles vom Gewicht der Maschine wächst, und daß sie für jede Locomotive ihr Maximum erreicht, wenn ihr ganzes Gewicht adhäsiv wirkend gemacht werden kann. Ferner ist klar, daß, auf je mehr Punkten, welche mit der Bahn in Berührung stehen, das Gewicht einer Maschine vertheilt ist, desto weniger jeder dieser Punkte an und für sich selbst dem Druk ausgesezt wird. Nun aber findet die Adhäsion bloß an den Triebrädern, d.h. an jenen Rädern statt, die an den Triebachsen befestigt sind, oder denen eine gleichmäßige Umwälzung von diesen aus durch Kuppelung mitgetheilt wird. Die Kunst eine gute Locomotive zu bauen, besteht daher in der Benuzung ihres ganzen Gewichts zur Erzeugung des Maximums von Adhäsion und in der Vervielfältigung der Triebräder innerhalb der Gränzen mechanischer Thunlichkeit, um dabei die Bahn im möglich geringsten Maaße zu drüken. Nur der Techniker ist im Stande die Schwierigkeiten zu ermessen, die sich der Anwendung des aufgestellten Grundsazes in der Praxis entgegenstellen; sie liegen hauptsächlich in der Kuppelung, welcher bis jezt keine Biegsamkeit gegeben werden konnte, damit sich die Achsen der Maschine auch auf Krümmungen von kurzen Halbmessern frei in der Richtung dieser Halbmesser bewegen können.

Zwei Gattungen von Maschinen sind in Nordamerika seit Jahren allgemein in der Mode gewesen: jene des Hrn. Matthias Baldwin mit einer Triebachse hinter dem Herde (Fig. 55) und vier freien Laufrädern in einem um einen Reihnagel beweglichen Vorausgestell, und die Maschine des Hrn. William Norris mit einer Triebachse vor dem Herde, was sie hinten überwichtig machte (Fig. 56), jedoch mit derselben Anzahl von Laufrädern, welche nach demselben System (Fig. 55) angebracht sind. – Aus der Stellung dieses einzigen Triebräderpaars ergibt sich, daß bei Hrn. Baldwin bloß 6/12 (die Hälfte), bei Hrn. Norris aber 8/12 des ganzen Gewichts der Maschine auf der einzigen Triebachse ruhen, weßhalb die Maschinen des lezteren 2/12 oder 1/6 mehr Adhäsion besizen und daher im Stande sind, eine diesem Ueberschuß an Adhäsion entsprechende größere Last fortzuschaffen. Nehmen wir nun an, zwei derlei sechsräderige Locomotiven seyen im dienstbaren Stande, jede 12 Tonnen schwer, so würde bei Hrn. Baldwin's Maschine die 6, bei der des Hrn. Norris hingegen die 8 Tonnen entsprechende Adhäsion nuzbar wirken. Bei ersterer würde aber jedes der zwei Triebräder, die Bahn auf dem entsprechenden Berührungspunkte bloß mit 6/2 = 3 Tonnen, bei lezterer hingegen mit 8/2 = 4 Tonnen drüken. Das Angriffsverhältniß dieser zwei Maschinen ist daher in Bezug auf die Schienen |329| wie 3: 4; d.h. wenn die durchschnittliche Dauer einer Bahn, welche von sechsräderigen Baldwin'schen Locomotiven befahren wird, 16 Jahre beträgt, so wird dieselbe bei dem Gebrauche gleichartiger Norris'scher Locomotiven unter sonst gleichen Verhältnissen nicht mehr als 12 Jahre dauern.

Von diesen Uebelständen überzeugt, haben mehrere amerikanische Ingenieurs, namentlich Hr. Campbell in Philadelphia, die Einführung achträderiger Locomotiven mit zwei Triebachsen – eine vor und die andere hinter dem Herde – jedoch immer unter Beibehaltung des den amerikanischen Locomotiven eigenthümlichen Vorausgestells zu bewirken versucht. Bei einer solchen Maschine würden wieder 8/12 auf die beiden Triebachsen, mithin auf jedes der vier Triebräder 2/12 des ganzen Gewichts fallen. Ist nun solch eine Locomotive ebenfalls nur 12 Tonnen schwer, so ist die Adhäsion wie bei der oben beschriebenen sechsräderigen Maschine des Hrn. Norris mit einer Triebachse vor dem Herde, gleich 8 Tonnen, indeß das Angriffsverhältniß, indem jedes Rad die Bahn nur mit 2 Tonnen drükt, mit dem Norris'schen verglichen, bloß wie 2 : 4 ist; d.h. eine Bahn, die mit der sechsräderigen Maschine des Hrn. Norris befahren 12 Jahre dauert, wird bei der Verwendung von achträderigen Locomotiven mit zwei Triebachsen nicht vor 24 Jahren zu Grunde gehen, wenn die übrigen Verhältnisse dieselben bleiben. – Nun aber scheiterten alle Versuche an dem Umstand, daß bei der leztgenannten Gattung die vier Triebräder mittelst der Piedestale, an den Tragrahmen der Maschine, welcher Herd, Kessel, Rauchkasten, Rauchfang etc. trug, befestigt waren. Hiebei ereignete es sich, daß das eine oder das andere Paar Triebräder auf den unebenen Stellen der Bahn oder bei Ansteigung einer schiefen Ebene vor dem eben genannten Rahmen, der als Hebel wirkte, aufgezogen, mithin das ganze Gewicht der Maschine wiederum nur auf ein paar Triebräder geworfen, und daher jener Vortheil, den man sich aus der Verdoppelung der Triebachsen versprach – nämlich Erleichterung der Bahn unter Nuzbarmachung des größeren Theils des Gewichs der Maschine zur Erzeugung einer größeren Adhäsion – dennoch nicht erreicht wurde.

Erst den Bemühungen der HHrn. Eastwick und Harrison ist es gelungen, dem gedachten Uebelstande gründlich abzuhelfen und so den Vorzug achträderiger Locomotiven über sechsräderige unbestreitbar herauszustellen. Sie erfanden nämlich eine Balanciervorrichtung zur Gleichstellung des Gewichts der Maschine für noch so schlechte Bahnen. Dieser Balanciervorrichtung bedienen sich nun seit ungefähr anderthalb Jahren durch Ankauf des Privilegiums die |330| meisten anderen Fabriken, wie z.B. jene zu New-Castle, im Staate Delaware, die der HHrn. Roß-Winans zu Baltimore, und selbst die Firma Norris hat im Monat Oktober mit den HHrn. Eastwick und Harrison ein Uebereinkommen getroffen, um das Princip der gedachten Vorrichtung, welches an der im Monat Februar d. J. aus ihrer Werkstätte hervorgegangenen Locomotive „Virginia“ zum erstenmal von ihr in Anwendung gebracht worden war, ferner beibehalten zu können. Unläugbar muß die von Hrn. William Norris daran vorgenommene Verbesserung, wodurch auch die Triebräder in ein flexibles Gestell (truck) aufgenommen werden, der Zwängung in den Büchsen begegnet und die Lage des Kessels einer stäten Horizontalität näher gebracht ist, für schlechte oder der Ausbesserung bedürftige Bahnen sehr willkommen seyn. – Mit dem Modell einer solchen achträderigen Maschine bereist jezt Hr. William Norris Europa, um bei dem Aufschwung der Eisenbahnen in Deutschland, Oesterreich, Frankreich und Italien den betreffenden Regierungen Propositionen zu Bestellungen auf seine Maschinen zu machen. Gewiß sind diese in ihrer Art vortrefflich; ob aber die HHrn. Eastwick und Harrison, deren sonstiges mechanisches Arrangement sich durch größere Einfachheit auszeichnet (so z.B. haben sie bloß zwei Excentrics und einen Handhebel, da bei ihnen durch ein verschiebbares Zwischenventil, welches dieser Handhebel bewegt, die zum Avanciren und Reversiren nöthige Stellung der Ventilöffnungen hervorgebracht wird, indeß die Maschine des Hrn. Norris vier Excentrics und drei Hebel mit vier Einfällen hat), bei einer ähnlichen Handelsweise nicht den Preis davontragen würden? Dieß ist eine Frage, welche die bezüglichen Behörden in Deutschland wohl erwägen sollten. Ebenso dürste die Frage: ob deutschen Maschinisten durch Einführung amerikanischer Kunstmonopole die Hände gebunden werden sollen, und ob durch eine prüfende und auswählende Combination der den Maschinen der verschiedenen hiesigen Fabrikanten eigenthümlich angehörigen Vorzüge nicht in Deutschland noch bessere Maschinen als hier gebaut werden könnten, eine vaterländische Beherzigung verdienen.

Während die oben beschriebenen Verbesserungen im Bau der Locomotiven gemacht wurden, ist jedoch auch die Firma Baldwin und Whitney nicht hinter ihren Mitbewerbern zurükgeblieben. Hr. Baldwin sah ein, daß sich das Angriffsverhältniß einer Locomotive noch günstiger für die Bahn durch Hinzugabe einer dritten Triebachse gestalten müsse, hiebei aber auch zugleich der Vortheil erlangt werden könne, das ganze Gewicht der Maschine zur Hervorbringung des Maximums der Adhäsion zu benuzen, wenn die Anbringung von |331| Triebachsen auch unter dem Vordertheil der Maschine gelingt. Nach mehreren nicht ganz entsprechenden Versuchen, wobei Radgetriebe die Haupt- und leider auch immer eine unglükliche Rolle spielten, ist Hrn. Baldwin die Erreichung seines Ziels gelungen, und zwar zu Anfang des Jahrs 1842. Diese neueste Gattung von Adhäsionslocomotiven hat drei Triebachsen mit sechs gekuppelten Rädern, wobei die zwei vorderen Räderpaare mit einer Balanciervorrichtung versehen und in ihren Büchsenlagern so eingerichtet sind, daß ihnen troz der Kuppelung zum Theil jene Wendungsfähigkeit eigen ist, welche für Krümmungen von kurzen Halbmessern erfordert wird. Durch Verwandlung der übrigen Drukräder in Triebräder hat Hr. Baldwin das ganze Gewicht der Maschine adhäsiv nuzbar gemacht. Ist nun eine solche Locomotive wiederum 12 Tonnen schwer, so können bei der fraglichen Maschine diese 12 Tonnen adhäsiv wirken, wobei jede Achse bloß mit 4 und jedes Triebrad nur mit 2 Tonnen belastet ist. Das Angriffsverhältniß einer solchen Locomotive wäre daher gegen eine sechsräderige, mit einer Triebachse nach Hrn. Norris' Manier wie 2 : 4, gegen seine achträderige mit zwei Triebachsen wie 2 : 2, indeß das Adhäsionsverhältniß gegen beide gehalten sich wie 12 : 8 herausstellt, d.h. sind die leztgedachten Locomotive im Stande, 400 Tonnen auf einer horizontalen Ebene zu fördern, so wird die des Hrn. Baldwin mit drei Triebachsen 600 Tonnen fortzuschaffen vermögen, und hiebei die Bahn gegen die achträderige gehalten in demselben Maaße, mit den sechsräderigen verglichen aber um die Hälfte weniger verderben. Hieraus entsteht der Vortheil, daß die Schienen bei einer festgesezten Dauer der Bahn in demselben Verhältniß leichter gemacht werden können. Eine 30 Pfd. per Yard schwere Schiene, von der Locomotive Baldwin und mit drei Triebachsen befahren, wird z.B. eben so lange dauern, als eine 60 Pfd. schwere unter Verwendung der Maschine des Hrn. Norris, wenn leztere bloß mit einer Triebachse versehen ist. Daß die gegebenen theoretischen Verhältnisse nur annähernd praktisch richtig sind, muß jedem von selbst einleuchten; sie kommen jedoch den hiesigen Erfahrungen über die Dauer der schmiedeisernen Radkränze an den Triebrädern so ziemlich nahe. Man hat nämlich bemerkt, daß die Dauer von Radkränzen (welche auf dieselbe Art wie die gewalzten Schienen erzeugt werden) bei Maschinen von gleicher Schwere und gleicher Verwendung mit der Anzahl der Triebachsen in ziemlich gleichem Verhältniß steht. Bei einer Triebachse beträgt sie durchschnittlich bloß 9, und bei zweien 15 bis 18 Monate. Ueber die Schienen selbst hat man noch keine Gelegenheit gehabt, entscheidende Erfahrungen zu sammeln, da die achträderigen Maschinen mit zwei Triebachsen |332| nur seit 4 bis 5 Jahren in Gebrauch sind, erst aber seit 2 Jahren allgemein verwendet werden. Uebrigens ist durchgängig bekannt, daß die sechsräderigen Maschinen des Hrn. Norris mit einer Triebachse vor dem Herde, die Bahnen viel schneller als die gleiche Gattung der Maschinen des Hrn. Baldwin mit einer Triebachse hinter dem Herde verderben, und daß ihnen der Kunstgriff dem größeren Theile des Gewichts durch das Ueberhängen der Basis auf eine Achse zu concentriren, eine unangenehme stoßende Bewegung gibt.

Der bezeichnete Fortschritt der HHrn. Baldwin und Whitney hat die Firma Norris bewogen, auch eine Locomotive mit drei Triebachsen, jedoch unter Beibehaltung des vorerwähnten flexiblen Hinterdruks zu projectiren. Bei gleicher Schwere wird sie dasselbe wie die des Hrn. Baldwin leisten, doch hat sie den Nachtheil, sich nicht so leicht den Krümmungen anfügen zu können, indem das einzige vordere Räderpaar bloß einen Seitenspielraum in den Büchsen hat. Uebrigens zweifle ich keineswegs, daß nicht auch Maschinen mit vier Triebachsen und acht gekuppelten Rädern sollten erbaut werden können. Ist eine solche Locomotive abermals 12 Tonnen schwer, so wird sie, wie die vorerwähnten sechsräderigen neuer Art das Maximum der Adhäsion besizen, die Bahn aber nur im Verhältniß wie 1 1/2 : 4 und von 1 1/2 : 2 verderben, wenn man sie mit der alten sechsräderigen des Hrn. Norris und mit seiner achträderigen mit zwei, oder den sechsräderigen mit drei Triebachsen respective vergleicht.

Als lezte Verbesserung muß ich noch einer Schnelllocomotive der HHrn. Baldwin und Whitney erwähnen, die sie erst kürzlich erfunden haben. Sie soll 50 engl. Meilen in der Stunde zurüklegen. Eine solche Locomotive könnte die Bahn von Straßburg nach Wien in 24, die von Wien nach der russischen Gränze in 14 bis 16 Stunden zurüklegen.

Dieß ist der Standpunkt, auf welchem sich gegenwärtig die Locomotiv-Fabrication in Amerika befindet. Der Maschinen des Hrn. Roßwinans habe ich nicht weiter umständlich gedacht, weil sie keinen besonderen Ruf haben, und aus demselben Grunde überging ich die Fabrik von New-Castle, weil sie bloß verbesserte Maschinen nach dem alten Princip des Hrn. Norris sind.

Obwohl die Locomotiven-Fabrication in den Vereinigten Staaten weiter vorgeschritten ist als in England, so soll dieses doch nicht dahin verstanden werden, als sey jezt eine jener Perioden des Stillstandes eingetreten, wie wir sie seit 1833 in der englischen Locomotiven-Fabrication wahrzunehmen Gelegenheit haben. Das Bedürfniß der Schonung von Schienen und Rädern, so wie das bei der Bewegung der Maschine auf Curven, die Haupttriebachse der Locomotive |333| und die mit ihr parallel stehenden anderen Triebachsen in die Richtung des Krümmungshalbmessers zu bringen, wodurch die Räder immer nur die Tangentialpunkte der Curve berühren würden, beschäftigt derzeit viele denkende Köpfe. Nicht minder ist man bemüht, den beim Gebrauch stationärer Dampfmaschinen mit Seilen ohne Ende auf schiefen Ebenen stattfindenden Uebelständen abzuhelfen. In keinem Lande der Welt häufen sich Erfahrungen und Resultate so schnell auf einander wie hier; die Thatkraft des Engländers wird hier durch den Unternehmungsgeist des Amerikaners überflügelt; die Masse praktischer Erfindungen im Gebiete der mechanischen Künste ist hier größer als vielleicht irgendwo in der alten Welt; nirgends findet das Sprüchwort: le mieux est l'ennemi du bien eine thatsächlichere Anwendung. Es wäre daher wohl an der Zeit, jezt wo so viele Eisenbahnen in Deutschland im Bau begriffen sind, diese vielfältigen Erfahrungen zu sammeln, und nur das Beste, für alle praktischen Zweke Tauglichste daraus zu wählen. Um hier nur Ein Beispiel anzuführen: wären die achträderigen Maschinen mit zwei Triebachsen von der Erfindung der HHrn. Eastwick und Harrison bereits im Jahre 1838 bekannt gewesen, so würden für die preußischen Bahnen nicht so viele sechsräderige nach der alten Manier der HHrn. W. Norris bestellt worden seyn, und es hätten deutsche Maschinenbauer ganz andere Modelle zur Nachahmung erhalten.

Nicht minder thätig sind die Amerikaner in Erfindung von Apparaten zum Auffangen der Feuerfunken gewesen, welche schon zu so vielen Feuersbrünsten Veranlassung gegeben und den Passagieren überhaupt sehr zur Last fallen. Die Anzahl dieser Vorrichtungen ist bedeutend und auch hier das Erkennen der bewährtesten von Wichtigkeit. Zu den besten gehören jene der HHrn. Grimes, Phleger und French. Die liberale Firma Norris, welche das Protectorat aller auf das Eisenbahnwesen Bezug habenden Erfindungen übernommen zu haben scheint, beschäftigt sich gegenwärtig mit Experimenten an einem rauchverzehrenden Apparat von der Erfindung des Hrn. Friedrich Dimpfel, die ihr bereits mehr als 2000 Dollars gekostet haben. Weiters ist es dem Scharfsinn des Hrn. James Murray und den Bemühungen des Hrn. Rudolph Niernsee gelungen, die Personenwagen und Lastkarren in ihrer Construction wesentlich zu verbessern. Die neuen „Cars“ auf der Baltimore- und Ohio-Eisenbahn im Staate Maryland, die noch diesen Monat (Dec. 1842) bis Cumberland (139 Meilen von Wheeling am Ohio) eröffnet werden soll, dürften als Muster ihrer Art angesehen werden. Die von Hrn. Levi Bissel erfundenen Luftcylinder, die einzigen ihrer Art, welche während 5 bis 8 Monaten keiner Nachfüllung bedürfen |334| und hermetisch geschlossen bleiben, sind in lezter Zeit von den Personenwagen auch auf die Locomotiven übergegangen. Hr. Baldwin wendet sie bei seinen neuesten Maschinen an und gibt ihnen in Bezug auf Dauer und Elasticität den Vorzug vor den besten Stahlfedern. Ebenso erfreuen sich die von E. und T. Fairbanks und Comp. zu Johnsbury im Staate Vermont verfertigten Platform-Wagen allgemeinen Anklangs, da durch sie die Abwiegung ganzer Trains ungemein erleichtert wird. Hr. Walter Sherman, der Agent dieses Hauses, wird im nächsten Frühjahr Europa bereisen und Bestellungen auf dergleichen Wagen annehmen.

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Wir wollen hier die Ansichten zweier englischen Ingenieure über die Gußschienen anführen, nämlich von Nicolaus Wood und Robert Stephenson, welche im Eisenbahnwesen die gewichtigste Stimme haben. |322|

Wood's Erklärung lautet: „Es ist bei der Construction einer Eisenbahn von der größten Wichtigkeit, nur solche Materialien zu verwenden, welche Stärke, Dauer und Oekonomie in sich vereinigen. Während das Gußeisen eine Härte darbietet, die den Wagenrädern wenig Hindernisse entgegenstellt, bildet es gleichzeitig eine sehr dauerhafte Masse und widersteht der Reibung der Räder mit dem besten Erfolge; seine Zerbrechlichkeit ist das einzige Hinderniß, welches der vollständigen Anwendbarkeit dieses Materials im Wege steht.“

Stephenson äußert sich folgendermaßen: „Die Unterhaltungskosten von Eisenbahnen mit gewalzten und gegossenen Schienen sind, gegen einander abgewogen, so verschieden, daß die lezteren kaum die Hälfte der ersteren betragen und zuweilen noch weniger. Die Stockton- und Darlington-Bahn liefert hievon den Beweis; bei derselben hat man gegossene Schienen selbst auf einer Aufschüttung, wo eine eben so große Erschütterung und Passage als bei jedem anderen Theil der Bahn stattfindet, verwendet.“

Diese Citate sind einer Schrift „Ueber das Eisenbahnbauwesen in Nordamerika, England und andern Ländern von Ch. Zimpel.“ entnommen, welche im Jahr 1840 bei L. Förster in Wien erschien. Diese Schrift zeichnet sich, abgesehen von ihren Mängeln, durch einen Schaz von praktischen Erfahrungen und Beobachtungen aus, welche Hr. Zimpel als talentvoller Ingenieur, während seines Wirkens in Nordamerika, namentlich bei der New Orleans- und Nashville-Eisenbahn in Louisiana zu machen Gelegenheit hatte. Seite 122 sagt Hr. Zimpel über die Gußschienen:

„Mehr das anfangs angenommene System des Oberbaues mit unterbrochener Unterstüzung, als die von englischen Ingenieuren aufgestellte Behauptung, daß bei geschmiedeten Radreifen und gewalzten Schienen der Dampfwagen eine größere Kraft, als bei Anwendung von gußeisernen Schienen ausüben könne, veranlaßte, daß die gewalzten Schienen bei allen Constructionsarten beibehalten |323| wurden, weßhalb wir dieselben auch in dieser Schrift vorzugsweise berüksichtigen wollen.“

(Die ersten Eisenbahnen wurden bekanntlich mit gußeisernen Schienen construirt und zwar mit unterbrochener Unterstüzung; natürlich brachen sie hiebei leicht; dazu kam noch ihre geringe, 3 bis höchstens 6 Fuß betragende Länge, wodurch manches andere für die Bahn nachtheilige Uebel herbeigeführt wurde. In Karmarsch's und Heeren's Bearbeitung von Ure's technischem Wörterbuch wird über die Gußschienen bemerkt:

„Neuerdings haben verschiedene Ingenieure, namentlich für unterbrochene Unterstüzung, wieder gußeiserne Schienen vorgeschlagen. Kann man das Brechen verhindern, so bieten sie allerdings den Vortheil dar, daß, bei Krümmungen, die Schienen auch gleich solchen entsprechend gegossen werden können, während das Biegen der gewalzten Schienen sehr kostspielig und zeitraubend ist. Hiezu möchte noch anzuführen seyn, daß man gegenwärtig die gußeisernen auch bis zu 15 Fuß Länge herzustellen weiß und ihr Preis gegen Walzschienen weit geringer ist.“ A. d. R.)

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Gußeiserne Schienen müssen nämlich wenigstens um ein Drittel stärker (schwerer) seyn als schmiedeiserne, wenn ihre Dauer derjenigen der leztern gleichkommen soll.

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Ueber die Verfertigung der gewalzten Schienen findet man Näheres im polytechn. Journal Bd. LXXXV. S. 7.

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Um die zerbrochene Gußschiene in ihrer Lage zu erhalten, empfahl früher ein amerikanischer Ingenieur das Einlegen einer Sicherheitsstange während des Gusses, welche aus geschmiedetem, 3/4 Zoll dikem Eisen bestehend, der Länge nach fortlaufen würde, wodurch die Schiene im Durchschnitt die Gestalt Fig. 48 erhielte.

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