Titel: Busse, über Verhütung der Achsenbrüche bei Eisenbahnwagen.
Autor: Busse, Friedrich
Fundstelle: 1847, Band 104, Nr. LXXXVI. (S. 401–407)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj104/ar104086

LXXXVI. Ueber Verhütung der Achsenbrüche bei Eisenbahnwagen; von F. Busse, Bevollmächtigter der Leipzig-Dresdener Eisenbahn-Compagnie.

Mit Abbildungen auf Tab. VI.

Hiemit übergebe ich allen Verwaltungsbehörden von Eisenbahnen meine nachstehend beschriebene Erfindung, wodurch denselben vielleicht die schwerste Sorge und Verantwortlichkeit abgenommen werden dürfte. Ich stelle diese Erfindung zu unbeschränkter Benutzung unter nachfolgenden Bedingungen, deren Erfüllung ich einzig und allein der Ehrenhaftigkeit der gedachten Verwaltungsbehörden anheim gebe, anstatt daß ich solche unter Privilegien- oder Patentschutz stelle.

Ich gestatte demnach jeder Verwaltungsbehörde ihre Wagen nach meiner Erfindung neu erbauen oder alte danach einrichten zu lassen und alle beliebigen Versuche damit anzustellen.

Für den Fall jedoch, daß meine Erfindung in Gebrauch genommen wird, bedinge ich mir ein Honorar von fünf Thaler für jedes Rad, welches unter den nach meinem Principe erbaueten oder eingerichteten Wagen auf die Bahn gebracht wird.

Man wird diese Bedingung nicht unbillig finden, da es bekannt ist, daß durch einen einzigen Achsenbruch oft Tausende an Reparaturkosten verursacht worden sind.

Von dem mir auf solche Weise zufallenden Honorar bestimme ich 25 Proc. als Geschenk den Unterstützungscassen oder Pensionsfonds für die Eisenbahnbeamten. Davon sollen 20 Proc. dem Pensionsfond der Eisenbahnbeamten zufallen, deren Verwaltungsbehörde das Honorar zahlt, und 5 Proc. der Unterstützungscasse der Leipzig-Dresdener Eisenbahn-Compagnie, so lange ich dem Betriebe derselben vorstehen werde.

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Beschreibung der von mir erfundenen Construction von Eisenbahnwagen zu dem Zweck Achsenbrüche und deren verderbliche Folgen zu verhüten.

Jedermann, der mit den Eigenthümlichkeiten des Eisenbahnbetriebs sich vertraut gemacht hat, wird auch die Ueberzeugung gewonnen haben, daß die Achsen der Fahrzeuge ein Gegenstand von höchster Wichtigkeit sind, weil durch den Bruch derselben nicht nur die größten Gefahren für die Reisenden, sondern auch die kostspieligsten Reparaturen an den Fuhrwerken wie an der Bahn herbeigeführt werden.

Ich habe mir deßhalb seit Jahren schon die Aufgabe gestellt alle Möglichkeiten zu erschöpfen, um das Brechen der Achsen zu verhüten.

Zunächst habe ich versucht, durch verschiedene Constructionen von Achsen dieselben in sich selbst haltbarer zu machen und unter andern auch Achsen ohne durchgängige Schweißung in Vorschlag gebracht. In meinen öffentlichen Mittheilungen habe ich die Gründe entwickelt, weßhalb ich glaube, daß namentlich die nach meinem System construirten Achsen aus Flach- oder Winkeleisen (polytechn. Journal Bd. CII S. 99) der Zerstörung länger als andere widerstehen dürften.

Um jedoch diese Voraussetzungen vollständig erweisen zu können, bedarf es einer Reihe von Jahren und auch diese werden kaum ein sicheres Resultat geben können, denn nach allen bisherigen Beobachtungen scheint es leider nur zu fest zu stehen, daß die Beschaffenheit des Eisens überhaupt ein unüberwindliches Hinderniß entgegenstellt, um Achsen in ihrer jetzigen Gestalt oder vielmehr für die bisher gebräuchliche Anwendungsart derselben so haltbar herzustellen, daß sie nicht brechen.

Es ist sogar mit Gewißheit anzunehmen, daß alle Achsen, wenn solche wie jetzt benutzt werden, über kurz oder lang brechen, ihre Construction möge seyn, wie sie immer wolle.

Es liegen Erfahrungen vor, nach welchen von einer Anzahl Achsen aus einer Fabrik bei völlig gleichartiger Benutzung einige nach wenig Tagen schon gebrochen sind, während andere davon in sehr verschiedenartig längern Zeiträumen brachen und wieder andere von denselben nach zehnjährigem Gebrauch noch halten.

Man hat demnach durchaus kein Mittel, um mit Sicherheit wissen zu können, ob eine Achse überhaupt haltbar, wie lange solche diensttüchtig oder wann ein Bruch derselben zu befürchten sey.

Die verschiedenen Hypothesen, die über die Ursachen der Achsenbrüche aufgestellt sind, will ich hier unberührt lassen und nur zwei der |403| einleuchtendsten davon hier anführen, nämlich daß diese Ursachen in dem mit jeder Raddrehung veränderten hämmernden Schlage des Gewichts der Achse zwischen beiden Rädern auf die gewöhnliche Bruchstelle dicht an der Nabe begründet sind, oder aber nach andern Ansichten in dem Druck der auf den Zapfen der Achse liegenden Last des Wagens auf die Räder als Hebelpunkt und der hieraus erfolgenden, immerfort sich drehenden, biegenden Wirkung auf den Theil der Achsen zwischen den Rädern.

Es mag dahin gestellt bleiben, welche von beiden Hypothesen die mehr oder minder richtige ist.

Die Aufgabe, welche zu lösen ich mir gestellt habe, ist: die Wirkung zerstörender Einflüsse auf die Achsen unschädlich zu machen.

Daß durch die Construction der Achsen bei der bisherigen Anwendungsart der Bruch derselben zu vermeiden seyn werde, deck steht nach meiner jetzigen Ansicht, wie schon gesagt, die natürliche mangelhafte Beschaffenheit des Eisens entgegen.

Ich habe deßhalb meine seitherige Hoffnung, auf diesem Wege das erwünschte Ziel zu erreichen, aufgeben und auf andere Mittel sinnen müssen.

Diese Mittel bietet die Mechanik und zwar, wie ich glauben darf, in hinlänglicher Vollkommenheit.

Ich unterstütze die Achse an den bekannten Bruchstellen. Dadurch wird, wie ich weiterhin näher erläutern will, die Achse zwischen den Rädern verkürzt, also nicht allein die Tragfähigkeit außerordentlich vermehrt und die hämmernde Last derselben bedeutend vermindert, sondern auch die Einwirkung nach der zweiten Hypothese (nämlich der Druckpunkt der Last) in die Mitte der Radnabe verlegt, mithin fast unwirksam und unschädlich gemacht.

Ich verhindere sonach die Molekulartrennung, respective Zerbiegung des Eisens oder bringe solche doch auf das äußerste Minimum.

Bei der seitherigen Anwendungsart der Achsen hat jedes Rad nur ein Auflager in der Achsenbüchse.

Ich gebe aber jedem Rade zwei Auflager und zwar zu beiden Seiten desselben dicht an der Nabe und lege auf jedes derselben eine Feder. Durch diese Anordnung wird die Last eines vierrädrigen Wagens auf acht Punkte der Achse gebracht und zwar zu beiden Seiten der Räder, anstatt daß solche jetzt auf nur vier Punkten und einseitig neben denselben liegt.

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Um dieses in Ausführung zu bringen gebe ich dem Wagen, oder vielmehr den Achsen, einen besondern Rahmen a (Fig. 16 u. 17), den ich Achsenrahmen nennen will, welcher in die Stelle der jetzigen Achsenbüchse tritt, die Räder zu beiden Seiten umschließt und wie die Achse selbst, von einem Rad zum andern hinüberreicht a, a 79). Unter diesen Rahmen werden die acht Achsenpfannen b befestigt, in welchen die zu beiden Seiten der Räder auf eigenthümliche Weise abgedrehten Achsenschenkel c laufen, die mit selbstwirkenden Oelhebern d versehen sind, ganz in der Art wie meine schon veröffentlichte Patentachsenbüchse, womit die Wagen tausende von Meilen durchlaufen können, ohne einer erneuerten Schmierung zu bedürfen, was besonders bei dieser Construction wichtig ist. Auf den Achsenrahmen kommen die Federn e zu liegen, welche auf den entsprechenden Punkten den correspondirenden Wagenrahmen A tragen, an welchem die sogenannten Achsenhalter befestigt und mit dem Achsenrahmen verbunden sind. Diese Achsenhalter brauchen nur einfach zu seyn und können in sehr beliebiger Gestalt entweder mit der äußern Achsenbüchse, wie hier angenommen, oder mit sonst einem Punkt des Achsenrahmens in Verbindung gebracht werden.

Dem Einwande, daß dieser Wagen in seinen acht Achsenpfannen mehr Friction haben werde, begegne ich durch die Bemerkung, daß ein jetzt gebräuchlicher Wagen mit sechs Rädern, den ich hier als Gegensatz aufstelle, nicht weniger Friction hat, aber keine so schwere Last zu tragen vermag, als der meinige auf vier Rädern. Auch können die Reibungsflächen in den Pfannen b beliebig größer oder kleiner genommen werden. Ueberdieß ist es ja auch bekannt, daß nicht die Reibungsfläche, sondern der Druck auf dieselbe den Frictionswiderstand bedingt.

Ein etwaniger Einwurf, daß diese Construction theurer sey als die bisher gewohnte, würde sich selbst widerlegen. Was der Achsenrahmen, die doppelten Federn etc. kosten, balancirt sich allein schon überreichlich durch die schwerere Ladung, welche hier vier Räder mit größerer Sicherheit tragen, als sechs Räder nach der jetzigen Construction. Ueberdieß aber kosten die hier in Wegfall kommenden zwei Räder mit Achse mehr als mein Achsenrahmen mit allem Zubehör.

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Man könnte vielleicht meinen, daß der Achsenrahmen gar nicht nöthig und es genügend sey zu beiden Seiten des Rads nur eine Achsenbüchse mit Feder aufzusetzen, allein dieser Meinung müßte ich aufs entschiedenste widersprechen, weil dann die Einwirkungen der vorstehend in Frage gestellten Einflüsse auf die nachgiebigen innern Federn e, e drückend oder hämmernd die Zerstörung der Achsen in gleicher Weise wie bisher herbeiführen würden.

Durch die feste unterstützende Auflage des Rahmeus auf die Achse aber wird diese verkürzt, gleichsam in drei Achsen (zwei tragende und eine verbindende) zerlegt, erhält dadurch eine sehr große Tragfähigkeit und wird, wie schon gesagt, gegen die gedachten zerstörenden Einwirkungen vollständig geschützt.

So wird auch unter andern durch den Achsenrahmen die Möglichkeit gegeben, den Wagen auf eine beliebig große Zahl von sehr schwachen Federn zu legen und demselben dadurch eine äußerst weiche und sanfte Bewegung zu ertheilen.

Der Achsenrahmen kann nach Bedürfniß auch für eine Achse allein in Anwendung kommen, z.B. für die Vorderachse der Locomotiven, deren Bruch der gefährlichste ist. In diesem Fall kommt der Achsenhalter getrennt an beide Endpunkte des Rahmens, oder man braucht nur die Feder umgekehrt, mit den Spitzen nach unten zu legen.

Das Unglück auf der Versailler Bahn z.B. würde wahrscheinlich verhindert worden seyn, wenn die Vorderachse der Locomotive einen solchen Tragrahmen gehabt hätte.

Um die Wagen mit vier oder acht Rädern der jetzigen Construction für die meinige einzurichten, ist nur erforderlich durch entsprechende Einsetzung der beiden Längenstücke B oder auf sonst eine beliebige Weise an dem Tragrahmen A das nöthige Auflager für die innern Federn zu erhalten.

Es ist übrigens selbstredend, daß meine Construction mit unzähligen Abänderungen auszuführen steht; als meine Erfindung aber nehme ich hauptsächlich in Anspruch:

die Anwendung von vier Unterstützungspunkten an einer Achse, anstatt daß bisher nur deren zwei benutzt worden sind, sowie die Anwendung eines besonderen Achsenrahmens, welcher die tragenden Theile der Achsen unterstützt respective verkürzt, wodurch denselben eine außerordentlich große Tragfähigkeit gegeben und die Zerstörung des Eisens an den Bruchstellen verhütet oder doch in hohem Grade vermindert wird.

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Dem Sachverständigen wird meine Beschreibung vollkommen deutlich seyn, überdieß aber beziehe ich mich auf die angefügten Zeichnungen, wovon Fig. 16 die Seitenansicht des Wagens, mit dem darüberliegenden Wagenrahmen A, Fig. 17, den Querschnitt durch die Mitte der Achse der Länge nach darstellen.

Eine Erklärung der Fig. 16 ist für den Sachverständigen nicht erforderlich und selbst über Fig. 17 dürften, außer dem Vorstehenden noch weitere Erläuterungen überflüssig seyn, da die Construction meiner hier benutzten, mit selbstwirkendem Oelschmierapparat versehenen Achsenbüchse durch meine Beschreibung derselben im polytechn. Journal Bd. XCV S. 163 bekannt ist, auf welche ich mich beziehe.

Die Achse ist anstatt des bisher gebräuchlichen Vorderkopfes mit einem Ring oder Wulst in der Mitte des Zapfens d abgedreht, welcher als Oelheber dient. Diese Wulst taucht in das darunter befindliche, den Untertheil der Achsenbüchse bildende Oelbehältniß m und führt das Oel bei der Drehung des Rades immerfort nach oben in die Achsenpfanne, welche nach der bekannten Art an den Zapfen gegossen ist. Auch verhütet diese Wulst die seitliche Abnutzung der Pfanne, da die Reibungsfläche n, welche durch einfliegenden Sand etc. sich schnell abnutzt, nun nach o gebracht und der untere Theil der Büchse durch einen in dem doppelten Oeldamm p befindlichen, sich an die Achse legenden Filzwulst (welchem beliebig auch eine Feder untergelegt werden kann) geschlossen ist. Es liegen Pfannen vor, welche ein Jahr lang auf diese Weise gelaufen sind und keine Abnutzung seitwärts an dem Wulst zeigen. Der Einguß des Oels geschieht entweder von vorn oder seitwärts durch die Oeffnung r.

Es kann solches aber auch von oben her eingegossen werden oder durch einen in den Raum s gelegten Docht überziehen. Das Einfachste bleibt aber, das Oel unten einzugießen, weil alle Dochtvorrichtungen unsicher sind. So lange nun das Oel in dem Behältniß m hoch genug steht, daß der Wulst d es erreichen kann, so lange erfolgt auch die vollkommenste Schmierung der Achsenpfanne. Der von der Pfanne sich abschleifende Schlamm legt sich in die Vertiefung bei m und treibt das dünne Oel nach oben. Man kann in das Oelbehältniß auch einige Korkstöpsel legen, welche oben schwimmen, sich an den Zapfen legen und sich drehend, demselben immerfort das Oel mittheilen.

Dergleichen Achsenbüchsen haben über 3000 Meilen durchlaufen, ohne daß ein Tropfen Oel nachgefüllt oder eine Achse warm geworden wäre.

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Es bleibt mir nur noch übrig die hauptsächlichsten Vortheile zusammenzustellen, welche meine Construction den Eisenbahnverwaltungen gewähren wird:

1) Achsenbrüche und deren gefährliche oder kostspielige Folgen erscheinen fast als unmöglich. Selbst dann, wenn ein Achsenbruch bei dieser Construction noch als möglich angenommen werden soll, so wird derselbe nur dicht an der innern Achsenpfanne g erfolgen können, deßhalb aber ohne schädliche Wirkung seyn, da das Rad in solchem Fall in seinen beiden an dem Achsenrahmen liegenden Achsenpfannen, also auch auf der Schiene, bleiben würde.

2) Eine Ueberladung und deren verderbliche Einwirkung ist auf keine Weise zu befürchten, da mein Wagen auf vier Rädern mit gestützten respective verkürzten Achsen, die drei- oder mehrfach größere Last tragen wird als es die bisher gebräuchliche Construction gestattet.

3) Meine Construction wird demnach mehr Sicherheit als jede andere gewähren, für das Leben der Reisenden sowie für alle Transportgegenstände, und gegen die Beschädigungen, kostspieligen Reparaturen, Verluste etc., welche durch Achsenbrüche so häufig an den Fuhrwerken, der Bahn, den Frachtgütern oder sonstigen Transportgegenständen entstehen.

4) Mein Achsenrahmen bietet das Mittel um wirksame Hemmapparate wohlfeiler und so anzubringen, daß die Federn völlig freies Spiel behalten.

5) Diese Construction ist mehr als jede andere geeignet um die Achsen des Tender und einer beliebigen Anzahl von Wagen eines Trains durch Treibriemen oder andere geeignete Bewegungsmittel mit den Treibrädern der Locomotive in Verbindung zu setzen, wodurch das Gleiten der Treibräder verhütet und die dadurch verloren gehende Locomotionskraft auf die verbundenen Tender und Wagenräder übertragen würde. Man wird so auf eine einfache Weise mit ungekuppelten und nicht schweren Locomotiven die Ersteigung von Anhöhen sowie die regelmäßige Fortbewegung des Trains bei Glatteis etc. erlangen.

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Diese Construction mit dem Achsenrahmen, verkürzten Achsen und doppelten Lagern zwischen den Rädern habe ich übrigens vor zwei Jahren schon ausgeführt und solche manchem in- und ausländischen Techniker offen zur Ansicht gestellt. Ich beabsichtigte bei dieser Ausführung zugleich die Möglichkeit zu versuchen, jedes Rad für sich umlaufen zu lassen. Weßhalb ich diese, für Curven wichtig scheinende Construction sistirt habe, darauf komme ich vielleicht später noch einmal zurück.

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