Titel: Newton's Verbesserungen an Locomotiven und Eisenbahnwagen.
Autor: Newton, Alfred Vincent
Fundstelle: 1848, Band 109, Nr. II. (S. 32–36)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj109/ar109002

II. Verbesserungen an Locomotiven und Eisenbahnwagen, worauf sich A. V. Newton zu London, am 13. Julius 1847, einer Mittheilung zufolge, ein Patent ertheilen ließ.

Aus dem London Journal of arts, Mai 1848, S. 250.

Mit Abbildungen auf Tab. II.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet:

1) die Erzielung der erforderlichen Adhäsion an den Eisenbahnschienen, welche den Zug in den Stand setzt, mit Sicherheit eine geneigte Ebene hinan- und hinabzufahren, und auf diese Weise tiefe Einschnitte oder Umwege zu vermeiden;

2) die Anwendung der vollen Dampfkraft ungeachtet der veränderlichen Bewegung des Trains, während der Fahrt über die Unregelmäßigkeiten der Bahnlinie;

3) eine Verbesserung in der construction des Locomotiv-Dampfkessels;

4) die Anordnung einer selbstthätigen Bremsvorrichtung bei Eisenbahnwagen.

Was die erste Verbesserung anbelangt, so wird sowohl beim Hinanfahren als auch beim Hinabfahren an geneigten Ebenen die Schwerkraft |33| des Wagenzugs angewandt, um die erforderliche Adhäsion an eine Centralschiene zu erzielen und zwar in der Art, daß die Adhäsion im verhältniß des Neigungswinkels und des Gewichtes des Wagenzugs zunimmt. Dieser Zweck wird dadurch erreicht, daß man die Locomotive mit Greifrädern (gripping-wheels) versieht, welche eine längs der stark geneigten Fläche gelegte Centralschiene umfassen.

Fig. 33 stellt eine Locomotive nebst Tender in der Seitenansicht dar. A, A ist die gut zu befestigende Centralschiene, welche in einer solchen Höhe über die gewöhnlichen Schienen gelegt ist, daß ihre obere Seite nur ungefähr zwei Zoll von der Feuerbüchse absteht; der Aschenkasten besteht daher aus zwei neben beiden Seiten der Centralschiene sich herab erstreckenden Theilen. B, B sind die Greifräder, welche mit einer der Schwerkraft der Last proportionalen Kraft gegen die Seiten der Centralschiene drücken. Die Greifräder werden auf folgende Weise in Thätigkeit gesetzt. C ist eine im Locomotivgestell gelagerte Welle. Diese Welle und die mit ihr in Verbindung stehenden Theile sind in Fig. 34 im Durchschnitt und Fig. 35 im Grundriß dargestellt. D, D1 sind zwei schmiedeiserne Winkelräder, welche über einer Leiste der Welle C verschiebbar sind, und in zwei Winkelräder E, E1 greifen, die vermittelst der Hälse F, F mit den Greifrädern B, B verbunden sind. Die Hälse F, F treten durch starke an den inneren Enden der Winkelhebel H, H angebrachte Büchsen G, G Fig. 33 und 34. Die Hebel H, H sind um die Zapfen I, I drehbar und an ihren äußeren Enden mit Gelenken J, J1 Fig. 35 versehen.

Um die Zähne der Räder D und E genau im Theilrisse in einander greifen zu lassen, sind glatte Flächen a, a an denselben angebracht. Mit Hülfe einer um die Welle C gewundenen Spiralfeder K werden die Räder D mit den Rädern E im Eingriff erhalten, wobei sie den Schwingungen der Hebel um die Drehungspunkte I, I nachgebend, seitwärts sich verschieben lassen. L ist eine schiebbare Stange, welche zur Aufnahme der Drehungspunkte der Gelenke J und J1 mit einem Schlitz versehen ist. Dieser Schlitz wirkt, je nachdem die Maschine bergan oder bergab fährt, auf den einen oder den andern der Theile J und J1.

Wenn die Maschine auf horizontaler Bahn läuft, so wird ein Bolzen M durch das Maschinengestell und durch ein entsprechendes Loch des Schiebers L gesteckt, um den Schieber in einer festen Lage zurückzuhalten. Die Richtung der Gelenke ist eine entgegengesetzte; das Gelenk J kommt nämlich beim Hinanfahren, das Gelenk J1 beim Hinabfahren in Thätigkeit. Der Schieber L wird auf irgend eine geeignete Weise mit |34| dem Tender verbunden. Wenn das Locomotiv an derjenigen Bahnstelle wo sich die Centralschiene befindet angelangt ist, und die Greifrollen die letztere zwischen sich gefaßt haben, so wird der Bolzen M herausgezogen, so daß die ganze Kraft des Zugs auf den Schieber L wirkt. Geht nun das Locomotiv bergauf, so drückt das Gelenk J die Greifräder gegen die Centralschiene, geht das Locomotiv bergab, so bringt das Gelenk J1 die gleiche Wirkung hervor.

Sollen die Greifräder unabhängig vom Gewicht oder Widerstand des Zugs in Thätigkeit gesetzt werden, so bedient sich der Erfinder des in Fig. 35 durch Punktirungen angedeuteten Verfahrens. Der Schieber L enthält nämlich an seinem inneren Ende einen Kolben, welcher in einem mit dem Locomotivdampfkessel in Verbindung stehenden Dampfcylinder P arbeitet, und einen Hub von 5 oder 6 Zollen hat. Q ist die Röhre, die den Cylinder mit dem Dampfkessel verbindet. Die Dampfwege sind mit einem Dreiwegehahn versehen, mit dessen Hülfe der Dampf auf beide Seiten des Kolbens zugelassen werden kann, um beim Hinan- und Hinabfahren auf die Gelenke J, J1 zu wirken, und die Greifräder mit elastischem Drucke gegen die Centralschiene zu pressen.

Um den Dampf mit der zum Ersteigen einer geneigten Ebene erforderlichen Kraft wirken zu lassen, wie unter dem zweiten Theil der Erfindung vorgeschlagen ist, kommt noch ein zweites paar Dampfcylinder in Anwendung. N, Fig. 33, stellt einen dieser Cylinder dar. Die Kolben derselben treiben vermittelst der Lenkstangen O die Welle C und theilen daher durch Vermittlung der Räder D und E den Greifrädern B eine rotirende Bewegung mit. Ist das Ventil, welches den Dampf in die Cylinder N zuläßt, geöffnet, so wird die Maschine mit der ganzen Adhäsion der gewöhnlichen Treibräder sowie der Greifräder auf den Schienen gehalten; die Adhäsion der Greifräder nimmt aber in directem Verhältnisse mit dem Widerstand oder Gewicht des Wagenzugs zu. Soll in diesem Falle der Zug nur mit der Hälfte seiner gewöhnlichen Geschwindigkeit fahren, so bleibt sich die Quantität des consumirten Dampfs gleich, wogegen derselbe mit seiner ganzen Kraft wirkt.

Die Figuren 36, 37 und 38 stellen eine Anordnung dar zur Verhütung der ungleichförmigen Bewegung der Schieberventile, welche dadurch veranlaßt wird, daß die Excentrica in Folge der Erhebung und Depression der Treibradachse ihre relative Stellung zu den oscillirenden Achsen verändern. Es ist ohne Zweifel von Eisenbahningenieuren häufig bemerkt worden, daß, wenn Locomotiven auf einer unebenen oder rauhen Bahn laufen, dieselben nicht mit ihrer vollen Kraft wirken, |35| während sie doch in Betracht, daß sie einen größeren Widerstand als auf glatter Strecke zu überwinden haben, ihre volle Kraft ausüben sollten. Um diese unregelmäßige Wirkung zu beseitigen, gleiten die Büchsen, welche die Excentrica umgeben, in einem von dem Maschinengestell vermittelst Hebeln herabhängenden Rahmen, so daß sie stets dieselbe relative Lage zu dem Gestell beibehalten, wobei sie der Treibwelle mit ihren Excentrics eine freie Auf- und Niederbewegung gestatten; zugleich ertheilt das Excentricum bei seiner Umdrehung dem Rahmen, ohne Rücksicht auf die Lage der Welle, eine gleichförmige oscillirende Bewegung. Einer der Hebel, woran der Rahmen hängt, ist an das Ende desjenigen Hebels befestigt, welcher das Ventil vermittelst der gewöhnlichen Gabelverbindung bewegt, indem er die schwingende Bewegung des Rahmens dem Ventilhebel mittheilt. Durch Heben oder Niederlassen dieses Gabelhebels zwischen den Excentrics, wodurch der eine oder der andere der beiden Rahmen mit dem Ventilhebel verbunden wird, bewirkt man die rückgängige Bewegung der Maschine. Fig. 36 stellt den Apparat zur Bewegung der Ventile in der Frontansicht, Fig. 37 und 38 in der Randansicht dar. a ist eines der Excentricumpaare; b die gleitende Büchse; c, c der oscillirende Rahmen; d die oscillirende Achse; e, e1 sind die Hängehebel; g die Achse, welche den Hänghebel e1 und den Umkehrungshebel trägt; h der Ventilhebel; h1 der mit dem gabelförmigen Hebel i articulirende Schwanz des Ventilhebels; j der durch eine Hängstange mit dem Hebel i verbundene Umkehrungshebel. Die Hängstange muß mit dem Schwanz des Ventilhebels gleiche Länge haben, so daß sämmtliche Hebel beim Schwingen gleiche Bogen beschreiben. Die Gabeln m, m sind an gegenüberliegende Seiten des Verbindungshebels i angebracht, so daß dieser, je nachdem er gehoben oder niedergelassen wird, das eine oder das andere der Excentrics mit dem Ventilhebel verbindet.

Die Verbesserung an Locomotivdampfkesseln, welche den dritten Theil dieser Erfindung bilden, haben den Zweck, zu verhüten daß die Siederöhren des Dampfkessels theilweise unbedeckt sind, d. h. sich über die Wasserlinie erheben, und der zerstörenden Hitze des Feuers ausgesetzt sind, während die Maschine stark geneigte schiefe Ebenen hinan- oder hinabfährt. Dieser Zweck wird dadurch erreicht, daß man quer über den cylindrischen Theil des Dampfkessels verticale Scheidewände anbringt, die so hoch sind, daß sie bis zum tiefsten Wasserniveau des Kessels reichen. Beim Bergauffahren wird das Wasser am vorderen, beim Bergabfahren am hinteren Ende des Dampfkessels eingepumpt. Es geht daher von den Pumpen nach jedem Ende des Kessels ein mit |36| einem Hahn versehener Röhrenarm, so daß der Locomotivführer das Wasser beliebig nach dem einen oder dem andern Ende des Dampfkessels leiten kann. Fig. 39 stellt einen nach diesem Princip construirten Dampfkessel im senkrechten Längendurchschnitte dar. Die Linie a, a bezeichnet die Gränzlinie der obersten Siederöhren. b, b sind die Scheidewände, deren obere Kanten mit der tiefsten Wasserlinie c, c in gleicher Höhe sind. d, d ist die höchste Wasserlinie. Beim Hinanfahren wird das Wasser durch die Scheidewände b, b verhindert nach dem unteren Ende zu fließen und dadurch einen Theil der Siederöhren am oberen Ende bloß zu legen; e, e bildet in diesem Falle das Wasserniveau. Noch größer würde die Gefahr beim Bergabfahren seyn, weil in diesem Fall der obere Theil des Feuerkastens g bloßgelegt würde. Um den Kessel von Ablagerungen zu reinigen, muß zwischen jeder Abtheilung ein Fußventil angebracht seyn.

Der vierte Theil dieser Erfindung bezieht sich auf eine selbstthätige Bremsvorrichtung, welche die Verhütung von Unglücksfällen bezweckt, wenn nämlich die Kuppelungen, wodurch die Theile des Wagenzugs mit einander verbunden sind, brechen oder sich auslösen sollten. Fig. 33 stellt einen dieser Bremsapparate in Verbindung mit dem Tender dar, und die Figuren 40 und 41 zeigen denselben in größerem Maaßstabe abgebildet. s ist eine vom Boden des Wagens an einer Gelenkstange t herabhängende Zange, welche, so lange die gewöhnliche Verbindung der Wagen im gehörigen Zustande sich befindet, durch eine Kette u von der Centralschiene entfernt gehalten wird. v ist eine verschiebbare Stange, welche an ihrem inneren Ende die Kette u hält und an ihrem äußeren Ende durch eine Kette w mit dem vorhergehenden Wagen verbunden ist. Wenn die Wagen-Kuppelung bricht oder sich auslöst, so wird die Stange v vorwärts gezogen und außer Verbindung mit der Kette u gebracht, worauf die Zange herabfällt und die Centralschiene umfaßt, indem ihre Schenkel durch eine an den Boden des Wagens befestigte Kette x zugedrückt werden. Auf diese Weise wird das weitere Hinabrollen des Wagenzugs verhütet.

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