LXVIIILXVII. Ueber den von Hrn. Bergin erfundenen Apparat zur Verhuͤtung der Stoͤße beim Abfahren und Anhalten der Dampfwagen. Aus dem Mechanics' Magazine, No. 534, S. 2. Mit Abbildungen auf Tab. VI. Bergin's Apparat zur Verhuͤtung der Stoͤße. Wir hatten bereits mehr dann ein Mal Gelegenheit von dem sinnreichen Apparate zu sprechen, den Hr. Bergin, Secretaͤr der Dublin- und Kingstown-Eisenbahn-Compagnie, an den unter seiner Aufsicht stehenden Wagen anbrachte, um die Erschuͤtterungen oder Stoͤße, welche beim Abfahren und Anhalten gewoͤhnlich Statt finden, zu verhuͤten.Man sehe hieruͤber Polyt. Journal Bd. LIV. S. 436 und Bd. LV. S. 159.A. d. R. Der dritte Jahresbericht des Bureau's fuͤr oͤffentliche Bauten in Irland veranlaßt uns jedoch ausfuͤhrlicher auf diese Erfindung zuruͤkzukommen, indem darin folgendes guͤnstige Urtheil daruͤber gefaͤllt ist. „Hr. Thomas F. Bergin Esq.,“ heißt es naͤmlich daselbst, „hat an den Wagen der Gesellschaft eine Federstange, auf die er auch ein Patent nahm, angebracht; und diese Vorrichtung beseitigt nicht nur auf eine bewundernswerthe Weise die Stoͤße, die zu erfolgen pflegen, wenn die Wagen ploͤzlich angehalten oder in Bewegung gesezt werden; sondern sie ist auch staͤrker, einfacher, wohlfeiler und uͤberhaupt vortheilhafter, als irgend eines der anderen Systeme, die bisher zu diesem Behufe in Anwendung gebracht wurden.“ Da diesem Berichte auch eine Beschreibung und Abbildung des Apparates des Hrn. Bergin beigegeben ist, so nehmen wir keinen Anstand so viel hievon auszuziehen, als noͤthig ist, um diese neue Erfindung allgemein anschaulich und verstaͤndlich zu machen. Man hatte, sagt Hr. Bergin, bald nachdem der Verkehr auf der Liverpool-Manchester-Eisenbahn mit langen, von Locomotivmaschinen gezogenen Wagenzuͤgen bei großen Geschwindigkeiten begonnen, die Erfahrung gemacht, daß jedes Mal, so oft ein Wagenzug in Bewegung gesezt oder angehalten wurde, heftige Erschuͤtterungen und Stoͤße der einzelnen Wagen, die nicht nur den Reisenden sehr unangenehm, sondern auch den Wagen hoͤchst nachtheilig waren, Statt fanden. Diese Erschuͤtterungen hatten folgenden Grund. In Folge der Bewegungslosigkeit oder Inertia aller schweren Koͤrper reicht dieselbe Maschinenkraft, womit eine bestimmte Last mit der erforderlichen Geschwindigkeit auf der Eisenbahn fortgezogen werden kann, nicht hin, um dieselbe Last aus dem Ruhestande in Bewegung zu bringen. Man mußte daher die Wagen durch Ketten von einiger Laͤnge, naͤmlich von 3 bis 4 Fuß Laͤnge, mit einander verbinden, um auf diese Weise die Regungslosigkeit oder Inertia des Wagenzuges in so viele Theile zu theilen, als Wagen vorhanden waren, damit solcher Maßen immer nur die Inertia eines einzigen Wagens auf ein Mal durch die Maschinenkraft uͤberwunden zu werden brauchte. Da jedoch hiebei der erste Wagen bereits einen gewissen Grad von Geschwindigkeit erreicht hatte, wenn die Verbindungskette an dem zweiten Wagen zu ziehen begann, so mußte dieser zweite Wagen nothwendig gleich mit einem Male mit beinahe solcher Geschwindigkeit, wie sie der erste Wagen bereits erreicht hatte, in Bewegung kommen. Daß unter diesen Umstaͤnden nothwendig Erschuͤtterungen der Wagen erfolgen mußten, wird fuͤr jeden, der nur einige Kenntniß in den Principien der Mechanik besizt, klar erhellen. Aus aͤhnlichen Gruͤnden mußten aber auch bei jedesmaligem Anhalten eines Wagenzuges, so wie bei jedesmaliger Veraͤnderung der Geschwindigkeiten der einzelnen Wagen gleiche Erschuͤtterungen eintreten; und da die Heftigkeit dieser Erschuͤtterungen von dem Grade der Geschwindigkeiten abhing, so mußten ersten nothwendig um so groͤßer seyn, je groͤßer leztere war. Um diesem hoͤchst unangenehmen Uebelstande abzuhelfen, mußte eine Vorrichtung ausgedacht werden, durch welche das volle, von einem Theile des Zuges erlangte Bewegungsmoment allmaͤhlich und nicht ploͤzlich auf die uͤbrigen Theile fortgepflanzt wuͤrde. Die Elasticitaͤt einer Feder gab die Mittel hiezu an die Hand; und man versah daher auch jene Wagen der Liverpool-Manchester-Eisenbahn, welche zum Transporte von Passagieren bestimmt waren, mit einem hiemit ausgestatteten Apparate, den man in England einen Buffing-Apparatus zu nennen pflegte. Diese Vorrichtung war complicirt und folglich kostspielig; sie mußte zugleich aber auch sehr stark seyn, indem, wie man leicht einsehen wird, die Federstangen, Hebel und das Gestell des ersten Wagens den Widerstand des ganzen Wagenzuges auszuhalten hatten. Da aus diesem Grunde eine sehr steife Feder erforderlich war, so war deren Wirkung auch sehr beschraͤnkt; und folglich blieben die Erschuͤtterungen, wenn sie auch bedeutend vermindert wurden, dennoch immer heftig genug. Da der Apparat ferner an dem Wagengestelle angebracht war, und da dieses auf Federn ruhte, so stieg oder fiel der Apparat je nach der Last. Es geschah daher, indem die Wagen immer ungleich beladen waren, daß die Koͤpfe des Apparates, die einander bestaͤndig gegenuͤber und auf gleicher Hoͤhe mit einander stehen sollten, beinahe um ihren ganzen Durchmesser wechselten; und daß, im Falle eines heftigen Stoßes die Stangen, an denen die Koͤpfe befestigt waren, beinahe immer so gebogen wurden, daß sie sich nicht in ihren Scheiden bewegen konnten, wodurch der ganze Apparat unwirksam ward. In einigen Faͤllen, in denen die Erschuͤtterung sehr heftig war, brach die Stange selbst ganz und gar. Ueberdieß fand sich, nachdem der Apparat an den Wagen der Liverpool-Manchester-Eisenbahn angebracht worden, daß die Wagenzuͤge nicht mehr mit einer gleichmaͤßigen Bewegung in der Richtung der Schienen fortglitten; sondern daß jeder Wagen eine bedeutende seitliche Bewegung erlangte, in Folge deren sich die hervorstehenden Raͤnder der Raͤder bestaͤndig an den Schienen rieben, so daß wegen dieser Reibung eine bedeutende Zunahme des Widerstandes erfolgte. Betrachtete man einen Zug von 6 oder 8 Wagen, so war die schlangenfoͤrmige Bewegung auffallend: der Grund hievon ist offenbar, wenn man bedenkt, daß der Punkt, von welchem aus ein jeder Wagen gezogen wird, in der einen Richtung der Mittelpunkt, in der anderen hingegen das hintere Ende ist. Diese Betrachtungen und zahlreiche Untersuchungen, die ich an den Wagen der Liverpool-Manchester-Eisenbahn angestellt hatte, veranlaßten mich nach Abhuͤlfe dieses Uebelstandes zu forschen; ich fand mich um so mehr hiezu bewogen, als es an der Eisenbahn zwischen Dublin und Kingstown, deren groͤßter Ertrag in dem Transporte von Menschen bestehen wird und muß, von hoͤchster Wichtigkeit war, fuͤr die groͤßte Bequemlichkeit und Sicherheit der Reisenden, und fuͤr die moͤglich geringste Abnuͤzung der zahlreichen Wagen der Compagnie zu sorgen. Der Apparat nun, den ich zu diesem Behufe erfand, und der mit bestem Erfolge bereits an 35 unserer Wagen angewendet worden, ist aus der auf Tab. VI gegebenen Abbildung ersichtlich.Fig. 32 ist ein Durchschnitt und Fig. 33 ein Grundriß des Vordertheiles eines Wagengestelles, welches mit dem Apparate versehen ist; das Hintertheil wurde weggelassen, da es, was den Apparat betrifft, in jeder Hinsicht eine vollkommene Copie des Vordertheiles ist. In Fig. 34 und 35 sieht man den vorderen, und in Fig. 36 und 37 den hinteren Stoßkopf im Durchschnitte und im Grundrisse.A. d. Mech. Mag. Ein leichtes Gestell aus Eisenblech A, A, A, welches aus zwei gleichen Platten besteht, die 3 Zoll weit von einander entfernt, beilaͤufig 3/16 Zoll dik, und durch Nieten an einander befestigt sind, ruht auf abgedrehten Zapfenlagern auf der Mitte der Achsen. Eine Stange B, B (ich nahm hiezu eine geschweißte eiserne Roͤhre von 5/16 Zoll Dike und 3 Zoll Durchmesser), welche nach der ganzen Laͤnge des Wagens verlaͤuft, an jedem Ende gegen 2 Fuß uͤber denselben hinausragt, und durch eine laͤngliche Oeffnung von 3 Zoll Weite und 9 Zoll Hoͤhe H geht, wird in diesem Gestelle von den Walzen C, C, C auf solche Weise getragen, daß sie sich mit großer Leichtigkeit der Laͤnge nach bewegen kann. An jedem Ende dieser Stange oder Roͤhre B, B, B sind innerhalb des Wagengestelles beilaͤufig 4 Fuß Spiralfedern D, D von graduirter Staͤrke angebracht. Das eine Ende einer jeden dieser Federn stemmt sich gegen einen starken, an der Stange oder Roͤhre B befestigten Halsring oder Knauf E; das andere Ende hingegen stemmt sich gegen eine kleine, an dem Gestelle A befestigte eiserne Buͤchse F, die mit einer der oben erwaͤhnten Rollen C, und auch mit zwei Reibungsrollen G, G versehen ist; leztere ragen etwas uͤber die Oberflaͤche der Buͤchse hinaus, und kommen gegen die innere Seite des Hintergestelles des Wagens zu stehen. An jedem Ende der Roͤhre B, B ist mittelst einer Eisenstange K, die durch die Roͤhre B geht, und an beiden Enden mit einer Schraubenmutter und einem Schraubengewinde versehen ist, ein Stoßkopf (buffer head) angebracht; und unmittelbar hinter diesem Kopfe und gegen denselben sich stemmend befindet sich eine Eisenstange L, die zum Zusammenhaͤngen der Wagen dient. Man wird bemerken, daß dieser Apparat, indem er lose auf den Achsen liegt, von dem Gestelle des Wagens ganz unabhaͤngig ist; lezteres, welches auf die gewoͤhnliche Weise von den Federn M, M getragen wird, kann auch in Folge der Laͤngenoͤffnungen H, H je nach der Belastung emporsteigen oder herabgedruͤkt werden, ohne daß der zur Verhuͤtung der Stoͤße dienende Apparat dadurch auch nur im Geringsten beeintraͤchtigt wird. Dieser Apparat arbeitet nun auf folgende Weise. Wenn der Wagenzug in der Richtung des oberen Pfeiles in Bewegung gesezt werden soll, so wird die Triebkraft bei L 1 angebracht, und dadurch die mittlere Roͤhre B, B vorwaͤrts gezogen. Die Folge hievon ist, daß die zwischen dem Halsringe E und dem Reibungsrollengehaͤuse F befindlichen Federn zusammengedruͤkt werden, und daß das Wagengestell, gegen dessen Ende sich dieses Gehaͤuse F stemmt, nicht eher in Bewegung gesezt wird, als bis die Spannkraft der Feder so groß geworden ist, daß sie den von der Reibung und der Regungslosigkeit des Gestelles dargebotenen Widerstand zu uͤberwinden im Stande ist. Wenn dieser Fall eingetreten ist, beginnt dann der Wagen so sachte und ruhig in Bewegung zu kommen, daß niemand der darin Sizenden irgend eine Erschuͤtterung davon verspuͤrt. Auf ganz gleiche Weise wird auch der zweite und jeder der weiter nachfolgenden Wagen aus dem Zustande der Ruhe in jenen der Bewegung versezt, indem die Roͤhre B, B ganz unabhaͤngig von den Federn D, D, und lediglich als eine einfache Verbindungsstange oder Kette auf B² wirkt. Im Falle hingegen eine Erschuͤtterung von Hinten eintritt, oder im Falle ein Wagen gegen einen anderen stoͤßt, wird der Widerstand von dem am weitesten entfernten Ende dargeboten, indem die Roͤhre B, B hiebei nach Vorwaͤrts getrieben wird, so daß die Federn an dem entfernteren Ende zusammengedruͤkt werden. Auch hier wird sich daher, wie beim Beginnen des Ziehens, nicht eher eine Wirkung des Stoßes auf den Wagen kund geben, als bis die den Federn mitgetheilte Elasticitaͤt die Bewegungslosigkeit des Wagens uͤberwaͤltigt; so daß derselbe dann mit einer Kraft, die eben hinreicht um ihn fortzutreiben, in Bewegung kommt. Der Theorie nach kann daher durch eine hinreichende Laͤnge der Feder einer jeden gewoͤhnlichen Geschwindigkeit Widerstand geleistet werden, ohne daß der Wagen irgend einen Stoß erfaͤhrt; allein in der Praxis ist die Laͤnge der Feder beilaͤufig auf 4 Fuß beschraͤnkt worden, wobei ihnen ein Spielraum von ungefaͤhr 2 Fuß bleibt. Der Druk beginnt hiebei mit einer Kraft von 20 Pfund, so daß der Gesammtwiderstand einem Druke von beilaͤufig 2 Tonnen entspricht, was in der Praxis fuͤr alle Faͤlle genuͤgend befunden worden ist. Da die Federn eines jeden einzelnen Wagens vollkommen unabhaͤngig von einander, und lediglich auf jenen Nagen wirken, an dem sie angebracht sind, so hat jede derselben nur ihren Antheil des Widerstandes zu ertragen, waͤhrend die Gesammtsumme des Widerstandes aus allen diesen einzelnen Widerstaͤnden bestehen wird. Wenn daher die Federn eines Wagens einen Widerstand darbieten, welcher zwei Tonnen, die um zwei Fuß zuruͤkweichen, gleichkommt, so wird, wenn der Wagenzug aus 10 Wagen besteht, der Gesammtwiderstand gegen eine Erschuͤtterung 20 Tonnen, die sich durch 2 Fuß bewegen, gleichkommen; und wenn die Stoßkoͤpfe saͤmmtlicher Wagen mit einander in Beruͤhrung waͤren, so wuͤrde dieser große Widerstand geleistet werden, ohne daß die Wagen nothwendig nach Vorwaͤrts bewegt wuͤrden, gleichwie dieß der Fall waͤre, wenn sich irgend ein Hinderniß auf der Bahn befaͤnde, oder wenn einer der Wagen mehr als zwei Tonnen truͤge. An dem alten Apparate hingegen wird, wenn man annimmt, daß jede Feder einer Gewalt von zwei Tonnen widersteht, und wie es in der Praxis wirklich der Fall ist, beilaͤufig um 8 Zoll zuruͤkweicht, der Widerstand, den ein Zug von 10 Wagen darbietet, zwei Tonnen gleichkommen, die sich durch den zehnfachen Raum, durch den sich jede einfache Feder bewegt: d.h. durch 10 × 8 oder 80 Zoll oder 6 Fuß 8 Zoll bewegen, indem hier jede Feder den Einfluß von saͤmmtlichen vorangegangenen Wagen erleidet. Der erste und jeder der nachfolgenden Wagen wird daher, damit alle Federn wirken koͤnnen, durch einen Raum getrieben werden, der der Summe der Raͤume, durch die sich die einzelnen Federn bewegen, gleichkommt; der erste Wagen wurde demnach fuͤr jeden der nachfolgenden 9 Wagen durch 8 Zoll oder im Ganzen durch 6 Fuß getrieben werden. Welcher Unterschied sich hienach in der Wirkung beider Apparate ergeben muß, laͤßt sich aus dem Gesagten leicht ermessen. Man hat des Versuches wegen auf die Dublin-Kingstown-Eisenbahn einen einzelnen, mit dem neuen Apparate ausgestatteten Wagen gebracht, und ließ gegen diesen eine Locomotivmaschine mit angehaͤngtem Munitionskarren mit einer Geschwindigkeit von 6 oder 7 Meilen in der Stunde rennen, ohne daß irgend ein Nachtheil daraus erfolgt waͤre. Ich selbst saß mehr dann ein Mal in einem Wagen, auf den eine solche Gewalt einwirkte, ohne daß ich hiebei eine groͤßere Erschuͤtterung erfahren haͤtte, als man sie beim Abfahren der mit dem alten Apparate ausgestatteten Wagenzuͤge gewoͤhnlich zu erleiden pflegt. Ein anderer Vortheil, der sich uͤbrigens aus der Annahme des neuen Apparates ergab, ist der, daß die Bewegung der Wagenzuͤge eine vollkommen ruhige und gleichmaͤßige wurde, wodurch ein großer Theil der seitlichen Reibung der Randstuͤke der Raͤder an den Schienen wegfaͤllt, und in Folge deren saͤmmtliche zu einem Zuge gehoͤrige Wagen nicht mehr, wie oben beschrieben worden, auf ihrem Laufe eine Wellenlinie, sondern eine gerade Linie bilden. Die Wagen bekommen unter diesen Umstaͤnden bei Weitem nicht so viele Neigung zum Abweichen von der Bahn, und koͤnnen daher, im Falle es noͤthig ist, mit weit geringerer Gefahr als bisher vor der Maschine her getrieben werden; denn obschon die mittlere Stange oder Roͤhre ihren Impuls von Hinten mitgetheilt erhaͤlt, so ist doch offenbar, daß auf den Wagen selbst von Vorne eingewirkt wird: gerade so, als wirkte der Zug in dieser Richtung auf ihn. Ich habe, bevor unsere Eisenbahn eroͤffnet war, haͤufig des Versuches wegen einen und zwei Wagen mit einer Geschwindigkeit von 30 engl. Meilen in der Zeitstunde auf der Eisenbahn hergetrieben, ohne daß dadurch irgend ein Unfall erfolgt waͤre. Die Abnahme der seitlichen Reibung bedingte nothwendig auch eine Verminderung der Zugkraft; jedoch war ich bisher noch nicht im Stande den Betrag dieser Verminderung mit solcher Genauigkeit durch Versuche zu ermitteln, daß ich ihn hier schon festsezen moͤchte; ich versichere daher nur so viel, daß ich sie sehr betraͤchtlich fand. Ein anderer Vortheil meiner Vorrichtung ist der, daß die Anschaffungskosten derselben per Wagen um 50 bis 60 Pfd. Sterl. geringer ausfallen, was bei einer Unternehmung, wie die Dublin-Kingstown-Eisenbahn, die immer eine bedeutende Anzahl von Wagen unterhalten muß, von großem Belange ist. Ich bemerke nur noch, daß ich oben bei Beschreibung der Zeichnungen uͤbersehen habe, anzugeben, daß, indem der ganze Widerstand gegen die Wirkung der Federn D, D an den Enden des Wagengestelles geleistet wird, ein jedes dieser Enden in der Mitte mit einer starken Eisenplatte von beilaͤufig 15 Zoll im Gevierte ausgestattet ist, und daß von dieser Platte an die aͤußeren Raͤnder des entgegengesezten Endes des Gestelles die Spannungsstangen N, N laufen, so daß mithin die ganze Kraft der Federn auf diese Stangen wirkt.