Titel: | Auszüge aus den von den HHrn. Wood, Hawkshaw und Brunel erstatteten Berichten über den an der Great-Western-Eisenbahn befolgten Bauplan. |
Fundstelle: | Band 72, Jahrgang 1839, Nr. LXXIX., S. 401 |
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LXXIX.
Auszuͤge aus den von den HHrn. Wood, Hawkshaw und Brunel erstatteten Berichten
uͤber den an der Great-Western-Eisenbahn befolgten
Bauplan.
Aus dem Civil Engin. and Archit. Journal. Febr. 1839, S.
47.
(Fortsezung und Beschluß von H. 5, S.
321.)
Brunel's Gegenbericht uͤber den Bauplan der
Great-Western-Eisenbahn.
V. Auszug aus dem Gegenberichte des Hrn.
Brunel.
Der Bericht des Hrn. Wood, dessen Anhang mit den
Berechnungen und Formeln ich zur Zeit noch nicht einmal in Haͤnden habe,
enthaͤlt eine solche Masse der schaͤzbarsten und wichtigsten Daten,
Berechnungen und Schlußfolgerungen, daß es mir bei dem mir gegoͤnnten Termine
von nur wenigen Tagen unmoͤglich ist, auf mehr als auf die Hauptpunkte und
auf die Hauptresultate, welche Hrn. Wood in seinen
Ansichten geleitet zu haben scheinen, einzugehen. Der klare und methodische Gang,
den der Berichterstatter befolgte, und die Unparteilichkeit, womit er zu Werke ging,
erleichtert mir dieß gluͤklicher Weise bedeutend.
Ich muß vorlaͤufig bemerken, daß, wenn ich im Laufe meiner Bemerkungen
veranlaßt seyn sollte, in Hinsicht auf die Verlaͤssigkeit eines oder des
anderen Versuches und der daraus zu ziehenden Schluͤsse von der Ansicht des
Hrn. Wood abzuweichen, die Ursache hievon beinahe
gaͤnzlich folgendem Umstande beigemessen werden muß. Ich muß naͤmlich
hoͤchlichst bedauern, daß Hr. Wood nicht alle die
von ihm angefuͤhrten Versuche selbst anzustellen und zu leiten Gelegenheit
hatte; denn ohne in die Genauigkeit der Angaben auch nur den geringsten Zweifel
sezen zu wollen, bin ich bei der Mannichfaltigkeit der Ursachen, welche die
Resultate solcher Versuche modificiren koͤnnen, der Ueberzeugung, daß, wenn
Hr. Wood allen diesen Versuchen in Person beigewohnt und
ihnen seine Vertrautheit mit diesen Dingen zugewendet haͤtte, er viele
Ursachen entdekt haben wuͤrde, die ihn theils zur Wiederholung der Versuche
nach anderen Methoden, theils zur Aufklaͤrung scheinbarer Anomalien, und
dadurch zu manchen anderen Schluͤssen uͤber die wichtigsten Punkte
gebracht haͤtten. Besonders glaube ich, daß seine Ansichten uͤber alle
jene Punkte, die in Folge der Erfahrung, welche man bei dem praktischen Betriebe
eines in so vielen Details neuen Systemes taͤglich machen muß, nothwendig
vielen Modificationen und Verbesserungen unterliegen, anders ausgefallen waͤren; und
daß er, bevor er aus unvermeidlich unvollstaͤndigen Daten bestimmte
Schluͤsse zog, der fortschreitenden Verbesserung, welche aus der Praxis und
Erfahrung immer hervorgehen, ein weiteres Feld eingeraͤumt haben
wuͤrde.
Diese Bemerkungen beziehen sich hauptsaͤchlich auf seine Ansichten in Betreff
der Leistungen der Locomotiven und auf die Thunlichkeit großer Geschwindigkeiten. Da
es beinahe nur die von ihm hieruͤber aufgestellten Schluͤsse sind, in
Betreff deren meine Ansichten wesentlich von den seinigen abweichen, so werde ich
meine Betrachtungen hauptsaͤchlich auf diese Schluͤsse und die
Versuche, aus denen sie gezogen sind, beschraͤnken.
Hr. Wood scheint, was den Bau der Bahnen anbelangt, der
Ansicht zu seyn, daß fuͤr große Geschwindigkeiten fortlaufende
Laͤngenbalken gute Bahnen geben; und daß die an der
Great-Western-Bahn befolgte Befestigungsweise der Schienen an den
Balken eine gute ist. Dagegen meint er, daß die angewendeten Pfaͤhle nichts
taugen, und daß die bisher verwendeten Balken zu schwach seyen. Alles dieß gebe ich
zu, und zur weiteren Fortfuͤhrung des Baues in diesem Sinne sind auch alle
Anstalten getroffen; denn die Pfaͤhle sollen in Zukunft wegbleiben, und
fuͤr starrere Schienen sowohl als fuͤr staͤrkere
Laͤngenbalken ist bereits Sorge getragen. Obwohl ich nun in diesen
Beziehungen mit Hrn. Wood uͤbereinstimme, so muß
ich doch bemerken, daß seine Versuche uͤber die Abbiegung der Schienen an der
Great-Western-Bahn ein unguͤnstigeres Resultat gaben, als sich
herausgestellt haben wuͤrde, wenn man aus einer Reihe laͤngs der
ganzen Bahn angestellter Versuche das Mittel gezogen haͤtte. Seine Versuche
wurden naͤmlich an einer 2 engl. Meilen langen Streke an den Durchstichen
durch die Thonlager bei Paddington, wo wir immer mit großen Schwierigkeiten zu
kaͤmpfen, hatten, und welche wohl als der schlechteste Theil der ganzen
Bahnlinie zu betrachten sind, unternommen.
Bei den Versuchen uͤber die vergleichsweise Sanftheit und Staͤtigkeit
der Wagen muß ich gestehen, daß ich in die Genauigkeit der Instrumente Zweifel seze,
indem ich ihr Princip stets fuͤr irrig hielt. Waͤre dieß nicht der
Fall, so muͤßten dieselben stets und bei jedem Versuche die mehr ebenen und
glatten und die mehr rauhen Streken der Bahn angedeutet haben. Aus den TabellenDiese Tabellen, auf welche sich Hr. Brunel
bezieht, hat das Civil Eng. and Archit. Journal,
wie wir schon oben bemerkten, in seinem Auszuge aus dem Berichte des Hrn.
Wood weggelassen.A. d. R. geht dieß jedoch nicht hervor, obwohl selbst der gewoͤhnliche
Passagier manche dieser Stellen durch die veraͤnderte Bewegung der Wagen erkennen wird. Im
Gegentheile finde ich, der ich die einzelnen Theile der Bahn sehr genau kenne,
sogar, daß die Tabelle zwischen der 2ten und 7ten Meile, wo die Bahn schlecht ist,
die niedrigste, und zwischen der 7ten und 15ten Meile, wo die Bahn gut ist, die
hoͤchste Angabe fuͤr die Wagenbewegungen enthaͤlt! In
Ermangelung eines genauen Instrumentes duͤrfte das Urtheil des Publicums zur
Zeit immer noch der beste Ausspruch bleiben; und dieses findet die Fahrt auf unserer
Bahn eben so angenehm und die Bewegungen so sanft, als an irgend einer anderen der
dermaligen Bahnen, obwohl unsere Bahn erst seit kurzer Zeit dem Verkehre
eroͤffnet ist, obwohl unsere Maschinen eine groͤßere Geschwindigkeit
haben, und obwohl wir mit allen den Maͤngeln, welche neuen Geraͤthen
stets ankleben, zu kaͤmpfen haben. Bis dahin, wo uns Instrumente zu Gebote
stehen, welche die verschiedenen Ursachen der Bewegungen von einander unterscheiden,
und von jeder derselben ein genaues Maaß geben, wird daher das Gefuͤhl eines
aufmerksamen Beobachters immer noch die sichersten Anhaltspunkte
gewaͤhren.
Bei dem praktischen Beweise, den ich liefern werde, daß eine hohe Geschwindigkeit
wirklich ohne den als unvermeidlich aufgestellten uͤbermaͤßigen
Verbrauch an Brennmaterial erreicht werden kann, waͤre es vielleicht nicht
noͤthig, auf den Luftwiderstand einzugehen, den man nach den an der Rampe von
Whiston angestellten Versuchen gefunden haben will. Da man jedoch hiemit eine neue
Sache, aus der neue und bisher unvorhergesehene Resultate hervorgehen
duͤrften, entdekt zu haben glaubt, so muß ich einige Worte hieruͤber
bemerken.
Der Widerstand, auf den ein Koͤrper stoͤßt, wenn er sich in der Luft
bewegt, ist laͤngst bekannt, wenn auch nicht genau ermittelt. Smeaton gab schon vor 60 oder 70 Jahren Tabellen
hieruͤber, die seither in jedes Handbuch der Physik uͤbergegangen
sind. Stellt man nach diesen Tabellen Berechnungen an, so ergibt sich, daß der
Luftwiderstand ein bedeutender ist, und in einem Verhaͤltnisse wechselt,
welches sich dem Quadrate der Geschwindigkeiten annaͤhert. Ich habe
oͤfter dergleichen Berechnungen versucht, und glaube, daß sie, wenn sie
gehoͤrig angestellt werden, Resultate liefern, welche richtiger sind, als die
aus den vorgelegten Versuchen gezogenen, und die wenigstens von einigen bedeutenden
Irrthuͤmern frei seyn duͤrften. Daß bei den fraglichen Versuchen an
der Rampe von Whiston und den aus ihnen gezogenen Resultaten einige
Irrthuͤmer obgewaltet haben muͤssen, geht aus dem Widerspruche hervor,
in welchem sie mit der taͤglichen Erfahrung stehen. Die Wagenzuͤge
erreichen naͤmlich an dieser Rampe mit abgesperrtem Dampfe, was einen
bedeutenden Widerstand
erzeugt, haͤufig eine so große, uͤber 40 engl. Meilen in der
Zeitstunde betragende Geschwindigkeit, daß sie die Anwendung der Bremse erheischt.
Ich sah diesen Fall oͤfter ohne alle Mitwirkung eines guͤnstigen
Windes eintreten, waͤhrend den Versuchen gemaͤß die Wagen selbst mit
einem solchen keine hoͤhere Geschwindigkeit als eine von 32 1/4 engl. Meile
in der Zeitstunde erreichen sollten! Dieses Widerspruches ungeachtet liegt hierin
nichts, was gegen die große Wirksamkeit des Luftwiderstandes spraͤche;
sondern es geht daraus nur hervor, daß die Umstaͤnde, unter denen die
Versuche angestellt wurden, von den in der Praxis gewoͤhnlich vorkommenden
gaͤnzlich verschieden waren. Bei den Versuchen selbst wird aber ferner eines
Umstandes erwaͤhnt, der die scheinbare Uebereinstimmung zwischen ihren
Resultaten und der Theorie aufhebt, und welcher beweisen wuͤrde, daß der
Luftwiderstand sogar noch viel groͤßer ist, als er angegeben wird. Hr. Wood sagt naͤmlich, daß bei den Versuchen an der
Rampe von Whiston ein ziemlich starker Wind zu Gunsten der Bewegung des Wagenzuges
wehte. Nimmt man fuͤr diesen Wind, was gewiß sehr maͤßig ist, nur eine
Geschwindigkeit von 10 engl. Meilen an, und zieht man diese 10 von den 32 1/4 engl.
Meilen ab, so bleiben nur 22 1/4 engl. Meilen als die wirkliche Geschwindigkeit des
Wagenzuges durch die Luft. Bei dieser Geschwindigkeit nun sind 2,3 Pfd. auf den
Quadratfuß der hoͤchste Effect, den die Luft hervorbringen kann. Die 329
Pfd., welche dem Luftwiderstande zugeschrieben werden, wuͤrden daher 143
Quadratfuß Oberflaͤche erfordern, und diese Oberflaͤche waͤre
kaum erreicht, selbst wenn man vier Wagen neben einander statt hinter einander
laufen ließe. Waͤre bei einer Geschwindigkeit von 22 1/4 engl. Meilen durch
den Luftwiderstand gegen die vier Wagen von geringer Spurweite ein Effect von 329
Pfd. bedingt, so wuͤrden dieselben Wagen bei einer Geschwindigkeit von 40
engl. Meilen auf einen Widerstand von 1063 Pfd. treffen. Dieser Widerstand
wuͤrde aber, die Reibung und die groͤßere Breite der Wagen gar nicht
in Anschlag gebracht, groͤßer seyn, als ihn der North-Star zu
uͤberwinden vermoͤchte. Nichts desto weniger zieht der
North-Star eine Reihe von 7 Wagen, welche 40 Tonnen wiegen, und auf denen
sich Size fuͤr 188 Passagiere befinden, mit einer Geschwindigkeit von 40
engl. Meilen in der Zeitstunde, wozu obigen Daten gemaͤß, die Reibung mit
eingeschlossen, eine Zugkraft von beinahe 1500 Pfd. oder das Doppelte von jener,
welche die Maschine bei dieser Geschwindigkeit moͤglicher Weise
auszuuͤben im Stande ist, noͤthig seyn wuͤrde.
Alle diese Widerspruͤche sind jedoch leicht zu erklaͤren. Die Versuche
wurden mit geringen Lasten, naͤmlich mit 15 1/2 und 18 Tonnen angestellt, und folglich
erscheint bei ihnen der angenommene vergleichsweise Luftwiderstand, der selbst bei
50 Tonnen beinahe derselbe gewesen seyn wuͤrde, viel groͤßer. Die
Reibung von 50 Tonnen wuͤrde hier 285 Pfd. betragen haben, und da der
Luftwiderstand dabei 329 Pfd. geblieben waͤre, so haͤtte dieß
fuͤr erstere 44 und fuͤr lezteren 56 Proc. von dem Gesammtwiderstande
ausgemacht. Da aber zu den 44 Proc. auch noch die ganze Reibung der Maschine selbst,
welche eine constant bleibende, von dem Luftwiderstande ganz unabhaͤngige
Quantitaͤt ist, und beilaͤufig den dritten Theil der Reibung des
Wagenzuges oder 15 betraͤgt, hinzu gezaͤhlt werden muͤßte, so
wuͤrden sich fuͤr die Reibung 51 und fuͤr den sonstigen anderen
Widerstand 49 Proc. berechnen, und nicht 22 und 78, wie Hr. Wood herausbringt.
Die Quellen, aus denen der Irrthum erwaͤchst, sind uͤbrigens noch viel
ernsterer Art, und wie mir scheint, so außer aller Messung gelegen, daß die
angestellten Versuche ganz unbrauchbar werden. Die Umstaͤnde waren
naͤmlich wohl dem Scheine nach dieselben wie bei einem im Laufe befindlichen
gewoͤhnlichen Wagenzuge; in Wirklichkeit waren sie aber gaͤnzlich
davon verschieden. Erstlich ließ man die Wagen so laufen, daß sie mit ihrem
vierekigen Ende gegen den durch ihre ganze Oberflaͤche bedingten Widerstand
rannten, waͤhrend dieß ganz anders ist, wenn man ihnen die Maschine voran
laufen laͤßt. Zweitens wirkte der Widerstand ganz allein gegen die Fronte des
ersten Wagens des Wagenzuges, waͤhrend die Triebkraft, naͤmlich die
Schwerkraft, von Hinten, naͤmlich auf jeden einzelnen Wagen wirkte, so daß
einer gegen den anderen getrieben wurde. Jedermann, der nur einige Erfahrung in den
auf Eisenbahnen Statt findenden Vorgaͤngen hat, weiß aber, daß die Wagen in
einem solchen Falle aus der rechtwinkeligen Richtung kommen, und daß hiedurch allein
schon ein Widerstand erzeugt wird, der zur Erklaͤrung des Ganzen
genuͤgen duͤrfte.
Alle die Schluͤsse, zu denen Hr. Wood am Ende
uͤber die Hauptpunkte gelangt, beruhen, wie man finden wird, auf den
Resultaten der Versuche uͤber die Leistung der Maschinen und auf dem
vorausgesezten Widerstande der Wagenzuͤge bei hohen Geschwindigkeiten; die
Versuche uͤber den Luftwiderstand wurden angestellt, um zu erfahren, ob man
auf die angenommene Zunahme des Widerstandes bauen koͤnne.
Hr. Wood gibt den mechanischen Gewinn, der aus der
Anwendung großer Raͤder fuͤr die Wagen erwaͤchst, zu; da er
aber große Geschwindigkeiten praktisch oder oͤkonomisch unerreichbar
haͤlt, so betrachtet er die Verminderung der Reibung fuͤr
unwesentlich. Ich sehe
mich daher gezwungen, auf diesen Theil der Frage, naͤmlich auf die Leistung
der Maschinen einzugehen.
Die auf den gewoͤhnlichen Eisenbahnen laufenden Locomotiven sind das Resultat
einer beinahe 10jaͤhrigen Erfahrung. Im Laufe dieser Zeit waren die
gewandtesten Maschinen-Fabrikanten fortwaͤhrend beschaͤftigt,
nicht allenfalls eine neue Maschine zu erfinden, sondern die vor 7 oder 8 Jahren von
Stephenson auf die Bahn gebrachte Maschine auf diese
oder jene Weise zu verbessern, theils um Ersparnisse oder eine hoͤhere
Geschwindigkeit oder beides zu erzielen. Die Maschinen fuͤr die
Great-Western-Bahn wurden von ebendenselben Fabrikanten gebaut; da
aber eine groͤßere Geschwindigkeit gefordert wurde, so mußte der Kessel eine
groͤßere Verdampfungsoberflaͤche bekommen. Die Folge hievon war, daß
man von Verhaͤltnissen, in welche man sich hineinstudirt hatte, und unter
denen man es zu einem hohen Grade von Vollkommenheit gebracht hatte, abgehen mußte.
Und dieses Mißstandes ungeachtet werden diese Maschinen, ehe man durch fortgesezte
Versuche deren Fehler zu entdeken und zu verbessern vermochte, als Maaß fuͤr
das angenommen, was das neue System, zu welchem sie mit gehoͤren, zu leisten
vermag! Anzunehmen, daß die Maschinen gleich auf das erste Mal dem neuen Systeme
ganz entsprechen muͤßten, waͤre ein Verstoß gegen alle Erfahrung; die
Fabrikanten haͤtten in diesem Falle nicht nur von vielen Regeln, fuͤr
welche sie in Folge einer langen und guͤnstigen Erfahrung von einem gewissen
Vorurtheile befangen sind, abgehen, sondern auch eine groͤßere Voraussicht
haben muͤssen, als sie moͤglicher Weise haben koͤnnen. –
Die durch den wirklichen Betrieb dieser Maschinen waͤhrend einiger Monate
erlangte Erfahrung, und zwar zu einer Zeit, wo wir nicht mit den bei der
Eroͤffnung einer Bahn immer vorkommenden Muͤhseligkeiten zu
kaͤmpfen gehabt haͤtten, sondern wo es uns moͤglich gewesen
waͤre, jene Veraͤnderungen anzubringen, von denen wir Verbesserungen
erwarten konnten: diese Zeit und Erfahrung haͤtte man uns wenigstens
zugestehen sollen, bevor man unser System mit anderen, schon mehr oder minder lang
in Betrieb gesezten Bahnen verglich. Von den zur Zeit an unserer Bahn erlangten
Resultaten war hienach wohl nicht mehr zu hoffen, als eine bestimmte Andeutung aller
ihrer Maͤngel; die durch sie zu erreichenden Vortheile mußten hingegen noch
in Aussicht bleiben. Wenn unter solchen Umstaͤnden die Leistungen an unserer
Bahn beinahe dieselben waren, wie an anderen Bahnen, denen eine lange Erfahrung zu
Gunsten kommt, so bin ich schon zufrieden. Wenn wir es in allen Dingen an unserer
Bahn auf dieselbe Vollkommenheit gebracht haben werden, auf welcher sich andere
Bahnen befinden; wenn
wir einmal die Vortheile der Erfahrung fuͤr uns haben, zu der wir, wie ich
nicht zweifle, schneller gelangen werden, als man an anderen Bahnen dazu gelangte,
so wird sich unser System gewiß um ebensoviel uͤber seinem dermaligen
Zustande befinden, als die anderen Bahnen jezt auf einer Stufe stehen, die
hoͤher ist als jene, welche sie vor einigen Jahren einnahmen. Ich bin jedoch
bereit zu zeigen, daß die Leistungen unserer Maschinen jezt schon nicht nur ebenso
groß, sondern selbst groͤßer sind, als sie bisher an irgend einer anderen
Bahn erzielt wurden; daß die Veraͤnderungen und Verbesserungen, von denen ich
eben gesprochen, eben begonnen haben; und daß selbst seit der Zeit, wo Hr. Wood seine Versuche anstellte, die Fortschritte so groß
waren, daß eine Wiederholung dieser Versuche unter den dermaligem Umstaͤnden
ganz andere Resultate geben muͤßte.
Aus den Tab. III und IX, in denen Hr. Wood die Leistungen
zusammenstellt, welche die Maschinen mit verschiedenen Belastungen an der
London-Birmingham- und an der Great-Western-Bahn
ergaben, wuͤrde hervorgehen, daß an der ersten dieser Bahnen dieselben
Maschinen, welche bei einer Geschwindigkeit von 24 und 25 1/2 engl. Meilen in der
Zeitstunde 60 und 64 Tonnen zogen, bei einer Geschwindigkeit von 32 1/2 und 33 engl.
Meilen nur mehr 34 1/2 und 33 Tonnen fortschafften, und zwar mit einem beinahe
doppelten Verbrauche an Kohks per Tonne. Ebenso
wuͤrde daraus hervorgehen, daß an der Great-Western-Bahn der
North-Star, welcher bei einer Geschwindigkeit von 33 engl. Meilen in der
Zeitstunde 82 Tonnen zog, bei 37 engl. Meilen nur mehr 33 und bei 41 engl. Meilen
gar nur mehr 16 Tonnen zu ziehen vermoͤchte; und zwar in lezterem Falle, um
die um 4 engl. Meilen groͤßere Geschwindigkeit zu erlangen, mit einem doppelt
groͤßeren Aufwande an Kohks per Tonne.
Waͤre eine solche enorme Verminderung des Nuzeffectes bei einer
verhaͤltnißmaͤßig geringen Steigerung der Geschwindigkeit
unvermeidlich, oder wuͤrde sie nothwendig aus dem gesteigerten Widerstande
der Wagenzuͤge folgen, so haͤtte Hr. Wood
unstreitig ganz richtig geschlossen, daß eine Geschwindigkeit von mehr dann 35 engl.
Meilen in der Zeitstunde nicht zu empfehlen ist; und daß das System der
Great-Western-Bahn, in so fern es auf hohe Geschwindigkeiten berechnet
ist, keinen guͤnstigen Erfolg haben kann. Allein diese Schluͤsse fußen
auf den oben angezogenen Behauptungen und Angaben, von denen die Resultate neuerer
Versuche bedeutend abweichen. Ich kann beweisen, daß, wenn eine Maschine meinen
nunmehrigen Angaben gemaͤß fuͤr große Geschwindigkeiten gebaut ist,
die Erreichung dieser lezteren keineswegs mit einer so bedeutenden Kraftaufopferung
verbunden ist; und daß dieselbe Maschine, welche ehemals nur 16 Tonnen mit einer mittleren
Geschwindigkeit von 38 und einer Maximalgeschwindigkeit von 40 1/2 engl. Meilen in
der Zeitstunde fortzuschaffen vermochte, dermalen 44 Tonnen mit einer mittleren
Geschwindigkeit von 40 engl. Meilen zieht; und daß der Verbrauch an Kohks dabei
keineswegs so uͤbermaͤßig, sondern bei einer mittleren Geschwindigkeit
von 30 engl. Meilen nicht so groß als an den Maschinen der
London-Birmingham-Eisenbahn ist. Die hierauf bezuͤglichen
Versuche wurden mit derselben Maschine, mit den naͤmlichen Wagen, wie sie Hr.
Wood benuzte, und auch ganz nach der von ihm
befolgten Methode unternommen; und zwar ohne daß ich den Luftwiderstand auf irgend
eine Weise zu vermindern gesucht haͤtte, obwohl dieß in einem hohen Grade
erreicht werden kann, und obwohl ich bei dem Baue der Maschinen und Wagen mein
Augenmerk besonders auch auf diesen Punkt zu richten bemuͤht bin.
Ein Vergleich zwischen den Leistungen dieser Maschine im September und im December
1838 faͤllt nun folgendermaßen aus:
Last in Tonnen.
Mittlere
Geschwindigkeit.
Verbrauch an Kohks in
derMeile per Tonne.
September
15,9
38,5 engl. Meil.
2,76
December
40
40
–
0,90
Die Leistung der Maschine ist demnach in weniger dann drei
Monaten beinahe auf das Dreifache gestiegen, waͤhrend der Verbrauch an Kohks
beinahe um zwei Drittheile geringer wurde, als er fruͤher war. Die
Erklaͤrung fuͤr diese Veraͤnderung ist leicht zu geben. Die
große Verminderung des Nuzeffectes der Maschine bei den fruͤheren Versuchen
erwuchs nicht bloß aus dem groͤßeren Widerstande des Wagenzuges, –
welcher schwerer zu beseitigen gewesen seyn wuͤrde, – sondern
hauptsaͤchlich aus der Abnahme, welche bei dieser Geschwindigkeit in der
Kraft der Maschine eintrat. Man moͤchte auf den ersten Blik glauben, daß dieß
auf dasselbe hinausgehe, was jedoch nicht der Fall ist. Der groͤßere
Widerstand der zu bewegenden Last kann von Ursachen herruͤhren, die außer
unserem Bereiche liegen. Die Kraftabnahme der Maschine hingegen kann ein
mechanischer Fehler, und mithin einer Abhuͤlfe faͤhig seyn, wie denn
auch angestellte Untersuchungen den Beweis hiefuͤr geliefert haben. Das
Verhaͤltniß einiger Theile der Maschinen war fruͤher ein solches, daß
es bei Steigerung der Geschwindigkeit deren Kraft beeintraͤchtigen mußte. Die
große Menge des erforderlichen Dampfes konnte nicht entweichen; und gestattete man
ihr freieren Austritt, so verminderte sich der Zug im Ofen. Diese Schwierigkeit war
durch die groͤßere Geschwindigkeit und auch durch den groͤßeren
Durchmesser der Raͤder veranlaßt; allein sie konnte beseitigt werden, und
wurde auch wirklich großen Theils schon beseitigt. Und wenn wir in so kurzer Zeit schon so große
Fortschritte machten, und so bedeutende Verbesserungen erlangten, so steht zu
hoffen, daß wir es auch noch weiter bringen werden.
Wenn nun eine große Geschwindigkeit wirklich erreichbar ist; wenn kein Widerstreben
der Natur vorhanden ist, und keine unuͤbersteiglichen Hindernisse bestehen,
so wird die Stellung des Hrn. Wood, die, so lange er bloß
auf seinen Daten fußte, allerdings vollkommen gerechtfertigt war, eine ganz andere.
Die 35 engl. Meilen in der Zeitstunde, welche er als die aͤußerste
Graͤnze betrachtete, erleiden naͤmlich eine bedeutende Erweiterung;
der Schluß, daß zur Erreichung einer solchen Geschwindigkeit eine Spurweite von 7
Fuß nicht erforderlich ist, erhaͤlt eine andere Bedeutung; und die Vortheile,
die er selbst fuͤr eine Spurweite von mehr dann 4 Fuß 8 Zoll zugesteht,
treten noch auffallender hervor. Die Zweifel, welche von Hrn. Wood uͤber die Vortheile einer Spurweite von 7 Fuß aufgeworfen
werden, und welche lediglich daraus hervorgingen, daß die fruͤher
uͤber die Leistungen der Maschinen angestellten Versuche ein
unguͤnstiges Resultat gaben, fallen nunmehr in sich selbst zusammen, weil
jezt hergestellt ist, daß die mit einer bestimmten Quantitaͤt Kohks
vollbrachte Arbeit an der Great-Western-Bahn groͤßer ist, als
jene, welche den angefuͤhrten Versuchen gemaͤß an einer der anderen
Bahnen mit einem gleichen Aufwande an Kohks erreicht wird.
Ich kann in Betreff der Spurweite von 7 Fuß dem in meinen fruͤheren Berichten
Gesagten nur wenig mehr hinzufuͤgen. Ich entschloß mich zu derselben, um zu
einer Anordnung zu gelangen, die der Berichterstatter selbst gut hieß, indem er
sagte: „aus der Vergroͤßerung des Durchmessers der Raͤder
folgt eine Verminderung der Reibung; doch ist zweifelhaft, in wiefern dieß durch
die hoͤhere Stellung der Kasten der Wagen eine Modification erleidet.
Eine groͤßere Spurweite, bei der die Kasten innerhalb der Raͤder
untergebracht werden koͤnnen, bei der also die Wagen an Hoͤhe
verlieren, und bei der mithin der Flaͤchenraum der Fronte ein kleinerer
wird, wird in Betracht des großen Widerstandes der Luft vortheilhaft
seyn.“ Um zu diesem Zweke zu gelangen, und zwar mit der bequemsten
und einer der gewoͤhnlichen aͤhnlichen Form der Wagenkasten, war, wie
ich in meinen fruͤheren Berichten darbot, eine Spurweite von wenigstens 6 Fuß
10 Zoll erforderlich.
Die groͤßere Staͤtigkeit steht wahrscheinlich in direktem
Verhaͤltnisse mit der groͤßeren Spurweite; und ich brauche in dieser
Hinsicht nur die Worte des Hrn. Wood selbst
hervorzuheben. Er sagt naͤmlich: „Erwaͤgt man die Ursachen,
durch welche die verschiedenen Bewegungen der Eisenbahnwagen bedingt sind, so
unterliegt es keinem Zweifel, daß eine groͤßere Spurweite der Erlangung
dieses Zwekes (naͤmlich einer ruhigeren und sanfteren Bewegung)
guͤnstig seyn muß. Da aber dieser Zwek bisher durch den befolgten Bauplan
und durch den dermaligen Zustand der Bahn sowohl als der Wagen vereitelt wurde,
so scheint zur Zeit nur soviel festzustehen, daß bei gleichgebauten Bahnen auf
jener, an der die Spurweite groͤßer ist, eine mehr sanfte und
staͤtige Bewegung der Wagen zu beobachten seyn wird.“
Was die groͤßeren Kosten anbelangt, welche die groͤßere Spurweite
bedingte, so ist Hr. Wood im Irrthume, wenn er sie zu
151,840 Pfd. St. angibt; denn der Mehraufwand betraͤgt in der That nur 39,000
Pfd. St.
Ich habe uͤber alle diese Dinge meine Ansichten so oft ausgesprochen, und die
Gruͤnde, welche mich fuͤr die groͤßere Spurweite bestimmen,
schon so oft dargelegt, daß ich mir erlaube, aus einem meiner fruͤheren
Berichte Folgendes zu wiederholen.
„Man hat behauptet, daß die an der
Liverpool-Manchester-Eisenbahn angenommene Spurweite von 4 Fuß 8
Zoll auch fuͤr alle Bahnen die geeignetste sey, und daß die Annahme einer
anderen Dimension als eine Abweichung von einer Regel, welche durch die
Erfahrung als richtig bewaͤhrt ist, zu betrachten sey. Diese Behauptung
stuͤzt sich jedoch auf kein Raisonnement; denn angenommen z.B., daß unter
bestimmten Umstaͤnden sich die Weite von 4 Fuß 8 Zoll wirklich als die
moͤglich beste zeigte, so fraͤgt sichs doch immer noch, welches
unter anderen Umstaͤnden die besten Dimensionen seyn werden.
„Obschon eine Spurweite von 4 Fuß 8 Zoll der Erfahrung gemaͤß an
Curven von bestimmtem Radius einen gewissen Widerstand erzeugt, so wird eine
groͤßere Spurweite doch mit Curven von groͤßerem Radius nur
denselben Widerstand mit sich bringen.
„Wenn sich auch an einer Bahn Wagen und Maschinen, besonders aber
Raͤder und Achsen von einer bestimmten Schwere nicht zwekmaͤßig
zeigten, so lassen sich doch an Bahnen mit besseren Gradienten groͤßere
Gewichte mit gleichen Resultaten anwenden.
„Wollte man der Great-Western- und der
Grand-Junction-Eisenbahn gleiche Spurweiten geben, so hieße dieß
in der That praktisch betrachtet an gleichen Bahnen verschiedene Spurweiten
benuzen; denn jene Weite, die der einen dieser Bahnen angemessen ist, ist es
fuͤr die andere nicht, es muͤßte denn fuͤr das empirische
Gesez, nach welchem die Spurweite fuͤr alle Umstaͤnde fixirt
waͤre, irgend ein mysterioͤser, bisher noch nicht
erklaͤrter Grund bestehen. Gluͤklicher Weise ist dieß jedoch nicht
laͤnger mehr zu befuͤrchten, indem sich schon viele
Autoritaͤten anfuͤhren lassen, welche von dieser vorgeschriebenen
Spurweite abgingen, und zwar jedesmal unter Annahme einer groͤßeren
Weite.
„Ich nehme es als ausgemacht an, daß bei der Bestimmung der Dimensionen
fuͤr jeden einzelnen Fall gehoͤrige Ruͤksicht auf die
Curven und Gradienten genommen wird; denn dieß ist eine wesentliche, wo nicht
die Hauptbedingung. In dem Berichte, welchen die zur Pruͤfung der
inlaͤndischen Bahnen niedergesezte Commission erstattete, finden sich
Argumente, welche genau mit jenen uͤbereinstimmen, die in meinem ersten
Berichte vom Oktober 1835 vorkommen. In diesem Berichte wird naͤmlich der
mit einer Vergroͤßerung des Durchmessers der Wagenraͤder
verbundene mechanische Gewinn und die zur Erreichung dieses Zwekes nothwendige
Erhoͤhung der Spurweite dargethan. Es wird gezeigt, daß die Dimensionen
der Bruͤken, der Tunnels und anderer groͤßerer Bauten hiedurch
nicht wesentlich influenzirt werden; daß aber andererseits die Umstaͤnde,
welche diese Erhoͤhung der Spurweite beschraͤnken, in den Curven
der Bahnlinie, in dem verhaͤltnißmaͤßig groͤßeren
Widerstande an den Rampen (und in dieser Beziehung wird gesagt, daß die
groͤßere Spurweite sich beinahe nur fuͤr sehr ebene Bahnen
eignet), und endlich in den groͤßeren Kosten, die sich nur durch einen zu
erwartenden großen Verkehr rechtfertigen lassen, zu suchen seyen. Diese
allgemeinen Saͤze auf einen bestimmten Fall angewendet, wird fuͤr
die irlaͤndischen Bahnen eine Spurweite von 6 Fuß 2 Zoll empfohlen. Man
gesteht also zu, daß zur Erreichung eines einzelnen Zweites schon,
naͤmlich der Vergroͤßerung der Wagenraͤder, ohne daß
deßhalb die Kasten der Wagen hoͤher gestellt wuͤrden, eine
Erhoͤhung der Spurweite sehr wuͤnschenswerth erscheint; daß
dieselbe aber durch gewisse Umstaͤnde, naͤmlich durch die
Gradienten und Curven der Bahn und durch den Umfang des Verkehres eine
Beschraͤnkung erleidet. Alle diese Argumente und alle Berechnungen
fuͤhrten mich fuͤr die Great Western-Bahn zur Annahme einer
Spurweite von 7 Fuß.
„Die Gradienten der von der irlaͤndischen Commission entworfenen
Bahnen sind bedeutend steiler, als jene an der
London-Birmingham-Bahn, und um das 4- bis 5fache steiler
als jene an der Great-Western-Bahn. Die Curven dieser Bahnen haben
keineswegs sehr große Radien. Dessen ungeachtet sagt die Commission, nachdem sie
die Spurweite zu 6 Fuß 2 Zoll festgesezt, daß sie, nachdem sie die Frage der
Curven in Bezug auf die Ersparniß an Kosten ausfuͤhrlich erwogen, zu der
Ansicht gekommen sey, daß Curven, welche an den englischen Bahnen allgemein als
mit kleinem Radius gezogen betrachtet werden, nicht fuͤr
unvertraͤglich mit einer Spurweite von 6 Fuß 2 Zoll halte. Was
endlich den Verkehr anbelangt, so wird dieser an den irlaͤndischen Bahnen
fuͤr nicht so bedeutend gehalten, daß er eine groͤßere
Kostenauslage als die durchaus noͤthige rechtfertigen koͤnnte, so
daß fuͤr die Ausfuͤhrung dieser Bahnen eine Unterstuͤzung
von Seite des Staatsschazes in Antrag gebracht wird. Welches sind nun im
Vergleiche mit diesen die Umstaͤnde in unserem Falle? Der zu erreichende
Zwek ist hier, einen gewoͤhnlichen Kutschenkasten, der gegen 6 Fuß 6 Zoll
Breite hat, zwischen den Raͤdern unterzubringen; und dazu wird eine
Schienenweite von 6 F. 10 1/2 Z. bis 6 F. 11 Z. durchaus nothwendig, und eine
Spurweite von 7 Fuß, wenn es mit einiger Leichtigkeit geschehen soll. Dagegen
wird aber hiedurch eine andere Anordnung des Kastens moͤglich, sowie auch
die Moͤglichkeit gegeben ist, alle Arten von Wagen, Miethkutschen und
Fuhrwagen zwischen den Raͤdern unterzubringen. Und welche Graͤnzen
beschraͤnkten die Spurweite der Great-Western-Bahn im
Vergleiche mit den irlaͤndischen Bahnen? Gradienten, die nur den
fuͤnften Theil soviel Gefaͤll haben, sehr guͤnstige Curven,
und ein Verkehr, der wahrscheinlich der staͤrkste in England seyn
duͤrfte! Ich brauche kein Wort mehr zu sagen, um darzuthun, daß die
irlaͤndische Commission fuͤr die Great-Western-Bahn
wahrscheinlich nach denselben Argumenten zu einer Spurweite von 7 F. gekommen
seyn wuͤrde, nach welchen sie fuͤr die irlaͤndischen Bahnen
eine solche von 6 F. 2 Z. bestimmte.“
Alle diese fruͤher von mir aufgestellten Ansichten scheinen mir in den
allgemeinen Schlußfolgerungen des Hrn. Wood, und in den
von ihm angefuͤhrten Versuchen, wenn man diese in Verbindung mit den neueren
Versuchen betrachten will, ihre volle Bestaͤtigung zu finden. Die von ihm im
Laufe seiner Untersuchungen vorgenommenen Versuche und jene, welche ich seither
anzustellen Gelegenheit hatte, gaben mir manche nuͤzliche Aufschluͤsse
uͤber den Betrieb unserer Bahn; und waͤhrend sie mich in meinen
fruͤheren Ansichten bestaͤrkten, brachten sie mich zugleich auch auf
viele Maͤngel, welche beseitigt werden konnten. Ueber den Werth der
Gradienten namentlich liefern die Versuche des Hrn. Wood
ganz entscheidende Beweise. Nach einem Durchschnitte aus 80 Versuchen, welche er mit
den einzelnen Maschinen und mit verschiedenen Lasten an unserer Bahn anstellte, und
welche er mir im Manuscripte mitzutheilen die Guͤte hatte, betrug die
Geschwindigkeit beim Hinansteigen einer 8 engl. Meilen langen Rampe mit einem
Gefaͤlle von 4 Fuß in der Meile 30 3/4 engl. Meilen in der Zeitstunde; auf
der nur eine halbe Meile langen ebenen Streke am Ende dieser Rampe stieg diese
Geschwindigkeit auf 32 3/4 engl. Meilen in der Zeitstunde; an den naͤchsten 7
engl. Meilen, an denen das Gefaͤll von 4 bis 2 Fuß in der Meile wechselte,
stieg sie beim
Abwaͤrtsfahren auf 34 3/4 engl. Meilen; und an dem Reste der Bahn, welche mit
2 bis 4 Fuß in der Meile anstieg, fiel sie dann wieder auf 33 3/4 engl. Meilen. Die
Geschwindigkeit an lezterem Theile der Bahn war etwas groͤßer, weil der
Maschinist, indem sich die Fahrt hier ihrem Ende nahte, den Zufluß von kaltem Wasser
an den Kessel mindern oder das Eintragen von frischem Brennmateriale vermeiden
konnte. Hieraus ergibt sich beim Ansteigen einer 8 engl. Meilen langen Rampe mit
einem Gefaͤlle 4 Fuß in der Meile und beim Hinabrollen uͤber eine 7
engl. Meilen lange Rampe mit einem durchschnittlichen Gefaͤlle von 2 F. 6 Z.
ein Unterschied in der Geschwindigkeit von 4 engl. Meilen in der Zeitstunde. Es kann
keinen schlagenderen Beweis fuͤr den Einfluß geben, den selbst eine sehr
geringe Zunahme oder Abnahme in den Gradienten einer Bahn uͤbt; und dennoch
hoͤrt man haͤufig die Behauptung, daß, wenn man es einmal zu einem
gewissen Grade von Vollkommenheit gebracht hat, ein weiteres Anstreben nach einem
gaͤnzlich horizontalen Niveau nuzlos werde!
Die Beobachtungen, welche ich in lezter Zeit an Wagen, die mit großer Geschwindigkeit
liefen, zu machen Gelegenheit hatte, uͤberzeugten mich, daß ein sehr großer
Theil des bei diesen Geschwindigkeiten sich zeigenden Widerstandes durch das Rollen
der Wagenraͤder von einer Seite zur anderen erzeugt wird. In dem Maaße als
diese Ursache beseitigt wird, und es ist kein Zweifel, daß dieß in einem hohen
Grade, wo nicht gaͤnzlich moͤglich ist, wird sich auch der Nuzeffect
der Maschine steigern.
Ich muß schluͤßlich noch mein Bedauern daruͤber ausdruͤken, daß
mir die Kuͤrze des gestekten Termines nicht gestattete, in eine detaillirte
Eroͤrterung aller der einzelnen von dem Berichterstatter aufgefuͤhrten
Versuche einzugehen, und dadurch das System, nach welchem ich bei dem Baue der
Great-Western-Eisenbahn verfuhr, noch vollkommener zu
rechtfertigen.In der am 9. Januar 1839 gehaltenen Generalversammlung der Actionnaͤre
wurde mit 7792 gegen 6145 Stimmen beschlossen, den Bau der
Great-Western-Eisenbahn nach dem Brunel'schen Systeme zu Ende zu fuͤhren.A. d. R.
Anhang.
Wir lassen zur Vervollstaͤndigung der Auszuͤge aus diesen Berichten,
welche seither auch ausfuͤhrlich im Druke erschienen sind, noch Einiges aus
einem Aufsaze folgen, den der bekannte Dr. Lardner im Monthly Chronicle
unter der Ueberschrift: „The Great Western
Railway Inquiry“ publicirte, und der
hauptsaͤchlich den Versuchen, welche er in Gemeinschaft mit Hrn. Wood uͤber die Reibung, uͤber den
Luftwiderstand, uͤber die Abbiegungen der Schienen, und uͤber die
Bewegungen der Wagen auf den Eisenbahnen anstellte, gewidmet ist.Unsere Leser werden sich erinnern, daß der Gehuͤlfe des Hrn. Lardner bei diesen Versuchen in Folge einer
Unvorsichtigkeit von den Raͤdern einer Locomotive auf
fuͤrchterliche Weise zermalmt wurde.A. d. R.
Vor einigen Jahren, sagt Hr. Dr. Lardner, machte Hr. de Pambour an der
Liverpool-Manchester-Eisenbahn eine Reihe von Versuchen, durch welche
er den Widerstand der Luft zu ermitteln hoffte. Die Resultate, zu denen er hiebei
gelangte, waren jedoch nichts weniger als genuͤgend, sowie denn auch das von
ihm eingeschlagene Verfahren nicht wohl zu richtigen Schluͤssen
fuͤhren konnte.In den mathematischen Formeln, welche de Pambour
aufgestellt und deren er sich bei seinen Berechnungen bedient, ist die
Wirkung des Bewegungsmomentes der Wagenraͤder bei beschleunigter oder
langsamerer Bewegung gaͤnzlich unberuͤksichtigt gelassen, so
daß diese Formeln in der That die Bewegung einer Schleife, keineswegs aber
jene eines auf Raͤdern ruhenden Fuhrwerkes repraͤsentiren. Der
hieraus erwachsende Irrthum ist da, wo die Wagenraͤder und Achsen ein
so großes Gewicht haben, wie an den Eisenbahnwagen, nichts weniger als
unbedeutend.A. d. O. Auf eine naͤhere Beleuchtung seiner Berechnungen einzugehen halte ich
hier um so weniger fuͤr nothwendig, als wir die Frage des Luftwiderstandes
unter einem ganz neuen Gesichtspunkte zu betrachten gedenken.
Der Widerstand, den die Zugkraft durch einen Wagen erfaͤhrt, welcher sich mit
einer gleichfoͤrmigen Geschwindigkeit auf einer geraden und ebenen Bahn
bewegt, wird zum Theile durch die Reibung der Radachsen in den Buͤchsen, zum
Theil durch das Rollen der Radreifen auf den Schienen, zum Theil aber auch durch die
Traͤgheit der Luft, die der Wagen bei seinem Laufe verdraͤngt,
erzeugt.
Bei der großen Genauigkeit im mechanischen Baue, die man dermalen zu erlangen im
Stande ist, und mit einem guten Schmiersysteme laͤßt sich die Reibung in den
Buͤchsen bis auf einen sehr gelingen Betrag vermindern. Der durch die
rollende Bewegung bedingte Widerstand aber ist an und fuͤr sich schon gering,
und zwar selbst unter den unguͤnstigsten Umstaͤnden. Es geht dieß
schon daraus hervor, daß man selbst auf der so rauhen Erdoberflaͤche durch
Unterlegen einfacher Walzen ungeheure Lasten mit Leichtigkeit fortzurollen im Stande
ist.
Man war der Ansicht, daß der aus diesen beiden Ursachen erwachsende Widerstand bei
allen Geschwindigkeiten derselbe bleibt, und daß der Aufwand an Triebkraft, in so
fern er hievon abhing, derselbe bleiben muͤßte, ob die Last mit einer
Geschwindigkeit von 5 oder von 50 engl. Meilen durch eine bestimmte Streke bewegt
wuͤrde. Nur unbedeutende Meinungsverschiedenheiten herrschten
hieruͤber unter den Physikern; denn waͤhrend Coulomb aus seinen Versuchen auf eine geringe Abnahme der Reibung bei der
Zunahme der Geschwindigkeit schloß, behaupten Morin und
andere, daß die Geschwindigkeit gar keinen Einfluß auf die Reibung habe. Uebrigens
wurden alle diese Versuche bei Geschwindigkeiten angestellt, welche so weit hinter
jenen der Eisenbahnwagen zuruͤkbleiben, daß schon deßhalb alle aus ihnen
gefolgerten Geseze nur mit groͤßter Vorsicht auf die Eisenbahnen angewendet
werden duͤrfen. Einige der von uns selbst in dieser Beziehung gemachten
Beobachtungen lassen uns mit Wahrscheinlichkeit vermuthen, daß die Reibung mit der
Zunahme der Geschwindigkeit abnimmt.
Nur auf diese Quellen des Widerstandes allein richteten bisher die mit den
Eisenbahnen Beschaͤftigten ihre ganze Aufmerksamkeit. Sie durch den
trefflichsten Bau der Wagen und Maschinen und durch die groͤßte
Vollkommenheit der Bahn auf den moͤglich geringsten Grad zu bringen, war die
Aufgabe, welcher die Geisteskraͤfte der Ingenieurs hauptsaͤchlich
zugewendet wurden, und zwar mit einem Erfolge, uͤber den ich hier nichts zu
sagen brauche. Gewiß ist, daß auch der kuͤhnste Speculant nie von solchen
Wagen, Maschinen und Bahnen traͤumte, wie man sie dermalen wirklich hat.
Die dritte Quelle des Widerstandes, naͤmlich die Luft, blieb bei all dem
unbeachtet; oder wenn man ihr auch einen Blik zuwendete, so wurde sie doch stets und
im Vergleiche mit den anderen Ursachen fuͤr so unbedeutend erachtet, daß man
sie, ohne die Gefahr eines Irrthumes zu waͤhnen, mit ihnen zusammenfassen,
ihre Wirkung nach denselben Principien berechnen zu koͤnnen glaubte. Man
erhielt hiedurch einen Anschlag fuͤr den Gesammtwiderstand, den man
fuͤr alle praktischen Zweke genuͤgend hielt, und welcher bei der
gewoͤhnlichen Geschwindigkeit der Wagenzuͤge auf den Eisenbahnen zu 8
bis 10 Pfd. auf die Tonne Bruttolast angenommen wurde. Wir wollen nun sehen, in
wiefern diese Annahme durch die aus Versuchen gezogenen Resultate
Bestaͤtigung erhielt.
Aus dem vorliegenden Berichte des Hrn. Wood geht hervor,
daß man bei der Erforschung des Widerstandes an der
Great-Western-Eisenbahn nach dem gewoͤhnlichen Verfahren zu
Werke ging, indem man die Zeit beobachtete, innerhalb welcher ein im Laufe
befindlicher Wagenzug in Stillstand kommt. Nimmt man, wie es bisher beinahe immer
geschah, an, daß die Reibung die einzige oder hauptsaͤchliche Ursache ist,
aus welcher die Bewegung eine Abnahme erleidet, so muß auch zugegeben werden, daß die
Geschwindigkeit, welche ein Wagen verliert, wenn er von keiner Kraft getrieben wird,
in gleichen Zeitraͤumen gleich seyn wird. Nach diesem Principe nun entwikelte
Dr. Lardner geeignete
Formeln, in denen die Wirkung des Bewegungsmomentes der Wagenraͤder bei der
Rotation gehoͤrig in Anschlag gebracht ist. Um die moͤglich
groͤßte Anzahl verschiedener Versuche, aus denen der mittlere Werth der
Reibung gezogen werden koͤnnte, zu erhalten, theilte er den Raum zwischen dem
Momente, in welchem der Wagen mit einer bekannten Geschwindigkeit entlassen wurde,
und dem Momente, in welchem er zum Stillstehen kam, in viele kleine
Zwischenraͤume. Da die Geschwindigkeit in jedem dieser kleinen
Zwischenraͤume beobachtet wurde, so ergab sich fuͤr jeden einzelnen
dieser Raͤume der Verlust an Geschwindigkeit, und diese Geschwindigkeit
lieferte ein Datum zur Berechnung der Reibung oder des Widerstandes.
Bei der Anwendung dieser Formeln auf eine große Anzahl von Versuchen ergab sich nun
ein so unerwartetes Resultat, daß man zuerst einen Rechnungsfehler vermuthen mußte.
Es zeigte sich naͤmlich bei jedem Versuche in dem ersten Raume nach
Entsendung des Wagens ein Widerstand, der ganz enorm groͤßer war als der
Anschlag, den man bisher je von diesem Widerstande machte; denn, wenn z.B. der
Wagenzug mit einer Geschwindigkeit von 30 engl. Meilen entsendet wurde, betrug der
berechnete Widerstand nicht 8 oder 10 Pfd., wie er gewoͤhnlich angenommen
wird, sondern 20 Pfd. auf die Tonne. Die Meinung, daß dieß von einem Rechnungsfehler
oder von einem Irrthume bei der Beobachtung herkommen koͤnnte, hob sich
jedoch bald dadurch, daß alle Versuche und alle Berechnungen ohne Ausnahme zu einem
gleichen Resultate fuͤhrten. Man fand auch, daß der Widerstand sich weit
hoͤher berechnete, wenn die Geschwindigkeit bei der Entsendung des Wagens
bedeutend war; und daß sich derselbe in den aufeinanderfolgenden Raͤumen
immer niedriger berechnete, je mehr die Geschwindigkeit abnahm, so daß der
fuͤr den ersten Raum berechnete Widerstand gewoͤhnlich zwei-
oder dreimal groͤßer war, als der fuͤr den lezten Raum berechnete.
Da hienach kein Zweifel blieb, daß der Widerstand wirklich weit groͤßer ist,
als man bisher dachte, und daß er direct von der Geschwindigkeit abhaͤnge,
was bei der Reibung bekanntlich nicht der Fall ist, so mußte die Luft als die
Ursache dieses Widerstandes betrachtet werden. Der Luftwiderstand steigert sich nach
den Versuchen der Physiker wie das Quadrat der Geschwindigkeit; allein diese
Versuche erreichten nie die Geschwindigkeit der Wagen auf den Eisenbahnen und
konnten also fuͤr diese kein sicheres Datum geben. Nur directe an den
Eisenbahnen selbst vorgenommene Versuche konnten daher die Frage zur Entscheidung bringen;
denn obwohl die Berechnungen Resultate lieferten, die nicht weit von der Wahrheit
abweichen konnten, so konnte man sich da, wo diese Resultate so sehr von dem
abwichen, was bisher von allen Praktikern als richtig angenommen war, doch nicht auf
sie allein verlassen. Dr. Lardner schlug daher als sogenanntes Experimentum
crucis vor, einen Wagenzug mit großer Geschwindigkeit uͤber eine
Rampe hinab zu entsenden, und genau zu beobachten, in welchem Maaße sich dessen
Geschwindigkeit hiebei steigere. War der aus den Berechnungen gefolgerte Widerstand
wirklich durch die Luft bedingt, und steigerte sich dieser Widerstand wie das
Quadrat der Geschwindigkeit, so mußte der Wagenzug beim Hinabrollen eine
Geschwindigkeit erreichen, welche einen Widerstand erzeugte, der der Gravitation der
schiefen Flaͤche gleichkaͤme, und in Folge dessen also der Wagenzug
keine groͤßere Geschwindigkeit erlangen koͤnnte, sondern mit
gleichmaͤßiger Geschwindigkeit bis zum Fuße der Rampe hinabrollen
muͤßte. Auf gleiche Weise sollte der Versuch an einer zweiten Rampe mit
geringerem Gefaͤlle wiederholt werden; denn da an dieser die Gravitation im
Verhaͤltnisse ihres Gefaͤlles geringer war, so mußte an ihr schon eine
geringere Geschwindigkeit einen Widerstand hervorbringen, welcher der Gravitation
das Gleichgewicht hielt. An jeder Rampe haͤtte hienach eine durch den
Widerstand der Luft und das Gewicht des Wagenzuges bedingte Graͤnze,
innerhalb der an ihr eine Steigerung der Geschwindigkeit Statt finden kann, bestehen
muͤssen. Zur Ermittelung dieser Graͤnze mußte also auch das Gewicht
der Wagenzuͤge bei den verschiedenen Versuchen abgeaͤndert werden.
Die Versuche nun, welche in dieser Weise an der Rampe von Whiston, deren
Gefaͤll 1 in 96 betraͤgt, und an der Rampe von Madeley, deren
Gefaͤll 1 in 177 ist, angestellt wurden, rechtfertigten ganz und gar die
gehegten Erwartungen. An ersterer Rampe erreichte ein mit dem Gewichte von 42
Personen befrachteter Zug von 4 Wagen, der sich mit 30 engl. Meilen in der
Zeitstunde bewegte, nach einigen 100 Yards eine Geschwindigkeit von 32 1/4 engl.
Meilen, womit er bis an den Fuß der Bahn hinabrollte. Ohne Fracht steigerte sich die
Geschwindigkeit derselben Wagen an der Rampe nur bis auf 31 engl. Meilen in der
Zeitstunde. An der zweiten Rampe erreichten die Wagen bei gleichen Versuchen eine
gleichfoͤrmige Geschwindigkeit von 21 engl. Meilen, die sie bis an den Fuß
der Schraͤgflaͤche beibehielten.
Diese Thatsachen, welche von aller Theorie und Berechnung unabhaͤngig sind,
koͤnnen weder umgangen noch bestritten werden. Eine Last von 18 Ton. hat
uͤber eine Rampe von 1 in 96 hinab eine Gravitationskraft von 421 Pfd., und diese Kraft wurde, wie
es scheint, durch irgend einen Widerstand aufgehoben,
wenn sich die Last mit 32 1/4 engl. Meilen in der Zeitstunde bewegte. Dieser
Widerstand war aus der Reibung und aus dem Luftwiderstande zusammengesezt, und
zerfaͤllt also, die Reibung wie gewoͤhnlich zu 9 Pfd. auf die Tonne
angenommen, in 162 Pfd., welche auf Rechnung der Reibung, und in 260 Pfd., welche
bei einer Geschwindigkeit von 32 1/4 engl. Meil. auf Rechnung des Luftwiderstandes
kommen. Allein selbst dieser leztere Anschlag fuͤr den bisher
vernachlaͤssigten Luftwiderstand ist noch zu gering; denn Dr. Lardner hat durch
Vergleichung der an den beiden genannten Rampen erlangten gleichmaͤßigen
Geschwindigkeit, und angenommen, daß sich der Luftwiderstand wie das Quadrat der
Geschwindigkeiten verhalte, gefunden, daß der Betrag der Reibung nicht 9, sondern
nur um einen unbedeutenden Bruch mehr als 5 Pfd. per
Tonne ausmacht; wonach also von obigen 421 Pfd. nur 93 auf die Reibung und 328 auf
den Luftwiderstand kaͤmen. Dieser geringe Werth der Reibung ergab sich aus
einer Berechnung, bei der nichts weiter vorausgesezt wurde, als daß sich der
Luftwiderstand wie das Quadrat der Geschwindigkeit verhalte, und daß die Reibung der
zu den beiden Versuchen verwendeten Wagenzuͤge gleich sey. Die Zuͤge
bestanden freilich nicht aus denselben Wagen, allein sie waren in ihrem Baue
einander so aͤhnlich, hatten eine so gleiche Belastung, und liefen auf einer
gleichen Anzahl gleich großer Raͤder, so daß kein Grund vorhanden war, warum
die Reibung wesentlich verschieden gewesen seyn sollte. Aus einer
Veraͤnderung der Lasten bei den Versuchen an der Rampe von Whiston ergab sich
auch, daß der Luftwiderstand nicht merklich von dem Verhaͤltnisse des
Quadrates der Geschwindigkeit abwich. Nimmt man naͤmlich die Quadrate von 31
und 32 1/4, so wird man zwischen diesen beinahe dasselbe Verhaͤltnis, wie
zwischen 15,6 und 18, welches die bei den Versuchen angewendeten Lasten waren,
finden.
Noch ist Vieles in Betreff dieses wichtigen Gegenstandes zu erforschen uͤbrig,
und vieler Versuche bedarf es noch, bevor sich der mittlere Betrag des Widerstandes,
den die Luft auf den Eisenbahnen den Wagenzuͤgen entgegensezt, mit einiger
Genauigkeit bestimmen laͤßt. Mittlerweile ist soviel gewiß, daß der
Luftwiderstand bei der gewoͤhnlichen Geschwindigkeit der Wagenzuͤge
ein sehr bedeutender ist. Der durch die Reibung bedingte Widerstand duͤrfte
bereits so weit herunter gebracht seyn, daß jede weitere Verminderung desselben nur
von sehr geringem Einflusse auf die Kosten des Eisenbahnbetriebes seyn
koͤnnte; denn angenommen, daß es gelaͤnge, die Reibung ganz zu
beseitigen, so wuͤrde daraus doch nur eine Ersparniß von 20 Proc. an dem dermalen bei dem
Personentransporte Statt findenden Kraftaufwande hervorgehen.
Fraͤgt man nun, von welcher Seite denn eine solche Verminderung des
Widerstandes zu erwarten sey, wie sie zur Erlangung der von den Ingenieurs
beabsichtigten hohen Geschwindigkeit erforderlich scheint, so kommt vor Allem als
ausgemachtes Factum zu bedenken, daß jede Steigerung der Geschwindigkeit den
Widerstand nicht im Verhaͤltnisse dieser Steigerung, sondern im
Verhaͤltnisse des Quadrates der Geschwindigkeit vermehrt. Wenn sich z.B. der
an der Rampe von Whiston verwendete Wagenzug mit 60 anstatt mit 30 engl. Meilen in
der Zeitstunde bewegen sollte, so wuͤrde der Luftwiderstand nicht gegen 328,
sondern 1312 Pfd. betragen, wozu dann noch 93 Pfd. fuͤr die Reibung zu
zaͤhlen kommen. Um diese doppelt groͤßere Geschwindigkeit zu erlangen,
muͤßte die Kraft der Maschine also im Verhaͤltnisse von 421 zu 1405
erhoͤht werden! Wenn nun schon die dermaligen Maschinen so
schwerfaͤllig sind, und durch ihr großes Gewicht die Eisenbahnen zu Grunde
richten, was ist erst von Maschinen zu befuͤrchten, welche bei einer so
ungeheuer großen Kraft eine doppelt groͤßere Geschwindigkeit bekommen sollen?
Wir sind gewiß, daß jeder nuͤchterne Praktiker uns beistimmen wird, wenn wir
die Ueberzeugung aussprechen, daß bei dem dermaligen Stande der Kunst eine derlei
Geschwindigkeit unthunlich und unpraktisch ist.Der gelehrte Dr. Lardner hat auf diese seine Aeußerungen schon manche sarkastische
Kritiken in verschiedenen Blaͤttern, und namentlich im Mechanics' Magazine Nro. 808 hinnehmen
muͤssen. Man erinnert ihn bestaͤndig daran, daß er die
Dampfschifffahrt uͤber den Ocean ein Paar Wochen vor ihrer wirklichen
gluͤklichen Ausfuͤhrung noch fuͤr ganz
unausfuͤhrbar erklaͤrt habe. Man haͤlt ihm vor, daß er
auch hier wieder in den Fehler verfallen sey, auf unvollstaͤndige
Daten ein ganzes Raisonnement zu bauen, ein Fehler, der Mathematikern, die
keine Praktiker sind, nicht selten widerfaͤhrt. Man fraͤgt
ihn, wie er glauben koͤnne, daß die Wagen bei gleichem Baue und
gleichem Aeußeren auch gleiche Reibung haben muͤßten, da doch jeder
Kutscher wisse, daß ein Wagen sich leichter fuͤhre als ein anderer,
selbst wenn er ganz gleich gebaut ist. Man fraͤgt ihn, wie es komme,
daß, wenn der Widerstand der Luft so gar ungeheuer ist, bei den lezten
heftigen Stuͤrmen die Wagenzuͤge auf den englischen Bahnen
durch den Wind verhaͤltnißmaͤßig
nur wenig spaͤter oder fruͤher an den Stationen eintrafen, und
dergleichen mehr. Man raͤth ihm endlich, die Sache noch weiter durch
Versuche der mannigfaltigsten Art zu pruͤfen, bevor er sich zu
bestimmten Ausspruͤchen verleiten lasse.A. d. R.
–––––––––
Wir haͤngen endlich aus dem Aufsaze des Hrn. Dr.
Lardner noch das an, was darin zur
Erlaͤuterung der Instrumente, deren er sich in Gemeinschaft mit Hrn. Wood bei den verschiedenen Versuchen bediente, gesagt
ist, und was auch das Mechanics' Magazine in seiner Nr.
811 aufgenommen hat.
Instrument zur Entdekung der senkrechten Abbiegung.
– Um die Stabilitaͤt der Bahn zu pruͤfen, entschlossen wir uns,
die Wirkungen zu beobachten, welche die Raͤder beim Hinrollen auf der Bahn
auf die Schienen und deren Unterlagen hervorbringen. Hr. Wood erfand zu diesem Zweke ein Instrument, welches aus einem einfachen
Hebel bestand, dessen kuͤrzerer Arm entweder unter den Rand der Schiene oder
unter einen an der Schiene befestigten Riegelhaken gebracht wurde. Sank die Schiene
herab, so wurde der Hebelarm herabgedruͤkt, und stieg die Schiene empor, so
stieg auch der Hebelarm in Folge der groͤßeren Schwere des laͤngeren
Hebelarmes. Jede Bewegung der Schiene nach Auf- oder nach Abwaͤrts
mußte also an dem entgegengesezten Hebelarme eine entgegengesezte Bewegung erzeugen;
und da die Hebelarme von ungleicher Laͤnge waren, so wurde die senkrechte
Abbiegung der Schiene durch die Bewegung des laͤngeren Hebelarmes in einem
verhaͤltnißmaͤßig groͤßeren Maaßstabe angedeutet. Um nun diese
Abbiegungen, welche gewoͤhnlich sehr rasch und durch die auf einander
folgenden Raͤder eines Wagenzuges in groͤßerer Anzahl erzeugt wurden,
zu registriren, bediente sich Hr. Wood derselben Methode,
die bereits an mehreren anderen sich selbst registrirenden Instrumenten in Anwendung
gebracht wurde. Ein schmaler langer Papierstreifen rollte sich von einer Walze, auf
die er aufgerollt worden, auf eine andere Walze, und lief hiebei uͤber eine
Scheibe, gegen die ein an dem laͤngeren Hebelarm angebrachter Zeichenstift
druͤkte. Die Bewegungen, welche der Zeichenstift auf und nieder machte, und
welche durch die Abbiegung der Schiene hervorgebracht wurden, haͤtten, wenn
das Papier unbeweglich geblieben waͤre, nur eine senkrechte Linie auf
demselben verzeichnet; durch die Bewegung des Papieres unter dem Zeichenstifte
erzeugte jede einzelne Bewegung des Zeichenstiftes aber eine Wellenlinie, und die
Gipfel dieser Wellen deuteten die Groͤße einer jeden einzelnen Abbiegung an.
Drei solcher Instrumente wurden von Hrn. Wood auf einmal
angewendet, um die gleichzeitige Abbiegung an verschiedenen Stellen beobachten zu
koͤnnen.
Instrumente zur Messung der seitlichen und horizontalen
Abbiegungen. – Nachdem Hr. Dr. Lardner einige Zeit uͤber mit dem eben
beschriebenen Instrumente, welches, wie gesagt, nur zur Messung der senkrechten
Abbiegung der Schienen bestimmt war, experimentirt hatte, gelang es ihm, Instrumente
ausfindig zu machen, mit denen er im Stande war, auch eine aͤhnliche nach den
Seiten oder in horizontaler Richtung Statt findende Abbiegung zu messen. Diese
Instrumente bestanden aus einem zusammengesezten Hebel, durch den jede Bewegung des
kuͤrzeren Hebelarmes auf das Fuͤnfzigfache gesteigert wurde, so daß,
wenn derselbe in horizontaler Richtung um 1/50 Zoll ruͤk- oder
vorwaͤrts bewegt wurde, das Ende des laͤngeren Armes sich je nach der
Richtung der Bewegung des kuͤrzeren Hebelarmes um einen ganzen Zoll
auf- oder niederbewegte. Der kuͤrzere Hebelarm ruhte mit einer
gehaͤrteten staͤhlernen Spize auf einer kreisrunden staͤhlernen
Scheibe, welche an dem Ende eines kurzen Stabes oder Cylinders, der sich horizontal
in Fuͤhrern bewegte, angebracht war. Das andere Ende dieses Cylinders wurde
der Seite der Schiene dargeboten, an der ein gehaͤrteter staͤhlerner
Stift, welcher auf der Scheibe ruhte, befestigt war. Der in den Fuͤhrern
bewegliche Cylinder befand sich also zwischen den beiden staͤhlernen Spizen,
von denen die eine an der Schiene und die andere an dem kurzen Hebelarme angebracht
war. Der laͤngere oder Zeigerarm war mit einem Zeichenstifte ausgestattet,
durch den die Angaben des Instrumentes auf dieselbe Weise, wie an dem ersten
Instrumente des Hrn. Wood auf Papier verzeichnet wurden.
Zwei derartige Instrumente miteinander in Verbindung gebracht, gaben eine
vollkommene Darstellung der Wirkung, welche die Wagen auf die Schienen
ausuͤbten; denn es ist offenbar, daß die Schiene keine Einwirkung erleiden
konnte, welche nicht von dem einen oder dem anderen der beiden Instrumente
verspuͤrt, gemessen und registrirt wurde. Mit diesen Instrumenten wurden
mehrere hundert Bilder genommen, aus denen nicht nur die Wirkung der Wagen auf die
Schienen, sondern auch jene auf die Schienenstuͤhle, Steinbloͤke oder
Holzunterlagen hervorgingen.
Instrument zur Untersuchung der Lage der Schienen.
– Außer den angegebenen Instrumenten schlug Hr. Dr. Lardner auch noch ein anderes vor, womit
die Lage der Schienen an neuen Bahnen sowohl, als an solchen, die irgend eine Zeit
uͤber in Gebrauch gewesen, untersucht und ermittelt werden kann. An einer
geraden Bahnlinie sollen sich die beiden Schienen, auf denen die Wagenraͤder
ruhen, auf einem und demselben Niveau befinden, damit der Wagen eine vollkommen
horizontale Stellung bekomme. Eine neue Bahn soll so gelegt seyn, daß dieß wirklich
der Fall ist; nach einigem Betriebe der Bahn ist jedoch nicht zu erwarten, daß die
Schienen noch dieselbe vollkommene Lage haben. Die eine Schiene gibt haͤufig
wegen der verschiedenen Festigkeit der Unterlagen mehr nach als die andere; das
Niveau zwischen beiden geht verloren, und der Wagen steht nicht mehr so senkrecht
auf ihnen, wie dieß an einer frisch gelegten Bahn der Fall ist. Dr. Lardner gab nun ein
Instrument an, welches, wenn es langsam die Schienen entlang hingerollt wird, mit
großer Genauigkeit auf Papier verzeichnet, in welchem Grade die Schienen einer
Bahnlinie von dem gemeinschaftlichen Niveau abweichen. Das Spiel desselben laͤßt sich
leicht erklaͤren. Eine eiserne Roͤhre von beilaͤufig einem
Zolle im Durchmesser und einer der Spurweite der Bahn gleichkommenden Laͤnge
hat an ihren beiden Enden unter rechten Winkeln zwei an ihren Enden offene kurze
Schenkel. Wenn die Roͤhre in horizontale Stellung gebracht ist, so
koͤnnen die beiden kurzen Schenkel in senkrechte Stellung gebracht werden;
und wenn die horizontale Roͤhre zwischen den beiden Schienenlinien
ausgespannt ist, so werden sich die senkrechten Roͤhren oder Schenkel
unmittelbar uͤber der Mitte einer jeden Schiene befinden. Wenn nun dieses
Instrument auf einem senkrechten Rahmen fixirt, und auf Raͤder oder Rollen,
die auf den Schienen zu ruhen haben, gesezt worden, so traͤgt man Queksilber
in dasselbe ein, bis die horizontale Roͤhre ganz, und jede der beiden
senkrechten Roͤhren beilaͤufig zur Haͤlfte damit
gefuͤllt ist. Wenn die Raͤder, auf denen das Instrument ruht, auf den
Schienen stehen, so muß das Queksilber in den beiden senkrecht stehenden kurzen
Roͤhren, den Gesezen der Hydrostatik gemaͤß, auf gleicher Hoͤhe
stehen. Waͤren die beiden Schienen nicht auf gleichem Niveau, so
wuͤrde das Queksilber in der der tieferliegenden Schiene entsprechenden
Roͤhre hoͤher stehen. Wird das Instrument umgekehrt, so wird sich auch
die Stellung des Queksilbers in Bezug auf das Instrument umkehren, und in der
uͤber der tieferen Schiene befindlichen Roͤhre gleichfalls wieder
hoͤher stehen. Wenn nun das Instrument, was leicht geschehen kann, so
adjustirt ist, daß, wenn die Schienen vollkommen auf gleichem Niveau sind, die
Hoͤhe des Queksilberstandes in der einen der Roͤhren genau bekannt
ist, so wird jede Veraͤnderung, welche die Queksilbersaͤule erleidet,
waͤhrend das Instrument auf den Schienen fortgerollt wird, eine entsprechende
Abweichung der Schienen von dem Niveau andeuten; und diese Abweichung wird zweimal
so bedeutend seyn, als die Hoͤhe, um welche das Queksilber stieg oder fiel.
Damit auch dieses Instrument seine Angaben selbst registrire, brachte Hr. Dr.
Lardner auf der Queksilbersaͤule in der
Roͤhre einen Schwimmer an, der mit dem Queksilber stieg und fiel. An der
Stange dieses Schwimmers, welche sich in Fuͤhrern bewegte, befestigte er
einen Zeichenstift, der auf ein Papier, welches auf gewoͤhnliche Weise in
Bewegung gesezt wurde, die Curven verzeichnete, deren Hoͤhe uͤber
einer bestimmten Linie die Haͤlfte der Abweichung der Schienen von ihrem
gemeinschaftlichen Niveau andeutete. Unter allen den verschiedenen Instrumenten, zu
deren Erfindung die Untersuchung der Great-Western-Eisenbahn Anlaß
gab, ist keines von so allgemeinem Nuzen, wie dieses sich selbst registrirende
Nivellir-Instrument. Es ist nur zu bedauern, daß man erst so spaͤt auf
dasselbe kam, daß es nicht so vielfach angewendet werden konnte, als es zu
wuͤnschen war. Sein Nuzen wird uͤbrigens ein bleibender seyn; denn man
kann sich desselben bedienen, um zu erfahren, in welchem Zustande sich eine neu
gelegte oder eine beliebig lange Zeit gebrauchte Bahn befindet. Seine Angaben lassen
von Seite der Baucontrahenten keine Einwendungen zu. Es ist klar, daß sich dessen
Nuzen in der Praxis noch erhoͤhen laͤßt, wenn man dasselbe noch mit
zwei anderen, auf demselben Principe beruhenden Instrumenten, von denen jedes auf
einer Schiene zu laufen haͤtte, in Verbindung braͤchte. Diese beiden
Instrumente wuͤrden naͤmlich, abgesehen von dem Register, welches das
Hauptinstrument uͤber die Abweichungen der beiden Schienen von einem
gemeinschaftlichen Niveau fuͤhrt, auch noch alle die Abweichungen von dem
Niveau, welche an jeder einzelnen Schiene vorkommen koͤnnen, aufzeichnen.
Instrumente zur Messung der Schwingungen der Wagen.
– Quer uͤber den Boden des Wagens laͤßt man von einem Schlage
zum anderen eine eiserne Roͤhre laufen, von der aus an jedem Schlage ein
senkrechter Arm auf ungefaͤhr 12 Zoll Hoͤhe emporsteigt. Der
horizontale Theil dieser Roͤhre wird mit Queksilber gefuͤllt, und zwar
so, daß das Queksilber auch noch auf einige Zoll uͤber den Winkel, den die
Roͤhre bildet, in den senkrechten Roͤhren emporreicht. Die Einrichtung
ist also derjenigen aͤhnlich, welche an dem Instrument zum Messen des
Niveau's der Schienen getroffen ist. Die Hauptunregelmaͤßigkeit in der
Bewegung der Eisenbahnwagen besteht in einer seitlichen Schwingung zwischen den
Schienen, und diese wirkt unmittelbar auf die Queksilbersaͤule in der
Roͤhre, so daß diese Saͤule in den senkrechten Roͤhren in dem
Maaße schwanken wird, als die seitlichen Schwingungen des Wagens groß sind. In einem
der senkrechten Roͤhrenarme ist auf dem Queksilber ein Schwimmer anzubringen,
dessen Stange mittelst eines Zeichenstiftes auf die oben angegebene Weise die
einzelnen Schwingungen auf Papier verzeichnet. – Die Wagen haben aber auch
noch eine andere Schuͤttelbewegung, welche zum Theil aus der seitlichen
Schwingung, zum Theil daraus erwaͤchst, daß die eine oder die andere Seite
des Wagens sich abwechselnd auf und nieder bewegt, sey es, daß dieß durch die
Unregelmaͤßigkeiten des Niveau's der Schienen, oder dadurch veranlaßt wird,
daß die konischen Radkraͤnze in Folge der seitlichen Schwingungen an den
Schienen hinauf oder herab steigen. Diese Schuͤttelbewegung bewirkt, daß ein
an der einen oder anderen Seite des Wagens befindlicher Koͤrper abwechselnd
und in entsprechenden Zwischenzeiten um eine entsprechende Streke auf und nieder
bewegt wird. Diese Bewegung nun wurde auf folgende Weise gemessen. Zur Seite der
Wagen wurde einem der Schlaͤge zunaͤchst ein Heberbarometer angebracht, welcher aus
einer eisernen Roͤhre von beinahe einem Zoll im Lichten bestand. Dieser
Barometer stieg oder fiel in dem Maaße, als die Seite des Wagens emporstieg oder
herabsank, und dadurch ward dem Queksilber eine senkrechte Hin- und
Herbewegung mitgetheilt. Ein in dem kuͤrzeren Schenkel des Hebers
untergebrachter Schwimmer verzeichnete die Schwingungen gleichfalls wieder auf
Papier. – Abgesehen von den beiden angefuͤhrten Bewegungen sind die
Eisenbahnwagen gleich anderen Wagen mehr oder minder abwechselnden senkrechten
Stoͤßen des ganzen Kastens unterworfen, die gleichfalls gemessen werden
mußten, obschon sie von allen den Unregelmaͤßigkeiten der Wagenbewegung die
kleinsten waren. Zu diesem Zweke nun diente ein in der Mitte des Wagens angebrachter
kleiner, sich selbst registrirender Heberbarometer. – Alle diese drei
Instrumente lassen sich an einem und demselben Gestelle anbringen; ihre drei
Zeichenstifte haben auf ebensoviele Scheiben, uͤber die sich das Papier
bewegt, zu wirken. Die Papierrollen wurden saͤmmtlich mit einer und derselben
Kurbel in Bewegung gesezt, indem diese Kurbel auf eine Schneke und auf ein
Raͤderwerk wirkte, welches so eingerichtet war, daß sich saͤmmtliche
Papiere mit gleicher Geschwindigkeit uͤber die entsprechenden Scheiben
bewegten: vor jeder dieser Scheiben befand sich ein Stempel mit dem Buchstaben,
welcher die Art der auf das Papier verzeichneten Bewegung andeutete. Alle diese
Stempel waren an einer gemeinschaftlichen Stange befestigt, und ließen sich mit
einem Male mittelst des zu diesem Zweke angebrachten Hebels in Bewegung sezen. Eine
an dem Fenster des Wagens befindliche Person druͤkte in dem Momente, wo der
Wagen an einem Viertelmeilenzeichen voruͤberfuhr, mit der Hand auf den Hebel,
und druͤkte dadurch den entsprechenden Buchstaben auf das uͤber die
Scheibe laufende Papier. Das Papier wurde demnach durch die Buchstaben in
Raͤume, welche den einzelnen Viertelmeilen gleichkamen, getheilt. Die Angaben
dieses Instrumentes fallen so zur Genuͤge aus, daß man sich nach einem Blike
auf die von ihm gelieferten Bilder im Allgemeinen mit großer Sicherheit uͤber
den Zustand dieser oder jener Streke der Bahn aussprechen kann. An einer neuen Bahn
z.B. ist mit dem Instrumente der Uebergang von einem Durchstiche an einen Damm
sogleich zu erkennen, indem an lezterem wegen der Senkungen eine groͤßere
Unregelmaͤßigkeit der Oberflaͤche zu entstehen pflegt.