LXX. Verbesserungen im Oberbau der Eisenbahnen, durch welche die ursprüngliche richtige Lage der Schienen bei dem Langschwellensystem gesichert wird. Aus dem Practical Mechanic's Journal, April 1849, S. 1. Mit Abbildungen auf Tab. VI. Verbesserungen im Oberbau der Eisenbahnen. Neben den großen Vortheilen, welche das neue Locomotivensystem darbietet, besteht der nicht geringe Nachtheil, daß Bahnen, welche mit den kolossalen und schweren neuen Maschinen befahren werden, sich unverhältnißmäßig schnell abnützen und unbrauchbar werden. Es ist deßhalb an der Zeit, auf Mittel zu denken, durch welche dieser Nachtheil von Grund aus gehoben wird, und wodurch diejenigen Bahnen, welche mit Rücksicht auf diese Mittel gelegt oder umgelegt wurden, vor zu rascher Abnützung geschützt werden, wobei zugleich ihre Beständigkeit (richtige Lage) gesichert seyn muß, selbst wenn dieselben mit den heutzutage gebräuchlichen schweren Maschinen befahren werden. Dieses Ziel ist durch eine zweckmäßige Abänderung des Langschwellensystems zu erreichen. Die Beantwortung der vorgelegten Frage scheint schwierig, wenn dieselbe recht ins Auge gefaßt wird; denn wie sollte man erwarten können, daß 50, 60 oder 70pfündige Schienen, die für Maschinen von 10–14 Tonnen bestimmt sind, in den Zustand zu versetzen seyen, daß sie die Stöße der neuen Maschinen, welche 25 Tonnen wiegen, aushalten. Die Fingerzeige in Betreff der Zerstörung der Bahnen sind aber bereits zu deutlich geworden, als daß sie noch länger übersehen werden könnten, und in der That muß etwas gethan werden, um die ungeheuren Unterhaltungskosten der Bahnen ein für allemal zu verringern. Die bloße Achsenreibung der Wagen, oder die Kraft, um dieselben auf einer ganz horizontalen Bahn zu bewegen, beträgt nicht über 4 Pfund per Tonne; in der Praxis aber wurde gefunden, daß der Totalwiderstand sich auf 8–25, ja sogar auf 30 Pfund für die Tonne beläuft. Auf diese Weise haben wir einen Verlust von 4–26 Pfund, welcher der Reibung zwischen den Rädern und Schienen, der schlechten Schienenverbindung, dem Durchbiegen der Schienen und überhaupt, Constructionsfehlern zuzuschreiben ist. Ferner haben wir einen Theil dieses Verlustes der großen Eile zuzuschreiben, mit welcher unsere schweren Locomotiven jetzt gehen; denn wenn die Bahnlinie einmal eine Beschädigung erlitten hat, so nimmt das Uebel immer zu, weil die Räder von einer Unebenheit auf die andere springen. Bei allen Bahnlinien mit Querschwellen entsteht ein großer Verlust durch die ungleiche Tragfähigkeit der verschiedenen Stellen. Versuche haben gezeigt, daß die Durchbiegung der Schienen bei einer gegebenen Belastung auf den Zwischenschwellen viermal so groß ist, als auf den Verbindungsschwellen, wodurch die hüpfende Bewegung bedeutend vermehrt wird; denn es ist nicht möglich, daß ein Wagen sanft und ruhig über eine Bahn gehen kann, deren Elasticität sich beständig ändert. Verhältnißmäßig schwache Schienen mit gut construirter Vereinigung ihrer Enden (Fugen oder Stößen) sind starken Schienen bei weitem vorzuziehen, bei welchen die Fugen mangelhaft ausgeführt und nicht gehörig gesichert sind. So sind und bleiben die leichten Schienen der breitspurigen Bahnen, welche auf Langschwellen liegen, immer mechanisch vollkommener, als die schmalen Bahnen mit Schienenstühlen und Querschwellen. Ein ungenügendes Unterrammen der Querschwellen trägt ebenfalls viel zu der schnellen Zerstörung der Eisenbahnen bei. Die Querschwellen sind oft zu weit von einander entfernt, und zu schmal, so daß sie bedeutend in den Bahnkörper einsinken, und die kostspielige Operation des Unterrammens öfters nothwendig wird. Zu diesen Fehlern kommt nun noch das Faulen der hölzernen Querschwellen, gegen welches bis jetzt kein genügendes Schutzmittel angewandt wurde. Bei der Eastern-Counties-Eisenbahn beträgt das Capital, welches allein in den Schwellen steckt, nahezu an 200,000 Pfund Sterling; und bei der letzten Untersuchung dieser Linie stellte sich heraus, daß alle diese Schwellen in fünf Jahren erneuert werden müssen, was, die Schwelle mit dem Legen zu 5 Shilling gerechnet, eine Auslage von circa 250,000 Pfd. Sterl. verursacht. Daß man sich bei diesem Abgange an Schwellen nicht verrechnet hat, beweist die Thatsache, daß sie oft drei Jahre nach dem Legen schon gänzlich verfault sind, besonders in der Kalkformation, oder da, wo sie einem starken Wechsel von Nässe und Trockenheit ausgesetzt sind. Hr. Robert Stephenson war vollständig von der Größe des herannahenden Schadens überzeugt, als er in dem Hause der Gemeinen erklärte, daß wenn man das vermehrte Gewicht und die vergrößerte Eile auf den Eisenbahnen beibehält, die Bahnlinien nothwendig bald neu gelegt werden müssen. Es gibt nun zwei Mittel die fraglichen Schwierigkeiten zu verringern oder zu beseitigen: entweder die Einführung von leichten Locomotiven, oder ein anderes Legen der Bahnschienen. In Betreff der großen Locomotiven finden wir, daß dieselben hinsichtlich ihrer Wirkung vortheilhafter sind, als die kleinen, vorausgesetzt daß beide vollständig belastet sind. Es scheint daher, daß die ersteren in commercieller Beziehung den Anforderungen besser entsprechen, wenn nämlich ihr Gewicht und ihre Geschwindigkeit nicht größer sind, als sie der Beständigkeit und Dauer der Bahn wegen seyn dürfen. Da aber große Maschinen nicht immer so viel zu ziehen haben, daß ihre ganze Kraft angewendet werden könnte, so können leichte Maschinen für den Transport oft zweckmäßiger seyn, während ihr zerstörender Einfluß auf die Bahn gegen die großen Locomotiven fast als Null zu betrachten ist. Nach der commerciellen Rechnung kann die Geschwindigkeit der Maschine in dem Maaße vergrößert werden, als ihr Gewicht abnimmt, während schwere Maschinen immer ausschließlich für den Gütertransport und andere langsame Züge gehalten werden sollen. Da jedoch die schweren Maschinen bereits so häufig sind, so wollen wir zu der Betrachtung der neuen Verbesserungen übergehen, durch welche die Stabilität und Dauer der Bahn bedeutend gewinnt. Für Bahnlinien, bei welchen Schienenstühle in Anwendung sind, müssen letztere lang und schwer seyn, um der Hebelwirkung der Schienen widerstehen zu können, durch welche die Stühle losgerissen werden, wenn die Schienen Seitenstöße von den Treibrädern bekommen. Keine Anordnung der Schienenstühle, selbst eine ungemeine Vergrößerung derselben, kann jedoch die Abnützung der Schienen in ihrem Lager beseitigen. Um diesen Schaden zu heilen, muß mit den Schienenstühlen alles verworfen werden. Die Abbildungen Fig. 17–22 zeigen auf welche Weise eine sehr große Stabilität der Bahn erreicht werden kann, und zwar mit Kosten, welche diejenigen der gewöhnlichen Bahnen wenig überschreiten. Fig. 17 ist ein Querschnitt einer einzelnen Schiene mit ihrer hölzernen Langschwelle. Letztere besteht aus zwei hölzernen Balken von 7 Zoll im Quadrat, welche neben einander gelegt sind, und eine Nuth zur Aufnahme der Hauptmittelrippe an der Schiene haben. Die Schiene hat einen kreuzförmigen Querschnitt und die beiden Balken sind durch Schrauben mit einander verbunden, welche durch dieselben und die Hauptrippe gehen, die auf solche Weise zwischen den beiden Balken festgespannt ist. Die horizontale Flansche an der Schiene gibt derselben die beste Auflage auf dem Holzwerke, während die Verbindung desselben mit der Mittelrippe, durch das Doppeleck an der Rippe, und die Nuthen im Holze das Ganze so fest machen als wenn es aus einem einzigen Stück bestünde. Um das Losewerden zu verhindern, welches so gewöhnlich bei den eisernen Nägeln der Schienenstühle eintritt, müßte die ganze tragende Oberfläche der Schiene in Theer gesetzt werden, damit die Verbindung des Holzes mit dem Eisen eine solche wird, daß sich unmöglich Rost ansetzen kann. Fig. 18 ist ein Querdurchschnitt derselben Bahnlinie, aber durch die Stelle wo die Schienen zusammenstoßen. Aus demselben sind die Endplatten ersichtlich, welche die Verbindungsstellen noch mehr sichern. Diese Befestigungsweise ist eine Erfindung des Hrn. Adams, welcher sich dieselbe vor einiger Zeit patentiren ließ. Sie besteht aus 3/8zölligen geschmiedeten Platten von 10 Zöll Länge, welche oben rechtwinkelig umgebogen sind, so daß sie 1 1/2 Zoll breit über die Kanten der Balken greifen. Dieser umgebogene Theil kommt so zwischen das Holz und die Basis der Schiene zu liegen. Der verticale Theil ist so hoch, daß er den Zwischenraum zwischen dem Doppeleck an der Hauptrippe der Schienen und der auf dem Holze aufliegenden Schienenbasis ausfüllt. Eine Dreiviertelzoll starke Schraube geht durch die Mitte der beiden Verbindungsplatten, wo sich die Schienenfuge befindet, so daß die halbe Dicke der Schraube in der einen, und die zweite Hälfte in der andern Schiene liegt. Die Dimensionen der vorgeschlagenen Schienen sind: Breite der des Rad tragenden Oberfläche 2 3/4 Zoll; Breite der auf dem Holze aufliegenden Basis 6 Zoll; Dicke der Hauptrippe 5/8 Zoll; Höhe der Schiene über der Schwelle 2 1/2 Zoll; Höhe der ganzen Hauptrippe von der Schienenbasis an 4 6/10 Zoll. Die perspectivische Ansicht, Fig. 19, stellt ein Stück der Bahn mit den hölzernen Verbindungsbalken dar, welche mit Hülfe von eisernen Verbindungsstangen die beiden Schienenreihen mit einander vereinigen. Diese querliegenden Verbindungsbalken haben 7 Zoll im Quadrat, und sind je fünfzehn Fuß weit von einander entfernt. Die Fugen oder der Stoß der Langschwellen wechselt mit den Schienenfugen, so daß die Stärke dieser aus Holz und Eisen vereinigten Schienen überall möglichst gleich wird. Statt der Erd- oder Verbindungsplatten am Schienenstoße könnte man auch die Schienenenden so einrichten, daß sie sich gegenseitig halten; man dürfte nämlich nur den vorstehenden Theil an der einen Schienenrippe in eine gleiche Vertiefung der folgenden eintreten lassen. Für je 15 Fuß Bahnlänge sind ein hölzerner Verbindungsbalken, eine eiserne Verbindungsstange und zehn Verbindungsschrauben nothwendig. Eine andere Anordnung des Langschwellensystems zeigen Fig. 20 und 21. Die Schiene hat hier einen andern, einfach Tförmigen Querschnitt, mit einer vier Zoll breiten Bodenplatte. In diesem Falle müßten die Langschwellen 8 Zoll im Quadrat erhalten. Sie würden wie vorhin mit einander verbunden, und jede müßte eine tiefe Nuth zur Aufnahme der Fußplatte der Schiene bekommen. Die ganze Höhe der Schiene beträgt nur vier Zoll. Die Verbindungsplatten, bei A, A punktirt dargestellt, sind 12 Zoll lang und einen Zoll dick, weil sie weniger hoch als beim ersten Systeme sind. Fig. 21 zeigt einen Theil der Bahn in perspectivischer Ansicht. Die Verbindungsschrauben der Langschwellen gehen durch die Mitte (d.h. auf halber Höhe) derselben; bei jeder Schienenfuge aber geht die Schraube durch die Mitte der Schiene, wie dieß in Fig. 20 durch punktirte Linien angezeigt ist. Das Wesentliche dieser Eisenbahnen ist die Gleichmäßigkeit ihrer Tragkraft; denn jeder Zoll derselben ist gleich steif. Sind dieselben einmal richtig und auf guten Grund gelegt, so ist kein Zweifel daß sie eine sehr große Beständigkeit haben, so daß alle Unterhaltungskosten wegfallen. Es wird keine losen Keile und Nägel mehr, noch wackelige Schienenstühle oder zersprungene Querschwellen geben, wie eine solche in Fig. 22 abgebildet ist. Da bei allen Planen dieser Art die Kosten zuerst in Anschlag kommen, so theilen wir folgende Vergleichung zwischen dem neuen Systeme und der jetzt in Süd-England gebräuchlichen Art die Bahnen zu legen mit. Für beide Arten setzen wir gleiche Umstände in Bezug auf die Lage der Bahn und die Schwere der Züge voraus. Altes System. Für je fünfzehn Fuß Bahnlänge: Cwt. Qrs. Pfd. Sh. P. Pf. St. Sh. P.   2 fünfzehn Fuß lange Schienen         (92 Pfd.) 8 0 24 à 6   6 = 2 19 1   2 Verbindungsschienenstühle         (55 Pfd.) 0 3 27 à 4 10 = 0   4 5   8 gewöhnliche Schienenstühle         (30 Pfd.) 2 0 16    „   „  = 0   9 8   5 Schwellen à 5   6 = 1   7 6 20 Nägel   2 2 10 Keile   1 0 ––––––––––––––––––––––––––––––––    5 Pfd. Sterl. 3 Sh. 10 P. Neues System. Für je fünfzehn Fuß Länge: Pfd. Sterl. Sh. Pence. 2 Langschwellen 15' (14'' × 7'') = (20', 5')       à 2 Sh. 2   0    10 1 Querholz 4' (7'' × 7'') = (1', 4') à 2 Sh. 0   2  8 1/2 2 Schienen (100 Pfd. per Yard) 8 Cwt. 3 Qrs.       20 Pfd. à 10 Pfd. Sterl. 6 Sh. 2 16     3 4 Verbindungsstücke 12'' × 4 3/4'' × 1/2'', 32 Pfd.        à 1 Pence   2     8 1 Verbindungsstange 6' 6'' lang, 11 Pfd. 10 Uz.        à 1 1/2 Pence   1 5 1/2 8 Schrauben, 29 Pfd. à 1 5/8 Pence 0   3    11 –––––––––––––––––––––– Pfd. Sterl. 5   7    10                     oder 1897 Pfd. St. 17 Sh. 4 Pence für die engl. Meile. Wenige Ingenieure werden bestreiten, daß die beste jetzt existirende Bahn die Great-Western Eisenbahn ist. Beim Entwurf dieser Bahn nahm sich Hr. Brunel vor, den möglich besten Weg herzustellen, ohne auf die Kosten Rücksicht zu nehmen, und dieß ist ihm gelungen. Sein Plan läßt indeß zwei Einwürfe zu, nämlich daß es schwierig ist diejenigen Schrauben an ihrer Stelle zu erhalten, welche die Schienen niederhalten sollen, und daß die angewandten Schienen nur einen kleinen Querschnitt haben. Durch den beschriebenen neuen Plan werden alle von Hrn. Brunel erzielten Vortheile ohne so ungeheure Kosten erreicht. Bis jetzt wurden die Mittel um die Schwellen vor zu raschem Faulen zu schützen, noch nicht so berücksichtigt wie es seyn sollte. Wenn die Eisenbahndirectoren aber nun die Entdeckung machen, daß das Fundament ihrer Bahnen unterwühlt ist, werden sie sich wohl entschließen, auf eine conservirende Zubereitung der Schwellen etwas zu verwenden. Das für Bahnen dieser Art geeignetste Holz ist Quebec-Eiche, oder amerikanische Pechtanne; keines von beiden kann jedoch bei ihrer Lage, halb in und halb außer der Erde, lange einer eintretenden Fäulniß widerstehen. Wir betrachteten schon längst das Langschwellensystem als ein wirksames Ersatzmittel für die getrennten Steinblöcke, an welchen viele Ingenieure mit so großem Eigensinne hingen. Steinunterlagen entbehren aller Elasticität, und nur ein ganz steinerner Weg könnte noch härter seyn, mehr Stöße verursachen und die Reisenden noch mehr belästigen. Wir bemerken noch, daß das neue System bereits auf einer kurzen, regelmäßig befahrenen Strecke ausgeführt ist. Die Vergleichung der Anlagekosten mit den Kosten des alten Systems zeigt, daß der Unterschied höchst unbedeutend ist, während die Aussichten auf ein Verbleiben der Bahn in gutem Zustande verdoppelt sind. Da sich die Probe erfolgreich zeigte, so dürfte der Zeitpunkt einer verbreiteteren Einführung dieses Bahnsystems nicht mehr ferne seyn.