XXXVI. Erklärung des dem John Birkinshaw, auf den Eisenwerken zu Bedlington in der Grafschaft Durham ertheilten Patentes auf eine Verbesserung in Verfertigung der hämmerbaren Eisenschienen zu Eisenbahnen, wodurch sowohl die Gestehungs-Preise verringert, als die Ausbesserungs-Kosten der gebrochenen Eisenschienen erspart werden. Dd. 28. Oktober 1820. Aus dem Repertory of Arts, Manufactures et Agriculture. N. CCXXXII. September 1821. S. 206. Mit Abbildungen auf Tab. IV. Birkinshaw über Eisenschienen zu Eisenbahnen. Ich erklaͤre, daß meine Erfindung hiermit treulich beschrieben, und durch die angehaͤngten Zeichnungen gehoͤrig erlaͤutert ist. Meine Erfindung besteht in der Anwendung von geschlagenen oder haͤmmerbaren eisernen Stangen oder Eisenschienen von besonderer Form, statt der bisher gebraͤuchlichen Eisenschienen von Gußeisen. Da Gußeisen seiner Natur nach so sproͤde ist, so zeigte die Erfahrung, daß man die zu Eisenbahnen bestimmten Schienen stark genutz machen muͤsse um wenigstens sechs mal so viel Last zu tragen, als uͤber sie hingefahren werden soll. Dadurch wurden aber die urspruͤnglichen Gestehungs-Kosten der Eisenbahnen bedeutend vermehrt, oder, wenn man die Schienen zu gering machte, entstand durch die Nothwendigkeit haͤufiger Ausbesserung eine schwere Last von Ausgaben fuͤr den Besizer. Um diesen Gruͤnden gegen die Eisenbahnen zu begegnen, erfand ich Schienen aus geschlagenem oder hammerbarem Eisen, deren urspruͤngliche Gestehungs-Kosten sich geringer belaufen als die der gewoͤhnlichen Eisenbahn-Schienen aus Gußeisen, und die zugleich im Verlaufe von mehreren Jahren wenig oder gar keine Ausbesserungskosten verursachen. Die Schienen oder Stangen meiner Erfindung bestehen aus Prismen, deren Seiten aber eben nicht flach seyn duͤrfen. Fig. 1 und 2. Taf. IV. zeigen die Durchschnitte der auf diese Weise gebildeten Schienen. A ist die obere Flaͤche, auf welcher das Rad des Wagens laͤuft; sie ist etwas convex, um weniger Reibung zu verursachen. B ist der untere Theil, welcher auf den stuͤzenden Bloͤken, Stuͤhlen, Baͤnken, Fuͤßen oder Gestellen ruht, die auf den Ruhern aufgesezt sind. Die Keilform waͤhlte ich darum, weil die Staͤrke der Schiene immer im Verhaͤltnisse zum Quadrate ihrer Breite und Tiefe steht. Daher besizt diese Form alle Staͤrke eines Wuͤrfels, der ihrem Quadrate gleich ist, obschon sie nur die Haͤlfte Metalles haͤlt, und folglich nur die Haͤlfte kostet. Man erhaͤlt ferner noch hinlaͤngliche Staͤrke, und die Menge des noͤthigen Metalles wird noch mehr verringert, wenn man die Stangen oder Schienen an ihren Seiten concav macht, wie in Fig. 3 und 4. Fig. 3. ist wirklich jene Form, welche ich zum Baue von Eisenbahnen jeder anderen vorziehe, obschon ich auch das Prisma oder die Keilform in allen Abaͤnderungen derselben als den Grundsaz in Anspruch nehme, auf welchem mein Patent beruht. Die Art, auf welche ich diese keilfoͤrmigen Schienen aus geschlagenem Eisen mache, ist folgende. Ich lasse die gehizten Eisenstangen durch Walzen laufen, welche an ihrer Peripherie mit Furchen oder Einschnitten von der beliebigen Form, welche die Schiene erhalten soll, versehen sind. Ein solches Paar Walzen stellt Fig. 5. dar. Obschon ich diese Methode als das beste Verfahren zur Erzeugung von Schienen aus geschlagenem Eisen empfehle und befolge, so nehme ich doch nicht die Erfindung dieser Methode, die Eisenschienen nach irgend einer beliebigen Form so zu modeln, in Anspruch, sondern ich beschraͤnke mich bloß auf das Recht, keilfoͤrmige Eisenschienen aus geschlagenem Eisen zum Behufe dir Eisenbahnen (railways or rail roads) von jeder Laͤnge zu verfertigen und zu verkaufen. Die Vortheile meiner verbesserten Eisenbahnen aus geschlagenem Eisen bestehen 1) in ihrer Wohlfeilheit: ihre urspruͤnglichen Gestehungskosten sind geringer als die der gewoͤhnlichen aus Gußeisen; 2) koͤnnen die Schienen hier von bedeutender Laͤnge seyn (ich empfehle 18 (engl.) Fuß), wodurch der Nachtheil der vielmaligen Verbindungen beseitigt wird, und folglich auch der vielmaligen Stoͤße oder Preller, welchen die Wagen ausgesezt sind, wenn sie uͤber diese Verbindungen weglaufen, wodurch der ganzen Vorrichtung viel Nachtheil erwaͤchst. Und, um noch mehr den Nachtheilen der Verbindungen an den Eisenbahnen abzuhelfen, schlage ich vor, die Enden der Schienen, so wie diese eingelegt werden, zusammen zu schweißen, so daß sie eine Schiene von bedeutender Laͤnge aus einem Stuͤke bilden. Urkunde dessen etc. Bemerkungen des Patenttraͤgers. Die Eisenbahnen aus gegossenem Eisen wurden, wie man sagt, in England um das Jahr 1786. als Verbesserung der Holzbahnen (Tram or wooden railway) eingefuͤhrtStevenson's Report on the Edinburgh Rail-way dd. 28. Dezember 1818. S. 7.. Damals wurden die Schienen flach gemacht, oder ungefaͤhr 4 Zoll breit, mit einem an der aͤußeren Seite hervorstehenden Rande. Seit einigen Jahren hat man auf den Hauptkohlenwerken des noͤrdlichen England diese Art von Bahnen gaͤnzlich aufgegeben, und dafuͤr die Kantenbahnen, (edge-rails) eingefuͤhrt, welche aus 3–4 Fuß langen Stangen aus Gußeisen bestehen, die oben, wo das Rad aufsizt, (for the seat of the wheel) 2 1/2 breit, und 5 bis 7 Zoll, nach der Last, die darauf gefahren werden soll, tief sind. Nach den neuesten Versuchen ist es erwiesen, daß ein Pferd auf einer Kantenbahne weit groͤßere Lasten foͤrdern kann, als auf einer Randbahne (tramway) im Verhaͤltnisse, wie 10:7. Diese Versuche wurden auf einer hierzu gereinigten Randbahne angestellt. Hr. Rob. Stevenson sagt in dem eben angefuͤhrten Berichte S. 24. 25. „Der Berichterstatter wurde durch seine eigenen Beobachtungen und durch die Ansichten folgender Herren von dem Gewerbe selbst, die so guͤtig waren ihm ihre Meinung mitzutheilen, naͤmlich der HHn. Wilson zu Troon; Bald zu Allda; Landale zu Charlestown; Grive zu Sheriff-Hall; Buddle zu Newcastle, welche nicht bloß wissenschaftlich, sondern auch praktisch mit diesem Gegenstande bekannt sind, auf den Schluß geleitet, daß Randbahnen (plate rail) nicht nur groͤßere Reibung erzeugen, sondern auch die Raͤder mehr der Gefahr aussezen, von Steinen und Schutt aufgehalten und gehindert zu werden.“ Da Gußeisen im fluͤßigen Zustande sich in alle moͤgliche Gestalten und Formen bringen laͤßt, so kann der Maschinist bei Verfertigung der Eisenbahn dem Rade nicht nur die gehoͤrige Breite der Flaͤche zu seinem Laufe darbiethen, sondern den noch uͤbrigen Theil des Metalles dazu verwenden, daß jene Form hervortritt, welche er zum Tragen des darauf hinzurollenden Gewichtes am meisten geeignet findet. Daher machte man so allgemeinen Gebrauch von dem Gußeisen bei den Eisenbahnen. Dagegen muß man aber auf der anderen Seite auch bedenken, daß durch das staͤte Ergaͤnzen der gebrochenen Schienen, was bei der Bruͤchigkeit des Materiales, aus welchem sie bestehen, unvermeidlich ist, immerwaͤhrende und bedeutende Ausgaben statt haben muͤssen, wenn anders nicht die Bahn stark genug gebaut ist, um ohne allen Nachtheil den Stoͤßen und Schlaͤgen widerstehen zu koͤnnen, welchen sie auf eine ganz unvermeidliche Art ausgesezt ist, und welche es nothwendig machen, daß man sie sechs mal schwerer anlegt, als sonst noͤthig gewesen waͤre. Die Idee, geschlagenes Eisen statt des Gußeisens zu den Schienen fuͤr Eisenbahnen anzuwenden, entstand in dem Patenttraͤger zuerst bei Durchlesung von Stevenson's Bericht uͤber die Edinburgher Eisenbahn. S 26. dieses Berichtes bemerkt er: „Ein Punkt jedoch verdient hier besonders beachtet zu werden, da wahrscheinlich die hoͤchsten Vortheile des Bahnsystemes sich von demselben erwarten lassen, und dieser ist Anwendung des geschlagenen Eisens statt des Gußeisens auf die Eisenbahnen.“ „Drei (engl.) Meilen und eine halbe wurden vor ungefaͤhr 8 Jahren auf Lord Carlisle's Werken, zu Tindal-Fell, in Cumberland mit einer Eisenbahn aus geschlagenem Eisen vorgerichtet, wo zugleich auch eine Eisenbahn von Gußeisen auf zwei Meilen laͤuft: man fand die Eisenbahn aus geschlagenem Eisen in jeder Hinsicht besser, als die aus Gußeisen.“ „Versuche mit Eisenbahnen aus geschlagenem Eisen wurden auch auf Hrn. Taylor's Werken zu Ayr, und auf Sir John Hope's Werken zu Pinkie gemacht; und diese geschlagenen Eisenbahnen sind, wie bei Tindal-Fell, nicht bloß im Ganzen in Hinsicht ihrer Gestehungskosten um ein Bedeutendes wohlfeiler, als jene aus Gußeisen, sondern auch weit weniger den Zufaͤllen ausgesezt.“ „Wenn man Schienen aus geschlagenem Eisen anwendet, so lassen sich die Verbindungen leicht bewerkstelligen, ungefaͤhr 12 Fuß von einander, und drei Untersaͤze kommen im Durchschnitte auf jedes Verbindungspaar.“ Der Patenttraͤger ersuchte den Agenten am Kohlenwerke des Grafen Carlisle zu Tindal Fell, ihm zu sagen, wie viel die dort angelegte Eisenbahn kostete, und auch seine Bemerkungen, welche er uͤber die beiden Arten derselben sowohl in Hinsicht auf Ersparung als in jeder anderen Ruͤksicht gemacht haben mochte, mitzutheilen. In einem im Mayen 1819. von ihm erhaltenen Briefe sagt er: „Unsere Bahnen sind 1 1/2 Zolle im Gevierte, stehen auf Steinen von ungefaͤhr 10 Zollen im Gevierte, und liegen 3 (engl.) Fuß weit von einander Loch auf Loch. Sie tragen 4 Tonnen, und haben uns, was jene von geschlagenem Eisen betrifft, nie noch eine andere Auslage verursacht, als das Umlegen.“ „An dem Eisen selbst kann ich nicht die mindeste Veraͤnderung gewahr werden, obschon es bereits acht Jahre lang liegt. Das Gußeisen macht taͤglich neue Ausgabe; alle Tage ist etwas daran gebrochen.“ Diese Auskunft wurde im May 1819. gegeben; im September 1820. untersuchten zwei Herren vom Gewerbe aus Newcastle diese Bahnen, und ihr Bericht bestaͤtigte vollkommen obige Versicherung. Der Haupteinwurf, den man gegen Eisenbahnen aus geschlagenem Eisen machen kann, ist der, daß sie zu sehr dem Verderben ausgesezt sind, leichter rostig werden oder sich oxidiren, als jene aus Gußeisen: allein das Resultat achtjaͤhriger Erfahrung auf dem Kohlenwerke zu Tindal Fell beweißt auf das deutlichste die Unrichtigkeit dieser Voraussezung. Gegen die bisher gebraͤuchliche Form der Schienen aus geschlagenem Eisen (sie war allgemein ein Parallelopiped) kann man zwei Einwendungen machen: theils, daß die Schmaͤle der Oberflaͤche der Schiene, im Vergleiche zum Reife des Rades des Wagens, so bedeutend ist, daß Rad und Schiene zugleich sich abnuͤzen muͤssen; theils daß, wenn man die Schiene so breit macht, daß obiger Einwurf gehoben ist, ein neuer Einwurf dadurch entsteht, daß man die Schwere der Bahn in diesem Falle so sehr vermehren muͤsse, (die Staͤrke derselben ist wie die Breite, und das Quadrat der TiefeOben hieß es „Quadrat der Breite und der Tiefe.“ A. d. Ueb.) daß dann die Kosten derselben bis zum Verbothe ihrer Anwendung steigen wuͤrden. Zur Beseitigung dieses lezteren Einwurfes wurde die Eisenbahn so vorgerichtet, wie sie in gegenwaͤrtiger Erklaͤrung dargestellt ist. Sie gibt dem Rade dieselbe Oberflaͤche, wie die Bahnen aus Gußeisen; erspart die Auslagen, die durch die Gebrechlichkeit des lezteren entstehen, und erlaubt es durch ihre Form sie so leicht zu machen, daß die Gestehungskosten einer Eisenbahn aus geschlagenem Eisen geringer werden als in einer Eisenbahn aus Gußeisen. Die Vortheile, welche aus dieser Art Einrichtung einer Eisenbahn hervorgehen, lassen sich auf folgende zuruͤkfuͤhren. 1. Die Gestehungskosten einer Eisenbahn aus geschlagenem Eisen sind geringer als die einer Bahn von gleicher Staͤrke aus Gußeisen. 2. Da die Schienen in einer Laͤnge von 9, 12, 15 oder 18 Fuß, und noͤthigen Falles selbst noch laͤnger gefertiget werden koͤnnen, wird die Zahl der Verbindungen vermindert, und dadurch, großen Theils, auch der Nachtheil, welchem die kurzen jezt gebraͤuchlichen Schienen so sehr unterliegen, die Stoͤße naͤmlich und die Schlage der daruͤber hinrollenden Wagen. 3. Um dem Unheile abzuhelfen, welches durch unvollkommene Verbindung der Schienen entsteht, wurde das Anschweissen der Enden derselben angenommen, wodurch die Schiene ohne alle bisherige Verbindung so lang werden kann, als die ganze Strasse. 4. Daraus folgt, daß auf diesen Eisenbahnen der durch das Stoffen der Wagen an den Verbindungen entstehende Verlust an Kohlen, der Nachtheil, den die Raͤder, die Wagen und die ganze Vorrichtung selbst dadurch erleiden, wenn nicht gaͤnzlich beseitigt, doch bedeutend vermindert werden. Fig. 7–8. sind Durchschnitte der bisher gebraͤuchlichen Eisenschienen. Fig. 9. ist eine andere Form, welche unter einigen Verhaͤltnissen, mit Vortheil angewendet werden kann. Fig. 10, 11, 12, 13, 14 und 15 sind Wagen in einer Reihe auf der Patenteisenbahn. Fig. 16, 17, 18 stellt die unebene Oberflaͤche einer Eisenbahn aus Gußeisen dar. Fig. 19. zeigt die. Eisenbahn aus geschlagenem Eisen von der SeiteDer Uebersezer glaubt, daß der Hr. Verfasser einen dritten Einwurf gegen seine neuen Eisenbahnen unberuͤhrt ließ, naͤmlich den, daß der Keil, den er hier Fig. 2 u. 3. anwendet, nachtheilig auf die Unterlage wirkt, und daß, wie es uns scheint, die Festigkeit den Bahn durch die Keilform, wenn naͤmlich das Rad eine laͤngere Zeit an der einen oder an der anderen Kante seiner oberen Flaͤche hin laͤuft, etwas gefaͤhrdet ist. Hieruͤber kann indessen nur Erfahrung, und zwar die Erfahrung mehrerer Jahre entscheiden. Dauern die neuen Eisenbahnen des Hrn. Verfassers eben so, wie jene zu Tindal-Fell, acht Jahre lang ohne alle Reparatur, und wir stehen in Deutschland bei dem niedrigen Preise, den das Eisen gegenwaͤrtig bei uns hat, und bei dem dadurch hervorgebrachten Untergange so vieler Eisenwerke auch dann noch an, Eisenbahnen dort anzuwenden, wo sie anwendbar sind, dann verdient unsere Industrie eben so zu vermodern, wie unsere Holzwege, und unsere Holzbahnen an und in unseren Gruben, und unsere Wege verdienen so schlecht zu werden, oder, wenn moͤglich, noch schlechter, als die saͤchsischen Chausseen. A. d. Ueb..