LXVII. Verbesserungen an den Locomotiven fuͤr Eisenbahnen und andere Straßen, welche zum Theil auch auf fixirte Dampfmaschinen und Maschinen im Allgemeinen anwendbar sind, und worauf sich John Melling, Ingenieur von Liverpool, am 26. Jul. 1837 ein Patent ertheilen ließ. Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Julius 1838, S. 1. Mit Abbildungen auf Tab. VII. Melling's Verbesserungen an den Locomotiven fuͤr Eisenbahnen. Meine Erfindungen bestehen: 1) in einer neuen Methode jene Raͤder der Locomotiven, die an den Kurbelwellen angebracht sind, und direct durch die Kraft der Maschine in Bewegung gesezt werden, mit den gewoͤhnlichen Laufraͤdern der Wagen so zu verkuppeln, daß sich saͤmmtliche Raͤder gleichzeitig bewegen, und daß keines derselben von den Schienen abgleiten kann, was sonst zuweilen zu geschehen pflegt, wenn die Schienen naß oder fett oder mit Schnee und Eis bedekt sind. Durch dieses Abgleiten der Raͤder erleiden die Wagenzuͤge einen laͤngeren Aufenthalt, als er durch die Laͤnge der Bahn bedingt ist; der Verbrauch an Brennmaterial ist daher groͤßer; und nicht nur die Schienenoberflaͤchen, sondern auch der Umfang oder Kranz der Maschinenraͤder erleiden eine groͤßere und sehr unregelmaͤßige Abnuͤzung. Man hat allerdings die Raͤder der Locomotiven bereits schon fruͤher zusammengekuppelt, um den eben erwaͤhnten Fehlern vorzubeugen; allein man bediente sich hiezu eines sehr unzwekmaͤßigen Apparates von aͤußeren Krummhebeln und Verbindungsstangen, gegen den sich viele Einwendungen machen lassen; und wenn diese Einwendungen auch nicht von solchem Belange waren, daß dadurch die Anwendung dieses Apparates auf die zum Transporte schwerer Lasten bestimmten Maschinen verhindert wurde, so beschraͤnkten sie doch dessen Benuzung an den zur Erzielung großer Geschwindigkeiten bestimmten Locomotiven in hohem Grade. Meine verbesserte Verkuppelungsmethode beruht nun auf der Anwendung eines Paares Reibungsraͤder oder Walzen von irgend einem entsprechenden Durchmesser, welche zwischen den Umfang der Treibraͤder und jenen der Laufraͤder des Locomotivwagens gebracht werden. Diese Beihuͤlfe ist jedoch nur in jenen Faͤllen erforderlich, in denen das auf saͤmmtlichen Raͤdern lastende Gewicht nicht gleichmaͤßig und nicht hinreichend ist, um das Abgleiten des einen oder anderen derselben von den Schienen zu verhuͤten. Der Grad der Reibung laͤßt sich leicht den Umstaͤnden anpassen; und die Verbindung oder Verkuppelung zwischen je zweien Raͤdern laͤßt sich, welches auch deren Durchmesser seyn moͤgen, nach Belieben herstellen oder aufheben. Meine Methode gewaͤhrt im Vergleiche mit der aͤlteren Verkuppelungsmethode große Vortheile; denn wenn die Schienen troken sind und einen hinreichenden Grad von Adhaͤsion darbieten, so koͤnnen die Verkuppelungs- oder Reibungsraͤder ausgehoben werden und unthaͤtig bleiben, waͤhrend sie nach dem dermaligen Systeme fortwaͤhrend in Thaͤtigkeit bleiben muͤssen, so daß sie zu gewissen Zeiten nothwendig hinderlich werden. Ferner arbeitet die Maschine bei meiner Verkuppelungsmethode, wenn die Kurbeln an ihren Mittelpunkten voruͤbergehen, mit außerordentlicher Ruhe, waͤhrend bei der gewoͤhnlichen Methode ploͤzliche Erschuͤtterungen und Stoͤße vorkommen. Diese Verbesserung wird bezwekt, indem man einen bedeutenden Theil der Last von der Kurbel- oder Treibachse auf die gerade oder unabhaͤngige Achse uͤbertraͤgt. Es wird hiedurch auch die zitternde Seitenbewegung der gewoͤhnlichen Locomotiven verhindert und der Zerstoͤrung der Federn und der Schienen, welche nach und nach erfolgt, wenn die Maschinen oͤfter uͤber Unebenheiten der Bahnen rollen, vorgebeugt. Der zweite Theil meiner Erfindung betrifft die Ausstattung der Laufraͤder der Locomotiven, der Munitionskarren, der Personen- und Frachtwagen mit einer Vorrichtung, womit man den Wagen augenbliklich anhalten kann, wenn sich ein Unfall ereignete, oder wenn sonst aus irgend einer anderen Ursache die Anwendung einer Bremse nothwendig geworden waͤre. Nach der gewoͤhnlichen Methode werden die Laufraͤder dadurch gebremst, daß man zwei zusammengefuͤgte Stuͤke Holz mittelst eines Keiles und einer Schraube aus einander treibt, und dadurch deren Oberflaͤchen mit dem Umfange der Laufraͤder in Beruͤhrung bringt, um eine solche Reibung zu erzeugen, daß sie in ihrer weiteren Bewegung gehemmt sind. Diese Methode ist wegen der raschen Abnuͤzung des Holzes nicht nur kostspielig, sondern sie zeigte sich bei nassem Wetter, bei welchem keine hinreichende Reibung erzielt werden kann, auch sehr unsicher. Meine dritte Erfindung betrifft den zur Bewegung der Schiebventile der Locomotiven dienenden Apparat, der die bisher gebraͤuchliche unvollkommene Betriebsweise derselben durch Excentrica vollkommen entbehrlich macht. Dieser Apparat ist eben so gut auch auf die Maschinen der Dampfboote und auf fixirte Dampfmaschinen anwendbar, und erhoͤht deren Vollkommenheit und Leistung. Er bedingt naͤmlich eine bedeutende Verminderung der Reibung, woraus nothwendig ein bedeutender Gewinn an Kraft folgt; denn das Aufruhen auf dem Umfange der Excentrica ist auf jenes eines einfachen Stiftes oder Zapfens reducirt. Ferner werden die Schiebventile meiner Erfindung nach von der gewoͤhnlichen Verbindungsstange her und nicht durch Excentrica, welche an der Kurbelwelle aufgezogen sind, in Bewegung gesezt, in welch lezterem Falle, wenn diese Welle zufaͤllig bricht oder eine Biegung erleidet, das Oeffnen und Schließen der Schiebventile nicht mehr von Statten gehen kann. Der vierte Theil meiner Erfindung betrifft eine neue Methode Brennmaterial an den Locomotiven zu ersparen. Ich bringe naͤmlich unter dem Roste oder unter den Feuerstangen anstatt der Blechplatte, welche gewoͤhnlich unter dem Ofen aufgehaͤngt ist, einen seichten Behaͤlter an, der zur Aufnahme der herabfallenden Schlaken bestimmt ist. Dieser Behaͤlter soll gegen 3 Zoll hoch Wasser enthalten, und mit diesem von dem Munitionswagen aus mittelst eines Sperrhahnes gespeist werden. Die Schlaken und die sonst nach Abwaͤrts aus dem Ofen verlorengehende Waͤrme wird das Wasser im Behaͤlter erhizen, welches dann in den Munitionswagen zuruͤkkehrend das in diesem enthaltene Wasser erwaͤrmt, so daß der Kessel stets mit heißem Wasser gespeist wird. Um diesen Theil meiner Erfindung selbstthaͤtig zu machen, versehe ich den Kessel mit einem Kugelventile, welches mit 50 Pfd. auf den Quadratzoll belastet ist, so daß bei diesem Druke der Dampf entweichen und zum Behufe der Verdichtung in den Wasserbehaͤlter uͤbergehen kann. Die Speisung des Kessels kann auf diese Weise stets mit siedendem oder beinahe siedendem Wasser geschehen, anstatt daß wie bisher kaltes Wasser aus dem Munitionswagen eingepumpt wird. Der fuͤnfte Theil meiner Erfindung beruht auf der Ausstattung der Locomotiven mit kleinen Sprizroͤhren, um die Schienen, mit welcher Geschwindigkeit die Maschinen auch laufen moͤgen, von Schnee, Schmiere und Sand reinigen zu koͤnnen. Diese kleinen Roͤhren muͤssen unmittelbar uͤber den Mittelpunkten der Schienen aufgehaͤngt seyn, damit man mittelst eines Drehhahnes, der mit dem Kessel in Verbindung steht, je nach Umstaͤnden entweder Dampf oder Dampf und heißes Wasser auf die Schienen sprizen und diese dadurch vollkommen reinigen kann. Dieses Verfahren, welches besonders bei Schneegestoͤber und Glatteis, so wie auch an den Stationen, an denen die Schienen gewoͤhnlich schmierig zu seyn pflegen, seine Anwendung findet, wird in Verbindung mit meiner verbesserten Verkuppelungsmethode das Abglitschen der Raͤder gaͤnzlich verhuͤten. Wenn man es fuͤr dienlich erachtet, kann auf gleiche Weise auch heiße Luft und kaltes Wasser auf die Schienen gesprizt werden. Meine sechste Erfindung beruht in einem Apparate zum Ziehen von Locomotiven, und besteht eigentlich einfach in einer Modification meiner Methode die Raͤder des Maschinenwagens zu verkuppeln, d.h. ich ziehe meine verbesserten Verkuppelungs- oder Reibungsraͤder an der Haupt-, Kurbel- oder Treibwelle auf und bringe sie zwischen zwei Paar Laufraͤder; ihr Durchmesser ist ein solcher, daß sie den Umfang der vorderen sowohl als hinteren Laufraͤder beruͤhren, waͤhrend ihr eigener Umfang zwei oder mehrere Zoll uͤber den Schienen erhalten wird. Diese Anordnung wird sich an schweren, zum Bagagetransporte bestimmten Maschinen sehr dienstlich erweisen, indem hier die ganze Schwere der Maschine nur durch die vier kleineren Raͤder der Schiene adhaͤrirt. Da hiebei zugleich die kegelfoͤrmige Gestalt der Radkraͤnze keinem Wechsel unterliegen kann, so wird die Maschine viel sanfter und in jeder Hinsicht mit großer Ersparniß laufen. Um nun alle diese Erfindungen und Verbesserungen deutlich und anschaulich zu machen, habe ich sie in verschiedenen Zeichnungen, zu deren Beschreibung ich sogleich schreiten will, anschaulich zu machen gesucht. Fig. 7 gibt einen seitlichen Aufriß einer Locomotive sammt angehaͤngtem Munitionswagen. Fig. 8 ist ein Grundriß oder eine horizontale Ansicht der Maschine, die in Fig. 9 in einem Aufrisse vom Ende her dargestellt ist. Ich habe an allen diesen Figuren nur jene Theile, die zur Erlaͤuterung meiner Erfindungen erforderlich sind, im Umrisse angedeutet, und dafuͤr die gewoͤhnlichen, keinen Bezug darauf habenden Details zur Vermeidung von Verwirrungen absichtlich weggelassen. Auch beziehen sich diese drei Figuren, an denen gleiche Theile mit gleichen Buchstaben bezeichnet sind, nur auf den ersten, zweiten, vierten und fuͤnften Theil meiner Erfindungen. a, a ist mein verbessertes Verkuppelungsrad, und zwar in jener Stellung, in welcher es die an der Kurbelwelle befindlichen Treibraͤder mit den an der vorderen Achse der Maschine aufgezogenen Laufraͤdern verbindet. An jeder Seite der Maschine befindet sich ein derlei Verkuppelungsrad, welches sowohl auf dem Umfange der Treib- als auch auf jenem der Laufraͤder ruht, wie dieß aus Fig. 8 deutlich erhellt. Was die Dimensionen dieser Raͤder betrifft, so binde ich mich in dieser Hinsicht an keine bestimmten, sondern ich waͤhle mir jene, die sich mir als die geeignetsten bewaͤhren. Die Durchmesser der Treib- und Laufraͤder haben nicht den geringsten Einfluß hierauf. Diese Verkuppelungsraͤder a, a sind an schmiedeisernen Hebeln b, b, b, b, die ihren Stuͤzpunkt an dem einen Ende bei c, c haben, waͤhrend ihr anderes Ende an den Kolbenstangen d, d festgemacht ist, aufgehaͤngt. Diese Kolbenstangen bewegen sich in den kleinen Dampfcylindern e, e, in welche der Dampf von dem Dampfkessel her durch einen gemeinschaftlichen Dampfhahn eingelassen wird. Wenn nun die Maschinenraͤder zum Behufe der Erzielung einer groͤßeren Adhaͤsion an den Schienen und zur Verhuͤtung des Abglitschens der Maschine verkuppelt werden sollen, so laͤßt man, indem man den Hahn oͤffnet, in den Scheitel der Cylinder e, e Dampf eintreten, wo dann durch das Herabsteigen der Kolbenstange der Hebel herabgedruͤkt werden, und das Verkuppelungsrad a, a mit den Radumfaͤngen in Beruͤhrung bringen wird. Das Verkuppelungsrad kann auf diese Weise mit einem beliebigen Grade von Druk herabgedruͤkt werden; und es wird auch so lange in dieser Stellung, in der es, wie gesagt, mit dem Umfange der Treib- und Laufraͤder in Beruͤhrung steht, verbleiben, als man Dampf in den Cylinder laͤßt. Ist die Verkuppelung nicht laͤnger mehr noͤthig, so hebt man sie auf, indem man nun am Boden der kleinen Cylinder e, e Dampf eintreten laͤßt; denn hiedurch werden die Kolbenstangen d, d und die Hebel b, b emporgehoben, wodurch nothwendig auch die Verkuppelungsraͤder von den Radkraͤnzen der Treib- und Laufraͤder abgehoben werden. Die Verkuppelungsraͤder haben an ihrem Umfange, wie man sieht, eine Fuge oder Kehle, in der die Randvorspruͤnge der Kraͤnze der Wagenraͤder laufen. Hiedurch wird nicht nur ein gehoͤriges Eingreifen saͤmmtlicher Theile vermittelt; sondern es kann auch die Distanz zwischen den Raͤdern nie fuͤr die Breite der Schienen zu gering werden, im Falle die Raͤder an ihren Achsen lose werden: ein Ereigniß, das bereits schon haͤufig zum Abgehen der Maschine von der Bahnlinie Anlaß gab. Die Verkuppelung der Raͤder und die Aufhebung derselben laͤßt sich, wie hieraus erhellt, bei jeder Geschwindigkeit, mit der die Maschine laͤuft, ohne die geringste Schwierigkeit und ohne irgend eine Unterbrechung der Bewegung vornehmen. Es ergibt sich ferner, daß die Anwendung dieses Verkuppelungsrades nicht auf die Locomotiven allein beschraͤnkt ist, da man sich desselben auch an anderen Maschinen aller Art als Triebwerk bedienen kann, wenn man alle bei den Zahngetrieben Statt findenden Erschuͤtterungen, so wie auch die aus dem Brechen eines Zahnes erwachsenden Unannehmlichkeiten vermeiden will. Den zweiten Theil meiner Erfindungen, naͤmlich die Radbremse, ersieht man gleichfalls aus diesen Figuren. Es sind naͤmlich f, f zwei kleine Walzen oder Rollen, die mittelst des Hauses g, g so an den Hebeln b, b aufgehaͤngt sind, daß sie an ihrem Umfange mit einander in Beruͤhrung stehen. Dagegen haͤngen sie in den in Fig. 7 ersichtlichen Fuͤhrern h, h auf solche Weise, daß sie mit dem Umfange der Raͤder des Maschinenwagens in gar keiner Beruͤhrung stehen. Will man die Maschine in Stillstand bringen, so kann dieß mit groͤßter Leichtigkeit und Geschwindigkeit geschehen, indem man Dampf bei dem unteren Theile des Cylinders e eintreten laͤßt; denn hiedurch wird der Hebel b emporgehoben und nicht nur das Verkuppelungsrad a frei gemacht, sondern der Umfang der beiden Walzen f, f kommt auch in innige Beruͤhrung mit den Kraͤnzen der Raͤder des Maschinenwagens, so daß dieselben in ihrer Bewegung gehemmt werden, indem sich unmittelbar die Richtung ihrer Umlaufsbewegung veraͤndert. Einen auf demselben Principe beruhenden Apparat sieht man auch an dem Munitionswagen angebracht, nur wird derselbe hier auf andere Weise in Wirksamkeit versezt. Hier werden naͤmlich die Walzen dadurch mit dem Umfange der Wagenraͤder in Beruͤhrung gebracht, daß sie mittelst der senkrechten Schraubenstange i, i und der Aufhaͤngeglieder j, j emporgezogen werden. Diese Art von Bremse eignet sich hauptsaͤchlich fuͤr die Munitionskarren, so wie fuͤr die zum Personen- und Guͤtertransporte bestimmten Wagen. Es versteht sich von selbst, daß ich mich an keinen bestimmten Durchmesser dieser Walzen, noch auch an irgend ein Material, aus welchem sowohl sie als meine Verkuppelungsraͤder verfertigt werden sollen, binde. Am geeignetsten scheint es mir uͤbrigens, sie aus Schmiedeisen zu verfertigen und sie in gut gehaͤrteten Buͤchsen laufen zu lassen. Meine vierte und fuͤnfte Erfindung ist gleichfalls aus den genannten Figuren kenntlich. k, k, k, k ist naͤmlich der seichte, unter dem Roste oder unter dem Ofen der Maschine aufgehaͤngte Wasserbehaͤlter, dessen Inneres mittelst des Schlauches l, l mit dem Munitionswagen und durch die Roͤhre m mit den Speisungspumpen des Kessels communicirt. Die aus dem Ofen herabfallenden Schlaken fallen in diesen Behaͤlter und erhizen das in ihm vorhandene Wasser. Dieser Heizproceß wird aber auch noch dadurch gesteigert, daß man den Dampf, der bei 50 Pfd. Druk im Kessel durch das Kugelventil n entweicht, durch die Roͤhre o, o in den Wasserbehaͤlter k, k treten laͤßt, damit er daselbst verdichtet werde. Hiedurch ist eine große Ersparniß an Brennmaterial bedingt, denn der Kessel wird stets mit heißem Wasser gespeist. p, p sind die beiden senkrechten Roͤhren, durch welche Dampf oder heißes Wasser oder beides zugleich von dem Kessel her durch die Roͤhren und durch den Drehhahn q, q, zu dem im Eingange erwaͤhnten Zweke auf die Schienen gesprizt werden kann. Der dritte Theil meiner Erfindung erhellt aus Fig. 10, wo eine Locomotive in einem theilweisen Durchschnittsaufrisse dargestellt ist, und aus Fig. 11, wo man dieselbe Maschine im Grundrisse sieht. Der Kessel selbst ist weggelassen, um die neue Methode, nach der die Schiebventile in Bewegung gesezt werden sollen, anschaulicher zu machen. a, a ist die Haupt- oder Treibwelle der Maschine; b, b sind die gewoͤhnlichen Verbindungsstangen, an denen die Zapfen c, c befestigt sind. Leztere fuͤhren die kleinen Walzen d, d, die sich in den gefensterten Hebeln e, e bewegen. So wie sich die Verbindungsstangen in Folge des Umlaufens der Kurbelwelle a, a schwingen, werden auch die gefensterten Hebel e, e in rotirende Bewegung versezt; und da diese unbeweglich an den Enden der kleineren Kurbelwelle f, f aufgezogen sind, so muß sich auch leztere umdrehen und folglich die an ihr befindlichen vier kleinen Verbindungsstangen g, g, g, g in Bewegung sezen. So wie diese Stangen g, g, g, g bei jedem Umgange der Kurbelwelle hin und her bewegt werden, bringen ihre gabelfoͤrmigen Enden g* die an der Welle i, i befindlichen kurzen Hebel h, h in Schwingung. Diese lezteren bewirken dann das Oeffnen und Schließen der Schiebventile mittelst der an den Ventilstangen k, k angebrachten Verbindungsglieder j, j. Um die Bewegung der Maschine umzukehren braucht der Maschinist nur den Hebel l zu bewegen; denn dann bewegen sich die Stuͤke o, o mittelst der horizontalen Stange m und des geknieten Hebels n senkrecht in dem Fuͤhrer p; und so wie sich die an dem Schwanze der Stuͤke o, o befindlichen Rollen in den krummlinigen Fenstern in den Enden der Verbindungsstangen g, g, g, g bewegen, werden die Stuͤke o, o zwei dieser Verbindungsstangen g, g außer Thaͤtigkeit sezen: d.h. sie werden die Einwirkung ihrer gabelfoͤrmigen Enden auf die an den Hebeln h, h befindlichen Rollen aufheben. Gleichzeitig wirken aber dafuͤr die beiden anderen, unter anderen Winkeln sich bewegenden Verbindungsstangen auf die Hebel h, h, so daß also die Bewegung der Schiebventile veraͤndert und der Dampf veranlaßt wird in entgegengesezter Richtung in den Cylinder einzutreten. Die Enden der Verbindungsstangen g, g, g, g sind gabelfoͤrmig gebildet, damit sie mithelfen, die an den Hebeln h, h befindlichen Rollen in und außer Bewegung zu bringen. Es versteht sich, daß diese Art die Schiebventile zu steuern eben so leicht und mit gleichem Vortheile auch auf fixirte Dampfmaschinen, so wie auf die Maschinen der Dampfboote anwendbar ist. Ich bemerke daher nur noch, daß ich es am geeignetsten halte, die arbeitenden Theile dieser Vorrichtung aus bestem und gut gehaͤrtetem, polirtem Schmiedeisen zu verfertigen. Fig. 12 und 53Fig. ist auf bezeichneter Tafel nicht vorhanden. dienen zur Erlaͤuterung meiner sechsten Erfindung. Hier ist naͤmlich a, a die Haupt-, Kurbel- oder Treibwelle, welche sich in der Mitte der Maschine befindet und an deren Enden die großen Treibraͤder b, b fixirt sind. Diese Raͤder stehen so hoch, daß sie die Schienen nicht beruͤhren; dagegen druͤken sie auf die vorderen und hinteren Laufraͤder c, c, c, c, wodurch diesen die Kraft der Maschine mitgetheilt und auch allerwaͤrts eine vollkommene Adhaͤsion an den Schienen erzielt wird. Es ist dieß, wie man sieht, bloß eine Modification des zuerst von mir beschriebenen Verkuppelungsrades: eine Modification, welche hauptsaͤchlich an den zum Transporte schwerer Lasten bestimmten Wagen ihre Anwendung finden duͤrfte. Fig. 14 zeigt die Abnuͤzung des Kegels der Radkraͤnze, wenn dieselben einige Zeit ohne Verkuppelung gelaufen sind; Fig. 15 dagegen zeigt den Kegel eines Rades, welches eben so lang lief als das in Fig. 14 abgebildete, dabei aber nach meiner Methode verkuppelt gewesen ist. Man sieht hier, daß der Kegel gar keine Abnuͤzung erlitt.