LXIX. Neue Berg-Locomotive; von Professor Dr. Shoklizh. Shoklizh's Berg-Locomotive. Da bedeutende und lange Steigungen wegen nicht hinreichender Adhäsion der Treibräder für Locomotiven jeziger Construction noch immer ein unüberwindliches Hinderniß sind, so übergebe ich auch meinen Vorschlag zur Beseitigung derselben durch Ihr unter den technisch gebildeten Männern allgemein verbreitetes und geschäztes Blatt den Fachmännern zur öffentlichen Prüfung, welche dadurch in Stand gesezt werden ihr Urtheil darüber abzugeben. Er hat nichts mit den bis jezt zur Sprache gebrachten Principien gemein, und übertrifft alle durch Einfachheit, geringe Anlags- und Unterhaltungskosten und leichte praktische Ausführung. Die Idee beruht auf der Nachahmung der Zugkraft des Pferdes und ich beschränke mich in diesem Aufsaze bloß auf eine gedraͤngte Beschreibung der Berg-Locomotive, insofern sie zur Verständigung des Princips und ihrer Leistungsfähigkeit auf einer Steigung von 1/20 (5 Proc.) benöthiget wird. I. Fig. 1. Statt der Bläuelstange (bielle) wird mit der Kolbenstange c eine Stemmstange b in Verbindung gesezt, welche sich an die Sprossen eines durch die Mitte der Bahn parallel mit den Rails laufenden Rechens (oder Leiter) stüzt (Fig. 9, 8, 4). Der in e (Fig. 1) einströmende Dampf drükt auf die Kolbenfläche, welche nicht zurükweichen kann, weil die Stemmstange in d einen Stüzpunkt findet. Der Dampf drükt aber mit der nämlichen Kraft auch auf den Cylinderdekel P, und sobald der Druk auf denselben größer als der vereinigte Widerstand des Trains ist, so wird er von g nach l geschoben (und da der Cylinder an der Maschine fest ist, so wird natürlich auch sie sammt dem ganzen Wagenzuge den Weg machen); der Kolben rührt sich bei diesem Verschieben nicht, bleibt deßhalb zurük und befindet sich alsdann bei f, wo der Dampf einströmt und ihn nach e zurükschiebt, und da die Maschine 2 Cylinder hat (man könnte sie auch mit 4 Cylindern construiren), so ist ihr Gang gleichförmig. Hier bemerke ich zugleich, daß bei der Berg-Locomotive die Steuerung nicht mittelst Excentrics geschieht und daß der in f einströmende Dampf mit Expansion wirkt, nicht so der in e einströmende; der Grund hievon ist bekannt. II. Der Rechen N (Fig. 9), welcher mitten durch die Bahn parallel zu den Rails lauft, ist so beschaffen, daß man jeden einzelnen Sprossen auch wechseln könnte, ohne die Communication auf jener Streke zu stören. Die gegen die Rails gebohrten Vorsprünge o der Rechenschienen (Fig. 8) dienen bei sehr starken Steigungen, wo die gewöhnliche Bremsart nicht mehr hinreicht, zum Bremsen des Wagenzuges, indem auf jeder Seite ein Rad r mit der beliebigen Kraft auf dieselben angedrükt und so die erforderliche Reibung hervorgebracht werden kann (auch ist bei dieser Einrichtung nicht leicht denkbar, daß der Wagenzug die Schienen verlassen kann); ferner hat jeder Wagen noch zwei freihängende Stemmstangen (in einigen Theilen Deutschlands Wagenknechte genannt), welche beim möglichen Falle des Losreißens derselben von der Maschine die rükgängige Bewegung derselben hindern. — Man sieht leicht ein, daß man ohne diese Vorkehrungen bei keinem andern Princip des Lebens sicher ist, wenn man auf einer langen und starken Steigung hinauf oder hinab fährt. III. Ein schmaler Rechen kostet weniger und bietet nebstdem noch viele andere Vortheile dar, weßhalb die gegen die Mitte der Bahn gekehrten Zapfen am Verbandpunkte a der Kolben- mit der Stemmstange verlängert und an der Verlängerung die Stemmen angebracht werden (Fig. 5), wodurch dieselben sehr nahe an einander rüken (Fig. 9) und deßhalb einen sehr schmalen Rechen erfordern. — Allerdings wird dann die Reibung an dem einen Zapfen größer, aber auch aus dem nämlichen Grunde am andern geringer. — Die Reibung an den Führschienen i ist bei allen Locomotiven im nämlichen Verhältnisse (das ist: des verticalen Drukes auf die berührte Fläche, mit Rüksichtsnahme der Geschwindigkeit, Glätte und Einöhlung des Metalles); hier ist bloß die Reibung an den obern Führschienen (Fig. 4, 5) zu berüksichtigen, und da bei der Berg-Locomotive auch die Reibung an der Kurbel der Treibwelle wegfällt, so ist der relative Reibungscoefficient derselben sehr klein. IV. Man könnte einwenden, daß durch die diagonale Stellung der Stemmstange (Fig. 1) von dem wirksamen Dampfdruke D nur D cos. ϱ wirksam bleibt; dieß wäre aber nur dann der Fall, wenn die Maschine stationär wäre und die Stemmstange eine Last von d nach s zu schieben hätte, was hier nicht der Fall ist. Die Stemmstange ist kein propellor, propulsor — sie hindert bloß das Zurükweichen des Kolbens; — der auf den Dekel des Cylinders in P drükende Dampf ist der eigentliche Motor, propellor, propulsor oder wie immer man ihn nennen mag — und da die Resultirende des Widerstandes in gleicher Höhe mit den Cylindern parallel zu den Rails ist, so kann hier kein Kraftverlust stattfinden, weil der Druk auch parallel zu denselben auf P statt hat. V. Die einzige gegründete Einwendung, die man machen könnte ist, daß die Stemmstange mit einem heftigen Stoß in die Sprossen eingreift. Denn die Stemme könnte beim Zurükschieben des Kolbens von f nach e, nach in (Fig. 6) zu stehen kommen und die Sprosse n würde beim Einströmen des Dampfes in e einen heftigen Stoß erleiden, weil die Stemme den Raum mn ohne Widerstand durchlaufen und sodann nach den bekannten Gesezen mit der am Wege gesammelten Kraft und Geschwindigkeit auf n einen Stoß ausüben würde, der den normalen Druk weit übertreffen würde. — Deßhalb wurde folgende Einrichtung nothwendig: jede Kolbenstange hat 2 Stemmen b und b′ (Fig. 4), welche, wenn A den Abstand einer Sprosse von der anderen bezeichnet, auf die Entfernung von 5/2 A (oder auch 7/2 A) zu stehen kommen und zur Folge haben, daß eine davon nie mehr als ⅔ Zoll von der eingreifenden Sprosse entfernt seyn kann. — Jeder Cylinder hat eine Hublänge von 21 Zoll; ist der eine Kolben im 1sten Stadium des 21sten Zolles der Thätigkeit, so bewirkt die Steuerung, daß der andere nothwendigerweise im 1sten Stadium des 1sten Zolles seiner Thätigkeit seyn muß; der gleich anfangs bei e einströmende Dampf hat erst die Reibung im Cylinder und den Gegendruk des bei f ausströmenden Dampfes zu überwinden; die bis ⅔ des ersten Zolles einströmende Dampfquantität hat wohl die Kraft, um die Stemmstange an den anzugreifenden Sprossen anzudrüken, aber noch nicht, um einen Stoß auf dieselben auszuüben; erst wenn der eine Kolben im lezten Stadium seines 21sten Zolles der Thätigkeit bei e′ sich befindet, fängt der andere den normalen Druk auf die Sprosse auszuüben an, also im lezten Stadium des 1sten Zolles der Thätigkeit. — Daher macht aber auch die Maschine bei jedem Doppelhube nur einen Weg von 20 und nicht von 21 Zoll; es ist ersichtlich, daß hier nur der bei e einströmende Dampf den Zug vorschiebt; beim Einströmen des Dampfes bei f würde die Maschine stehen bleiben, wenn nicht in derselben Zeit beim andern Cylinder der Dampf bei e einströmen würde. — (Fig. 7 zeigt die Form des Endpunktes der Stemme, wenn sie in zwei Sprossen zugleich eingreifen sollte.) VI. Es ist kaum nöthig zu erwähnen, daß das Eingreifen der Stemmstange in die Sprossen nicht mit dem Eingreifen eines verzahnten Rades (oder Schraube) zu verwechseln sey, wo jeder angreifende Zahn sich mit dem relativen Druke um den angegriffenen dreht und so eine baldige Zerstörung zur Folge hat. — Hier liegt bloß eine todte Last (theils verticalen, theils zu den Rails parallelen Drukes) auf der berührten Sprosse, während der Cylinder einen Weg von g nach l macht. — Die Rails leiden auch im Verhältnisse zu den Sprossen mehr, weil die Räder auf dieselben den Druk mit der Rotation ausüben. VII. Der vereinigte Widerstand, den ein Wagenzug von 90 Tonnen auf einer horizontalen Eisenbahn darbietet, ist höchstens 10 Pfund per Tonne und wegen des Hinzukommens der relativen Schwere als Last bei einer Steigung von—— 1/301/251/20 === 690072009900 Pfd.—— für den ganzen Train. Würde man z. B. die Locomotive „North-Star“ von der Great-Western Eisenbahn zu einer Berg-Locomotive nach meiner Angabe umgestalten, so würde sie den obgenannten Train auf einer Steigung von 1/20 (oder 5 Proc. — das ist eine stärkere Steigung, als die der Bergstraße über den Sömmering in Oesterreich) mit der Geschwindigkeit von 7,06 engl. Meilen hinaufziehen; denn die North-Star verdampft 10335 engl. Pfund Wasser per Stunde, was dem Volum von 59839,65 Kubikfuß Dampf von 5 Atmosphären Druk gleich kommt. Hätten ihre Cylinder eine Hublänge von 21 Zoll (jeder), und eine Kolbenflaͤche von 200 Quadratzoll, so würde, da bei 5 Atmosphären der wirksame Druk wegen des Gegendrukes 56 Pfd. per Quadratzoll ist, der Druk auf den Cylinderdekel 11200 Pfd. betragen, während der vereinigte Widerstand (Reibung und relative Schwere) nur 9900 Pfd. ausmacht. Zur Verschiebung des Cylinders von g nach l braucht man einen Cylinder voll Dampf, das ist 4200 Kubikzoll, und zur Verschiebung des Kolbens von f nach e mit Expansion wären 420 Kubikzoll mehr als hinlänglich und da die Maschine für 22402 Doppelhube 5 Atmosphären Dampfes producirt, so würde sie demnach per Stunde den Weg von 37336′ oder 7,06 engl. Meilen machen und pro Secunde 10,38 Fuß, was die Geschwindigkeit eines lastziehenden Pferdes fast um das Dreifache übertrifft. VIII. Die vortheilhafte Anwendung dieses Princips kann bei allen langen und starken Steigungen stattfinden und ich wage zu behaupten ausschließlich, indem alle bis jezt gemachten Erfindungen entweder nur für kurze und unbedeutende Steigungen angewendet werden können oder mit wenigstens sechsmal größern Anlags- und Unterhaltungskosten verbunden sind, wobei sie aber erst nicht das leisten, was das von mir vorgeschlagene Princip zu leisten im Stande ist. Würde man eine 1/20 Steigung von 7 engl. Meilen Länge in eine 1/120 verwandeln wollen, so müßte sie natürlich 6mal länger seyn, was wenigstens 6fache Anlags- und Unterhaltungskosten erfordert. Die Locomotiven müßten auf der Steigung von 1/120 bei 50 engl. Meilen per Stunde zurüklegen, um zu gleicher Zeit mit meiner vorgeschlagenen Berg-Locomotive zum gleichen Höhenpunkte zu gelangen, was aber nicht denkbar ist, da man in Deutschland auf der horizontalen Bahn per Stunde gewöhnlich nur 22 bis 25 engl. Meilen zurüklegt. — Dieses Princip könnte man auch bei der Anlegung der Eisenbahn über die Landenge von Suez anwenden. Eine darnach construirte viercylindrige Maschine könnte aus dem rothen Meere ins mittelländische mit einem Train drei beladener Indienfahrer, jeden von 800 Tonnen, zusammen bei 48000 Cntr. Netto-Ladung führen — und eine solche Bahn würde bei weitem weniger kosten als ein Canal, und würde alle Vortheile desselben nebst größerer Geschwindigkeit darbieten, natürlicherweise müßte da die Bahn nach einem von dem jezigen ein wenig verschiedenen Systeme gebaut werden.