| Titel: | Ueber hydraulische Buffer für Eisenbahnzüge und zur Ausgleichung des Rückstoßes bei schweren Geschützen, nebst Versuchen über den Ausfluß von Flüssigkeiten durch kleine Oeffnungen mit großen Geschwindigkeiten; vom Oberst H. Clerk. | 
| Fundstelle: | Band 195, Jahrgang 1870, Nr. CVIII., S. 397 | 
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                        CVIII.
                        Ueber hydraulische Buffer für Eisenbahnzüge und
                           zur Ausgleichung des Rückstoßes bei schweren Geschützen, nebst Versuchen über den
                           Ausfluß von Flüssigkeiten durch kleine Oeffnungen mit großen Geschwindigkeiten; vom
                           Oberst H.
                              Clerk.
                        Nach dem Mechanics' Magazine, November 1868, S. 372 (durch das polytechnische
                           Centralblatt, 1869 S. 96) und dem Engineer, October 1869, S. 257.
                        Mit Abbildungen auf Tab.
                              VIII.
                        Clerk, über hydraulische Buffer für Eisenbahnzüge und zur
                           Ausgleichung des Rückstoßes bei schweren Geschützen.
                        
                     
                        
                           In Folge einer an den Oberst H. Clerk im October 1867 von
                              C. W. Siemens ergangenen Aufforderung, die Wirkung des
                              Wassers als Mittel zur Ausgleichung des Rückstoßes bei
                                 schweren Kanonen zu untersuchen, legte Clerk dem
                              englischen Kriegsminister einen hydraulischen Buffer zu diesem Zwecke vor. Derselbe
                              wurde bei Kanonen von 1 1/2 bis 360 Centner Gewicht geprüft und die Resultate
                              erwiesen sich durchgängig höchst befriedigend. Die Größe des Rückstoßes kann mit
                              großer Genauigkeit regulirt werden, und die Bewegung war sanft und regelmäßig.
                           Dieser Buffer – Durchschnittsskizze Figur 12 – besteht
                              aus einem eisernen Cylinder, welcher an dem einen Ende geschlossen ist, während am
                              anderen Ende ein mit einer Stopfbüchse versehener Deckel aufgesetzt ist, durch
                              welchen eine Kolbenstange hindurchgeht. Die Länge des Cylinders und der Kolbenstange
                              richtet sich nach dem zulässigen Betrage des Rückstoßes oder der Weglänge, in
                              welcher der in Bewegung gesetzte Körper zur Ruhe kommen soll. Der Kolben paßt dicht
                              in den Cylinder und enthält vier kleine durchgehende Bohrungen. Das Verhältniß
                              zwischen dem Durchmesser dieser Bohrungen und jenem des Kolbens wird durch die
                              Arbeitsgröße bestimmt, welche auf das im Cylinder enthaltene Wasser übertragen
                              werden soll; dabei ist zur Ausgleichung des von der Kolbenstange in Folge des
                              Rückganges allmählich mehr beanspruchten Raumbedarfes im Cylinder ein kleiner
                              Luftraum gelassen. Dieser wirkt zugleich als elastischer Buffer, indem er die
                              Heftigkeit des ersten Anpralles des Kolbens auf das Wasser mildert.
                           Der Cylinder ist an der Unterlage, auf welcher die Laffette zurückläuft, befestigt
                              und das Ende der Kolbenstange an der Laffette selbst. Beim Abfeuern der Kanone
                              treibt die zurückfahrende Laffette den Kolben mit der Anfangsgeschwindigkeit V durch das Wasser hindurch, während letzteres mit der
                              Anfangsgeschwindigkeit R. V durch die Bohrungen im
                              Kolben hindurchgeht, wenn R das Verhältniß zwischen dem
                              Cylinderquerschnitt und dem Gesammtquerschnitt der Bohrungen bezeichnet.
                           Dieser Buffer wurde nicht allein auf dem Lande mit Kanonen bis zu 500 Centner
                              Gewicht, sondern auch zur See mit leichten Schiffsgeschützen von 1 1/2 bis 8 Centner
                              und erst kürzlich an Bord des englischen Schiffes „Prinz
                                 Albert“ mit 9 zölligen Kanonen von 240 Centnern Gewicht, in allen
                              Fällen aber mit gleich günstigem Erfolg erprobt.Auf Schiffen hat der Buffer eine etwas abgeänderte Einrichtung. Der Kolben
                                    ist nicht durchbohrt; dagegen führt ein kleines
                                    Verbindungsrohr von dem einen Ende des Cylinders zu dem anderen und durch
                                    dieses wird das Wasser Hindurchgetrieben. In diesem Rohr befindet sich ein
                                    Regulirungshahn zur Vergrößerung des Querschnittes, durch welchen das Wasser
                                    strömt, daher das oben bezeichnete Verhältniß R
                                    leicht verändert werden kann. Anstatt Wasser wurde zur Verminderung der Gefahr des Rostens, wenn der
                              Cylinder längere Zeit gefüllt erhalten, ferner der Gefahr des Einfrierens bei
                              mäßiger Kälte, die Anwendung von Oel empfohlen. Dazu eignet sich Field's „Rangoon
                                    oil,“ welches sich nur bei erheblicher Kälte verdickt, wo
                              dann Field's „non
                                    freezing oil“ gebraucht werden kann. Ein geringer Zusatz von
                              caustischer Soda zum Wasser in dem Cylinder erhält dessen Wand monatelang rein und
                              frei von Rost.
                           Die befriedigende Art, in welcher ein solcher Buffer zur Ausgleichung des Rückstoßes
                              einer Kanone von 300 Ctrn. Gewicht diente, führte Clerk
                              auf den Gedanken, daß dieser Buffer sich auch zur Verhinderung, wenigstens erheblichen Milderung der
                                 verheerenden Wirkung eines Zusammenstoßes von Eisenbahnzügen verwenden
                              ließe.Nach Clerk's Idee wird jede Locomotive vorn mit
                                    zwei solchen hydraulischen Buffern versehen,
                                    deren Kolbenstangen in vollständig herausgezogenem Zustande 6 bis 7 Fuß vor
                                    der Maschine hervorragen. Bei einem Zusammenstoß würde der erste Angriff gegen
                                    die Enden der Kolbenstangen gerichtet seyn und diese, sowie die durchbohrten
                                    Kolben würden durch das Wasser hindurch zurückgedrängt werden. Das
                                    Verhältniß R des Cylinderquerschnittes zum
                                    Gesammtquerschnitt der Bohrungen müßte so gewählt seyn, daß die in 6 Fuß Länge auf
                                       das Wasser übertragene Arbeit gleich ist der lebendigen Kraft der
                                       zusammenstoßenden Massen, diese somit nach Zurücklegung eines Weges
                                    von 6 Fuß vollständig aufgehoben wird. Außerdem sind noch hinter dem Tender
                                    sowie an den letzten Bremswagen solche Buffer anzubringen, die letzteren
                                    ebenfalls von 6 Fuß Länge, während die ersteren nur 4 Fuß Länge zu erhalten
                                    brauchen. Endlich würde es sehr zweckmäßig seyn, jeden Wagen vorn und hinten
                                    mit ein Paar Buffern zu versehen, für welche jedoch ein Kolbenhub von 18
                                    Zoll genügt.Die nachstehend entwickelte Formel, welche zur Berechnung der Dimensionen
                                    hydraulischer Buffer für die Ausgleichung des Rückstoßes bei den oben
                                    erwähnten Versuchen gedient hat, ist von H. Butter, Constructeur des Royal Carriage
                                       Departement, aufgestellt und hat sich durchgängig bewährt.Beim Abfeuern der Kanone oder bei dem Anstoß irgend eines bewegten Körpers
                                    wird der Kolben gegen das Wasser getrieben. Der auf diese Weise ausgeübte
                                    Druck veranlaßt das Wasser, in der Richtung des kleinsten Widerstandes
                                    abzufließen, also in den Lustraum a (Fig.
                                       12) und durch die Bohrungen des Kolbens. In dem Maaße als der
                                    Druck zunimmt, wird die Luft mehr und mehr comprimirt. Die Compression übt
                                    eine Rückwirkung auf das Wasser aus und vergrößert die Geschwindigkeit, mit
                                    welcher es durch die Bohrungen geht.Wenn die Luft bis auf ihr Minimalvolum comprimirt ist, hat die
                                    Wassergeschwindigkeit allmählich ihr Maximum erreicht und von diesem Punkte
                                    an nimmt die Geschwindigkeit nach und nach wieder ab, bis der in Bewegung
                                    gesetzte Körper zur Ruhe kommt.Die Luftschicht dient also als elastische Unterlage und regulirt die
                                    Uebertragung des Druckes auf das Wasser. Außerdem ist aber der Luftraum auch
                                    deßhalb nothwendig, weil der Raum, welchen die Kolbenstange im Cylinder
                                    einnimmt, nach und nach größer wird. Durch die Erfahrung wurde gefunden, daß
                                    der Luftraum 1/7 größer zu machen ist, als der Inhalt der im Cylinder
                                    befindlichen Kolbenstange, wenn diese am Ende ihres Hubes angekommen
                                    ist.Der hauptsächlichste Widerstand, welcher dem in
                                       Bewegung gesetzten Körper – also beim Abfeuern einer Kanone
                                    der rückstoßenden Laffette, bei einem Zusammenstoß dem bewegten Zuge
                                    – entgegengestellt wird, besteht darin, daß
                                       einem gewissen Gewichte Wasser eine sehr bedeutende Geschwindigkeit
                                       mitzutheilen ist. Der Widerstand, welchen die Compression der
                                    verhältnißmäßig kleinen Luftmenge entgegenstellt, ist im Vergleich mit dem
                                    vorigen so unbedeutend, daß er nicht in Rechnung gezogen zu werden
                                    braucht.Die Anfangsgeschwindigkeit des in Bewegung gesetzten
                                       Wasser ist xRV, wenn V
                                    die Anfangsgeschwindigkeit des Kolbens, R das Verhältniß
                                    
                                    des Cylinderquerschnittes zum Gesammtquerschnitt der
                                       Bohrungen des Kolbens und x
                                    einen Correctionscoefficient bezeichnet, dessen
                                    Werth durch unmittelbare Versuche zu bestimmen ist.Das Gewicht des in Bewegung gesetzten Wassers ist
                                    in Flγ, wenn mit F
                                    der Cylinderquerschnitt, mit l
                                    der wirksame Theil der Cylinderlänge und mit γ die Dichtigkeit des Wassers bezeichnet wird.Daher die auf das Wasser übertragene Arbeit:U = Flγ/2 .
                                    (xRV)²/2g.
                                    Ist W
                                    das Gewicht des in Bewegung befindlichen Körpers,
                                       dessen Geschwindigkeit
                                    V – gleich jener der Kolbenstange im
                                    Anfange –, so ist die bei der Bewegung
                                       entwickelte Arbeit: (W . V²)/2g.Diese Arbeit muß durch die Arbeit der Reibung, der Schwere und die auf das
                                    Wasser übertragene Arbeit ausgeglichen werden. Die beiden ersten Größen
                                    (Arbeit der Reibung und der Schwere) üben bei
                                       Kanonen einen sehr bedeutenden Einfluß
                                    aus, einen weit geringeren dagegen bei einem Zusammenstoß von Eisenbahnzügen. Ihr
                                    Werth wird ausgedrückt durch WL (φ
                                    cos ϑ ± sin ϑ), wenn L die Länge des
                                    nach dem Anstoß zurückgelegten Weges, φ den Reibungscoefficient und
                                    ϑ den Neigungswinkel der Bahn bezeichnet.Die übrigbleibende, durch das Wasser zu überwindende Arbeit ist daherU = WV²/2g – WL
                                    (φ cos ϑ ± sin ϑ).Nach Obigem war U = Flγ/2 . (xRV)²/2g; da durch Versuche x = 16/√RV (V in Fußen ausgedrückt) gesunden wurde, so ist
                                    U = Flγ/2
                                    . 16²/RV = R² V²/2 g = 64 Flγ .
                                    Rv/g oder für
                                    englisches Maaß und Gewicht U = 124 Fl RV.Aus dieser Relation kann l oder R berechnet werden, je nachdem das eine oder das
                                    andere im voraus angenommen wird. Der ganze Weg, welchen der in Bewegung
                                    gesetzte Körper zurücklegt, ist L = l + s, wenn s die dem Luftraume entsprechende Hubhöhe
                                    bezeichnet.Das folgende Beispiel zeigt die praktische Anwendung der entwickelten
                                    Formel.Eine Locomotive mit Tender im Gesammtgewicht von
                                    1000 Ctr., welche sich mit 44 Fuß Geschwindigkeit pro Secunde bewegt, soll nach Zurücklegung
                                       eines Weges von 6 Fuß in Stillstand gesetzt werden.Hier ist U = WV²/2g = 3'366'956 Fußpfund.
                                    Ohne Rücksicht auf Reibung ist daher in jedem Buffercylinder eine Arbeit von
                                    1'683'478 Fußpfund zu absorbiren. Bei einer 4zölligen Kolbenstange ist die
                                    dem Luftraume entsprechende Hublänge s = 9 Zoll
                                    = 0,75 Fuß; daher bleibt als wirksamer Theil (l)
                                    der Cylinderlänge (L) übrig 5,25 Fuß. Ist noch
                                    der Durchmesser jedes Cylinders 1 Fuß, so wird Fl = 0,7854 × 5,25. Setzt man diese Werthe in die Gleichung
                                    von U ein, so erhält man R = U/(124FlV) = 74,8.Nennt man D den Cylinderdurchmesser, d den Durchmesser einer der Bohrungen, deren
                                    vier im Kolben vorhanden seyn sollen, so ist R =
                                    (D² – 4d²)/(4d²), daraus d = D/(2√R + 1) oder endlich = 0,7 Zoll.
                              
                           Beim Abfeuern von Geschützen überschreitet beim Rückprall die Anfangsgeschwindigkeit
                              der in Bewegung gesetzten Masse selten 10 bis 12 Fuß pro
                              Secunde; aber beträchtlich größer sind die Anfangsgeschwindigkeiten im Falle eines
                              Zusammenstoßes zweier Eisenbahnzüge. Es war daher nothwendig, den hydraulischen
                              Buffer unter ähnlichen Umständen zu prüfen. Clerk hat zu
                              diesem Zwecke eine große Zahl von Experimenten durchgeführt und bis zu
                              Geschwindigkeiten von 44 Fuß pro Secunde (entsprechend
                              30 engt. Meilen pro Secunde) ausgedehnt; die Resultate
                              derselben wurden von ihm der British Association
                              vorgelegt.
                           Zwei Versuchsreihen wurden angestellt; die eine mit vier-, die zweite mit achtzölligen
                              Buffercylindern.
                           
                           Mit dem vierzölligen Cylinder wurden abwechselnd genommen:
                              Geschwindigkeiten von 10, 15, 20 und 25 Fuß pro Secunde;
                              bewegte Lasten von 581, 1162 und 2324 engl. Pfunden; endlich
                              Querschnittsverhältnisse R = 15, 21 und 27 (Tabelle I,
                              Versuchsreihe Nr. 1–36 und Nr. 104–137).
                           In ähnlicher Weise beim achtzölligen Cylinder:
                           Geschwindigkeiten von 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 und 44 Fuß pro Secunde;
                           bewegte Lasten von 1162, 2324 und 4648 Pfunden und mit
                              Querschnittsverhältnissen R = 15, 12, 9, 7 und 6
                              (Tabelle I, Versuchsreihe Nr. 37–103 und Nr. 138–181).
                           
                           Die Geschwindigkeiten wurden erreicht, indem der belastete Wagen auf einer schiefen
                              Ebene von 47° Neigung von der entsprechend berechneten Höhe plötzlich losgelassen, bei der Berechnung der Fallhöhe
                              natürlich auch auf die Reibungsverluste Rücksicht genommen wurde.
                           
                           Die Anlage der Versuchsvorrichtung ist in Figur 13 skizzirt.
                           Der Wagen G lief auf der schiefen Ebene abwärts, fließ
                              auf das Ende der Kolbenstange k und trieb sie so lange
                              in den Cylinder des Buffers B hinein, bis die gesammte
                              lebendige Kraft des Wagens aufgezehrt war. Der Cylinder mit herausgezogener
                              Kolbenstange war am unteren Ende der schiefen Ebene in einem Abstand von dieser von
                              circa zwei Wagenlängen auf einer Holzunterlage H befestigt, welche durch Verstrebungen gegen jede
                              Verschiebung gesichert war.
                           Ueber der vorstehenden Kolbenstange war eine mit Zeichenpapier überzogene
                              Schreibtrommel S von 6 Fuß Länge und 12 Zoll Durchmesser
                              angebracht, welche pro Secunde eine Umdrehung machte. Am Kolbenstangenende war ein Schreibstift t₁ befestigt, den eine schwache Spiralfeder in
                              Berührung mit der rotirenden Trommel 8 erhielt, wodurch die Curve des Kolbenweges
                              (der Zeit und Länge nach) verzeichnet wurde.
                           Ein zweiter Schreibstift t war vorn am Wagen in ähnlicher
                              Weise und zu gleichem Zwecke wie oben vorhanden, demnach die zwei erhaltenen Curven
                              die Bewegung des Kolbens durch das Wasser und jene des Wagens nach dem Anprall gegen
                              die Kolbenstange versinnlichten (Curven 1, 2, 3, Figur 15).
                           Damit dieser Anprall gemildert werde, wurde sowohl das Kolbenstangenende als die
                              Stoßfläche des Wagens mit Scheiben von Clarkson's
                              Material (ein Gemisch aus Kork und Leder) verkleidet; ebenso wurden zwei
                              Kautschukscheiben K an der hölzernen Unterlage H des Buffers angebracht, gegen welche der Wagen
                              anstieß, wenn die Kolbenstange vollends in den Cylinder eingetrieben war. Die Größe
                              der Zusammendrückung dieser Kautschukscheiben wurde selbstthätig verzeichnet, daraus
                              die dazu nöthige Arbeitsgröße, resp. die dem Wagen beim Zusammenstoßen mit dem
                              Gestelle H noch innewohnende lebendige Kraft berechnet
                              (Tabelle I, Columne 8 und 9).
                           Durch Veränderung des Wassergehaltes im Cylinder konnte es dahin gebracht werden, daß
                              der Wagen zwei auf den Kautschukkissen angebrachte Zündhütchen gerade berührte, ohne
                              dieselben zur Explosion zu bringen, wozu doch nur die Arbeitsgröße von etwa 1
                              Fußpfund gehört.
                           Zur Ermittelung der Wirkung des Zusammenstoßes auf den Wagen oder vielmehr jener,
                              welche ein Passagier in einem Eisenbahnzug unter ähnlichen Umständen erleiden würde,
                              wurde ein Gewicht von 6 Pfund an ein Stück Draht (um das Gewicht auf der schiefen
                              Ebene zu erhalten) an dem von der Kolbenstange abgewendeten Wagenende befestigt.
                              Sobald der Zusammenstoß stattfand, riß der Draht und das Gewicht fließ nach
                              Zurücklegung eines Weges von 12 Zoll gegen eine stählerne Spiralfeder, welche entsprechend der Größe
                              des Stoßes zusammengedrückt wurde. Der Betrag dieser Zusammendrückung wurde
                              schließlich auch verzeichnet und zur Bestimmung der dem Gewichte innewohnenden
                              lebendigen Kraft benutzt. (Tabelle I, Columne 10 und 11.)
                           Ebenso wie Wasser wurden auch Oel, Glycerin und Holzgeist zur Füllung des
                              Buffercylinders verwendet und entsprechende Versuche angestellt. (Versuchsreihe Nr.
                              104–124 und Nr. 138–156.)
                           Der Widerstand des Wassers im Cylinder ist bei einem Kolben mit cylindrischen
                              Bohrungen nicht gleichförmig, er ist am größten im Beginne oder vielmehr in jenem
                              Moment, in welchem die Luft im Cylinder die stärkste Zusammenpressung erleidet. Es
                              wurde aber wünschenswert!), einen möglichst gleichbleibenden Widerstand zu erproben
                              und dieß nach Butter's Vorschlag auf folgende einfache
                              Weise erreicht.
                           Man befestigte im Cylinder der Länge nach parallel zur Achse nach vorn zu verjüngte
                              Stangen C, C (Fig. 14), welche durch
                              die entsprechend erweiterten Bohrungen des Kolbens hindurchgingen. Die
                              Durchgangsgeschwindigkeit des Wassers durch diese allmählich mit dem Kolbenrückgang
                              verengten Oeffnungen wurde bei gehöriger Form der Stangen C nahezu gleichförmig. (Tabelle I, Versuchsreihe Nr. 157–178.)
                           Um schließlich die Wirkung eines Luftbuffers in ähnlicher Weise vergleichshalber zu
                              untersuchen, wurde ein massiver Kolben im Cylinder eingepaßt und die Ergebnisse
                              einiger Experimente in Tabelle I, Versuche Nr. 179–181 aufgenommen.
                           Die Aufnahme aller Tabellen und Bewegungscurven in dieser Abhandlung würde zu viel
                              Raum erfordern; die angeführten dürften aber zur Beleuchtung und Beurtheilung der
                              vorausgegangenen Darstellung genügen.
                           In Tabelle I sind die gefundenen Versuchsresultate zusammengestellt, dabei auch die
                              beobachtete, resp. umgerechnete Zusammendrückung der Spiralfeder durch das 6
                              Pfund-Gewicht, sowie jene der Kautschukscheiben seitens des Wagens
                              aufgenommen. (Tabelle I, Columne 8 bis 11.)
                           Tabelle II zeigt vergleichsweise einige der Versuchsresultate neben jenen, welche mit
                              Hülfe der folgenden Formel berechnet sind.
                           
                              
                                 Bezeichnet nämlich
                                 L den Kolbenhub,
                                 
                              
                                 
                                 V die Geschwindigkeit beim
                                    Zusammenstoß,
                                 
                              
                                 
                                 W das Wagengewicht,
                                 
                              
                                 
                                 A den Cylinderquerschnitt,
                                 
                              
                                 
                                 R das Verhältniß des Cylinder- oder
                                    Kolbenquerschnittes        zum
                                    Gesammtquerschnitt der Bohrungen,
                                 
                              
                                 
                                    
                                    
                                 
                              
                                 
                                 w  = 62,5 (Gewicht eines
                                    Kubikfußes Wasser),
                                 
                              
                                 
                                 y den Reibungscoefficienten,
                                 
                              
                                 
                                 e den Ausflußcoefficienten, so findet die
                                    Relation statt:
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                              
                                 L = We²/AwR² log (AwR²V²/2gWye² + 1).
                                 
                              
                           Dabei ist vorausgesetzt, daß der Buffercylinder mit Wasser voll gefüllt ist, weßhalb
                              eine Correction wegen des Luftraumes gelegentlich anzubringen ist.
                           Es folgt aus Versuchen (Tabelle I, Nr. 179–181 und Curve 3 Fig. 15, d.h. die
                              Versuche mit dem Luftbuffer), daß die Luft auf circa 3/4
                              des Volumes verdichtet wurde, bevor ein erheblicher Widerstand dem Kolben sich
                              entgegenstellte. Aus diesem Grunde ist in der Tabelle II zu den nach obiger Formel
                              berechneten Kolbenschüben (fünfte Columne) beim vierzölligen Cylinder die Correctur
                              von + 6 Zoll, beim achtzölligen Cylinder eine solche von + 6,4 Zoll angebracht
                              worden.
                           Der Reibungscoefficient y des Wagens und des Kolbens
                              wurde durch Versuche mit 0,05 für den achtzölligen, und mit 0,046 für den
                              vierzölligen Cylinder gefunden.
                           Der Contractions- oder Reibungscoefficient e der
                              Durchflußöffnungen wurde durchaus mit 0,58 angenommen; doch erscheint diese Annahme
                              nicht für alle Geschwindigkeiten und Gewichte vollkommen richtig, weßhalb Clerk weitere Untersuchungen in dieser Richtung anstellen
                              wird zur Bestimmung dieses Factors, sowie auch des Einflusses der Zusammenpressung
                              der Korkscheiben. Von diesen Mängeln abgesehen, schließen sich die berechneten
                              Resultate den direct gefundenen nahe genug an.
                           Was noch die in Figur 15 dargestellten Diagramme betrifft, so sind daselbst drei
                              Curvenpaare von verschiedenen Versuchen (in 1/20 wirklicher Größe) dargestellt,
                              welche von den in der Beschreibung erwähnten Schreibstiften t und t₁ verzeichnet und in der
                              Beschreibung oben mitgetheilt wurden.
                           W = 2324; V = 20 Fuß pro Secunde.
                           Curve 1: Bufferconstruction wie in Figur 12; R = 7 (Versuch Nr. 78).
                           Curve 2: Bufferconstruction wie in Figur 13 (Versuch Nr.
                              167).
                           Curve 3: Luftbuffer; Kolben massiv (Versuch Nr. 181).
                           Die voll ausgezogenen Curven sind vom Stift t₁ an
                              der Kolbenstange, die punktirt gezogenen dagegen vom Stift t am Wagen beschrieben. Der Berührungsmoment mit dem Kautschukkissen ist
                              mit – angezeigt.
                           
                           Dimensionen der Buffer.
                           
                              
                                 
                                 
                                    4zölliger Buffer
                                    
                                 
                                    8zölliger Buffer
                                    
                                 
                              
                                 Cylinderweite
                                    4,017 Zoll
                                         8,150
                                    Zoll
                                 
                              
                                 Wasserinhalt Q
                                     380,6 Kubikzoll
                                      2794 Kubikzoll
                                 
                              
                                 Luftinhalt q
                                 97,8      
                                    „
                                 424      
                                    „
                                 
                              
                                 Kolbendurchmesser
                                    4,014 Zoll
                                         8,145
                                    Zoll
                                 
                              
                                 Kolbendicke
                                   1,25    „
                                     
                                    2,50    „
                                 
                              
                                 Dicke der Kolbenstange
                                   1,50    „
                                     2,375  „
                                 
                              
                           Die Bohrungen im Kolben waren cylindrisch und scharfkantig; der Kolben im Luftbuffer
                              (Versuch 179 bis 181) war möglichst luftdicht verpackt.
                           Tabelle I.
                           R Verhältniß des Cylinderquerschnittes zum
                              Gesammtquerschnitt der Kolbenbohrungen;
                           W Gewicht des Wagens in Pfund;
                           V₁ theoretische, V
                              wirkliche Geschwindigkeit des Wagens im Momente des Anpralles.
                           Die Länge des Kolbenweges und die erforderliche Zeit sind aus den Curven (Fig. 15)
                              bestimmt.
                           Die Größe der Zusammenpressung der Kautschukbuffer K am
                              Cylindergestelle H seitens des Wagens, sowie jene der
                              stählernen Spiralfeder seitens des 6 Pfund-Gewichtes wurde notirt und die
                              hierzu erforderliche Arbeitsgröße in Fußpfund berechnet.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 195, S. 404
                              Nr. der Versuchsreihe;
                                 Geschwindigkeit (Fuß pro Sec.); Kolbenweg;
                                 Kautschukbuffer K; Spiralfeder; Länge Zoll.; Zeit. Sec.; Zusammenpressung Zoll.;
                                 Arbeit. Fußpfund; Anmerkung; Kolbenschub durchaus 34,8 Zoll.; 4 zölliger
                                 Cylinder
                              
                           
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 195, S. 405
                              Nr. der Versuchsreihe;
                                 Geschwindigkeit (Fuß pro Sec.); Kolbenweg;
                                 Kautschukbuffer K; Spiralfeder; Länge Zoll.; Zeit. Sec.; Zusammenpressung Zoll.;
                                 Arbeit. Fußpfund; Anmerkung; Wegen geringer Belastung prallte der Wagen mit
                                 Heftigkeit zurück; N. B. Kolbenschub 51 Zoll, wo nicht anders bemerkt; voller
                                 Kolbenweg bis zu den Kautschukbuffern 64,4 Zoll.; 8 zölliger Cylinder
                              
                           
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 195, S. 406
                              Nr. der Versuchsreihe;
                                 Geschwindigkeit (Fuß pro Sec.); Kolbenweg;
                                 Kautschukbuffer K; Spiralfeder; Länge Zoll.; Zeit. Sec.; Zusammenpressung Zoll.;
                                 Arbeit. Fußpfund; Anmerkung; N. B. Kolbenschub 54 Zoll, wo nicht anders bemerkt;
                                 voller Kolbenweg bis zu den Kautschukbuffern 64,4 Zoll; Kolbenschub 56,4 Zoll.
                                 Wagen berührt gerade den K Buffer; Ganzer
                                 Kolbenschub 64,4 Zoll
                              
                           
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 195, S. 407
                              Nr. der Versuchsreihe;
                                 Geschwindigkeit (Fuß pro Sec.); Kolbenweg; Länge
                                 Zoll.; Zeit. Sec.; Kautschukbuffer K; Zusammenpressung Zoll.; Arbeit. Fußpfund.;
                                 Spiralfeder; Anmerkung; 4 zölliger Cylinder mit verschiedenen Flüssigkeiten (Q). Q + q = 478,4 Kub. Zoll.; Glycerin; Olivenöl; Field's
                                 nonfreezing oil; Holzgeist Kolben und Cylinder zerfressen; 4 zölliger Cylinder.
                                 Wasserfüllung ohne Luftraum. Q = 478,4 Kub. Zoll.; Cylinder voll Wasser; Kolben massiv. Am hinteren
                                 Cylinderdeckel befand sich eine 1 zöllige Boherung, durch welche das Wasser
                                 gepreßt wurde R = 16; 4 zölliger Cylinder.
                                 Verschiedene Wassermengen Q. Q. + q = 478,4 Kub. Zoll.
                              
                           
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 195, S. 408
                              Nr. der Versuchsreihe;
                                 Geschwindigkeit (Fuß pro Sec.); Kolbenweg; Kautschukbuffer K; Spiralfeder; Länge
                                 Zoll.; Zeit. Sec.; Zusammenpressung Zoll; Arbeit. Fußpfund; Anmerkung; 8
                                 zölliger Cylinder mit Rangoon oil; 8 zölliger Cylinder. Buffer mit
                                 gleichförmigem Widerstand (Fig. 13). R im Beginne des Kolbenschubes = 3,47, am
                                 Schlusse siehe Columne 2; 8 zölliger Cylinder. Luftbuffer mit massiven Kolben;
                                 Voller Kolbenschub 64,2 Zoll; R = 3,2 im Beginne; Detto.; Der Wagen berührt
                                 gerade den Buffer K
                              
                           
                           Tabelle II.
                           Die nach der Formel (S. 403) berechneten Werthe von L
                              sind mit jenen aus den Experimenten erhaltenen in Vergleich gesetzt, doch wurden
                              hier nur einige der Versuche herausgenommen.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 195, S. 409
                              Nummer des Versuches; Fuß pro Sec.;
                                 Kolbenschub L (in Zollen ausgedrückt); berechnet.;
                                 corrigirt wegen Luftraum; durch Versuche gefunden; Differenz; Anmerkung; 4
                                 zölliger Cylinder; Die Correctur an L wegen Luftraum
                                 beträgt + 6 Zoll.; Buffer K auf 0,3 resp. 1,27 Zoll
                                 zusammengepreßt; Unsicher; Buffer K auf 0,55 Z.
                                 zusgpr.; Massiver Kolben kein Luftraum etc.; 8 zölliger Cylinder
                              
                           
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 195, S. 410
                              Nummer des Versuches; Fuß pro Sec.;
                                 Kolbenschuh L (in Zollen ausgedrückt); berechnet.;
                                 corrigirt wegen Luftraum; durch Versuche gefunden; Differenz; Anmerkung; 8
                                 zöllige Cylinder; Wagen berührt Buffer K.
                              
                           
                              J. Z.
                              
                           
                        
                     
                  
               Tafeln
