LXXXVI. Verbesserung an den Achsen und Anwellen der Raͤder an den Wagen, welche auf Eisenbahnen zu gehen bestimmt sind, worauf Robert Stephenson, von Newcastle-upon-Tyne in der Grafschaft Northumberland, Ingenieur, am 11. Maͤrz 1831 ein Patent erhielt. Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Januar 1832, S. 1. Mit Abbildungen auf Tab. VI. Stephenson, Verbesserung an den Achsen und Anwellen der Eisenbahn-Wagen. Meine Verbesserung an den Achsen und Anwellen der Raͤder von Eisenbahnwagen besteht darin, daß ich zwei dieser Raͤder an den aͤußeren Enden einer langen hohlen oder roͤhrenfoͤrmigen Achse befestige, in welcher eine solide Centralachse stekt, deren Enden an beiden Seiten der hohlen Achse weit genug hervorragen, um das Gewicht des Wagens zu tragen, indem die beiden Raͤder mit ihren hohlen Achsen sich um dieselben Enden der unbeweglichen Centralachse drehen. An den Wagen, welche gegenwaͤrtig auf der Manchester- und Liverpool-Eisenbahn laufen, ist jedes Paar Raͤder an den aͤußeren Enden einer langen soliden Achse fest gemacht, welche mit diesen Raͤdern sich umdrehet; und die beiden durch die Mittelpunkte der Raͤder vorragenden Enden der Achse sind als Wellzapfen geformt, welche in Anwellgehaͤusen sich drehen, auf denen das Gewicht des Wagens ruht, welches von der oberen Haͤlfte dieser hohlen Gehaͤuse getragen wird, und auf die Zapfen der Achse niederdruͤkt. Bei schnellem Fahren erfordern diese Zapfen einen starken Zufluß von Oel, wovon ein großer Theil verloren geht, weil die Hoͤhlung der Anwellgehaͤuse (welche sich nicht umdrehen) nach Unten gekehrt ist, folglich das Oel bestaͤndig abwaͤrts von den Stellen, wo es noͤthig ist, wegfließt und unten herauslaͤuft. Bei meiner verbesserten Anordnung dreht sich die Centralachse nicht um; und es sind die unteren Theile dieser Achse, welche auf die Enden der hohlen Achse druͤken, welche um die Centralachse sich drehen. Das Oel fließt demnach bestaͤndig abwaͤrts an die Stellen, wo es noͤthig ist, und die Wirkung ist in dieser Hinsicht dieselbe wie bei den Achsen und Buͤchsen der gewoͤhnlichen Wagenraͤder, wo die Achsen unbeweglich sind, und die Buͤchsen an denselben sich umdrehen. Bei dem Fahren auf erhabenen Eisenbahnen (Edgerailways) ist es noͤthig, daß die Raͤder an den entgegengesezten Seiten des Wagens fest verbunden sind, so daß beide mit einander sich drehen, und nicht eines derselben auf einer Schiene schneller oder langsamer fortschreiten koͤnne als das andere auf der entgegengesezten Schiene. Bei der gewoͤhnlichen Anordnung von Wagen, da von jedem Paar Raͤder eines von dem anderen ganz unabhaͤngig ist, kann das eine oder das andere sich umdrehen; und darum ist diese Anordnung von Achsen und Buͤchsen fuͤr die Wagen auf Eisenbahnen nicht anwendbar, und darum hat man die so eben erwaͤhnte Vorrichtung eingefuͤhrt, naͤmlich jedes Paar Raͤder an einer soliden Achse zu befestigen, welche mit den Raͤdern sich umdreht, und beide mit einander zu gehen noͤthigt. Durch meine verbesserte Art, die beiden Raͤder an den Enden einer langen hohlen Achse oder Roͤhre zu befestigen, ist jedes Paar von Raͤdern so mit einander verbunden, daß keines derselben schneller als das andere sich bewegen kann, und diese wichtige Bedingung zum sicheren und schnellen Fahren auf erhoͤheten (kantigen) Bahnschienen ist mit dem Vortheil der gewoͤhnlichen Radachsen und Buͤchsen verbunden, in Bezug auf das noͤthige Schmieren mit Oel, welches bestaͤndig zwischen die Theile, welche auf einander druͤken und sich gegen einander reiben, eindringt. Beschreibung der Zeichnung. Die Zeichnung stellt so viel von einem Eisenbahnwagen dar, als noͤthig ist, um meine Verbesserung zu erklaͤren. Fig. 11 ist eine Seitenansicht eines vierraͤdrigen Wagens fuͤr den Transport von Guͤtern auf einer Eisenbahn, mit den beiden auf derselben Schiene D sich folgenden Raͤdern A, B. Fig. 12 ist ein Querdurchschnitt, welcher ein Paar Raͤder A, C zeigt, die an den beiden entgegengesezten Seiten des Wagens mit einander verbunden sind, indem eines auf der Schiene D und das andere auf der Schiene E laͤuft. Diese beiden Raͤder sind, wie bereits erwaͤhnt worden, mittelst der langen hohlen Achse II so fest mit einander verbunden, daß sie auf den Schienen D, E in ihrer gehoͤrigen Entfernung und senkrechten Stellung bei ihrem Umdrehen erhalten werden. Eines dieser Raͤder A ist in einem vertikalen Durchschnitte durch seinen Mittelpunkt dargestellt, um die inneren Theile zu zeigen; und derselbe Durchschnitt ist in Fig. 13 nach einem groͤßeren Maßstabe zu sehen. Daselbst ist 2, 2 die solide Centralachse, welche durch das Innere der hohlen Achse II geht, aber sich nicht umdreht. Diese Achse ist an den Theilen 3, 3, an welchen die hohle Buͤchse mit dem daran befestigten Rade aufliegt, etwas diker als der uͤbrige mittlere Theil 2, 2, so daß zwischen dem lezteren und der hohlen Achse ein kleiner Raum uͤbrig bleibt, welcher dazu bestimmt ist, einen Vorrath von Oel zu enthalten. Wenn dieser Vorrath erneuert werden soll, gießt man in den hohlen Raum eine frische Menge von Oel durch die zwei Loͤcher 4, 4 ein, welche sodann mittelst eines Schraubendekels wieder fest verschlossen werden. Wenn der Wagen gebraucht wird, dringt das Oel von der Mitte der hohlen Achse gegen die beiden Enden derselben, wo diese auf den walzenfoͤrmigen Theilen 3, 3 der soliden Achse aufliegen; und auf diese Art werden die sich reibenden Theile bestaͤndig mit Oel geschmiert. Die Enden der Centralachse 5, 5, welche uͤber die Enden der hohlen Achse hinaus reichen, haben auch einen kleineren Durchmesser als die aufliegenden walzenfoͤrmigen Theile 3, 3, wie die Fig. 13 zeigt. Diese vorragenden Enden 5, 5 tragen das Gewicht des Wagens, und zu diesem Behufe ist jedes derselben in einem Gehaͤuse F, F befestigt, welches aus zweien Haͤlften besteht, die durch vier kleine Schraubenbolzen e, e, und zugleich durch die zwei Buͤgelschrauben g, g, welche die Federn G von Oben uͤber das Gehaͤuse F befestigen, zusammen gehalten werden. Das aͤußere Ende des Gehaͤuses F paßt in einen vertikalen Falz, welcher von den beiden Aermen einer gabelfoͤrmig ausgeschnittenen eisernen Platte a, a gebildet wird, und diese Platte ist an dem horizontalen Tragbalken H des Wagens fest geschraubt, und ragt von diesem abwaͤrts, wie die 11te Figur anzeigt. Die Enden der Federn G stuͤzen sich gegen die untere Seite des Tragbalkens H, und tragen das Gewicht des Wagens, waͤhrend das Mittel dieser Federn auf das Gehaͤuse F druͤkt, an welchem sie befestigt sind, wie oben erwaͤhnt worden; und wenn diese Federn bei den huͤpfenden Bewegungen des Wagens (uͤber die Fugen der Bahnschienen oder uͤber andere Unebenheiten) sich biegen, so steigen und fallen die Gehaͤuse F in ihrem vertikalen Falze zwischen den Aermen a, a. Damit die hohle Achse mit den daran befestigten Raͤdern an der soliden Achse kein unnoͤthiges Spiel seitwaͤrts haben koͤnne, werden ringfoͤrmige Scheiben von Metall gegen jedes Ende der hohlen Achse befestigt, welche an die flachen Seiten der Naben I angeschraubt sind; und die Ringe haben kleine kreisfoͤrmige Hervorragungen, welche ein wenig in die Enden der hohlen Achse eingreifen, wie bei 6, Fig. 13, ersichtlich ist; diese Vorragungen passen an die Schultern, welche von den Erweiterungen der soliden Achse 3, 3 gebildet werden. Die kreisfoͤrmige Oeffnung in jedem der Ringe 6, ist nur um so viel weiter als das Ende 5 der soliden Achse, als eben noͤthig ist, eine freie Bewegung zu gestatten; aber die kreisfoͤrmige Vorragung, welche in die hohle Achse eingreift, muß sehr dicht hinein passen. Zwischen der flachen Seite des Ringes 6, und der daran passenden Flaͤche der Nabe I des Rades wird eine breite Scheibe von Leder angebracht, und der Ring G ist an derselben durch die Schraubenbolzen 7, 7 befestigt, welche durch die Nabe I gehen, deren Koͤpfe in der ringfoͤrmigen Scheibe 6 versenkt, und welche an den entgegengesezten Enden mit Muttern angeschraubt sind, die (von dirser Seite) uͤber die Nabe vorragen. Der Ring 6 mit der ledernen Scheibe verhuͤtet jedes Auslaufen von Oel, mit Ausnahme desjenigen, was zwischen dem Loche des genannten Ringes und dem Ende 5 der Achse entwischt: und damit auch das so entwichene Oel nicht uͤber die Speichen des Rades auf die Schienen der Bahn hinabtraͤufeln koͤnne, oder verloren gehe, ist eine hohle Oelbuͤchse oder Behaͤlter ff, von gegossenem Eisen angebracht, welcher dasselbe aufnimmt. Diese Buͤchse ist eben so, wie das Gehaͤuse F, aus zweien Haͤlften zusammengesezt. Wenn diese zusammengefuͤgt werden, umfaßt die Oelbuͤchse ff das aͤußere Ende der Nabe I, und der kreisrunde Rand x des Ringes 6 ragt uͤber die flache Seite der Nabe hinaus, an welche er (wie schon erwaͤhnt worden) durch Schraubenbolzen befestigt ist. Der so vorragende Rand x bildet einen kreisfoͤrmigen Falz uͤber den Umkreis der Nabe I, in welchen Falz ein uͤbereinstimmender innerer Rand m der Oelbuͤchse eingreift, wie der Durchschnitt (Fig. 13) anzeigt; so, daß die uͤber einander greifenden und sich sperrenden Theile, ohne sich an irgend einem Punkte zu beruͤhren, das Entweichen des Oeles und das Eindringen des Staubes in den Oelbehaͤlter verhuͤten. Alles Oel aber, was aus der hohlen Achse entweicht, wird in dem genannten Behaͤlter aufgefangen, aus welchem dasselbe von Zeit zu Zeit durch eine am Boden desselben befindliche, mit einem Pfropf oder Hahnen verschlossene Oeffnung abgelassen werden kann. Die Gestalt des Oelbehaͤlters ist aus den Figuren 12, 13 und 14 deutlich zu ersehen. Die solide Achse 2, 2 wird von geschmiedetem Eisen und stark genug gemacht, um den Wagen mit seiner vollen Ladung zu tragen. Die in der Zeichnung angegebenen Dimensionen sind fuͤr einen Wagen berechnet, welcher beladen 4 Tonnen schwer ist, so daß auf jedes Rad eine Tonne (20 Centner) Gewicht kommt. Fig. 11 und 12 sind im Maßstabe des achten Theiles, und Fig. 13, 14 und 15 in der Haͤlfte der natuͤrlichen Groͤße gezeichnet.Dieß sind ohne Zweifel die Verhaͤltnisse in den Originalzeichnungen, welche der Patent-Traͤger seiner Specification beigefuͤgt hat. Nach dem verjuͤngten Maße auf der Kupfertafel des Repertory haͤtten die Wagenraͤder in Fig. 11 und 12 nur 8 Zoll im Durchmesser. A. d. Ueb. Der Wagen ist mit Raͤdern von 3 Fuß im Durchmesser, aus einem Stuͤke gegossen, und mit Reifen von gewalztem Eisen versehen; so wie auch die Reifen um die vorragenden Theile der Naben von geschmiedetem Eisen sind, um das Aufreißen dieser lezteren zu verhuͤten. Diese Reifen werden auf gewoͤhnliche Art in ihrem gluͤhendheißen Zustande angelegt, damit sie bei ihrem Erkalten und Zusammenziehen so fest als moͤglich anschließen. Die Reifen an den Raͤdern werden genau abgedreht, und die Oeffnungen in den Mitteln der Naben werden genau cylindrisch ausgebohrt. Eben so werden die dikeren Theile der soliden Achse 5, 5, genau abgedreht, und auch die Enden der hohlen Achse an ihrem aͤußeren Umfange, damit sie recht fest in die Centraloͤffnungen der Raͤder passen; und wenn sie darein gestekt sind, werden sie durch einen eingetriebenen Schluͤssel (eine Schlauder) befestigt, welcher in ein vorher in das Gelenk gebohrtes Loch paßt, so daß eine Haͤlfte der Dike dieses Schluͤssels in die gußeiserne Nabe, und die andere Haͤlfte in die hohle Achse von geschmiedetem Eisen zu steken kommt, wie bei W, Fig. 15, zu sehen ist. Die aͤußeren Enden der hohlen Achse schließen an die glatten Flaͤchen der Naben, damit die glatten Flaͤchen der Ringe 6 mit ihren ledernen Scheiben auf beide passen. Die hohle Achse wird von geschmiedetem Eisen gemacht, und wie Flintenlaͤufe zusammengeschweißt. Die genau cylindrisch ausgebohrten Buͤchsen und die darein passenden, abgedrehten, walzenfoͤrmigen Theile 3, 3, der soliden Achse koͤnnen gehaͤrtet werden. Diese vorragenden Theile steken so weit in der hohlen Achse, daß zwischen denselben und den Schultern der Centralachse ungefaͤhr ein Viertel Zoll Spielraum vor- und ruͤkwaͤrts bleibt. Mehrere von den hier beschriebenen Theilen koͤnnen auf eine verschiedene Art construirt werden, ohne vom Princip meiner Erfindung abzuweichen. Man kann die Raͤder von Holz machen, mit Naben von Gußeisen. Die hohle Achse kann von gegossenem Eisen gemacht werden, wenn man die Waͤnde derselben um so viel diker macht, als zur erforderlichen Staͤrke noͤthig ist. Die Buͤchsen in der hohlen Achse, in welchen die Wellzapfen 3, 3 der soliden Achse sich drehen, koͤnnen mit Messing oder Glokenmetall ausgefuͤttert werden. Die Enden 5, 5 koͤnnen in das Gehaͤuse F so eingesezt werden, daß sie, statt darin unbeweglich zu steten, sich in denselben umdrehen koͤnnen; wodurch man bewirkt, daß beide Achsen mit einander und mit den Raͤdern sich drehen koͤnnen, im Fall daß man versaͤumt hatte, die hohle Achse mit einem hinlaͤnglichen Vorrath von Oel zu versehen. In den walzenfoͤrmigen Theil 3, 3 der Achse kann eine duͤnne spiral- oder schraubenartige Furche eingeschnitten werden, um das Oel uͤber alle Theile der langen Walze zu verbreiten. Nachdem ich nun diese meine Erfindung beschrieben habe, erklaͤre ich hiemit, daß ich als meine Verbesserung an den Achsen und Anwellen der Raͤder von Wagen, welche auf Eisenbahnen zu gehen bestimmt sind, in Anspruch nehme: Die Zusammensezung derjenigen Theile, welche ich hier abgebildet und beschrieben habe, welche Zusammensezung zum Zweke hat, die aufliegenden Theile der soliden Achse (welche sich nicht umdreht) auf den unteren Theil der Buͤchsen oder Anwellen der hohlen Achse, welche mit den Raͤdern sich umdreht, und die beiden Raͤder so mit einander verbindet, daß sich eines, ohne das andere nicht bewegen kann, niederdruͤken zu machen. Und ich mache keinen Anspruch auf diese Verbesserung, als nur in deren Anwendung auf Wagen, welche auf Eisenbahnen gehen. Anmerkung des Uebersezers. Diese Vorrichtung bringt allerdings zwei wesentliche Vortheile: Erstens, daß die Raͤder in ihrem Parallelismus und in ihrer senkrechten Stellung bestaͤndig auf das Genaueste und Sicherste erhalten werden; zweitens, daß das zur Verminderung der Achsenreibung bestimmte Oel, von welchem bei der gewoͤhnlichen Anordnung nur sehr wenig zwischen die sich reibenden Theile eindringen kann, waͤhrend der groͤßte Theil nach Unten ablaͤuft und ganz unnuͤz verloren geht, auf eine weit wirksamere Weise verwendet, und daher nicht nur eine bedeutende Ersparniß an diesem kostbaren Schmiermaterial erzielt, sondern auch die Bewegung um Vieles leichter wird. Man sieht aber zugleich, daß diese Verbesserung durchaus nur auf solche Eisenbahnen anwendbar ist, die eine vollkommen geradlinige Richtung haben; daß aber bei der geringsten Abweichung von dieser geraden Richtung, bei einer kaum sichtbaren Kruͤmmung der Bahn, wo es noͤthig wuͤrde, daß das innere, gegen den Mittelpunkt dieser Kruͤmmung gekehrte, folglich auf einem kuͤrzeren Bogenstuͤke laufende, Rad etwas langsamer als das aͤußere sich umdrehen sollte, ein mehr oder minder starkes Schleifen und Zwangen der beiden Raͤder unvermeidlich entstehen muß, welches nicht nur den Widerstand bedeutend vermehrt, sondern auch eine schnelle Abnuͤzung der Raͤder und Schienen verursacht; und daß also eine der groͤßten Unvollkommenheiten und Schwierigkeiten, welche an den Eisenbahnwagen von gewoͤhnlicher Einrichtung bisher schon fuͤhlbar genug war, gerade durch diese angebliche Verbesserung nur in einem noch hoͤheren Grade herbeigefuͤhrt wird. (S. hieruͤber: Hrn. Ritters v. Baader Anzeige einer neu erfundenen Bauart von Eisenbahnen, Wagen und fortschaffenden Maschinen u.s.w. im 1. Hefte des XLI. Bandes des Polyt. Journals.)