Dampfwagens.
W i r lasen mit Vergnügen vor einigen Wochen in hiesiger Zeitung einen aus Nigaschcn Blättern * ) entlehnten Aufsatz, welcher die Geschichte des Eisenbahnwesens in lehrreichen Zügen schilderte und besonders deßen mächtige Einwirkungen auf das gesammte Leben zur Anschauung zu dringen suchte. Vielleicht a^er mag in manchem Leser bei dem Anblicke der Blüthen und Früchte dieses noch jungen, aber lräftigen Etammes der Wunsch rege geworden sein, auch über die ersten Keime desselben noch etwas Näheres zu erfahren, als jene mehr den Erfolgen zugewandte Dar-stellung hat mitlheilen wollen. I n dieser Erwartung habe ich die Feder ergriffen, um die Aufmerksamkeit des geneig-ten Lesers für kurze Zeit, mit einigen Seigeneig-tenblicken auf die stehende Dampfmaschine, vorzüglich auf die, wie mir scheint, weniger allgemein gekannte Geschichte des Dampfwagens zu lenken, deßen kunstvoller Bau erst so spät, und anfäng-lich noch unsicher» Ganges, die schon längst bereit liegenden Schienen betrat.
Jede Erfindung hat ihre Nächstliegende Voraussetzung, ohne welche sie vielleicht geahnet und gehofft, aber nicht zum vollständigen Entwürfe ausgearbeitet und noch weniger verwirklicht werben kann. So konnte ohne weit vorgeschrit«
tene Kunstfertigkeit in der Gewinnung und Bearbeitung des Eisens nicht an Eisenbahnen gedacht werden. Als aber die niedrigen Preise des Eisens, welche um das Jahr 4770 in England bestanden, von diesen Fortschritten ein nur allzu gewichtiges Zeugniß ablegten, indem sie den Hochöfrn von Ehropslmc den Untergang drohten; da bedurfte es i^ur eines glücklichen Gedankens, um in der Anlegung eiserner Fahrglcise eme neue und nachhallige Verwendungsart des Eisens zu finden.
Die nächste Voraussetzung der fahrenden Dampfma-schine war die stehende; aber der Uebcrgang von dieser
') (Nig, 5. '55l! Nr. 35 ff. von F.)
zu jener hing von Bedingungen ab, deren erfolgreiches Zusammentreffen um so länger auf sich warten ließ, je weniger sie alle gleich von vorn herein genügend erkannt wurden. Erst durch eine Reihe von Versuchen gelang es, diese Bedingungen einzeln herauszufinden; doch wenn auf diese Weise eine Frage an die Natur der Dinge endlich richtig gestellt w a r , so war die Antwort eben noch zu erwarten und zu deuten.
Wenn wir uns für einen Augenblick die Annahme erlauben, baß dieselbe Untersuchung heutzutage vorläge, so würde sie freilich wohl mit mehr Methode und Klarheit geführt werben und einen rascheren Fortgang nehmen.
Aber die allgemeinen Sätze, welche uns hierbei leiten würden, so wenig sie durch Anwendungen b e g r ü n d e t werden und so einfach ihr Beweis ist, sind doch erst durch diese Anwendungen gleichsam erweckt und in ihrer Wich«
tigkeit erkannt worden. B i s dahin hatte die große Wißenschaft der theoretischen Mechanik sich theils in den ihr eigenthümlichen mathematischen Forschungen weiter aus-gebildet, theils in ihren Anwendungen vorzugsweise die Erscheinungen der Gravitation am Himmel verfolgt, und sich weniger um das Alltägliche bekümmert, was an der Oberstäche der Erde vorgeht. Daher lag sie auch dem Praktiker fern und stand ihm auch da wenig hilfreich zur S e i t e , . wo sie es mit ihren damaligen Mitteln vielleicht eii'mal vermocht hätte.
Wenn es einem Manne wie Watt gefallen hätte, seine Zeitgenossen dnrch Schriften zu belehren, so wäre die wißenschaftliche Theorie der Dampfmaschine wahrscheinlich früher an's Licht getreten. Meine Meinung ist nicht, daß Watt sie schon fertig in sich trug, aber seine tiefe Einsicht stand ihr gewiß schon sehr nahe. Einige wichtige Vcobach, tm'gen, worin sich das wißenschaftliche Ziel seiner Unter-suchung dcmlich erkennen läßt, welche aber nicht zur vollen Reife gediehen, blieben später unbeachtet. Für gewöhnliche Fälle schien das Bedürfnis) einer systematischen Theorie weniger dringend, obgleich aus Unsicherheit in der Brrech, nung der Leistungen der Dampfmaschine zwischen deren
Erbauern und Käufern schon manchmal Streitigkeiten ent>
standen sind. Aber bei ten größten oller vorhandenen Dampfmaschinen, in den Kohlensä)achten von Cornwallis, wp«,man seit vielen Jahren wetteifernd darauf ausgeht, M jedem Pfunde Kohlen die höchstmögliche Nutzleistung MLNsichcn; da erkannte Watt selbst tie Unmöglichkeit an, hierüber Regeln zu geben, weil, wie er sagte, die P r i m i -pie.n für die Wirkungen dieser Maschinen noch nicht genü-gend bekannt seien. I n der Thal hat der Wärter einer solchen Maschine vier verschiedene Dinge oder Vcrhältniße zu rcguliren, deren jedes semer Größe nach viele Abände-rungen zuläßt; die erlangte Leistung wird jedesmal sehr a ^ a u gemeßen und in Register eingetragen. Von den Hunderten möglicher Comdinationen, zwischen welchen hier zu wählen ist, kann die beste nicht mehr durch bloßes Pro-biren herausgefunden werden; nach dem gegenwärtigen Stande der Theorie läßt sie sich aber durch eine nicht sehr verwickelte Rechnung angeben. Die Leistungen dieser gewaltigen einfach wirkenden Maschinen von Cornwallis, welche, alle anderen übertreffend, mit einem Pfunde Kohle Neun und ein halbes Pfund Waßcr verdampfen und über eine Million Pfunde einen Fuß hoch heben, schienen sogar d'en unmittelbar dabei beschäftigten Technikern unglaublich, so'daß sie im Jahre 1838 zu London eine Versammlung l M t e n , in welcher die Richtigkeit der zu Grunde liegenden Meßungen in Zweifel gezogen ward. Die Theorie widerlegt Vnse Zweifel und zeigt, daß noch größere Leistungen möglich sind. W i r verdanken diese schöne und lichtvolle Theorie eniem Artillerie. Ofsicier, Zöglinge der polytechnischen Schule zu Paris, Grafen Pambour. Dieser reiscte nach' England, um sich die Klarheit zu verschassen, welche ihm noch zu fehlen schien, maß und wog dort Geschwindigkeiten und Kräfte, wozu der Eisenbahnbetrieb ihm vorzugsweise Künftige Gelegenheit bot, weil die dabei vorkommenden Widerstände der Meßung leichter zugänglich sind, wandte Vie- hierher gehörigen, schon flüher, aber auch erst in neueren Zeiten in das rechte Licht gestellten allgemeinen Sätze der Theorie mit Klarheit auf seine Aufgabe an und erreichte so sein Ziel. Seine erste Schrift erschien 1836 zu London. S o wurde er der Gesetzgeber für die Dampf-maschine, wie es Kepler einst für die Astronomie gewesen ifi5 W i l l man die Fortsetzung dieses Vergleichs gestatten, so möchte ich hinzufügen, daß die Dampfmaschine ihren Copernikus in Watt gefunden hälfe, der zuerst das Ganze harmonisch gestaltete; ihre noch tiefer eindringenden New-ton und Laplace mögen noch zu erwarten sein. Doch alle
Vergleiche hinken.
" Kehren wir zu einer entfernteren Vergangenheit zurück, nicht um die Geschichte der Dampfmaschine zu wiederholen, sondern nur um uns einige Momente daraus zurückzurufen.
E s sind jetzt etwa »38 Jahre vergangen seit jener folge-retchen Stunde, da der Knabe Humvhry Poller bei einer Newcomenschen Maschine die Hähne drehte, welche ab-wechselnd Dampf und kaltes Waßer in den Cvlmdcr ließen.
E r mochte schon manchmal diesem peinlichen Geschäfte ohgelcgen haben, aber diesmal Plagte ihn die Ungeduld Mehr als sonst, es dürstete ihn nach Befreiung, er sann hin und her, endlich erfaßte und überschaute sein
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regier Geist die wechselnde Lage der Tdeilc, und in der sichern Erwartung, daß der große Wagcballen der Maschine die kleine Mühe des Auf, und ZudrehenS auch noch über«
nehmen würde, verband er ihn durch eine Schnur mit den Hähnen so, wie er sich ausgedacht hatte; er sah die Maschine gehen und enteilte froh zu seinen Spielen. Ein Fortschritt von höchster Wichtigkeit, die Steuerung der Maschine durch sich selbst, war das Werk eines ungebil, deten Knaben, der zu dcn niedrigsten Diensten gebraucht wurde. Hätte Watt diesen Schritt gethan, man würde ihn mit Recht unter seine großen Erfindungen zählen. Dem Knaben hatte lange wiederholte'Anschauung eine Möglich, kcit nahe gerückt, an welche vor ihm noch niemand gedacht hatte, und es war hier einer der Fälle, wo der erste klare Gedanke alles entschied, während er in anderen Fällen, nur als Frage auftretend, nach einem entfernten Ziele hinweist, wohin unter beständigem Kampfe vorzudringen ist.
Um den Grad der Ausbildung näher zu bezeichnen, welchen die Dampfmaschine im Anfange dieses Iahrhun»
derts durch WaN's Bemühungen erreicht hatte, will ich nur kurz daran erinnern, daß der Condensator im Jahre 4767 bei einer Maschine in den Hüttenwerken zu Carron zuerst angebracht wurde; daß eine sehr verbeßcrte Art der Heizung und Steuerung, so wie die sinnreichen Erfindungen des Schwungregulators und des Parallelogramme^ sein Werk waren; endlich daß die Zeichnung einer doppelt und mit Absperrung des Dampfes wirkenden Maschine von Watt schon 1774 dem Parlamente vorgelegt, eine solche 1776 zu Soho und 4778 in den Shadwell Water-works aufgestellt, das Patent dafür aber erst 1782 nach langen Verhandlungen und Streitigkeiten bewilligt wurde. Unter den einflußreichen Gegnern, deren Widerstand die Sache verzögerte, nennt Arago in seinem Leben Watt's besonders den berühmten Redner Edmund Vurke; leider kann ich nichts über die Gründe beibringen, welche diesen gelehrten Mann bestimmt haben mögen.
Am Ende des vorigen Jahrhunderts war also die Dampfmaschine durch Watt in ihren wesentlichen Theilen vollendet. Sie war ein großer, aus vielen Gliedern kunst-voll gefügter Bau, darauf berechnet, die Kraft der Wärme auf die vonhellhaftcste Weise nutzbar zu machen. Um sie als Fuhrwerk zu brauchen, wie es längst gewünscht und von Dr. Robinson so wie von Watt schon beabsichtigt war, mußte man sie vor allem auf einen viel kleineren Umfang und ein geringeres Gewicht zurückführen, ohne ihr jedoch dadurch die nöthige große Kraft zu rauben. M a n mußte ^ sich also entschließen, nicht allein alle irgend entbehrlichen Theile, ihres anderweitigen Nutzens ungeachtet, wegzulaßcn, sondern auch die unentbehrlichen, namentlich Kessel und Cylinder, kleiner zu bauen. Um aber sowohl in einem kleinern Kessel eine hinreichende Dampfmenge zu sammeln, als auch auf einer kleineren Kolbenflache den zur Ueber, Windung aller Widerstände erforderlichen Druck zu erhalten, mußte man den Dampf eine größere Dichtigkeit und Spannung annehmen laßen als bisher; eS muhten also dem Kessel dickere Wände gegeben und die Sicherheits-Ventile für einen höhern Druck eingerichtet werden.
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Die Herren Trevithik und Vivian waren in England die ersten, welche diese gefahrdrohende Maschine zur Aus, führung brachten. Es darf aber nicht unerwähnt bleiben, daß Oliver Evans in Nordamerika, der Erfinder der ver»
vollkommncten Getreidemühlen, einer der ersten Beförderer der Dampfschiffe, schon um das Jahr 4790 eirl Patent für Dampfwagen begehrt hatte, jedoch als Projectenmacher verlacht worden war. Zehn Jahre später gewährte man das Patent, aber nur weil es ja doch nur auf einen Ver«
such ankomme, der Niemandem schaden könne. Zwanzig Jahre später wurde er als ein Wohlthäter seines Vater-landes öffentlich belobt. — Ich muß mich auf diese wem«
gen, einer Schuft von v r . Crelle entnommenen Notizen über einen so merkwürdigen Mann beschränken, da mir genauere Nachrichten nicht zur Hand sind. Auffallend ist, daß Wood in feiner Schrift über Eisenbahnen desselben nicht erwähnt.
Die Leistungen der ersten Dampfwagen, deren man sich in Kohlcnwerlen bediente, waren nur schwach; bei etwas vermehrter Ladung oder auch bei Steigungen der Bahn sah man die Triebräder auf den Schienen gleiten, woraus mit Recht gefchloßen wurde, daß der Widerhall, welchen die von der Dampfkraft umgedrehten Triebräder in der Reibung finden mußten um auf den Schienen fort, zurollen, nicht statt genug war. Die folgenden Thatfachen, welche ich nach Wood hier zusammenstelle, bezeugen, daß die Aufmerksamkeit der mit diesem Gegenstande beschäftigten Mechaniker mehrere Jahre lang ausschließlich oder doch sehr überwiegend auf diesen Ucbelstand gerichtet gewesen ist, ohne ihm genügend abhelfen zu können und ohne zu bemer-ken, daß er nicht der einzige und nicht der wichtigste war.
Die Herren Trevithik und Vivian empfehlen in ihrem Pa-tente auf Dampfwagen (vom Jahre 1802), den Felgen der Triebräder einige Rauhigkeit zu geben, und sogar, wenn der Widerstand groß sei, am Umfange derselben Zähne anzubringen, welche neben den Schienen in den Voden eiligreifen sollten. An der Maschine von Vlcnkinshop sah man (im Jahre 4 8 l < ) ein gezahntes Rad, welches in die gleichfalls gezahnten Schienen einzugreifen bestimmt war.
Die Herren E. und W . Chapman nahmen l t t l ü ein Patent auf eine neue Einrichtung, wonach ein an der Maschine befindliches Zahnrad in eine große Kette «n<
greifen sollte, die längs der Bahn ausgespannt war. Da alle diese höchst beschwerlichen M i t t t l doch nichts halfen, so wurde endlich zum Aeußersten, zur Nadical-Reform ge-schritten. I m Jahre 5 8 l 3 kam die Maschine von Bnm«
ton zum Vorschein, welche von dem Eingreifen der Nader in die Schienen gar keinen Gebrauch machte, sondern den Wagen durch zwei hinttn angebrachte, vom Dampfe in Bewegung gesetzte Stangen fortschob. Dabei war beson-ders darauf Bedacht genommen worden, tie f l a u e n , mit welchen jene Stangen in dcn Pcdcn gussen, so cinzlnichten, daß die Bahn möglichst geschont wurde. Wie wenig eine solche, auf die unstetige Wirkung von Stößen gegründete Einrichtung leisten konnte, liegt auf der Hand; dennoch ist sie in den Kohlenwe>ken zu Leeds längere Zeit gebraucht worden, wie Wood ausdrücklich sagt.
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Die lange Zeit allgemein geltende Meinung, daß daß Eingreifen der Nader in die Schienen zu schwach sei. ÜH jene zum Fortrollen zu nötbigen, würde weniger hemmend und störend gewirkt haben, wenn sie ganz falsch geweM wäre; aber sie war schlimmer, weil sie unklar war und Irriges mit Wahrem vermischte. Eine schärfere Stellung der Frage würde die Lösung viel rascher herbeigeführt haben. Da ich nicht für Sachverständige schreibe, llbet bei meinen Lesern den Wunsch voraussetze, über das Tech-nische des Eisenbahnbetriebs einige Erläuterungen zu erhük ten, so will ich bei dieser zwar jetzt abgechanen, damals aber vielbesprochenen Frage etwas verweilen.
Damit die Räder auf den Schienen forttollen, muß die Reibung sich dem Gleiten derselben mit einer KraHt widersetzen, welche der in jedem Falle für die Fortbewegung der ganzen Last erforderlichen Zugkraft wenigstens gleich ist. Die Starte der Reibung der Triebräder auf den
> Schienen ist aber bedingt durch den Druck, mit welchem
! die Räder gegen die Schienen gedrängt werden, und dieser , hängt ab von dem Gewichte, welches auf dcn Triebrädern
! ruht. Die Reibung ist hinreichend oder nicht, je nachdem i das Gewicht des auf den Triebrädern ruhenden T t M S der Maschine hinreichend ist oder nicht. Später, als man dies deutlich erkannte, ergriff man auch geeignete Mittest, um dieses Gewicht nach Bedarf zu steigein, indem man entweder zwei Paare von Triebrädern anbrachte und Mi«
einander verkoppelte, oder auf andere noch künstlichere Weise bewirkte, daß fast die ganze Last des Dampswag'nG auf den Triebrädern ruhte. Wenn jedoch der Widerstand so groß ist, daß die erforderliche Zugkraft die dem Drücke der Triebräder auf die Schienen entsprechende Reibung übertrifft, so werden diese zu gleiten anfangen und dc«
Bahnzug wild bald stillstehn. i-^-i Das Verdienst, diese Lebensfrage der fortschaffendQ Mechanik zuerst wißenschaftlich zu beleuchten, erwarb.sich Herr Vlackett, welcher um l 8 ! 3 Versuche anstellte und O H von der praktischen Zulänglichkrit des Eingreifens in M s Schienen überzeugte. Dennoch scheint man in dieser Hill«
ficht einige Zeit lang nur sehr schüchtern vorgegangene zu sein; denn im Jahre 4 8 l 4 glaubte G . Stevhenson bei ein«?
geringen Steigung ( t auf 480) doch wieder gezahnte NädVe und Schienen anwenden zu wüßen, ungeachtet er einen sehr statten Druck auf die Triebräder gelegt hatte. Doty überzeugte er sich bald darauf, daß die Reibung alle.nl genügte. Es fehlte damals nur noch an zuverläßigen Zahlenbestimmungen für die Anwendung im Großen, nü Inzwischen war durch alle diese Bemühungen tloch nicht viel gewonnen, ja sogar die Aufmerksamkeit von dev wesentlichsten Unvollkommenheit, welcher abgeholfen werdet mußte, nur mehr und mehr abgelenkt worden^ Denn wenn bei einigen Gelegenheiten beobachtet wurde, dab'.diö Maschmc, nachdem sie geraume Zeit geheizt und mit gespannten Dämpfen leichlich versorgt war, mit chrer eine Strecke durchlief, dann aber auf'einmal stehen Nicb;
so ließen sich solche Thalsachen nicht durch unzulängttchss Eingreifen in die Schienen erklären, sondern wiesen hin, daß es der Maschine an Kraft fehlte. Dies auch bei den ersten Dampfwagln nicht anders