CIII. Verbesserungen in der Construction und Anordnung gewisser zum Betriebe atmosphaͤrischer Eisenbahnen gehoͤriger Theile und Apparate, worauf sich Jacob Samuda und Joseph D'Aguilar Samuda, Civilingenieure zu Southwark in der Grafschaft Surrey, am 30. April 1844 ein Patent ertheilen ließen. Aus dem Repertory of Patent-Inventions, Febr. 1845, S. 65. Mit Abbildungen auf Tab. VI [Samuda's Verbesserungen in der Construction und Anordnung gewisser zum Betriebe atmosphär. Eisenbahnen gehöriger Theile.] Ein Theil unserer Verbesserungen betrifft die Herstellung der zum Betrieb atmosphärischer Eisenbahnen erforderlichen Luftleere vermittelst geschlossener, mit Wasser gefüllter Reservoirs in Verbindung mit andern Behältern, welche in verschiedenen Höhen angeordnet sind. Die leztern nehmen das aus den Reservoirs fließende Wasser auf und führen es aus den verschiedenen Höhen in die Reservoirs zurük, wozu weniger Kraft erforderlich ist, als wenn alle Behälter ihren Ausfluß in gleicher Höhe hätten. Wir erreichen diesen Zwek auf folgende Weise. Seitwärts der Bahnlinie ist, wie die Abbildung Fig. 1 zeigt, ein geräumiger geschlossener Wasserbehälter A angeordnet, welcher dreimal so viel Wasser faßt, als der Rauminhalt einer Section der Hauptröhre beträgt. Von der obern Seite dieses Behälters geht eine Röhre nach der Triebröhre, um daselbst die Herstellung eines luftleeren oder luftverdünnten Raumes zu vermitteln. Wenn nämlich der Behälter mit Wasser gefüllt ist, so öffnet man an der untern Seite desselben eine Röhre B, worauf das Wasser zu dieser Röhre hinabstürzt und wegen der an dem untern Ende der leztern angebrachten Krümmung in Gestalt eines Strahls so hoch als es die Luftverdünnung in dem Behälter gestattet, emporspringt. In verschiedenen Höhen sind nun die Tröge 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 angebracht, welche das Wasser auffangen und in die Behälter 1', 2', 3', 4', 5', 6', 7' und 8' leiten, von wo aus dasselbe durch eine kleine Maschine in den Behälter A zurükgepumpt wird, wozu noch das nach Vorübergang des Trains in dem Behälter zurükbleibende partielle Vacuum behülflich ist. Die den Behälter mit der Hauptröhre verbindenden Seitenröhren sind mit Ventilen versehen, welche sich unmittelbar vorher schließen, ehe der Treibkolben die Seitenröhren erreicht; das Wasser in einem oder zwei obern Behältern kann, wenn das Vacuum einen genügenden Grad erreicht hat, durch eine Röhre wieder in den Behälter A zurükgedrükt werden, und zwar vermittelst des auf die Oberfläche des Wassers wirkenden atmosphärischen Drukes; da die Ventile in diesen Röhren sodann sich schließen, so wird keine Luft nachfolgen, und das übrige Wasser kann durch eine kleine Maschine in die Höhe gepumpt werden, um für den nächstfolgenden Zug das Vacuum herzustellen. Ueber dem Behälter A ist ein Hülfsbehälter E, Fig. 2, angeordnet, für den Fall, daß unmittelbar hinter einem gewöhnlichen Zug ein Extrazug folgen sollte, bevor die kleine Dampfmaschine Zeit hat, den Behälter A zu füllen. In diesem Falle wird der Wassermangel in A von dem obern Behälter aus ersezt, worauf die Communication zwischen beiden abgesperrt, und das Vacuum für den nächsten Train wieder auf die obige Weise hergestellt wird. Eine andere Art, das Wasser ausströmen zu lassen, ist in Fig. 3 dargestellt. Soll nämlich der luftleere Raum in der Hauptröhre hergestellt werden, so öffnet man das obere Ventil 1, worauf das Wasser in das Reservoir 1' herabströmt, bis der Druk des Wassers in dem lezteren in Verbindung mit dem atmosphärischen Druk das Ventil 1 schließt. Wenn nun der Schwimmer F während dieser Zeit tief genug herabgesunken ist, so löst ein an der Schwimmerstange befindlicher Stift G einen Haken aus und öffnet somit das Ventil 2, worauf das Wasser in das Reservoir 2' fließt u.s.w. Diese Füllung der separaten Behälter hat den Zwek, zu verhüten, daß das Wasser tiefer, als absolut nothwendig ist, herabsinke, und dadurch beim Zurükpumpen in den Behälter A oder E unnöthige Mühe und Kosten zu vermeiden. Ein anderer Theil der in Rede stehenden Verbesserungen betrifft die Anordnung der absondernden Ventile ganz innerhalb einer fortlaufenden Röhre, anstatt, wie früher, in separaten Längen, so daß man die ganze Kraft, welche gewöhnlich für zwei oder mehrere Eisenbahnsectionen verwendet wird, auf einen Train concentriren kann. Diese Einrichtung sezt uns ferner in den Stand, die Züge durch die Zugkraft der Luftleere in derselben Röhrenleitung nach beiden Richtungen zu befördern, wie die Abbildung Fig. 4 zeigt. Um zum Beginn der Fahrt das Vacuum vorzubereiten, werden die an jedem Ende der ersten Röhrensection aufgestellten Luftentleerungs-Apparate, eben so die an dem entferntesten Ende der zweiten Röhrensection befindliche Maschine, alle auf einmal in Thätigkeit gesezt, so daß drei Maschinen in Arbeit sind, um die erste und zweite Röhrensection, welche durch Seitenröhren und Ventile mit einander in Verbindung sind, luftleer zu machen. Sobald sich der Zug in Bewegung sezt, wird die Maschine Nr. 1 eingestellt, während Nr. 2 und 3 fortarbeiten, um den Train längs der Röhrensection Nr. 1 fortzuziehen, zugleich wird behufs der Entleerung der Röhrensection Nr. 3 die Maschine Nr. 4 in Gang gesezt. Wenn der Train an dem nach der Maschine Nr. 2 führenden Röhrenzweig vorübergeht, wird diese Maschine eingestellt und die Maschine Nr. 5 in Gang gesezt, um die Röhrensection Nr. 4 luftleer zu machen, während die Maschinen Nr. 3 und 4 den Train längs der Röhrensection Nr. 2 fortziehen, und so fort. Auf ähnliche Weise läßt sich je nach der verlangten Geschwindigkeit die Wirkung einer beliebigen Anzahl von Maschinen concentriren. Um diesen Zwek zu erreichen, ist die Röhre auf folgende in Fig. 5 dargestellte Weise in verschiedene ununterbrochene Sectionen getheilt. An jeder Station, wo eine Theilung der Röhre erforderlich ist, sind an dieselbe Erweiterungen zur Aufnahme der Ventile A und B gegossen, welche sich nach entgegengesezten Richtungen öffnen, d.h. während sich das eine Ventil in der Richtung des Trains öffnet, legt sich das andere Ventil nieder, um aus dem Weg zu gehen. Die Seitenröhren C und D führen beide zu derselben Luftpumpe und sind mit Ventilen versehen. Die Seitenröhre C dient zur Verbindung der Hauptröhre mit der Luftpumpe, wenn der Train nach der durch den Pfeil angedeuteten Richtung sich bewegt, während die Seitenröhre D in Anwendung kommt, wenn die Bewegung des Trains in der andern Richtung erfolgt. Da wo wegen der Steilheit einer Rampe eine dikere Röhre nöthig ist, treffen wir, um die Röhre nicht unterbrechen zu müssen, folgende Einrichtung. Der Durchmesser der Röhre nimmt, wie Fig. 6 zeigt, bis zur erforderlichen Dike allmählich zu; der übrige Theil der Röhre bleibt parallel. Der obere Theil derselben bleibt dabei stets in der gleichen relativen Höhe über den Schienen, und der Kolben ist so angeordnet, daß er sich ausdehnt, um sich der Röhre da, wo sie diker wird, anzuschließen, und zusammenzieht, wenn sich die Röhre wieder auf ihren gewöhnlichen Durchmesser vermindert. A, Fig. 7 und 8, ist ein Kolben mit zwei Lederscheiben B, B gewöhnlicher Construction, einer Verlängerung C, welche eine Hülse bildet, und einer Büchse D, die innerhalb der Hülse C auf der Kolbenstange E gleitet. Fig. 7 stellt den ausdehnbaren Kolben in geschlossenem, Fig. 8 in ausgedehntem Zustande dar. Derselbe besteht aus einem Sak F von Leder oder einem andern biegsamen Material, welcher an eiserne Arme G befestigt ist. Die lezteren sind mit der Büchse D durch Scharniere verbunden. Wenn der ausdehnbare Kolben in Wirksamkeit gesezt werden soll, so wird der an einem Wagengestelle befindliche Hebel H von dem Conducteur des Zuges bewegt und vermittelst der Verbindungsstange I die Büchse D zum Theil aus der Hülse C aus einen an der Kolbenstange befindlichen Hals geschoben, so daß sich nun der lederne Sak F frei ausdehnen kann. Der Hebel H tritt durch die Oeffnung aus der Röhre, welche für den Durchgang des Arms, der den Kolben mit dem Train verbindet, längs der Röhre sich hinzieht. Ein anderer Theil unserer Verbesserungen bezieht sich auf das Oeffnen und Schließen der Luftpumpen-Ventile und hat den Zwek, den bei dem Oeffnen und Schließen der Ventile bei jedem Hube gewöhnlich stattfindenden Stoß zu beseitigen. Fig. 9 zeigt die darauf Bezug habende Anordnung. An der Schwungradwelle A der Maschine befindet sich ein Winkelrad B, welches in ein anderes Winkelrad C greift. Die senkrechte Achse D des leztern enthält mehrere excentrische Vorrichtungen, welche in folgendem Sinne wirken. Das Excentricum E besizt eine Hervorragung, welche bei erfolgender Umdrehung abwechselnd auf zwei an der Stange F befindliche Zähne wirkt, und durch Vermittelung der Hebel G das untere Einlaßventil H abwechselnd öffnet und schließt. Ein ähnliches Excentricum I öffnet und schließt mit Hülfe der Stange J und der Hebel R das obere Einlaßventil L. Ein Excentricum M in Verbindung mit einem Zahn N und einem Hebel B schließt das untere Auslaßventil P. Die Auslaßventile müssen je nach dem Grade der Luftverdünnung in der Hauptröhre an verschiedenen Stellen geöffnet werden. Dieses geschieht auf folgende Weise. Ein oben offener und mit einem Kolben versehener Cylinder Q steht an seinem Boden mit der Hauptröhre in Verbindung, so daß während der Herstellung des Vacuums der Luftdruk den Kolben hinabtreibt und das Gegengewicht R hebt; zu gleicher Zeit hebt der Stift S die Hülse T, welche durch eine Stange U in der hohlen Achse D mit zwei Stiften V verbunden ist; diese Stifte lassen sich in Rinnen, welche zur hohlen Achse D parallel laufen, auf und nieder bewegen. Indem nun die Stifte in Folge des atmosphärischen Druks gehoben und gesenkt werden, bewegen sie sich in der krummen Rinne des gezahnten Excentricums W, drehen dasselbe um die Achse D und bringen seinen Zahn mit einem zweiten an der Stange N befindlichen Zahn früher oder später in Verbindung, je nach der Stellung des Kolbens in dem Cylinder Q, mithin dem Grade der Luftverdünnung in der Hauptröhre. Ein ähnliches System von Excentriken, Stangen und Hebeln m, n, o, w bewegt das obere Auslaßventil p. Die excentrischen Vorrichtungen E, M, m sind an der Achse D befestigt; die excentrischen Theile W, w können nicht steigen oder sinken, wohl aber vermittelst der Stifte V um die Achse rotiren. Die Ventile sind so angeordnet, daß sie sich im Falle einer Störung wie gewöhnliche Ventile öffnen und schließen. Ein anderer Theil unserer Verbesserungen betrifft die Einrichtung von Passagen über die atmosphärischen Eisenbahnen. Fig. 10 kann von dieser Anordnung einen Begriff geben. Bei jedem Uebergang ist ein mit einem Kolben B versehener Cylinder A angebracht, dessen unteres Ende mit der Hauptröhre C verbunden ist, so daß, wenn in der lezteren ein luftleerer Raum entsteht, der Kolben B durch den auf ihm lastenden atmosphärischen Druk niedergedrükt wird. Da nun die Kolbenstange D durch einen Hebelarm E mit dem Dekel G der hauptröhre in Verbindung steht, so wird dieser Dekel durch den Niedergang des Kolbens gehoben, und dem Arm des Zugkolbens aus dem Wege gebracht. Wenn der Zug vorübergegangen und das Vacuum aufgehoben ist, so fällt der Dekel vermöge seines eigenen Gewichtes nieder, worauf die Passage für Fuhrwerke wieder frei ist. Eine andere Abtheilung unserer Verbesserungen betrifft die in Fig. 11 dargestellte Anordnung eines Apparates zum Hemmen eines Eisenbahnzuges. An dem hinteren Ende der Kolbenstange befindet sich ein Scheibenventil A, welches unter gewöhnlichen Umständen mit der Achse der Röhre parallel ist. Beim Hinabfahren einer steilen Rampe jedoch, oder in sonstigen Fällen, wo gehemmt werden muß, dreht man dieses Ventil rechtwinkelig zur Achse der Röhre, da wo das Längenventil sich geschlossen hat, so daß nun hinter dem Scheibenventil ein luftverdünnter Raum entsteht, welcher die Geschwindigkeit des Trains mäßigt oder den Train ganz aufhält. Um diesen luftverdünnten Raum in kurzer Zeit in Wirksamkeit treten zu lassen, läßt man den Train ein in der Hauptröhre befindliches Ventil schließen, indem derselbe einen Hebel, über den er wegrollt, niederdrükt. Dieser Hebel bewirkt den Verschluß des Ventils auf der Höhe einer schiefen Ebene oder an irgend einer andern Stelle, wo es wünschenswerth erscheint, der Triebkraft entgegen zu wirken. Eine weitere in Fig. 12 dargestellte Verbesserung bezieht sich auf die Vervollständigung des Schlusses an den Fugen der einzelnen Theile der Hauptröhre. Wir deken nämlich an der Vereinigungsstelle zweier Röhrenstüke über den Raum, welcher wegen der Expansion und Contraction des Metalles durch Wärme und Kälte gelassen werden muß, eine dünne Metallplatte P, die wir in den Metallkörper der Röhre einfügen. Eine andere Verbesserung Fig. 13 bezieht sich auf einen Apparat zur Befestigung der Röhrenstüke in der Hobelmaschine. Ein Träger A wird an den Schlitten der Hobelmaschine befestigt, und an die eine Seite desselben ein Kegel B geschraubt, dessen schmäleres Ende ein wenig dünner und dessen weiteres Ende ein wenig weiter als das Kaliber der Röhre ist. An dem andern Ende des Schlittens befindet sich ein zweiter Träger C, dessen eine Seite einen correspondirenden Kegel E enthält, welcher das andere Ende der zu hobelnden Röhre aufzunehmen bestimmt ist. Der Träger C ist an einen Support befestigt und läßt sich daher dem Träger A nähern. Wenn nun beide Kegel in die Röhrenenden eingefügt sind, so nähert man den Kegel E dem Kegel B, bis die Röhre fest steht. Hierauf stekt man Keile zwischen die Enden der Röhre und die Flächen der Träger, um dem Lokerwerden der Röhren wenn sie durchgeschnitten sind zu begegnen und die Erschütterungen aufzufangen.