Titel: | Methode über Abhänge auf Eisenbahnen zu gelangen. Von Hrn. Scott zu Ormiston. |
Fundstelle: | Band 16, Jahrgang 1825, Nr. LXXIII., S. 310 |
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LXXIII.
Methode über Abhänge auf Eisenbahnen zu gelangen.
Von Hrn. Scott zu
Ormiston.
Aus den Transactions of the Highland Society of
Scotland. Im Repertory of Arts, Manufactures and
Agriculture. Februar 1825. S. 154. Maͤrz. S. 204.Da nun endlich auch auf dem festen Lande, wenigstens in Oefterreich, Eisenbahnen
das Interesse des Publicums erregen, so wird vielleicht eine Uebersezung dieser
– uͤbrigens noch zu pruͤfenden Methoden nicht ganz
uͤberfluͤßig seyn; es muͤßte nur der Fall eintreten, daß
man irgendwo mit den Eisenbahnen eben so einfaͤltig verfahren
koͤnnte, wie in ** mit den Dampfbothen, und jene deßwegen
verboͤthe, weil ein paar Kutscher dabei leiden, so wie man diese in **
nicht fahren lassen wollte, weil ein paar Schiffer dadurch
beeintraͤchtigt wuͤrden. A. d. Ueb.
Mit Abbildungen auf Tab.
IV.
Scott's Methode, über Abhänge auf Eisenbahnen zu
gelangen.
Nach der hier vorgeschlagenen Weise soll ein einzelnes Pferd
einen sogenannten Gang, oder mehrere hinter einander
gespannte Wagen uͤber eine schief geneigte Eisenbahn ziehen koͤnnen.
Ueber die ganze schiefe Flaͤche wird, von oben bis unten, eine Eisenbahn
angelegt, die auf dieselbe Weise, wie jene, die quer uͤber die Heerstraßen
laufen, geschuͤzt ist, nur mit dem Unterschiede, daß der obere Theil der
inneren Eisenbahn an jeder Seite der Straße mit Zaͤhnen versehen ist, die
jenen eines starken
Zahnstokes aͤhnlich sind. Nach den der Gesellschaft vorgelegten Zeichnungen
dieser Vorrichtung wird ein Wagen so gebaut, und in solcher Laͤnge bemessen,
daß nicht nur zwei Raͤder-Paare von ungefaͤhr 28 Zoll im Durchmesser,
sondern noch ein Paar Zaͤhnraͤder dazwischen angebracht werden
koͤnnen, die ungefaͤhr 30 Zoll im Durchmesser halten, und mit 60
Zaͤhnen versehen sind. Diese beiden Zahnraͤder kommen auf eine eigene
Achse genau zwischen den beiden Paaren Wagenraͤder zu stehen. Sie werden auf
ihrer Achse in einer solchen Entfernung befestigt, daß sie in die Zahnstoͤke
zu jeder Seite der Eisenbahn eingreifen koͤnnen. Die Achse der
Zahnraͤder dreht sich frei in starken messingenen Buͤchsen, ohne nach
einer oder der anderen Seite hin ausweichen zu koͤnnen. Die Zaͤhne der
beiden Zahnraͤder greifen zugleich in die Zaͤhne der Zahnstoͤke
an jeder Seite der Eisenbahn ein. Auf der Mitte der Achse der Zahnraͤder wird
ein Schraubenrad mit 48 Zaͤhnen, und von ungefaͤhr 24 Zoll im
Durchmesser befestigt, und in dieses Schraubenrad wirkt eine Schraube mit einem
einzelnen Schraubengange. Auf der Achse dieser Schraube ist ein anderes Schraubenrad
befestigt, welches beilaͤufig 20 Zoll im Durchmesser und 40 Zaͤhne
bat, und in welches, wie auf das obige Schraubenrad, gleichfalls eine Schraube mit
einem einzelnen Schraubengange einwirkt. An jedem Ende der Achse dieser Schraube ist
ein schienenrad, deren Vorderseite nach innen gekehrt ist, so daß beide
Raͤder mit ihren Umkreisflaͤchen einander gegenuͤber stehen:
jedes derselben hat 18 Zoll im Durchmesser, und 36 Schienen oder Zaͤhne.
Diese beiden Raͤder sind nicht befestigt auf der Achse, sondern spielen frei
gegen Schultern, die auf der Achse selbst gebildet sind. Unmittelbar außen an jedem
dieser beiden Raͤder ist auf derselben Achse mit diesen ein Sperr-Rad von
ungefaͤhr 13 Zoll im Durchmesser befestigt, dessen Faͤnger außen an
den Schienenraͤdern so angebracht sind, daß sie diesen nur erlauben die
Schraube, welche einen Theil ihrer Achse bildet, in Einer Richtung, und dieß
abwechselnd, zu bewegen. Auf diese beiden Schienen-Raͤder kommt ein drittes
Schienenrad, von ungefaͤhr 36 Zoll im Durchmesser und mit 72 Zaͤhnen,
so zu stehen, daß es mit seinen Zaͤhnen gleich tief in die Zaͤhne der
beiden Schienenraͤder eingreift. Auf den vierekigen oberen Theil der Achse
des 36 zoͤlligen Rades wird das dikere Ende des Pferdehebels eingepaßt. Wenn
man diesem Hebel ruͤkwaͤrts oder vorwaͤrts, oder nach der Seite
eine kreisfoͤrmige Bewegung von ungefaͤhr 5/6 des Umfanges eines
Kreises gibt, so wird den beiden Schienenraͤdern und der Schraube auf
derselben Achse, die man die erste Schraube nennen kann, eine staͤtige
Bewegung mitgetheilt. Diese Schraube theilt die Bewegung dem ersten Schraubenrade
mit. Auf der Achse desselben ist die zweite Schraube, welche ihre Bewegung dem
zweiten Schraubenrade mittheilt. Auf derselben Achse mit diesem Rade sind aber die
beiden Sperr-Raͤder befestigt, deren Zaͤhne in die Zaͤhne der
Zahnstoͤke eingreifen, und folglich den Maschinen-Wagen, und mehrere mit
Ketten an demselben befestigte Wagen, einen sogenannten Gang, in Bewegung sezen.
Die Laͤnge des Hebels und die Zahl der Zaͤhne in dem hier
vorgeschlagenen Raͤderwerke ist so berechnet, daß sie mit großer Kraft wirken
koͤnnen; allein, die Bewegung wird außerordentlich langsam vor sich gehen.
Wenn jemahls eine solche Maschine in Anwendung kommen sollte, koͤnnte man
durch Abaͤnderung des Ganges des Raͤderwerkes und der Laͤnge
des Hebels derselben leicht groͤßere oder geringere Kraft verschaffen; wenn
man z.B. statt der beiden Schrauben mit einem einzelnen Schraubengange eine Schraube
mit doppelten Schraubengaͤngen auf die Schraubenraͤder wirken ließe;
dadurch wuͤrde die Kraft der Maschine um das vierfache vermindert, und der
Lauf derselben um das Vierfache beschleunigt, waͤhrend das Pferd in beiden
Faͤllen denselben Weg zuruͤklegt. Statt der Schrauben ohne Ende kann
man auch Triebstoͤke anwenden; wenn man z.B. zwei Triebstoͤke von 10
Zaͤhnen nimmt statt der beiden Schrauben ohne Ende mit einfachem
Schraubengange, so wuͤrde der Wagen sich hundert Mahl so schnell bewegen, als
bei den Schrauben mit einfachen Schraubengange, aber mit hundert Mahl geringerer
Kraft, den Unterschied ausgenommen, der zwischen der Reibung der Schrauben und jener
der Raͤder und Triebstoͤke Statt hat.
Eine Maschine dieser Art laͤßt sich mit Vortheil an sehr steilen und kurzen
Anhoͤhen bei Kohlengruben, Kalk- und anderen Steinbruͤchen
anwenden.
Ein Wagen dieser Art muͤßte immer sehr stark beladen seyn, damit die
Zaͤhne der Raͤder des Wagens in die Zaͤhne der Zahnstoͤke eingreifen.
Die ganze Maschine muß daher vollkommen mit Kisten ausgestattet seyn, so daß die
leeren Theile des Wagens zur Verfuͤhrung derselben Gegenstaͤnde dienen
koͤnnen, wie die hinten angehaͤngten befrachteten Wagen. Wenn ein
Pferd in einer querlaufenden kreisfoͤrmigen Bewegung arbeitet, so ist es im
Stande weit laͤnger auszuhalten, als wenn es immer in einer anhaltenden
Kreisbewegung nach einer Seite hinarbeitet. Statt eines Zahnstokes auf jeder Seite
der Eisenbahn kann in der Mitte der Straße eine Schiene mit offenen Zaͤhnen
hingelegt werden, was aber weder besser noch wohlfeiler ist, als die
Zahnstoͤke zu beiden Seiten. Wo man, um Alles auf das Beste eingerichtet zu
haben, nicht so sehr auf Auslagen zu sehen hat, kann in der Mitte noch ein Zahnstok
oder Sperrstok neben den uͤbrigen Zahnstoͤken angebracht werden, und
an dem Hintertheile aller Wagen kann ein Sperr-Kegel so vorgerichtet werden, daß
sein unteres Ende in die Zaͤhne der Sperrstange einfaͤllt, und ein
Sperrkolben vorn an dem Wagen, der in die Zaͤhne derselben Sperrstange
eingreift, kann uͤberdieß noch jedem Unfalle vorbeugen, wenn die
Zaͤhne der Sperr-Raͤder aus den Zaͤhnen des Zahnstokes
herausgeworfen werden sollten.
Da die gewoͤhnlichen Sperr- oder Hemmraͤder zum Hinabfahren beladener
Wagen uͤber schiefe Flaͤchen immer die Aufsicht eines eigenen Mannes
brauchen, der sie in Thaͤtigkeit sezt, so hat man hier eine Aushuͤlfe
vorgeschlagen, die wenig oder gar keine Aufsicht erfordert, und auf folgende Weise
eingerichtet ist. Wo immer eine Sperrung oder Hemmung (a
break) nothwendig ist, wird eine laͤngliche Grube ausgegraben, deren
Boden gepflastert und mit Thon verstrichen, und deren Waͤnde und oberes Ende
mit behauenen oder Tafelsteinen (aisler masonry)
ausgemauert wird: außen wird sie mit Thon verstrichen, um wasserdicht zu werden.
Diese Grube wird bis auf eine gewisse Tiefe mit Wasser gefuͤllt, und ein
Wasserrad in demselben angebracht, dessen Lager in messingenen Buͤchsen auf
einem starken Gestelle ruhen. Auf der Achse dieses Wasserrades sind drei oder
mehrere Reihen von Armen nach ihrer Laͤnge hin eingelassen, und das Rad hat 8
oder mehr Arme in seinem Umfange. Die verschiedenen Reihen von Armen laufen in Linien mit der Achse,
so daß jedes Schwimmbrett auf jenen Armen ruht und aufgenagelt werden kann welche
eine gerade Linie mit der Achse bilden. Die Achse dieses Wasserrades wird mit
aufgewundenen Cylindern oder gefurchten Raͤdern mittelst eines der Kraft,
welche das Rad reguliren soll, entsprechenden Raͤderwerkes verbunden. Ein Rad
dieser Art kann nicht uͤber eine gewisse Schnelligkeit hinaus bewegt werden,
außer es waͤre uͤberladen; diesem laͤßt sich aber, sobald man
die Kraft desselben durch Versuche bestimmt hat, leicht vorbeugen. Es muß zuerst so
genau als moͤglich durch die Menge des Wassers in der Grube, und durch das
Raͤderwerk, womit es mit den gefurchten Raͤdern in Verbindung gebracht
wird, regulirt werden; dann kann es auch durch eine in der Naͤhe der vorigen
befindliche zweite Wassergrube, die mit derselben in Verbindung steht, noch weiter
regulirt werden. In diese Seitengrube laͤßt man einen wasserdichten
Staͤmpel eintauchen, dessen Durchmesser nicht viel kleiner ist, als jener der
Grube, und der mittelst einer Schraube oder eines Zahn- oder Triebstokes mit einer
Kurbel leicht gehoben und gesenkt werden kann, und wodurch das Wasser in der
Wassergrube hoͤher oder tiefer gestellt wird, so daß dadurch der Widerstand,
welchen das Rad bei seinem Umdrehen empfindet, vermehrt oder vermindert werden muß.
Der Staͤmpel kann mit soviel Gewicht beladen werden, als Kraft noͤthig
ist, um den Boden desselben uͤber die Oberflaͤche des Wassers zu
heben, und denselben bis auf den Boden der Grube hinabzusenken. Ein Wasserrad dieser
Art kann auch dort angebracht werden, wo kein fließendes Wasser sich befindet; die
Menge Wassers, die man noͤthig hat, und die nicht groß ist, kann in
Faͤssern herbeigeschafft werden; das Wasser, welches hier verduͤnstet,
ist unbedeutend, und kann bei Regen-Zeit leicht ersezt werden, da die
Verduͤnstung nicht im Verhaͤltnisse der Menge des Wassers, sondern der
Groͤße der Oberflaͤche steht, welche von diesem Wasser der
Atmosphaͤre ausgesezt ist: die Grube laͤßt sich auch leicht so
verwahren, daß der Frost keine nachtheilige Einwirkung auf dieselbe aͤußern
kann. Diese einfache Art von Sperre oder Bremse kann auch in verschiedenen anderen
Lagen, außer dem Gipfel einer schiefen Flaͤche, angewendet werden, z.B. bei
Hoͤhen, die zu steil sind, als daß ein schwer mit Steinen u. d. gl. beladener Wagen
sicher uͤber dieselben herabfahren koͤnnte, oder wo immer ein
einzelnes Pferd einen leichten Wagen, oder einen leeren Karren hinauf ziehen kann,
oder wo leere Wagen mittelst eines oder mehrerer beladenen Wagen hinauf gezogen
werden.
Eine andere Methode, beladene Wagen uͤber steile Hoͤhen zu bringen,
kommt derjenigen nahe, nach welcher man Bothe auf Canaͤlen aus einem Niveau
in das andere hinuͤber hebt, oder herablaͤßt: nur ist die Art der
Ausfuͤhrung hier ganz verschieden. Wenn z.B. die Hoͤhe an sich
bedeutend, und von betraͤchtlicher Laͤnge ist, so ist das Erste, was
hier zu geschehen hat, dieses, daß man einen ebenen Weg vorwaͤrts gegen die
Hoͤhe hin auffuͤhrt, und zwar in solcher Breite, als fuͤr eine
Eisenbahn erforderlich ist, und so lange, bis die senkrechte Hoͤhe der Wand,
an welcher der Weg hingefuͤhrt wird, 8 Fuß betraͤgt. Von diesem
Hoͤhenpuncte weg fuͤhrt man wieder eine ebene Eisenbahn, bis die
senkrechte Hoͤhe der Wand wieder 8 Fuß betraͤgt, u.s.f., bis man auf
den Gipfel der Hoͤhe hinangekommen ist, oder auf einen Punct, von welchem aus
man eine ebene Eisenbahn anlegen kann.
2tens, teuft man nicht weniger als 16 Fuß tief dicht an dem Grunde einer jeden der
obigen senkrechten Waͤnde eine Grube ab, welche, so wie die Waͤnde
selbst, mit behauenen Steinen und Moͤrtel gehoͤrig ummauert werden
muͤssen. Die Gruben muͤssen uͤberdieß noch gepflastert, und
außen mit Thon wasserdicht verstrichen werden. An den Seitenwaͤnden dieser
Gruben werden mehrere senkrechte Pfaͤhle eingelassen, so daß sie eine Linie
mit dem ganzen Baue bilden. In diese senkrechten Pfaͤhle kommen mehrere
Walzen, deren Achsen auf die Laͤngenlinie derselben senkrecht stehen: diese
Walzen muͤssen einen Zoll, oder so etwas uͤber die Oberflaͤche
der Pfaͤhle vorspringen. Die Seitenpfaͤhle der Grube muͤssen so
lange seyn, daß sie bis an den Gipfel der senkrechten Wand reichen, und außer der
Grube so gut, wie innerhalb derselben, mit Walzen versehen seyn. An dem oberen Ende
dieser Pfaͤhle sind horizontale Balken parallel mit der Eisenbahn angebracht
und gehoͤrig befestigt. Den Nuzen derselben werden wir unten angeben. Ein
bedekter, wasserdichter Kasten, mit zwei Schienen auf dem Dekel, die mit jenen der Eisenbahn
correspondiren, wird in gleicher Hoͤhe mit der Tiefe des Brunnens, und von
solcher Laͤnge und Brette vorgerichtet, daß er sich an den Walzen der
aufrechten Pfaͤrde frei auf, und nieder bewegen kann. Wenn Wasser in die
Grube gelassen ist, so muͤssen die Dimensionen dieses Kastens so eingerichtet
seyn, daß er, waͤhrend die Grube beinahe bis an den Rand mit Wasser
gefuͤllt ist, Schwimmkraft genug behaͤlt, irgend ein erforderliches
Gewicht auf seinem Dekel bis zur Hoͤhe der naͤchsten oberen Eisenbahn
hinaufzuheben. Die oben erwaͤhnten starken horizontalen Balken muͤssen
so befestigt seyn, daß sie den wasserdichten Kasten genau nur bis zu jener
Hoͤhe aufsteigen lassen, in welcher die auf dem Dekel angebrachten Schienen
der Eisenbahn in einer Linie und in derselben Ebene mit jenen auf der oberen
Eisenbahn sich befinden.
Neben dieser Grube, die wir die Kasten-Grube nennen, muͤssen 6 andere kleinere
Gruben wenigstens zwei Fuß tiefer gegraben werden: sie muͤssen an den
Waͤnden gemauert, am Boden mit flachen Ziegeln ausgepflastert, und außen mit
Thon wasserdicht verstrichen werden; in der Naͤhe ihres Bodens stehen sie in
freier Verbindung unter einander, so wie mit der Kastengrube. In jeder dieser
kleineren Gruben sind aufrechte Pfaͤhle in die Waͤnde eingemauert, die
mit aͤhnlichen Rollen, wie jene in der Kastengrube versehen sind: auch diese
Pfaͤhle muͤssen in gehoͤriger Hoͤhe uͤber die
Gruben emporsteigen, um Holzgeruͤste daran befestigen zu koͤnnen. In
jede dieser Gruben wird ein wasserdichter Staͤmpel gebracht, dessen
Hoͤhe so groß ist, als die Tiefe derselben; die uͤbrigen Dimensionen
muͤssen von der Art seyn, daß sie dem Staͤmpel erlauben, sich an den
an den aufrechten Pfaͤhlen befestigten Walzen frei auf- und nieder zu
bewegen. Um die Dimensionen der Gruben nach den Staͤmpeln einzurichten, sind
einige Berechnungen nothwendig, auf welche man sich hier nicht einlassen kann, die
aber nach folgenden Daten leicht durchgefuͤhrt werden koͤnnen: wenn
alle Staͤmpel sich auf dem Boden ihrer Gruben befinden, muß das Wasser in der
Kastengrube nahe an dem Rande oben stehen, wie bereits bemerkt wurde. Die 6
Staͤmpel muͤssen in solchen Dimensionen vorgerichtet seyn, daß, wenn
dieselben so hoch empor gezogen sind, daß sie mit ihren Boden sich auf der Oberflaͤche des
Wassers ihrer Gruben befinden, sie das Wasser so tief sich senken lassen, daß der
Kasten den Boden seiner Grube nur dann beruͤhrt, wann das leichteste Gewicht,
das er fuͤhren soll, sich auf seinem Dekel befindet. Damit der Kasten, wann
dieses Gewicht weggenommen wird, nicht aufsteigt, sind mehrere Hebel-Sperrstangen so
angebracht, daß sie den Kasten auf derselben Hoͤhe in derselben Ebene mit der
unteren Eisenbahn erhalten, und diese Sperren werden mit einem langen Hebel
verbunden, mittelst dessen der Kasten entweder unten gehalten, oder frei aufsteigen
gelassen werden kann.
An allen Staͤmpeln muß ein deutliches Zeichen angebracht seyn, woran man
erkennen kann, wann sie mit ihrem Boden (wie im obigen Versuche bemerkt wurde) sich
in einer und derselben Linie mit der Oberflaͤche des Wassers befinden, welche
Linie man der Kuͤrze wegen Central-Wasser-Linie nennen will. Diese sechs
Staͤmpel muͤssen alle von verschiedener Groͤße seyn, so daß sie
durch gleiche Kraͤfte auf den Boden ihrer Gruben hinabgedruͤkt werden
koͤnnen, und so mit Gegengewichten beladen werden, daß jeder derselben
dieselbe Menge von Kraft braucht, um seinen Boden wieder zur Central-Wasser-Linie
empor zu bringen, die erforderlich ist, um sie bis auf den Grund der Grube
hinabzubringen. Wollen wir nun annehmen, daß die Boden aller Staͤmpel in
gleicher Hoͤhe mit der Oberflaͤche des Wassers in den verschiedenen
Gruben sich befinden, also auf der Central-Wasser-Linie, so wird der erste oder
groͤßte Staͤmpel nur durch die geringste Wassertiefe hinabgetrieben
werden duͤrfen, und dadurch das Wasser in allen anderen Gruben bis auf eine
gewisse Hoͤhe steigen machen; der zweite Staͤmpel wird durch eine
groͤßere Tiefe hinabgetrieben werden, undund und daher kleiner seyn muͤssen, wenn dieselbe Kraft, die den vorigen
trieb, auch ihn treiben soll, und so wird der dritte Staͤmpel kleiner seyn
muͤssen, als der zweite, der vierte kleiner als der dritte, u.s.f. Nehmen wir
jezt an, daß alle Staͤmpel am Grunde ihrer Gruben stehen, und der Dekel des
Kastens in gleicher Hoͤhe mit der oberen Eisenbahn steht, beladen mit dem
groͤßten Gewichte, das durch ihn in die Hoͤhe gefoͤrdert werden
soll. Man seze, daß dieses Gewicht auf der oberen Eisenbahn fortgeschafft wurde, und
ein anderes aͤhnliches Gewicht dafuͤr auf denselben gebracht wird. Das
erste, was jezt zu thun ist, um den Kasten hinabsteigen zu machen, ist, daß man den
ersten oder groͤßten Staͤmpel in die Hoͤhe zieht, bis sein
Boden in die Central-Wasser-Linie gelangt. Obschon derselbe sich aber auf dieser
Linie befindet, ist es doch offenbar, daß er jezt noch bedeutend unter der
Oberflaͤche des Wassers ist, und daher noch mit einem bedeutenden
Gegengewichte beladen werden kann, so daß eben so viele Kraft dazu gehoͤrt,
ihn bis auf die Central-Wasser-Linie zu erheben, wenn er sich auf dem Grunde der
Grube befindet, als noͤthig ist, um ihn von der Central-Wasser-Linie auf den
Boden der Grube hinabzudruͤken; er wird folglich von groͤßerem Umfange
seyn koͤnnen. Der zweite Staͤmpel wird ein geringeres Gegengewicht
fordern, als der erste; der dritte ein geringeres als der zweite u.s.f., wenn sie
alle mit gleicher Leichtigkeit auf- und niederbewegt werden sollen. Durch eine
Vorrichtung dieser Art laͤßt sich mittelst der Gegengewichte der
groͤßte Vortheil erhalten. Das hierzu noͤthige Wasser laͤßt
sich auf die oben erwaͤhnte Art leicht herbeischaffen.
Fig. 16. Tab.
VI. ist der Durchschnitt einer Hoͤhe in der Linie der Eisenbahn. Die
punctirte Linie, AB, stellt die Oberflaͤche
der Hoͤhe dar, ehe die Eisenbahnen durchgeschnitten sind. C, C, C, C, sind die Kasten-Gruben. Fig. 17. ist der Grundriß
einer dieser Gruben, mit dem oberen Theile des Kastens, auf welchem die Geleise der
Eisenbahn befestiget sind; nebenher ist eine Reihe von Staͤmpel-Gruben, 1, 2,
3, 4, 5, 6. Fig.
18. zeigt diese Staͤmpel-Gruben im Durchschnitte, aa, ist das Niveau des obersten Theiles dieser
Gruben; b, b, b, das Niveau des Bodens derselben; c, d, e, sind drei auf den Boden hinabgesenkte
Staͤmpel; f, g, h, sind die drei andern
aufgezogen; i, i, ist das Niveau der
Central-Wasser-Lienie. k, k, k, k, k, k, k, sind die
senkrechten, in die Seitenwaͤnde der Gruben eingemauerten Pforten mit ihren
Walzen. l, l, ist einer der starken horizontalen Balken,
welcher die Achsen der Kurbeln und Triebstoͤke stuͤzt. m, m, m, m, m, m, sind die Zahnstoͤke mit
Zaͤhnen, kraͤftig an den Diagonal-Gestellen der Staͤmpel
befestigt. Die Griffe der Kurbeln auf den Achsen der Triebstoͤke sind n, n, n, n, n, n, deren Zaͤhne in die
Zahnstoͤke eingreifen, wodurch die Staͤmpel nach Bedarf aufgehoben und
niedergelassen werden koͤnnen. Man macht, nach Belieben, diese Griffe still
stehen, indem man eiserne Bolzen, die in den Balken, ee, eingefuͤgt sind, uͤber oder unter dem Kniee der Griffe
herauszieht.
Ein Rad mit Handspeichen kann vielleicht besser, als eine Kurbel dienen; sollte man
aber mehr Kraft noͤthig haben, als durch diese beiden Vorrichtungen gewonnen
werden kann; so kann man ein Spornrad mit zwei Triebstoͤken zum Treiben der
Zahnstoͤke anwenden; naͤhmlich einen Triebstok auf der Achse der
Kurbel zur Treibung eines Rades, auf dessen Achse ein anderer Triebstok befestiget
ist, der in die Zaͤhne des Zahnstokes eingreift. Ruͤkwaͤrts an
den Zahnstoͤken sind Walzen angebracht, um die Zaͤhne derselben in
gehoͤriger Tiefe zwischen jenen des Triebstokes zu erhalten. Diese
Vorrichtung dient fuͤr jede Last zwischen der groͤßten und kleinsten,
fuͤr welche man sie berechnet hat.
Waͤhrend der Entwuͤrfe verschiedener Methoden uͤber schiefe
Flaͤchen mittelst Eisenbahnen hinauf und herab zu gelangen zeigte sich eine,
welche Eigenschaften zu besizen scheint, wodurch sie noch mehr von allgemeinem Nuzen
werden kann. Nach dieser Methode koͤnnen Wagen- oder Fuhrwerke jeder Art,
selbst Bothe, auf Wagen mit Raͤdern, die mit der Breite der Eisenbahn
korrespondiren, uͤber schiefe Flaͤchen von einer Neigung von
45° so horizontal auf und nieder uͤber dieselben gelangen, als ob sie
uͤber die ebenste Eisenbahn wegfuͤhren. Die erste Idee war, die Wagen
selbst so zu bauen, daß sie uͤber diese schiefen Flaͤchen hinauf und
herabgelangen konnten; spaͤter kann man aber auf eine Vorrichtung, wodurch
Wagen aller Art, wenn anders ihre Raͤder in die Eisenbahn paßten,
uͤber dieselbe auf und nieder geschafft werden konnten.
Alle oͤffentlichen Eisenbahnen fordern zwei besondere Geleise, und folglich
muͤssen auch die schiefen Flaͤchen mit Maschinen so vorgerichtet
werden, daß sie auf der aufsteigenden Seite Wagen, diese moͤgen geladen oder
leer seyn, aufwaͤrts schaffen, waͤhrend auf der niedersteigenden Seite
geladene oder leere Wagen herab gelassen werden, und eben so auf der
niedersteigenden Seite leere oder beladene Wagen herablassen, wenn weder leere, noch
beladene Wagen auf der aufsteigenden Seite hinansteigen. Dieß muß auf oͤffentlichen
Eisenbahnen nothwendig geschehen koͤnnen. Schiefe Flaͤchen, welche
Bahnen zum Hinauf- und Herabfahren beizen, nennt man doppelte schiefe
Flaͤchen; die hier zu beschreibenden schiefen Flaͤchen kann man aber
doppelt bebahnte nennen, indem sowohl die aufsteigende als niedersteigende
Flaͤche zwei Geleise besizt.
Die erste Arbeit bei der Anlage dieser schiefen Flaͤchen muß an dem Fuße der
Hoͤhen angefangen werden, uͤber welche man hinauf- und herabfahren
soll; es muß von da aus eine ebene Bahn von solcher Breite angelegt werden, daß man
eine doppelte Eisenbahn auf derselben anbringen kann, zwischen deren Geleise
wenigstens 4 Fuß Zwischenraum gelassen werden muß; diese Bahn wird so weit
fortgesezt, bis man zu einer Hoͤhe von 8 bis 10 Fuß gelangt. Diese
Hoͤhe wird nicht, wie bei der vorhergehenden Methode, senkrecht gelassen,
sondern auf eine gleichfoͤrmige regelmaͤßige Weise gegen die
aufsteigende Hoͤhe hin unter einem Winkel von 45°, mit dem Horizonte,
oder unter einem Winkel von 135° mit der Ebene der Eisenbahn, abgedacht. Auf
dem Gipfel dieser schiefen Flaͤche faͤngt man wieder an, eine
aͤhnliche Bahn abzugraben, bis die Flaͤche des Durchschnittes die
Bildung einer der vorigen aͤhnlichen schiefen Flaͤche gestattet,
u.s.f. bis man auf den Gipfel der Hoͤhe oder dorthin gelangt, von wo aus man
eine ebene Eisenbahn fortfuͤhren kann. Alle diese steilen Abhaͤnge
muͤssen sorgfaͤltig mit gutgehauenen dauerhaften Steinen in Kalk
gepflastert, und die Seitenwaͤnde muͤssen mit dem gehoͤrigen
Mauerwerke bis hinab zu dem unteren Ende des gepflasterten schiefen Abhanges
bekleidet werden. Ueberdieß muͤssen zu jeder Seite der Abhaͤnge starke
Mauern aus großen behauenen Steinen aufgefuͤhrt werden. Die oberen Kanten
dieser Mauern muͤssen parallel mit dem gepflasterten Abhange laufen, und die
Hoͤhe derselben, unter einem rechten Winkel auf das Pflaster bemessen, mag 3
Fuß betragen: die Mauern selbst werden bis auf das Niveau der oberen Eisenbahn
hinaufgefuͤhrt. Eine stark gemauerte Mittelwand von 4 Fuß Dike wird genau in
der Mitte des gepflasterten Abhanges erbaut, so zwar, daß ihre Hoͤhe und ihre
Neigung genau mit jener der Seitenwaͤnde correspondirt, und gleichfalls bis
auf das Niveau der oberen Bahn hinauf fortgesezt.
Nachdem Alles so weit gediehen ist, werden die ebenen Eisenbahnen mit den Geleisen
auf eine sichere und feste Weise belegt, so daß zwischen den lezteren 4 Fuß 3 Zoll
bleiben; und zwar nicht bloß auf den ebenen Bahnen, sondern auch auf den
gepflasterten schiefen Flaͤchen. Auch oben auf die Seitenmauern der schiefen
Flaͤchen parallel mit dem Pflaster werden Geleise auf aͤhnliche Weise
aufgelegt, und drei Zoll tief in den Mauern eingelassen. Die Laͤnge einer
horizontalen Linie zwischen dem Geleise auf dem Pflaster und dem Geleise oben auf
den Seitenmauern ist (bei der Hoͤhe, in welcher diese Mauern nach obiger
Angabe gebaut werden sollen) beilaͤufig 4 Fuß, 3 Zoll.
Wenn man nun einen Wagen mit zwei Raͤder-Paaren von gleichem Durchmesser so
baut, daß die Vorderraͤder mit dem Geleise auf dem Pflaster, und die hinteren
Raͤder auf einer laͤngeren Achse mit dem Geleise oben auf den beiden
Seitenmauern correspondiren; wenn ferner die Achsen der beiden Raͤder-Paare
in der berechneten Entfernung von 4 Fuß 3 Zoll von einander gestellt sind; so wird
der Koͤrper dieser Wagen, der auf den schiefen Flaͤchen auf- und
niederrollt, vollkommen horizontal auf diesen schiefen Flaͤchen bleiben,
gerade so, als ob er auf einer ebenen Eisenbahn hinfuͤhre. Ein solcher Wagen
kann nicht auf einer Eisenbahn mit einfachem Geleise fahren, indem seine Achsen
nicht gleiche Laͤnge haben, und eine Eisenbahn mit doppeltem Geleise zu jeder
Seite zuviel kosten wuͤrde. Wenn der Wagen kleine Walzen an den
hervorstehenden Enden der hinteren Achsen haͤtte, so wuͤrde er dadurch
ein widernatuͤrliches Aussehen erhalten. Man schlaͤgt daher folgende
Methode vor: An dem unteren Ende einer jeden schiefen Flaͤche wird ein Plaz
so lang, breit und tief abgeteuft, als noͤthig ist, einen Buͤhnenwagen
mit vier Raͤdern aufzunehmen, dessen Vorderraͤder in das Geleise des
Pflasters, und dessen Hinterraͤder in das Geleise oben auf den Seitenmauern
passen. Oben auf diesem Buͤhnenwagen muͤssen zwei Bahnen oder Geleise
befestigt seyn, die genau mit jenen auf der ebenen Eisenbahn correspondiren, und an
diese angestoßen werden koͤnnen. Eine eiserne Zugstange ist an jeder Seite
dieses Wagens gehoͤrig befestigt, so daß man Seile daran binden kann,
mittelst welcher das vorgerichtete Maschinenwerk diesen Wagen auf- und
niederschafft. Die Lage der Zugstange haͤngt von dem Mittelpunkte der Schwere des
Gewichtes ab, welches gefoͤrdert werden soll. Aus dieser Einrichtung erhellt,
daß irgend ein Wagen oder Fuhrwerk, welches auf den Buͤhnenwagen gestellt
wird, und das Geleise der Eisenbahn hat, leicht in das Geleise des
Buͤhnenwagens paßt: das Ablaufen des Wagens von dem Buͤhnenwagen
waͤhrend des Auf- und Niederfahrens auf der schiefen Flaͤche
laͤßt sich leicht durch ein Stuͤk Kette hindern, das an dem vorderen
Ende desselben angebracht ist.
Da diese Buͤhnenwagen nur dazu bestimmt sind, abwechselnd auf den schiefen
Flaͤchen auf- und nieder zu steigen, und die auf den Eisenbahnen fahrenden
Wagen mit sich zu nehmen, so muͤssen oben die Geleise genau in einander
passen, damit die Wagen nachdem die Kette, welche sie vor dem Ablaufen sichert,
ausgehaͤkelt wurde, sich frei von der Buͤhne weg und auf der Bahn
fortbewegen koͤnnen.
Man hat neulich einen Versuch auf einer Eisenbahn gemacht, welche eine Neigung von 12
1/2 Zoll auf 100 Fuß Laͤnge hat, und auf welcher ein Kohlenwagen von zwei
Tonnen Schwere (das Gewicht des Wagens mit eingerechnet) lief. Ein alter Mann von
mittlerer Statur schob diesen Wagen mit bedeutender Geschwindigkeit abwaͤrts,
und dieser Alte konnte den Wagen im Laufe aufhalten, wenn er seinen Ruͤken
gegen denselben staͤmmte, und denselben sogar ohne besondere Anstrengung
wieder in entgegengesezter Richtung zuruͤk hinaufschieben. Man fuͤhrt
dieß hier bloß darum an, um zu zeigen, daß, wo die Entfernung zwischen den schiefen
Flaͤchen sehr kurz ist, die Wagen auf einer ebenen Eisenbahn leicht durch
einen einzigen Menschen fortgeschoben werden koͤnnen. Man koͤnnte
diesen Arbeiter auch mit einer Art von Beschleuniger versehen, der durch
Tretschaͤmel in Bewegung gesezt wird, wodurch der Arbeiter zugleich seine
Schwere und seine Staͤrke geltend machen kann, indem er zwei Griffe ergreift,
und dadurch seinen Fuͤßen mehr Kraft gibt. Man koͤnnte auch, statt
eine ebene Eisenbahn auf der aufsteigenden Flaͤche des Huͤgels
anzulegen, dieselbe in einer geringen Neigung abfallen lassen, und die Eisenbahn auf
der abhaͤngenden Seite in einer geringen Neigung aufsteigen lassen, wodurch
die Wagen, wenn sie durch die Hand in Bewegung gesezt werden, von sich selbst nach
den diesen Flaͤchen laufen. Wenn man die Eisenbahnen auf diese Weise anlegt, wird die
aufsteigende Flaͤche etwas hoͤher, und die abfallende etwas niedriger,
als wenn die Bahn vollkommen eben waͤre; da es aber am besten ist, wenn beide
schiefe Flaͤchen von gleicher Laͤnge sind, so ist es bloß
noͤthig die abfallende Flaͤche in einen laͤngeren Abhang hin zu
ziehen; denn obschon oben ein Winkel von 45° empfohlen wurde, so darf man
sich doch nicht streng an diesen Winkel binden. Wenn aber die Entfernung zwischen
denselben groß ist, so ist eine ebene Eisenbahn und ein Pferd zum Zuge auf dieser
Streke das beste, was man In diesem Falle thun kann. Obschon man schiefe
Flaͤchen nach diesen Grundsaͤzen errichten koͤnnte, die mehr
als Einen Wagen auf ein Mahl foͤrdern, so wuͤrde doch die dazu
erforderliche Kraft und mehrere damit verbundene Nachtheile jeden Vortheil, den man
dadurch erhalten koͤnnte, bei weiten uͤberwiegen. Man darf daher
keinen Anstand nehmen, diejenige Methode, nach welcher nur Ein Wogen allein auf ein
Mahl hinaufgezogen oder niedergelassen wird, jeder anderen vorzuziehen, und
wahrscheinlich wird man finden, daß die bequemste und zwekmaͤßigste Schwere
nicht uͤber 2 Tonnen (das Gewicht des Wagens mit eingerechnet) betragen darf.
Die mechanische Kraft einer schiefen Flaͤche von 45° Neigungswinkel
bringt das Gewicht von 2 Tonnen auf 28,284 Zentner, wo dann noch fuͤr die
Reibung die Kraft hinzugerechnet werden muß, die noͤthig ist, um diese Last
auf ebenem Wege zu bewegen.Dieß ist aber nur im mittleren Durchschnitte, und nicht auf jedem Punkte bei
der fortschreitenden Bewegung abwaͤrts, die in beschleunigter
Geschwindigkeit fortschreitet. A. d. Ueb.
Fig. 19,
zeigt eine Hoͤhe, die in vier schiefe Flaͤchen, B, C, D, und, E, auf die vorgeschlagene Weise
abgeschnitten ist. Die punctirte Linie, AE, zeigt
die urspruͤngliche Flaͤche derselben, und die Linie, EF, die senkrechte Hoͤhe, welche durch die
vier schiefen Flaͤchen erhalten wird. In Fig. 20, ist A, B, C, D, ein Durchschnitt einer dieser schiefen
Flaͤchen, nebst der Seiten-Mauer aus gehauenen Steinen. Die punctirte Figur,
a, b, c, zeigt einen der Buͤhnen-Wagen oben
auf der schiefen Flaͤche.
FG, ist die Stelle, wo der punctirte Wagen, de, eintritt. fg, ist ein anderer Buͤhnen-Wagen am Grunde der schiefen
Flaͤche, mit einem anderen Wagen, hi, auf
demselben, dessen Vorderraͤder mit einer Kette befestigt sind, damit er im
Auf- und Abfahren nicht von dem Buͤhnen-Wagen weglaͤuft. Die
Raͤder dieses Wagens stehen gleich hoch mit der unteren Linie der Eisenbahn,
HI. Die Raͤder des
Buͤhnen-Wagens sind auf dem Pflaster, KL,
und oben auf der Seiten-Mauer, MN, laufend
dargestellt. kl, stellt einen Theil des Gestelles
fuͤr die Wickel-Walzen von der Seite, und, in, eine dieser Walzen von dem
Ende gesehen, dar. nn, ist eines der Seile, und
die punctirte Figur bei, o, ist eines der
stuͤzenden Zugeisen zur Befestigung der Seile, mittelst welcher die Wagen
aufgezogen und niedergelassen werden. Fig. 21, ist zum Theile
ein Quer-Durchschnitt, zum Theile ein Aufriß einer dieser schiefen Flaͤchen,
p, p, p, p, ist das Geleise am Grunde dieser
Flaͤche; q, q, q, q, das Geleise oben an den
Seiten-Mauern, und, rr, der Wagen darauf. Fig. 22, ist
ein Aufriß des Gestelles und der Maschinerie, die oben auf derselben aufgestellt,
und wovon, MN, Fig. 20, ein Theil ist.
Die Wickel-Walze, AA, dient fuͤr die auf
der Flaͤche hinan- und die Walze, BB,
fuͤr die auf derselben hinabfahrenden Wagen. Bei M, ist eine Wechsel-Buͤchse angebracht, wodurch die Achse der
Walze, AA, nach Belieben von der Achse, BB, los werden kann. Auf der Achse der Walze, CD, ist ein Schraubenrad, E, befestigt, welches von einer Schraube ohne Ende mit doppelten
Schraubengaͤngen, S, auf der Achse, FF, getrieben wird. An dem unteren Ende dieser
Achse ist ein anderes Schraubenrad, G, befestigt,
welches von einer anderen Schraube ohne Ende mit zwei Faden, KL, getrieben wird, die zwei Kurbeln an ihrer
Achse hat, wie Fig.
23 zeigt. Das eine Ende der auf den Walzen, AA, und, BB, befindlichen Seile wird an
den oben beschriebenen stuͤzenden Zugeisen befestigt. Auf derselben Achse,
CD, ist auch die Walze, I, befestigt. Ein Ende des Seiles derselben laͤuft uͤber ein
Rollen-Rad, K, welches uͤber einer tiefen Grube,
tt, angebracht ist, die mit der Laͤnge
der schiefen Flaͤche im Verhaͤltniß steht, und mit einem schweren
Gegenwichte, L, versehen ist, wie die punctirten Linien
in Fig. 24, darstellen. Bei
M, kann dieselbe Wirkung mittelst Rades und
Triebstokes hervorgebracht werden.
Eine dritte Methode, Wagen uͤber steile schiefe Flaͤchen hinauf zu
ziehen, und herabzulassen, ist diesem Aufsaze in einem Modelle von 1 Zoll auf den
Fuß beigefuͤgt, und hier in Fig. 25 dargestellt: alle
uͤbrigen Theile des Gestelles und der Maschine sind in jeder Hinsicht, wie in
Fig. 22.
Statt der Schraube ohne Ende mit doppeltem Faden, GH, sind aber zwei schief abgedachte Schienenraͤder, ab, und, cd,
jedes von 32 Zaͤhnen, so wie in Fig. 25, angebracht, daß
sie sich naͤmlich frei auf ihrer Achse drehen koͤnnen, ohne dieselbe
in Bewegung zu sezen. In beide diese Raͤder greift der Triebstok, ac, mit 15 Blaͤttern, gleich tief ein, so
daß er beide dreht. Zwischen den Raͤdern, ab, und, cd, ist eine
Zapfenbuͤchse, s, mit einem vierekigen Stiefel
auf einem vierekigen Theile der Achse so angebracht, daß sie leicht auf- und
niedergeschoben werden kann. Wenn man den Triebstok, ac, in Bewegung sezt, so dreht er die beiden Raͤder, ab, und, cd,
aber in entgegengesezter Richtung, und ohne ihre Achse, mn, zu bewegen; wenn man aber die Zapfenbuͤchse hinaufschiebt, bis
sie in die Zapfen des Rades, ab, eingreift, so
wird dieses Rad die Achse, mn, in einer Richtung
bewegen; wenn ferner die Buͤchse herabgezogen wird, bis sie in die Zapfen des
Rades, cd, eingreift, so wird sie die Achse, mn, in einer der vorigen entgegengesezten Richtung
herumfuͤhren. Auf dem aͤußeren Ende der Achse des Triebstokes, ac, muß ein schweres Flugrad, W, W, W, von 12 Fuß im Durchmesser, und wenigstens Einer
Tonne Schwere befestigt werden, und auf der Achse dieses Flugrades und Triebstokes,
ac, sind zwei Winkelhebel, w, anzubringen. Diese Winkelhebel koͤnnen durch
die zwei Tretschaͤmel, tt, in Bewegung
gesezt werden, welche mittelst Riemen mit derselben in Verbindung stehen.
Obschon ein Flugrad, wo es bestaͤndig in einer Maschine wirkt, keinen Theil
der Kraft derselben bildet, so ist es doch in vielen Maschinen ein
schaͤzbarer Regulator der Bewegung derselben; und die in dem
gegenwaͤrtigen Falle vorgeschlagene Methode ein Flugrad anzuwenden, hat die
Absicht, dasselbe als einen Kraft-Behaͤlter dienen zu lassen, indem die
Bewegung nur eine kurze Zeit uͤber anhaͤlt: denn es ist bekannt, daß
ein Mann einem solchen
Flugrade, wie das hier vorgeschlagene, eine Geschwindigkeit ertheilen kann, die die
Kraft von 100 Menschen nicht aufzuhalten vermag. An der Zapfen-Buͤchse, s, muß ein kleiner Hebel angebracht werden, der auf
jedem Zapfen des Rades, ab, oder cd, oder auf ein jedes derselben zugleich wirkt.
(Dieser Hebel ist in der Figur nicht dargestellt, er befindet sich aber in dem
Modelle bei der Gesellschaft.) Zur Aufnahme des Endes dieses Hebels muͤssen
drei Einschnitte angebracht seyn, damit, wenn sein Ende in den ersten Einschnitt
kommt, das Rad, ab, sich mit seiner Achse bewegt,
und wenn sein Ende in den dritten Einschnitt kommt, das Rad, cd, sich mit seiner Achse bewegt, jedoch in einer
entgegengesezten Richtung mit jener von, ab; wenn
aber das Ende des Hebels in den zweiten oder mittleren Einschnitt kommt, werden
beide Raͤder sich unabhaͤngig von ihrer Achse, mn, drehen. Die Griffe, hh, muͤssen in einer solchen Hoͤhe
angebracht seyn, daß der Mann, der die Schaͤmel mit seinen Fuͤssen
tritt, dieselben leicht ergreifen kann, wodurch er bedeutend an Kraft gewinnt. Da
die Winkelhebel ihre Kniee in entgegengesezter Richtung gebogen haben, so erhalten
die Fuͤße des Arbeiters dadurch einen Vortheil, welchen man durch eine
einfache Kurbelvorrichtung mit der Hand nie gewinnen koͤnnte. Man seze nun,
daß ein Wagen auf einem Buͤhnen-Wagen, wie wir diesen oben beschrieben haben,
auf dem Puncte sey, uͤber die schiefe Flaͤche hinaufzufahren, das Ende
des Hebels der Zapfenbuͤchse in dem mittleren Einschnitte liege, und daß der
Arbeiter dem Flugrade eine beschleunigte Bewegung ertheilt, indem er die
Tretschaͤmel mit den Fuͤßen in Bewegung sezt, und die Kraft durch die
Staͤrke seiner Arme vermehrt. Wenn nun ein geschikter und gehoͤrig
abgerichteter Junge das Ende des Zapfenbuͤchsen-Hebels aus dem mittleren
Einschnitte in den ersten bringt, so wird der Buͤhnen-Wagen mit seinem auf
ihm befindlichen Wagen allmaͤhlich hinauffahren, waͤhrend der Mann mit
dem Treten auf die Schaͤmel fortfaͤhrt. Der Junge gibt Acht, wann der
Buͤhnen-Wagen auf die gehoͤrige Hoͤhe hinangekommen ist, und
wirkt dann das Ende des Zapfen-Hebels wieder in den mittleren Einschnitt: da das
Flugrad indessen immer in Bewegung erhalten wird, so wird es bald wieder so viel beschleunigte
Geschwindigkeit erhalten haben, daß es den naͤchsten Wagen hinauf zieht,
waͤhrend der Buͤhnen-Wagen auf der niedersteigenden Flaͤche
sich auf und ab bewegt, und zum Theile als Gegengewicht fuͤr den
Buͤhnen-Wagen der aufsteigenden Flaͤche wirkt. Wenn aber ein beladener
Wagen hinabfahrt, so kann er dann als Gegengewicht wirken. Die Seile der
hinabfahrenden Wagen sind in entgegengesezter Richtung gegen diejenigen der
hinauffahrenden, um ihre Trommel gewunden. Wenn die Buͤhnen-Wagen
uͤber die schiefe Flaͤche herabgelassen werden, hat der Arbeiter auf
den Tretschaͤmeln bloß das Flugrad im Gange zu erhalten, ohne besondere
Anstrengung, und der Junge hat bloß das Ende des Zapfenbuͤchsen-Hebels in den
dritten Einschnitt zu wechseln, mit der Vorsicht, augenbliklich, sobald er das
Zeichen bemerkt, seinen Hebel in den mittleren Einschnitt zuruͤk zu
wechseln.
Ein Ende des Seiles des Cylinders, I, muß uͤber
ein Rollen-Rad, K, laufen; Fig. 24, welches von zwei
horizontalen Balken, p, und, q, getragen wird, die uͤber die Grube, tt, laufen: an diesem Seile ist das Gegengewicht, L, angebracht. Wenn der Buͤhnen-Wagen unten an der schiefen
Flaͤche ist, ruht sein aͤußeres Ende auf Steinbaͤnken, welche
das Hinabsinken des Geleises unter jenes der unteren Eisenbahn hindern. Zu demselben
Ende wird unter der Mitte des vorderen Endes des Buͤhnen-Wagens ein starkes
Stuͤk Eisen angebracht, welches nach abwaͤrts ungefaͤhr zwei
Zoll weit vorsteht, und vier Zoll breit ist. Oben an jeder schiefen Flaͤche
liegt eine starke eiserne Achse quer heruͤber, welche gleichfalls in ihrer
Mitte ein Stuͤk hat, das vier Zoll hervorsteht, und vier Zoll breit ist.
Diese Achsen sind so gestellt, daß, wenn sie mittelst eines Hebels eine
Drittel-Umdrehung machen, wo der Buͤhnen-Wagen oben auf der schiefen
Flaͤche ist, die hervorspringenden Stuͤke die zwei Zoll starken
Stuͤke fassen, welche vorne unten an den Buͤhnen-Wagen befestigt sind,
so zwar, daß dadurch die Geleise auf den Buͤhnen-Wagen genau in gleicher
Hoͤhe mit jenen der oberen Eisenbahn erhalten werden.
AB, in Fig. 26, stellt die Achse
dar, und, x, das hervorstehende, 4 Zoll
maͤchtige, Stuͤk; L, den Hebel, dessen
Ende mittelst eines eisernen Bolzens in der gehoͤrigen Lage erhalten werden muß, welchen man
nach Belieben herausziehen, oder einschieben kann: CD, Fig.
27, zeigt einen Theil des Buͤhnen-Wagens im Durchschnitte etc., wo,
r, das 2 Zoll große Stuͤk ist, welches an dem
vorderen Ende des Wagens hervorsteht, a, die Achse, b, das vier Zoll hervorstehende Stuͤk derselben
in jener Lage ist, welche das Ende des Wagens in der gehoͤrigen Hoͤhe
haͤlt; der punctirte Theil, z, zeigt die Lage des
4 Zoll langen Stuͤkes, wenn der Wagen frei uͤber die Flaͤche
hinabsteigt. Diese Achse ist nicht bei dem Modelle. Um dem Gestelle mehr Festigkeit
zu geben, koͤnnen außen eiserne Stuͤzen angebracht werden, die in
Ringe eingehaͤkelt sind, welche in großen in die Erde versenkten Steine
eingelassen wurden.
Eine andere Methode, durch welche Wagen uͤber steile Abhaͤnge einzig
und allein durch Gegengewichte aufgezogen und niedergelassen werden koͤnnen,
darf hier bloß erwaͤhnt werden. Man stellt eine Winde von einem besonderen
Baue uͤber eine laͤngliche Grube von gehoͤriger Tiefe, und
bringt diese Winde mit einer, der bereits beschriebenen Maschinen aͤhnlichen
Vorrichtung in Verbindung. Im Grunde dieser Grube ist eine Reihe von Gewichten in
geringer Entfernung von einander nach der Richtung der Laͤnge der Grube
angebracht. Die Winde ist so eingerichtet, daß ein Mann mit einer Kurbel, mit einem
Rade und mit einem Triebstoke leicht jedes dieser Gewichte nach einander auf den
Cylinder aufwinden kann, bis er ein hinlaͤngliches Gegengewicht fuͤr
die Schwere des Wagens, der aufgezogen werden soll, erhalten hat, wo dann alle diese
Gewichte auf diese Winde uͤber der Grube als Ein Gewicht wirken, und den
Wagen aufziehen werden, der sich auf der Buͤhne befindet. Auf
aͤhnliche Weise kann, wenn man das Gewicht eines uͤber den Abhang
hinabfahrenden Wagens kennt, der Arbeiter an der Winde die gehoͤrige Menge
von Gewichten an derselben anbringen, um den Wagen uͤber sie hinabrollen zu
lassen. An dem Ende des Cylinders wird ein Bremse-Rad auf der Achse desselben
befestigt, um die Bewegung zu reguliren.
Wo ein Wasser auf den Gipfel einer einfachen schiefen Flaͤche geleitet werden
kann, kann ein laͤnglicher Schacht in einer der Laͤnge derselben
entsprechenden Tiefe abgeteuft, und ein Stollen auf die Sohle desselben eingetrieben
werden, um das Wasser
abzulassen. Ueber diesen Schacht kommt eine lange Winde mit einer Reihe von Eimern,
die an Seilen befestigt sind: diese Eimer haben Klappen, die sich noͤthigen
Falles mittelst kleiner Schnuͤre nach aufwaͤrts oͤffnen. Die
Seile, die die Wagen aufwaͤrts ziehen, muͤssen uͤber Rollen
laufen, die in gehoͤriger Lage und Hoͤhe angebracht sind, und mit
einem Ende an dem Wagen, mit dem anderen an der Winde befestigt seyn. Da das Gewicht
des Wassers in jedem Eimer bekannt ist, so weiß der Kunstmeister, wieviel Eimer er
zu fuͤllen hat, um einen Wagen von bekanntem Gewichte in die Hoͤhe zu
ziehen. Wenn die gehoͤrige Anzahl von Eimern gefuͤllt ist, so steigen
diese dann in die Grube hinab, und ziehen den Wagen herauf. Ein Bremse-Rad an der
Achse des Cylinders regelt die Bewegung. Wenn die Eimer auf dem Bogen der Grube
angelangt sind, und es soll ein beladener Wagen uͤber die schiefe
Flaͤche herabgelassen werden, so wird das Gegengewicht nach der Schwere des
herabzulassenden Wagens eingerichtet, indem man die noͤthige Anzahl von
Klappenschnuͤren zieht, damit das Wasser aus den uͤberfluͤßigen
Eimern ausfließt: das Aufsteigen der Eimer und das Niedersteigen des Wagens wird,
wie ehevor, durch ein Bremse-Rad, regulirt. Wenn in dem Augenblike, wo ein Wagen
aufgezogen werden soll, alle Eimer am Grunde der Grube sind, so muͤssen alle
Klappenschnuͤre an allen Eimern gezogen werden, damit das Wasser aus
denselben auslaufen kann; dann ist fuͤr diesen Fall, außer der Reihe der
bereits angefuͤhrten Eimer, noch ein großer Eimer mit einer Klappe am Boden
vorhanden, welche sich oͤffnet, sobald der Eimer auf dem Boden der Grube
angelangt ist, und von diesem Eimer laͤuft ein Seil hinauf zur Winde, welches
sich in entgegengesezter Richtung mit jener des Seiles der uͤbrigen Eimer auf
derselben aufwindet. Dieser große Eimer ist so uͤber der Grube angebracht,
daß, wenn alle uͤbrigen Eimer sich am Grunde der Grube befinden, er oben
uͤber derselben schwebt. Wenn man nun diesen Eimer oben uͤber der
Grube mit Wasser fuͤllt, so senkt er sich in die Grube hinab, und
veranlaͤßt dadurch, daß alle uͤbrigen Eimer nach oben hinaufsteigen.
Sobald diese nun wieder angefuͤllt sind, sind sie bereit, einen anderen Wagen
in aller Eile wieder heraufzuziehen. Da man mehrere dieser Eimer vor sich hat, so
kann das Gegengewicht mittelst derselben so eingerichtet werden, daß es; fuͤr das Gewicht der
verschiedenen Wagen, der leeren wie der beladenen, paßt. Es waͤre
uͤberfluͤßig hier die einfache Weise zu beschreiben, nach welcher das
Wasser in die verschiedenen Eimer geleitet, und, wo man dasselbe nicht mehr
noͤthig hat, abgesperrt werden kann.
Die senkrechte Hoͤhe der Canal-Schleußen ist gewoͤhnlich
ungefaͤhr 8 Fuß. Dieß scheint auch so ziemlich die bequemste Hoͤhe
fuͤr steile schiefe Flaͤchen: denn, je groͤßer die
Hoͤhe, desto groͤßer das Mißverhaͤltniß in Hinsicht auf die zu
fuͤhrenden Durchschnitte und das aufzufuͤhrende Mauerwerk zwischen
einer hohen und niedrigen schiefen Flaͤche; man wird leicht durch Berechnung
finden, daß bei einem Durchschnitte von 16 Fuß Hoͤhe vier Mahl soviel
Kubik-Yards Erde weggeschaft werden muͤssen, als bei einem von 8 Fuß, und
vier Mahl soviel Mauerbekleidung aufgefuͤhrt werden muß, die uͤberdieß
noch weit staͤrker seyn darf.
Bei kurzen schiefen Flaͤchen koͤnnen die Seile und die ganze Maschine
unter Dach gebracht werden, so daß sie bei jeder Witterung im Troknen sind: unter
demselben Dache kann auch der Arbeiter und sein Junge seine Zuflucht finden. Man hat
diese kurzen schiefen Flaͤchen aus dem Grunde empfohlen, um die Zahl der
Pferde, die gehalten werden, zu vermindern, und fleißige Arbeiter zu
beschaͤftigen. Man koͤnnte die Maschinen fuͤr die schiefen
Flaͤchen leicht so einrichten, daß sie von Pferden getrieben werden
koͤnnten; allein, die Maschine wuͤrde dann mehr Raum fordern.
Ueberdieß wuͤrde die Anwendung von Fuhrwagen- oder Kutschenpferden nur dazu
dienen, um den Betrieb derselben zu erschweren, und langsamer zu machen, indem viele
Pferde, die auf Eisenbahnen gut ziehen, hoͤchst wahrscheinlich sich sehr
ungeschikt und staͤtig hier benehmen wuͤrden.
Eine ebene gerade Eisenbahn ist unstreitig im Allgemeinen die beste; man kann aber
sagen, daß eine bestimmte Zuglinie dem Pferde wehe thut. Diesem Nachtheile kann man
dadurch begegnen, daß man Zugringe in verschiedenen Hoͤhen anbringt, damit
der Fuhrmann die Hoͤhe der Bespannung gelegentlich wechseln kann. Wenn man
vorne an den Eisenbahn-Wagen Federn anbringt (wie Sir Alexander Gordon vorschlug,
oder wie die sogenannten Heuschreken-Federn an den Gigs), um die Pferde daran zu spannen, so wird der Zug
viel sanfter. Auch diese Vorrichtung laͤßt sich bald hoͤher, bald
tiefer anbringen.
Wenn die Raͤder fuͤr Wagen auf Eisenbahnen eben so gut taugen sollen,
wie auf den gewoͤhnlichen Wegen, so kann man dort, wo Eisenbahnen mit Kanten
eingefuͤhrt sind, Raͤder anwenden, deren hervorstehende Kanten zwei
Zoll breit, und die an dem Theile, mit welchem sie auf der Eisenbahn laufen,
gleichfalls zwei Zoll breit sind. Solche Raͤder laufen auf ebenen harten
Wegen, die keine tiefen Geleise haben, sehr gut; allein, diese Raͤder haben
auch den großen Nachtheil, daß alle Nebenwege fuͤr diese Raͤder
zugerichtet seyn sollten.
Wenn die Wagen oder Karren mit Kisten beladen waͤren, die den hohlen Raum
derselben genau ausfuͤllten, so koͤnnte man dieselben an jenen
Stellen, wo Nebenwege von der Eisenbahn auslaufen, leicht umladen, zumahl mit
Krahnen, die nicht bloß hierzu, sondern selbst zum Ueberheben des ganzen Kastens des
beladenen Wagens auf die gewoͤhnlichen Wagen der gemeinen Straßen dienen
koͤnnten. Was aber zum Wechseln der Wagen noch besser waͤre, ist ein
Vorrath von gemeinen Raͤdern an jenen Stellen, wo Seitenstraßen von der
Eisenbahn abgehen, und wo dann diese Raͤder entweder mittelst einer eigenen
Maschine, oder mittelst eines gewoͤhnlichen Bokes, oder einer Winde
gewechselt werden koͤnnen, ohne mehr Zeit zu brauchen, als man bei dem
Schmieren der Achse noͤthig hat, die bekanntlich desto oͤfter
geschmiert werden muß, je kleiner das Rad ist.
Wenn die Eisenbahn-Wagen auch auf gewoͤhnlichen Strassen gebraucht werden, und
auf der Eisenbahn einen sogenannten Gang bilden sollen, so kann man, so lange sie
lezteren bilden, Deichseln anwenden, die in die Hoͤhe gestellt, und, wenn die
Wagen aus dem Gange ausgespannt werden, und auf einen gewoͤhnlichen Weg
kommen, mittelst eines Bolzens leicht wieder horizontal gebracht werden
koͤnnen. Man kann die Wagen auch so einrichten, daß sie aus zwei Theilen
bestehen, und in der Mitte von einander gehen; an jedem Ende aber eine aufrechte
Deichsel haben, so lange sie naͤmlich einen Theil des Ganges bilden. Wenn sie
dann von der Eisenbahn auf den gewoͤhnlichen Wegen weiter sollen, kann man
ihre Deichseln niederlassen, und sie als zweiraͤdrige Karren weiter laufen
lassen.
Obige Vorschlaͤge sind nur fuͤr Eisenbahnen mit Kanten gethan; diese
Art von Eisenbahnen kann aber nicht allgemein empfehlen; denn, obschon man zugeben
muß, daß sie in Hinsicht des Gewichtes staͤrker sind, als die flachen, und
daß nur wenig oder kein Sand sich in dieselben einlegen kann, so sind doch die
flachen fuͤr eine oͤffentliche Eisenbahn unstreitig besser. Die
Eisenbahnen mit Kanten verderben die Raͤder an den Wagen sehr, indem sie
tiefe Furchen in denselben erzeugen, welche Furchen dann mit der Zeit wieder die
Bahn verderben, und zwar im Verhaͤltnisse des Umfanges aller Raͤder
zusammengenommen zu der Laͤnge des Weges, auf welchem sie hinlaufen. Man
behauptet allgemein, daß eine Eisenbahn mit Kanten weit weniger Reibung erzeugt, als
eine flache: allein, dieß ist bloß eine Einbildung. Man seze z.B. einen Wagen von 2
Tonnen Last auf einer Kanten-Bahn von 1 1/2 Zoll laufend, und einen anderen von
gleicher Last und mit Raͤdern von 3 Zoll Breite auf einer flachen Bahn sich
bewegend; so wird jeder 1 1/2 Zoll der flachen Bahn nur eine Tonne zu tragen haben;
und, da die Reibung im Verhaͤltnisse des zu bewegenden Gewichtes
waͤchst, wird die Reibung auf diesen beiden Bahnen dieselbe seyn,
vorausgesezt, daß alle uͤbrige hier im Spiele begriffenen Theile gleiche
Glaͤtte besizen. Dieß gilt nur von rollenden, nicht von geschobenen, sich
reibenden Koͤrpern. (Vergl. Vince uͤber
Raͤderfuhrwerke (on wheel carriages) und Cummin's uͤber breit- und schmalreisige
Raͤder (on broad and narrow rimmed wheels).
Eisenbahnen mit Kanten erzeugen noch eine andere Art von Reibung, die sich auf
flachen Eisenbahnen nicht findet, naͤmlich diese: wenn die Raͤder
durch die Kanten-Bahnen einmahl tiefe Furchen erhalten haben, so sind die
Raͤder am Grunde dieser Furchen von kleinerem Durchmesser als an jedem
anderen Theile ihres Umfanges; und da diese Furchen durch die Bahn erzeugt wurden,
so wird sowohl der Grund, als die Seiten dieser Furchen gegen die Bahn wirken, da
der Grund derselben eine Neigung hat geschwinder zu laufen, als die Seiten. Es ist
daher offenbar, daß, bei jeder verschiedenen Tiefe der Furchen eine Neigung zu einer
verschiedenen Geschwindigkeit des Rades Statt haben muß; daß die langsameren Theile die schnelleren
aufhalten, und die schnelleren die langsameren schleppen werden, und daß beinahe
dieselbe Wirkung entstehen muß, welche Statt haben wuͤrde, wenn man zwei auf
einer und derselben Achse befestigte Raͤder von verschiedenem Durchmesser
gerade vorwaͤrts zoͤge.
Die flachen oder platten Eisenbahnen werden aus Stuͤken von verschiedener
Groͤße, von 3 bis 4 Fuß Laͤnge, 3 bis 5 Zoll Breite, und 1 Zoll Dike,
mit hervorstehendem Rande, um die Raͤder im Geleise zu halten, angelegt;
dieser Rand hat 1 1/2 bis 3 Zoll Hoͤhe und unten einen Ansaz von
ungefaͤhr zwei Zoll Tiefe an jedem Ende, und 3 1/2 Zoll in der Mitte, welcher
so geformt ist, daß das Bahnstuͤk, oder die Schiene, dadurch die
moͤglich groͤßte Staͤrke erhaͤlt. Die Schienen, welche
die innere Seite einer krummen bilden, sollten etwas niedriger, als die
uͤbrigen befestigt werden, und etwas unter dem Maßstabe stehen, so daß die
Seiten derselben naͤher kommen, als an den geraden. Es ist wahrlich kein
unbedeutender Grund, die flachen Bahnen den Kantenbahnen vorzuziehen, wenn man
bedenkt, daß die Raͤder, die auf den lezteren laufen, auch auf gebahnten
festen Wegen brauchbar sind. In der Nachricht uͤber die Surrey-Bahn, welche
26 engl. Meilen lang ist, heißt es: „die Raͤder sind 2 Fuß 5 Zoll
hoch; die Felgen oder Reifen 2 Zoll breit, und beinahe so dik, und haben 12
Speichen. Die scharfen Kanten sind zugerundet, so daß diese Raͤder ohne
allen Nachtheil auf den gewoͤhnlichen Straßen gebraucht werden
koͤnnen, was ein Hauptvortheil bei den neueren Eisenbahnen ist. Die
Achsen der Raͤder sind in einer Entfernung von 2 Fuß 7 Zoll angebracht,
und die Wagen sind 7 Fuß 9 Zoll lang, 4 Fuß 5 Zoll breit, und 2 Fuß 4 Zoll hoch.
Die Schwere eines solchen Wagens ist, sammt seiner Last, 3 1/4
Tonnen.“
Um denjenigen etwas nachzugeben, die schmale Flaͤchen in Schuz nehmen, kann
man das flache Eisenbahnrad in der Felge 3 Zoll breit bauen, und 3/4 Zoll zu jeder
Seite schief abdachen, so daß in der Mitte nur 1 1/2 Zoll uͤbrig bleiben, die
auf der flachen Eisenbahn laufen; diese Breite ist dann so, wie sie
gewoͤhnlich auf Kantenbahnen vorkommt, und die Raͤder werden dadurch
nicht unbrauchbar auf den gewoͤhnlichen Straßen, indem sich alle Radreifen
ohnedieß bald halb kreisfoͤrmig in der Quere zulaufen. Bei trokenen Wetter
kann man diagonale Besen an einem Gange von Wagen so anbringen, daß sie ohne alle
Muͤhe des Kutschers die flachen Geleise von kleinen Steinen und Schutt rein
kehren; bei nassem Wetter koͤnnen auf eben diese Weise Krazer angebracht
werden. Wenn man bei flachen Eisenbahnen, an welchen der hervorstehende Rand
innenwendig angebracht ist, den Pferdweg vertieft, und diesen Rand etwas
hoͤher macht, so wird das Einnisten des Schuttes und kleiner Steine in den
Schienen dadurch bedeutend vermindert, und ein Pferd von der gewoͤhnlichen
Hoͤhe eines Wagenpferdes wird in und nicht unter der besten Zuglinie
fortschreiten koͤnnen, die dann Statt hat, wann die Straͤnge einen
Winkel von ungefaͤhr 18 1/2° mit der Linie der Straße bilden. Wenn
aber der Pferdweg vertieft wird, muͤssen Rinnen laͤngs der Eisenbahn
ausgeschnitten werden, die noch etwas tiefer liegen, und an den Uebergaͤngen
bedekt sind; auch muͤssen zu jeder Seite unter den Schienen Auslaͤsse
angebracht werden, um bei Regenwetter das Wasser von dem Pferdweg abzulassen.
Man hat auf die Eisenbahn des Hrn. Wilkes zu Masham bei Loughborough Versuche
angestellt. Ein mittelmaͤßig starkes Pferd zog, in Gegenwart des Ausschusses
der Society of Arts, mit Leichtigkeit auf einem Abhange
von 1 Fuß Fall auf 100 Fuß die Last von 30 Tonnen (die Schwere der Wagen nicht
eingerechnet), und auf derselben Bahn 7 Tonnen aufwaͤrts. Im Philosophical-Magazine 1811, Julius, finden sich folgende
Bemerkungen uͤber Wagen- und Eisenbahnen. „Die Wagen auf unserm
Gußeisenbahnen haben noch nicht jene Verbesserungen erhalten, deren sie
faͤhig sind; allein, selbst bei den gegenwaͤrtigen Maͤngeln
werden folgende Thatsachen die große Ersparung thierischer Kraft erweisen,
welche die Eisenbahnen veranlaßten; 1tens, fuͤhrt Ein Pferd bei einer
Neigung von 1 1/4 Zoll auf 3 Fuß drei Wagen abwaͤrts, wovon jeder 2
Tonnen Last traͤgt. 2tens, fuͤhrt Ein Pferd bei einer Neigung von
1 6/10 Zoll auf 3 Fuß 2 Tonnen aufwaͤrts. 3tens, zieht Ein Pferd bei
einer Neigung von 8 Fuß auf 198 Fuß, d, i, von 1 1/2
Zoll auf 3 Fuß zwei Tonnen aufwaͤrts. 4tens, ziehen auf der Penrhyn
Eisenbahn (unter demselben Abfalle zwei Pferde vier Wagen abwaͤrts, deren
jeder eine Tonne Schiefer enthaͤlt.Auf der Penrhyn Eisenbahn ziehen die Pferde gewoͤhnlich zu 3 an
einer Deichsel, und fuͤhren 20 Wagen abwaͤrts, deren jeder
eine Tonne Schiefer enthaͤlt, mit Ausnahme ihres Futter-Vorrathes
und eines Gefaͤßes mit Wasser zur Benezung der Eisenbahn, damit
die Thiere leichter ziehen. A. d. O. 5tens, zieht Ein Pferd bei einem Abhange von 55 Fuß auf die engl. Meile
(1/4 deutsche) 13 bis 15 Tonnen abwaͤrts, und 4 Tonnen aufwaͤrts,
nebst allen leeren Wagen. 6tens, zieht Ein Pferd zu Ayr auf ebener Bahn
fuͤnf Wagen, jeden mit einer Tonne Steinkohlen beladen; 7tens, zieht Ein
Pferd auf der Surrey-Eisenbahn auf einem Abhange von 1 Zoll auf 10 Fuß 30
Quarter Weizen.Hr. Scott bemerkt, daß er schon im Jahre 1806
mehrere Maschinen zum Brechen vierekiger Steine einem Freunde im Modell
gezeigt habe; daß er aber jezt, da die Hrn. Kay und Routledge eine
Dampfmaschine zum Brechen der Steine zwischen Bury und Bolton errichtet
haben, er es nicht mehr noͤthig findet, bei diesem Gegenstande zu
verweilen. A. d. Ueb.
Mehrere der beruͤhmtesten Mechaniker haben es fuͤr entschieden
erklaͤrt, daß Eisenbahnen kleinen Kanaͤlen vorzuziehen sind. Erstere
lassen sich leichter und schneller anlegen, in Gegenden anlegen, wo Kanaͤle
unmoͤglich sind, und wenn endlich die Bergwerke, Steinbruͤche,
Fabriken etc. aufhoͤren, fuͤr welche diese Eisenbahnen gebaut werden,
so kann man die Schienen herausnehmen, und anderswo uͤbertragen.
Die Theorie der Eisenbahnen ist noch nichts weniger als erschoͤpft, und
verdient alle moͤgliche Aufmerksamkeit; nichts kann wohlthaͤtiger
fuͤr das Land werden, als allgemeine Einfuͤhrung der Eisenbahnen.Wir verweisen uͤber diesen hoͤchst wichtigen Gegenstand alle
die Interesse daran Theil nehmen, auf die sehr interessante Schrift des Hrn.
Jos. von Baader „Neues System der fortschaffenden Mechanik etc.
Mit 16 Kupfertafeln. Muͤnchen 1822, so wie auf dessen Abhandlung
in diesem Journale. Bd. VII. S. I. u.
f.
D.
Bemerkung. Herr Scott hat sich
sehr viele Muͤhe gegeben, die vorzuͤglichsten Eisenbahnen Schottlands
zu bereisen, alle uͤber dieselben vorhandenen Werke zu benuͤzen, und
Zeichnungen und Modelle hieruͤber zu verfertigen. Man muß indessen bemerken, daß, so
sinnreich auch seine hier gemachten Vorschlaͤge sind, und so nuͤzlich
sie werden moͤgen, der Herausgeber dieses Aufsazes (Hr. Stevenson) uͤber die praktische Anwendbarkeit derselben seine
Meinung sich vorbehaͤlt.