Eigenartige Experimente der Technik

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Eigenartige Experimente der Technik.

Einer der berühmtesten Naturforscher hat das Experiment für die unerschöpflichste Quelle, für das wichtigste Hilfsmittel und die unerläßlichste Stütze der Naturwissenschaften und zumal der Physik erklärt. Was Männer wie Tyndall, Faraday, Volta, Davy dem Experiment verdankten, haben sie oft und laut verkündet. Bedarf aber die reine Wissenschaft in so hohem Maße des Versuches, wieviel mehr muß dann das junge und starke Kind der Naturwissenschaften, die Technik, dieses Stabes und Leitfadens sich mit Vorteil bedienen! Man kann geradeheraus sagen, die Technik wäre nichts ohne das Experiment, sie hätte ihre größten und kühnsten Aufgaben nicht erfüllen können ohne dieses vornehmste Hilfs- und Bestätigungsmittel ihrer Fähigkeiten. So liegt es auf der Hand, daß mit den höheren und kühneren Aufgaben der Ingenieure auch der Versuch immer neue und eigenartigere Gestalten annehmen mußte, und von diesen teils merkwürdigen, teils großartigen Experimenten der modernen Technik dem Leser einige interessante Beispiele vorzuführen, ist der Zweck dieser Zeilen.

Ein reiches Feld für die Anstellung merkwürdiger Experimente ist stets das Gebiet des Eisenbahnwesens gewesen, dessen beispiellose Vervollkommnung in wenigen Jahrzehnten ohne die Anstellung grundlegender Versuche schwerlich hätte erreicht werden können. Denken wir nur an die Geschwindigkeit, die heute von mehreren Schnellzügen im regelmäßigen Betriebe und von Versuchszügen sehr häufig erreicht wird, etwa 90 bis 100 km in der Stunde, so ist auch dieser Erfolg keineswegs ohne grundlegende Vorversuche erreicht, bei denen man, unkundig, ob der Eisenbahnkörper und das rollende Material eine solche Beanspruchung überhaupt ertragen würden, Passagiere gar nicht mitzunehmen wagte. So stellte die französische Nordbahn vor acht Jahren einmal einen Versuchszug für eine Schnellfahrt zwischen Paris und Calais zusammen, der aus 16 Wagen und einer Lokomotive mit 245 cm hohen Rädern bestand, und auf dem das Gewicht der Reisenden durch Blei ersetzt wurde. Auf der freien Strecke lief dieser lange Zug mehrfach mit einer Geschwindigkeit von 90 bis 95 km, ja einmal von 115 km in der Stunde, im Gesamtdurchschnitt aber kam man über 76 km Geschwindigkeit nicht hinaus. Heute werden 70 bis 80 km von vielen Zügen anhaltend gefahren.

Der fruchtbarste Boden für Eisenbahnexperimente ist stets Amerika gewesen. Wo sonst hätte man beispielsweise ein Experiment ohne Vorbereitungen gewagt, wie das jenes Blitzpostzuges, der vor einigen Jahren einmal die Post eines in Vancouver am Sonnabend eingetroffenen Schnelldampfers bis Mittwoch früh an Bord der „City of New York“ in New York beförderte? Diese denkwürdige Post, die den halben Erdball in 20 Tagen umkreiste, wurde von einem aus Lokomotive und Postwagen bestehenden Extrazug in drei Tagen fast quer durch ganz Kanada gewirbelt, obwohl der Zugführer auf der westlichen Hälfte der Fahrt derartige Verspätungen in den Felsengebirgen erlitten hatte, daß er am Dienstag Morgen nach 60stündiger Fahrt 600 km gegen seine Marschtabelle zurück war. Diese große Verspätung wurde an einem einzigen Tage eingeholt, in dessen Verlauf der Zug 12 Stunden hintereinander 115 km in der Stunde fuhr. Abends 9 Uhr schoß er in die Station von Brockville, wo eine Dampffähre die 18 Postsäcke auf die andere Seite des Sankt Lorenzstroms schaffte und ein Vanderbilt’scher Extrazug sofort mit ihnen davonraste. Der Führer des letzteren hatte nun die heikle Aufgabe, seine Maschine in 7 Stunden über eine Strecke von 650 km zu leiten, eine Strecke, wie sie von den besten Kontinentalzügen Europas in 12 bis 14 Stunden gefahren wird – und überdies auf einer der gefährlichsten und belebtesten Routen des Landes. Gleich zu Anfang nahm der Lokomotivführer ein Tempo an, in welchem er 1 engl. Meile (1,6 km) in der Minute fuhr, und behielt dasselbe 2½ Stunden bei. In Utika vernichtete eine kleine Verzögerung die Frucht dieser Arbeit, und nun wurde mit 104 km in der Stunde gefahren. Hinter Albany, wo man 5 Minuten aufgehalten wurde, begann eine rasende Fahrt, während deren in je 8 Minuten 15 km zurückgelegt wurden, dann wieder durchfuhr der Zug in 72 Minuten eine Strecke, die von dem berühmten Blitzzug Berlin-Hamburg in 96 Minuten gefahren wird. Zuletzt legte man noch einmal eine von Zügen besäete Strecke von 60 km in 32 Minuten zurück, und rechtzeitig stand die Lokomotive im Bahnhof von New York. Nur 25 Minuten später glitt die „City of New York“ mit der eiligsten Postsendung der Welt aus dem Hafen.

Ein anderes merkwürdiges Experiment wurde vor etwa drei Jahren von den Ingenieuren der Pennsylvania-Bahn bei der Einführung der elektrischen Zugkraft für den Tunnelbetrieb gemacht. Man wünschte zu wissen, ob die fertiggestellten elektrischen Lokomotiven dieselbe Zugkraft wie die gebräuchlichen Güterzugsmaschinen entwickeln würden. Anderwärts hätte man das durch umständliche Rechnungen etc. herausgebracht, hier ergriff man ein einfacheres Mittel: eine geheizte Dampflokomotive und eine elektrische Lokomotive wurden aneinander gekuppelt und beide auf volle Kraft gesteuert. Es entspann sich ein kurzer Kampf, ein Drängen und Schieben, dann zog die kleine elektrische Lokomotive die weit größere und doppelt so schwere Dampfriesin widerstandslos hinter sich her, und die Frage war entschieden.

Im engen Zusammenhang mit der Eisenbahnpraxis stehen die von Zeit zu Zeit künstlich herbeigeführten Einstürze von Eisenbahnbrücken durch eine genau abgewogene Belastung, die nichts anderes darstellen als Experimente, um festzustellen, welcher Beanspruchung ähnlich konstruierte Brücken gewachsen sind. So wurde im Jahre 1894, nachdem bei Forst i. d. L. eine neue Eisenbahnbrücke über die Neisse gebaut war, ein Joch der alten durch Belastung mit Eisenbahnschienen gestürzt. Rechnungsmäßig hätte das betreffende Joch 2600 Schienen oder eine Belastung von 3500 kg für den Quadratcentimeter tragen sollen, wenn es noch neu gewesen wäre. Allmählich näherte man sich dieser Belastung und beobachtete genau die Biegungen und Senkungen der Brücke. Bei einer Belastung von mehr als 9/10 der berechneten brach das Eisenjoch, mit 11 000 Centnern beladen, krachend zusammen: für den Verkehr hätte es noch eine vierfache Sicherheit besessen.

Aehnlich diesem Versuch wurde zwischen dem 19. und 21. Oktober 1897 in Baden die 31 Jahre im Dienst benutzte Erlenbachbrücke der Schwarzwaldbahn bei Bieberach-Zell durch Belastungsproben gestürzt. Drei Stunden, nachdem die Belastung das Doppelte dessen erreicht hatte, was bei normalem Betriebe allenfalls noch vorkommen konnte, bemerkte man gefahrdrohende Ausbiegungen der Träger; dann, als man die Belastung noch weiter steigerte, brach die Konstruktion zusammen. Das neueste Beispiel eines versuchsweisen Brückeneinsturzes ist die absichtliche Zerstörung einer 31 m langen Eisenbahnbrücke in Flandern, die von dem Leiter des flandrischen Straßen- und Brückenbaues angeordnet worden ist. Es handelt sich darum, die Bruchbelastung einer neuen Brückenkonstruktion zu finden. Die Brücke, deren zulässige Normalbelastung 150 Tonnen oder 3000 Centner beträgt, soll eine Woche unter dieser Belastung stehen, dann in der folgenden Woche das Doppelte, in der dritten das Dreifache tragen etc., bis sie zusammenbricht.

Durch Schwungrad-Explosionen, welche an Maschinen von hoher Rotationsgeschwindigkeit ausgeführt wurden, hat man neuerdings die Gesetze, unter welchen Räder, Schleifsteine etc. zerspringen, zu erforschen gesucht. Aber die Experimente stimmen mit den Erfahrungen des praktischen Betriebes nicht überall zusammen. In Cleveland brachte man kleine stählerne Räder zum Zerspringen, und bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 8000 m in der Minute erlangte die Fliehkraft das Uebergewicht über die Festigkeit des Materials. Anderseits aber hat man in Lavalturbinen, Centrifugen und einigen anderen Maschinen rotierende Körper von derselben oder noch größerer Umfangsgeschwindigkeit, ohne die Gefahr des Explodierens zu befürchten. Vergleichsweise sei mitgeteilt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der schnellsten Pneumatikräder, die je über eine Velociped-Rennbahn glitten, 1000 m in der Minute, und diejenige der schnellsten Lokomotivräder das Doppelte nicht übersteigt.

In dem Bestreben, die Berechnungen über die Festigkeit der Stein- und Stahlkonstruktionen mit unwiderleglichen Beweisen zu versehen, hat man alle möglichen Materialien in genau arbeitenden Apparaten einem immer höher steigenden Druck unterworfen, bis sie endlich zersprangen. So wurde u. a. auf diese Weise ein Würfel aus Carborundum, als dem härtesten bekannten Mineral, zerdrückt, und alsdann ein solcher aus feinstem, hartem Stahl. Der Kohlenstoffblock zersprang, als er einem Druck von 850 kg auf den Quadratcentimeter unterworfen wurde. Der Stahl hielt einem Drucke von beinahe 6050 kg auf den Quadratcentimeter das Gegengewicht, und als er dann endlich zersprang, geschah es mit dem Donner eines gelösten Geschützes, während sich feine Stahlsplitter in alle zugänglichen Gegenstände der Umgebung einbohrten.

Das ist nur eine ganz kleine Auslese aus den Experimenten der modernen Technik, aber sie wird sicherlich ausreichen, um zu zeigen, wieviel des Interessanten und Neuen auf diesem Gebiete sich abspielt. W. Berdrow.