CIII. Verbesserungen im Baue der Schiffe, um die Folgen aͤußerer oder innerer Gewalt an denselben zu vermindern, worauf Wilh. Parsons, Schiffsbaumeister an der k. Werfte zu Portsmouth, sich am 24. Juli 1827. ein Patent ertheilen ließ. Aus dem Repertory of Patent-Inventions. N. 54. S. 706. Mit AbbildungenWir haben von diesem Patente bereits im XXX. Bd. S. 334. des Polytechn. Journales nach dem London Journal Nachricht gegeben. Das London Journal lieferte aber keine Abbildung, und gab eine sehr unvollkommene Darstellung, so daß wir gezwungen sind hier noch ein Mal auf diesen Gegenstand zuruͤk zu kommen. A. d. Ue. auf Tab. IX. Parson's Verbesserungen im Baue der Schiffe. Meine Verbesserungen sind durch folgende Zeichnungen und Beschreibungen erklaͤrt. Fig. 10. ist ein Querdurchschnitt des Gerippes eines Ostindien-Fahrers von dreizehnhundert und zwoͤlf Tonnen (15,600 Ztr.) Last. Fig. 11. ist ein senkrechter Laͤngendurchschnitt, Fig. 12. ein horizontaler Durchschnitt desselben. Die Buchstaben und Figuren correspondiren in allen Durchschnitten. Die Laͤnge der verschiedenen Hoͤlzer, aus welchen das Gerippe besteht, sind in diesen Zeichnungen dargestellt. So ist von a bis a das Bodenholz (floor timber); von a bis b das zweite Unterholz (second futtock timbers); von b bis c das lange Oberholz (long top timbers): dieses Holzwerk bildet eine Rippe (bend). Die zweite Rippe kommt an die Seite der vorigen, und steht entweder mit derselben in Beruͤhrung, oder, in einiger Entfernung davon. Sie wird von dem ersten oder unteren Unterholze gebildet; das sich von 1 bis 2 erstrekt, von dem dritten Unterholze von 2 bis 3, und von dem Ober-Holze von 3 bis c. Die einzige Verbindung, welche zwischen diesen beiden Rippen Statt hat, geschieht durch einige Bolzen, Fig. 11., welche der Laͤnge nach durch dieselben an jeder Seite eines jeden Gefuͤges durchgetrieben sind. Diese beiden so zusammengebolzten Rippen nennt man ein Gestell (frame); es heiße A. Die Bolzen sollen bloß dazu dienen, um die Balken in ihrer gehoͤrigen Lage zu erhalten, waͤhrend das Gestell in dem Schiffe in seine senkrechte Lage gehoben wird. Auf dieselbe Weise wird das naͤchste Rippenpaar zusammengebolzt, und zu einem Gestelle, B, gemacht. Die uͤbrigen Gestelle, C, D etc. werden auf dieselbe Weise gebildet. Dieß ist die gewoͤhnliche Weise, nach welcher das Gerippe eines Schiffes verfertigt wird, woraus sich von selbst ergibt, daß die Gestelle A und B durchaus keine Verbindung mit einander haben. Eben dieß ist der Fall bei allen uͤbrigen Gestellen. Bei Ansicht der Fig. 12. wird erhellen, daß die beiden Seiten des Gerippes des Schiffes keine andere Verbindung haben, als durch Bolzen in dem Boden und in dem ersten Unterholze. Ferner ist, obschon jedes Gestell aus zwei abgesonderten Rippen besteht, die absolute Staͤrke desselben, von seinem schwaͤchsten Punkte genommen, naͤmlich an den Gefuͤgen, nur der Staͤrke Eines Balkens gleich. Diesem auffallenden Mangel an Verbindung und Einheit in dem Gerippe des Schiffes abzuhelfen, und die Staͤrke der Gestelle an ihren Zusammenfuͤgungen zu vermehren, sollen gegenwaͤrtige Verbesserungen dienen, welche auf folgende Weise ausgefuͤhrt werden: Man nehme dieselben Rippen und halte sie in einer Entfernung von z.B. drei Zoll parallel von einander, wie in Fig. 13 und 14. Man bringe dann in alle diese Oeffnungen oder Zwischenraͤume zwischen dieselben ein Verbindungsgestell aus Metall von der Form der Rippen, wie von e nach f, und von g nach g. Fig. 15, 16 und 17. sind senkrechte Querdurchschnitte des Verbindungsgestelles. Fig. 18. ist ein Laͤngendurchschnitt, der bei ll durch fuͤnf Balken und fuͤnf Verbindungsgestelle durchgefuͤhrt ist: er ist nach einem vier Mal groͤßeren Maßstabe gezeichnet. Die Verbindungsgestelle sind blau gezeichnet.Dieß ist in der Abbildung im Repertory nicht der Fall. A. d. Ue. Zu jeder Seite, sowohl an der oberen als an der unteren Kante desselben, ist ein Vorsprung oder eine hervorstehende Rippe von anderthalb Zoll im Gevierte, und an jeder Kante eines jeden Balkens ist eine Vertiefung, oder eine Furche an jener Stelle, wo das Verbindungsgestell zu stehen kommt, zur Aufnahme dieses Vorsprunges oder dieser Rippe, woraus sich von selbst ergibt, daß, da das Verbindungsgestell beide Kanten der beiden anliegenden Balken umfaßt, diese der Quere nach nicht von einander gebracht werden koͤnnen. Wenn also der eine oder der andere dieser Balken durch irgend eine Gewalt auswaͤrts oder einwaͤrts getrieben wird, so muß er das Verbindungsgestell mit sich ziehen; dieses ergreift dann den naͤchsten Balken u.s.f. durch die ganze Reihe der Verbindungsgestelle. Auf diese Weise ist eine regelmaͤßige Verbindung und Vereinigung aller Balken so weit hergestellt, als diese Verbindungsgestelle reichen. Fig. 16., die quer durch den Kiel von g bis g laͤuft, umfaßt das Bodenholz (floor timber), und den unteren Theil der beiden unteren oder ersten Unterhoͤlzer (lower or first futtacks), d.h. das untere Unterholz zu jeder Seite des Schiffes, und verbindet so die beiden Seiten des Gerippes des Schiffes kraͤftig. Die Figuren 15 und 17. erstreken sich von e bis f, und bedeken die beiden Gefuͤge bei a und 2; sie vermehren folglich die Staͤrke des Schiffes an diesen Theilen durch die absolute Staͤrke des Verbindungsgestelles, welches, wo es aus Gußeisen ist, ich so stark mache, als die Staͤrke des Holzes. Auf diese Weise wird die absolute Staͤrke an diesen Gefuͤgen doppelt so groß, als sie war; und wenn man die Staͤrke, die durch die Verbindung des Ganzen entsteht, in Betrachtung zieht, so ist sie uͤber alle Vergleichung groͤßer, als ohne diese Verbindungsgestelle, und man wird in Fig. 14. sehen, daß zwischen den Enden der Verbindungsgestelle von e nach g nun eine Reihe vollkommener Balken kommt. Es gibt mehrere Arten, nach welchen solche Verbindungsgestelle verfertigt werden koͤnnen. Fig. 16 und 17. sind ganz massiv, mit Ausnahme einiger Loͤcher zum Durchgange der Bolzen, wenn man sie nothwendig findet: diese Bolzen sind jenen in Fig. 11 und 12. aͤhnlich. Fig. 15. ist mit Oeffnungen versehen, wodurch die Staͤrke nur wenig leidet, und das Gewicht des Verbindungsgestelles vermehrt oder vermindert werden kann. Die Vorspruͤnge oder die hervorstehenden Rippen koͤnnen, stellenweise, weggelassen werden, wie in Fig. 21. Da das Holz hier den Balken belassen wird, so fuͤllt es diese Zwischenraͤume aus, und hindert die Gestelle sich auf- und abwaͤrts zu bewegen. Fig. 19. zeigt noch eine andere Methode, diese Verbindungsgestelle zu verfertigen: sie koͤnnen massiv oder offen seyn, mit Vorspruͤngen oder hervorstehenden Rippen, muͤssen aber dann mit Zapfenkeilung (dowels or coakes), k, versehen seyn, wo die Zapfen in die zwei anliegenden Balken eingelassen sind. Die aͤußeren und inneren Flaͤchen der Verbindungsgestelle duͤrfen eben nicht eine ebene Flaͤche mit den Balken bilden: sie koͤnnen etwas nach innen stehen, wodurch die Verfertigung derselben sehr erleichtert wird, indem die Kanten dann vierekig seyn koͤnnen, und nicht so schief abgedacht werden duͤrfen, wie die Balken. Es ist offenbar, daß diese Verbindungsgestelle in dem Maße eingesezt werden muͤssen, als man bei Erbauung neuer Schiffe mit dem Gerippe derselben vorwaͤrts schreitet. Wenn aber ein Schiff ausgebessert werden soll, ist dieß nicht immer moͤglich, und wenn dann das Verbindungsgestell oder der Balken weder von oben noch von unten eingesezt oder eingekehrt werden kann (swept in), muß man zu der in Fig. 22. dargestellten Methode seine Zuflucht nehmen. Gewoͤhnlich kann an diesem runden Theile des Schiffes ein Kreisbogen sehr nahe durch die Mitte des Verbindungsgestelles, wie bei xxx, eingekehrt werden, dessen Mittelpunkt in o ist. Man lasse dann das Verbindungsgestell aus zwei Theilen verfertigen, die bei xxx zusammenstoßen, und die oben erwaͤhnten Vorspruͤnge oder Rippen haben: einer dieser Theile wird von innen eingesezt, der andere von außen, und jeder Theil ist mit einem Schwalbenschweifgefuͤge an seiner Verbindung versehen, wie man in Fig. 23. im Durchschnitte sieht, so daß, wenn diese Theile zusammenstoßen, sie eine Art von doppeltem Schwalbenschweife bilden. Man muß dann Stuͤke von jeder Laͤnge, wie in Fig. 24., bei der Hand haben, die in diesen doppelten Schwalbenschweif passen, und sie muͤssen denselben Bogen mit xxx bilden. Wenn man sie dann bei der einen oder bei der anderen Oeffnung an den Enden einfuͤgt, lassen sie sich leicht in ihre Plaͤze treiben, und sie werden so die oberen und unteren Stuͤke des Verbindungsgestelles kraͤftig unter einander verbinden. Wenn dieses Gefuͤge gehoͤrig verfertigt ist, so kann das Stuͤk in Fig. 24. auch aus Einer Laͤnge seyn. Es kann vielleicht noͤthig seyn einen Bolzen durch den unteren Theil durchzuziehen, um das Herabgleiten desselben zu verhindern. In dem Verbindungsgestelle, Fig. 16., ist eine gerade Linie Statt des Kreisbogens. Eine andere Verbesserung konnte durch kurze Verbindungsgestelle bewirkt werden, die jenen in Fig. 15, 16, 17 und 18. genau aͤhnlich sind. Die Laͤnge dieser Gestelle darf die Weite der Oeffnungen zwischen den Balken nicht uͤbertreffen, die daher etwas weiter seyn koͤnnen. Die Gestelle koͤnnen dann in die Oeffnungen mit den Vorspruͤngen in entgegengesezter Richtung eingefuͤhrt und umgekehrt werden, damit sie beide Kanten der nahestehenden Balken umfassen. Nach diesem Plane sind mehrere solche Stuͤke uͤber und unter jedem Gefuͤge nothwendig. Die Stuͤke in Fig. 22. koͤnnen dann bloß eben, ohne Schwalbenschweif, zusammengefuͤgt und stark zusammengebolzt werden. Nach diesem Plane fuͤr Ostindien-Fahrer habe ich die Verbindungsgestelle nur an dem unteren Theile des Schiffes angebracht, welcher der schwaͤchste und den Beschaͤdigungen am meisten ausgesezt ist, indem die Verdeke den oberen Theil des Schiffes hinlaͤnglich verstaͤrken. Ich beschraͤnke mich jedoch nicht auf die Anwendung meiner Methode auf diesen Theil allein; sie kann, wenn man es noͤthig findet, an allen Theilen des Schiffes angebracht werden. Ich beschranke mich auch nicht auf ein besonderes Metall oder Material zu den Verbindungsgestellen; Gußeisen ist jedoch hierzu besonders geeignet, indem es die Stelle des Ballastes vertritt, und nicht, wie dieser, als todte Last, das Gerippe des Schiffes zu zerstoͤren strebt, sondern einen Theil desselben bildet und die Staͤrke desselben bedeutend vermehrt. E. liegt uͤberdieß so tief, als der Ballast, und laͤßt Raum im Schiffsraume fuͤr schwerere Ladung. Ich beschraͤnke mich auf keine besondere aͤußere Form der Verbindungsgestelle, oder auf besondere Laͤngen oder Diken derselben oder ihrer Vorspruͤnge oder Rippen. Leztere muͤssen nach dem Ermessen des Schiffsbaumeisters oder Aufsehers bei dem Baue des Schiffes bestimmt werden, und haͤngen von der besonderen Form des Schiffes, von dem Dienste, zu welchem es bestimmt ist, und von der Staͤrke ab, die das Schiff an einzelnen Theilen haben muß, so wie auch von der Menge des Ballastes. Die Groͤßen der Balken koͤnnen uͤbrigens so bleiben, wie bisher, oder nicht. Nach diesem Plane eines Ostindien-Fahrers habe ich Raum und Weite (room and space) gehalten, d.h. die Entfernung von vier Balken und vier Oeffnungen ist in beiden Faͤllen dieselbe, und durch Verjuͤngung der Seitenbalken (siding of the timbers) von vierzehn und einem halben Zoll auf zwoͤlf Zoll erhalte ich hinlaͤngliche Staͤrke in dem Holzgerippe und eine parallele Oeffnung von drei Zoll fuͤr das Verbindungsgestell, welches, wenn es aus Gußeisen in der Form von Fig. 15. ist, so stark ist, als das Holz. Holz und Metall muß so gegen einander im Verhaͤltnisse stehen, daß, im Allgemeinen, die Dike des Eisens des Verbindungsgestelles ein Viertel oder Fuͤnftel der Dike des Holzes betraͤgt, wo es, nach der Form von Fig. 15., so stark seyn wird, als Eichenholz. Andere Metalle oder Materialien muͤssen nach ihrer relativen Staͤrke berechnet werden. Ich beschraͤnke mich nicht auf die Anwendung der Verbindungsgestelle auf das Gerippe des Schiffes allein; es laͤßt sich auch auf Balken (beams), Haken (hooks), Kruͤken (crutches) und zu verschiedenen anderen Verbindungen brauchen. Ich nehme das Verbindungsgestell zu allen Zweken, zu welchen es in der Schiffsbaukunst zu brauchen ist, als mein Patent-Recht in Anspruch, so wie die Verwendung des Ballastes zur Bildung dieser Verbindungsgestelle und zur Verstaͤrkung des Gerippes des Schiffes. Bemerkungen des Patent-Traͤgers. Bei den vielen Verbesserungen, die in der Schiffsbaukunst praktisch angewendet wurden, ist es in der That zu wundern, daß das Gerippe der Schiffe in dem allgemein anerkannt schwachen und unverbundenen Zustande geblieben seyn konnte. Das Gerippe ist der Grundbau des ganzen Schiffes, und es hat doch keine Staͤrke in sich selbst. Es gibt dem Schiffe seine Form, und besizt nicht Staͤrke genug, dieselbe zu erhalten. Die Staͤrke des Materielles an dem Gerippe ist ungeheuer; an dem kleinsten Schiffe koͤnnte es die Last von vielen tausend Tonnen tragen; allein, aus Mangel an gehoͤriger Verbindung seiner Theile ist es kaum stark genug seine eigene Last zu halten. Ein Blik auf die anliegende Zeichnung wird die Schwaͤche, den Mangel an Verbindung und die Patent-Verbesserungen deutlich machen. Man hat nie gedacht, daß das Gerippe eines Schiffes an und fuͤr sich einer Staͤrke faͤhig ist; man meinte, daß die Verbindung der Balken, der Verdeke und des Bretterwerkes allein die Staͤrke eines Schiffes ausmacht. Bei einer solchen Verbindung ist der obere Theil des Schiffes bis zum unteren Verdeke herab allerdings hinlaͤnglich stark zu jedem Zweke: unter dem Verdeke aber, im Schiffsraume, ist's nichts mehr, was dem Schiffe, dem Gerippe, Staͤrke gibt, als das Bretterwerk. Nun ist aber, aus der Natur der Form aller Schiffe, das Bretterwerk hier weniger wirksam, als irgend anderswo im Schiffe, und gerade dieser untere Theil des Schiffes ist es, der den meisten Beschaͤdigungen ausgesezt ist, und von welchem die Sicherheit des Schiffes am meisten abhaͤngt; dieser untere Theil ist der schwaͤchste, waͤhrend tausend Gruͤnde die Nothwendigkeit erweisen, daß er der staͤrkste seyn sollte. Da keine Verdeke hier angebracht werden koͤnnen, keine inneren Werke, durch welche er verstaͤrkt werden koͤnnte, so muß man die Staͤrke in dem Gerippe selbst zu finden suchen; man muß Mittel suchen, eine solche Vereinigung und Verbindung der Theile zu treffen, daß die ungeheuere Staͤrke des Materiales, die in denselben gelegen ist, in Thaͤtigkeit gerufen wird. Man hofft, daß der hier vorgelegte Plan dem erwuͤnschten Zweke entsprechen wird. Es ist ein gluͤklicher Umstand, daß der schwaͤchste Theil des Schiffes gerade derjenige ist, wo die metallnen Verbindungsgestelle mit dem hoͤchsten Vortheile als Ballast angewendet werden koͤnnen. Wenn diese Gestelle in allen Oeffnungen angebracht werden, so bringen sie einen Koͤrper zwischen das Holz, der von keinem Moder, von keinem Pilze zerstoͤrt werden kann, und schneiden so die Mittheilung dieses Unheiles von einem Balken an die anderen ab.Sie sind aber selbst dem Roste unterworfen, und zwar hier mehr, als an irgend einer anderen Stelle des Schiffes, wenn er nicht durch Verzinnung oder Ueberkleidung mit Zink abgehalten wird. Indessen scheint es, daß, bis diese eisernen Gestelle vom Roste gefressen oder in Graphit verwandelt sind, das Holz des Schiffes selbst wohl auch schon halb verfault seyn wird. A. d. Ue. Man kann sie auch bei jener Bauart mit Vortheil anwenden, wo die Rippen aus zwei oder mehreren Lagen von Brettern gebaut sind; diese metallnen Verbindungsgestelle erhalten dann die Bretter desto kraͤftiger in ihrer Form. Da die Staͤrke des ganzen Gerippes dadurch so sehr verstaͤrkt wird, so laͤßt sich die Bekleidung der Zimmerung in dem unteren Theile des Schiffes dadurch allerdings vermindern; sie ist wegen der Stuͤzen und Haͤlter hier um so weniger noͤthig, als deren hier weniger vorkommen, als in den oberen Theilen des Schiffes, vorzuͤglich zwischen den Verbeten, wo sie am haͤufigsten sind. Wenn sie daher an dem unteren Theile des Gerippes so stark ist, als an den Verdeken, so ist sie hinreichend stark genug. Durch die Verminderung der Seitenbekleidung wird viele Auslage erspart; man kann dieselbe Tiefe aus kleinerem Holze, folglich aus juͤngerem und wohlfeilerem Holze, schneiden. Diese Ersparung an den Baukosten des Gerippes, verbunden mit der geringeren Menge Ballast, vermindert die Auslagen fuͤr die Metallverbindungen um ein Bedeutendes: die kleine Vermehrung der Auslage uͤberhaupt, die durch diese lezteren entsteht, kommt durch die groͤßere Sicherheit des Schiffes und der Ladung und des Gewinnes bei der Fahrt selbst reichlich herein. Da das Gerippe auf diese Weise eine so gute Verbindung in dem unteren Theile des Schiffes erhielt, so braucht man nicht so langes Holz, wie gewoͤhnlich. Das zweite und dritte Unterholz kann mit Haͤltern (chocks) an derselben Stelle bleiben, an welcher es gegenwaͤrtig liegt, und wenn man die Laͤngen der Hoͤlzer zwischen diesen Punkten zu jeder Seite des Schiffes vermindert, ihre Anzahl vermehrt, und sie unten und oben vierekig laͤßt, so sind auch die Haͤlter uͤberfluͤssig, vorzuͤglich bei Ergaͤnzung des Bodens und des untersten Endes der unteren Unterhoͤlzer; das Gerippe wird so leichter versorgt, wird nicht durch Querschnitte so leicht geschwaͤcht, und man kann besseres und wohlfeileres Holz brauchen; das Gerippe wird staͤrker und dauerhafter. Es waͤre vergebens alle Theile des Gerippes gleich verstaͤrken zu wollen; denn die schwaͤcheren Theile wuͤrden dann immer verhaͤltnißmaͤßig schwaͤcher bleiben muͤssen; man muß also nur die schwaͤcheren Theile verstaͤrken, naͤmlich den oberen und unteren Theil der Unterhoͤlzer. Da nun die eisernen Pestelle der Zahl und Staͤrke nach den hoͤlzernen gleich sind, so folgt, daß, wo sie an den oberen und unteren Theilen dieser Hoͤlzer angebracht sind, das Gerippe des Schiffes die Staͤrke von drei Hoͤlzern erhaͤlt; daß folglich die Theile zwischen den Enden der eisernen Gestelle die schwaͤchsten werden. Die Staͤrke ist aber an diesen Stellen gleich der Staͤrke zweier vollkommenen groͤßerer Hoͤlzer, die nicht dadurch geschwaͤcht wurden, daß man sie gegen den Kern schnitt, wie es bei dem oberen und unteren Ende dieser Hoͤlzer der Fall ist; sie sind vielmehr dadurch verstaͤrkt, daß sie von dem schwaͤcheren Theile weniger weit abstehen, und verhalten sich beinahe wie ein langer und ein kurzer Balken, der dasselbe Gewicht traͤgt. Wenn man also die absolute Staͤrke eines jeden einzelnen Gestelles an dem unteren. Theile eines Schiffes betrachtet, so kann man mit Recht behaupten, daß es durch die metallnen Verbindungsgestelle drei Mal staͤrker wurde, als es ohne dieselben nicht ist: wenn man die vereinte Staͤrke der ganzen Reihe von Gestellen betrachtet, so ist sie ohne Vergleich groͤßer, als vorher. Man hat gegen diesen Plan den Einwurf gemacht, daß, nach demselben, der Ballast nicht, wenn es noͤthig wuͤrde, uͤber Bord geworfen werden kann. Man muß nicht vergessen, daß, wo uͤber Bord geworfen wird, der Ballast das Lezte ist, was uͤber Bord geworfen werden kann, und daß die meisten Kauffardeischiffe umschlagen werden, wenn ihr Kielraum leer wird. Nur wenn man an's Ufer will, kann es wuͤnschenswerth seyn, den Ballast uͤber Bord zu werfen, und gerade in diesem Falle ist es noch weit mehr wuͤnschenswerth, einen starken Boden, ein starkes Gerippe am Schiffe zu haben, zu dessen Verstaͤrkung dieser Ballast dient, der das Schiff nur wenig tiefer taucht. Wenn das Schiff umgelegt werden muß (heaving down), kann, sagt man, der Ballast gleichfalls nicht entfernt werden; dieß hat aber bei Kauffahrdeischiffen wenig zu sagen, da bei diesen nur wenig Kraft hierzu gehoͤrt, bei Kriegsschiffen aber immer Kraft genug hierzu vorhanden ist. Waͤhrend nun hier bei dieser Arbeit der Ballast eine Kleinigkeit ist, ist die Staͤrke des Gerippes des Schiffes von der hoͤchsten Wichtigkeit, da haͤufig bei derselben der Boden bedeutenden Schaden nimmt. Metallene Gestelle koͤnnen mit Erfolg dort angewendet werden, wo es schwer ist in der noͤthigen Holzlaͤnge die gehoͤrige Kruͤmmung zu erhalten. Die Laͤnge des Holzes ist unbedeutend; denn die Hauptstaͤrke liegt in den Metallgestellen: das Holz darf hier lediglich als fester Koͤrper betrachtet werden, an welchem man das Bretterwerk befestigen kann.