XXXVII. Verbesserungen an den Apparaten, womit man Boote und andere Dinge von einem Niveau auf ein hoͤheres schaffen kann, und worauf sich Thomas Grahame, in Suffolk Street, Pall Mall, in der Grafschaft Middlesex, am 13. Mai 1836 ein Patent ertheilen ließ. Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Maͤrz 1837, S. 144. Mit Abbildungen auf Tab. III. Grahame's Hebeapparat. Ich will, um moͤglichst deutlich zu zeigen, auf welche Weise meine Maschinerie arbeitet, einen bestimmten Fall sezen, und annehmen: daß die Totaldifferenz im Niveau, welche an einem Canale uͤberwunden werden soll, 30 Fuß betrage; daß der Abfall so einzurichten sey, daß gewoͤhnliche Canalboote von 5 Fuß 6 Zoll Breite und 70 Fuß Laͤnge, welche hoͤchstens zur Aufnahme von 60 Passagieren dienen und die mit ganzer Ladung den Kiel mit eingeschlossen hoͤchstens 2 Fuß tief im Wasser gehen, damit der Kiel beilaͤufig 6 Zoll hoch vom Boden entfernt bleibt, uͤber diesen Abfall hinauf und herab geschafft werden koͤnnen; daß die Wasserbeken bei 73 Fuß Laͤnge und 6 Fuß Breite, 2 Fuß 6 Zoll hoch mit Wasser gefuͤllt sind; daß ein solches Wasserbeken mit seiner Ladung und den Aufhaͤngeketten 40 Tonnen waͤge; daß das Bruttogewicht beider Wasserbeken und der Gegengewichte (dead weights), welche einander aufwiegen, 120 Tonnen betrage; und daß die Kraft oder das Gewicht, welches erforderlich ist, um die Maschinerie in Thaͤtigkeit zu sezen, und um zu bewirken, daß die unteren Wasserbeken und Gegengewichte emporsteigen, waͤhrend die oberen herabsinken, 3000 Pfd. oder 1 1/2 Tonnen betrage, welche der unteren Last genommen und der oberen hinzugefuͤgt werden. Fig. 51 soll einen Canal vorstellen, welcher in beiden Niveaux bis zu der Stelle fortgefuͤhrt ist, an der der Abfall oder der Unterschied im Niveau uͤberwunden werden soll. Zugleich soll aber auch ausgedruͤkt seyn, daß zwei kleine parallele Canaͤle oder Wasserleitungen von 6 Fuß Breite und 2 Fuß 6 Zoll Tiefe in dem oberen Niveau bis an den Rand des Abfalles gefuͤhrt sind; und daß diese Wasserleitungen mit Schleußen versehen sind, damit das Wasser nicht uͤber den Abfall herab aus dem oberen Wasserbeken in das untere stuͤrzen kann. Am Grunde des Abfalles oder auf dem unteren Niveau sollen in zwei Linien, welche gleichsam Fortsezungen der oberen Wasserleitungen bilden, bis auf eine Entfernung von 73 Fuß 6 Zoll von dem Boden des Abfalles zwei parallele Graben gefuͤhrt seyn, die die oben erwaͤhnten Wasserbeken aufzunehmen oder zu fassen im Stande sind, und welche mit Abzuͤgen versehen sind, damit alles Wasser, welches in sie gelangt, aus ihnen abfließen kann. In der angegebenen Entfernung von 73 Fuß 6 Zoll sollen die Graͤben mit zwei kleinen parallelen Wasserleitungen oder Canaͤlchen zusammen treffen, welche von dem unteren Canalniveau auslaufen, mit den beiden oberen Wasserleitungen von gleichen Dimensionen sind, und wie sie an den Enden gut passende Schleußen besizen, damit das Wasser nicht aus dem unteren Niveau in die erwaͤhnten trokenen Graben fließen kann. Diese Gestalt und diesen Bau soll der Canal haben, bevor die Pfaͤhle, Wasserbeken und Gegengewichte angebracht werden, wie man dieß in der neben Fig. 51 gegebenen Zeichnung im Vogelperspective angedeutet sieht. Laͤngs der Graben und zwar so, daß sie deren Seitenwaͤnde bilden, sind drei Reihen hoͤlzerner oder eiserner Pfaͤhle zu errichten, welche eine solche Hoͤhe haben muͤssen, daß sie mit den Scheiteln der Seitenwaͤnde der beiden oberen Wasserleitungen in gleicher Hoͤhe stehen. Von diesen Pfahlreihen, welche einen der wichtigsten Theile meiner Erfindung bilden, befindet sich an jeder Seite der Graben eine, waͤhrend die dritte die Graͤben theilt. Durch jede derselben laufen zwei eiserne Stangen oder eiserne Arme von 73 Fuß Laͤnge, welche durch eine Streke von 30 Fuß von einander getrennt sind. An diesen Stangen sind gleichsam wie an einer Welle oder Achse so viele Raͤder angebracht, als Pfaͤhle vorhanden sind; und in diese Pfaͤhle sind, wie aus Fig. 52 erhellt, wo einer dieser Pfaͤhle von Vorne abgebildet ist, Fugen geschnitten, worin die Raͤder gehoͤrigen Spielraum haben. Um jedes dieser Raͤder, deren Anwendung einen weiteren wichtigen Theil meiner Erfindung bedingt, laͤuft eine endlose flache Kette. Es erhellt offenbar, daß wenn man an dieser endlosen Kette, welche man in Fig. 53 sieht, zwei gleiche Gewichte aufhaͤngt, und zwar so, daß sich das eine an dem oberen Ende des Pfahles bei A, das andere dagegen an dem unteren Ende desselben bei B befindet, diese beiden Gewichte einander das Gleichgewicht halten werden. Es erhellt aber ferner auch, daß, um das obere Gewicht auf das untere Niveau an die Stelle D herab, und das untere Gewicht dafuͤr an die mit C bezeichnete Stelle empor zu schaffen, es nur eines solchen Gewichtes oder einer solchen Kraft bedarf, wodurch die Reibung der Raͤder und der Kette, an der die Gewichte aufgehaͤngt sind, uͤberwunden wird. Nach diesem Principe nun, und mit Huͤlfe einer Reihe von Pfaͤhlen, Raͤdern und endlosen Ketten sollen nun die Wasserbeken, in denen sich die uͤber die Niveaudifferenzen wegzuschaffenden Boote befinden, und dergleichen sowohl an dem oberen, als an dem unteren Niveau eines vorhanden ist, aufgehaͤngt, balancirt und in Bewegung gesezt werden. In Fig. 54 sieht man mit 1,1,1 bezeichnet drei Reihen 21zoͤlliger Pfaͤhle von 35 Fuß 3 Zoll Hoͤhe, deren Hoͤhe folgender Maßen eingetheilt ist: die Streke von dem Scheitel des Pfahles bis zum aͤußeren Umfange des oberen Rades hat 1 Fuß 6 Zoll; jene von hier bis zum Mittelpunkte oder bis zur Welle dieses Rades 1 Fuß; jene von hier bis zum Mittelpunkte oder bis zur Welle des unteren Rades 30 Fuß; und jene von hier bis zu dem Boden, auf welchem das Wasserbeken ruht, wenn es sich im Grunde des Abfalles befindet, 2 Fuß 9 Zoll zu betragen. Die ganze Hoͤhe betraͤgt demnach 35 Fuß, jedoch abgesehen von jener Pfahllaͤnge, die man in das untere Niveau oder in den Boden des Abfalles einzutreiben fuͤr gut findet. Mit 2,2,2 sind die sechs Raͤder bezeichnet, von denen sich je eines an dem oberen und je eines an dem unteren Ende des Pfahles befindet; sie haben saͤmmtlich 2 Fuß im Durchmesser, und stehen 1 1/2 Zoll weit uͤber die aͤußeren Oberflaͤchen der Pfaͤhle vor. 3,3,3 etc. sind die endlosen Ketten, woran die Wasserbeken und die Gegengewichte aufgehaͤngt sind. Keine dieser Ketten beschreibt je einen vollkommenen Umgang, und keiner ihrer Theile durchlaͤuft je eine groͤßere Streke als 30 Fuß: d.h. eine Streke, welche genau so groß ist, als die Differenz im Niveau oder als die Entfernung, welche die Mittelpunkte der Raͤder, uͤber die die Ketten laufen, von einander scheidet. Von den beiden Wasserbeken 4,4 ist das eine am Scheitel, das andere hingegen am Grunde des Abfalles aufgehaͤngt; und an jedem dieser Wasserbeken ist eine Schleuße in einer solchen Hoͤhe angebracht, daß, wenn man sie oͤffnet, dem Gewichte nach gerade eine Tonne Wasser ausstroͤmen kann. 5, 5 sind zwei lange Gegengewichte aus Gußeisen, an deren Grunde eine kleine Roͤhre oder ein Canal, welcher eine halbe Tonne oder 1000 Pfd. Wasser zu fassen vermag, mit dem zum Einfuͤllen und Entleeren dieses Wassers dienenden Apparate befestigt. Diese gußeisernen Gegengewichte haben die Gestalt eines Brettes von 2 Fuß 6 Zoll in der Tiefe und etwas uͤber 5 Zoll in der Breite; sie erstreken sich laͤngs der aͤußeren Seiten der aͤußeren Pfaͤhle durch einen Raum von 78 Fuß, so daß jedes derselben, wenn seine Roͤhre mit Wasser gefuͤllt ist, 20 Tonnen oder halb so viel wiegt, als das mit Wasser gefuͤllte Wasserbeken. Damit die auf die Raͤder und Rollen wirkende Gewalt ausgeglichen werde, erstreken sich die beiden Enden dieser Gegengewichte etwas uͤber die Endpfaͤhle einer jeden Reihe hinaus; uͤbrigens kann man dasselbe auch dadurch erreichen, daß man jenes Ende etwas schwerer macht. Die an den Gegengewichten angebrachten Roͤhren muͤssen auf solche Weise mit dem oberen Canalwasser in Verbindung stehen, daß sie von daher durch einfaches Umdrehen von Haͤhnen gefuͤllt werden koͤnnen. Mit 6,6 sind die beiden Abzuͤge bezeichnet, durch welche all das Wasser abfließen kann, welches in die am Grunde des Abfalles befindlichen Graben gelangt, damit sich die Wasserbeken frei von allem Wasser bewegen. Die Gesammtbreite von einer Außenseite eines Pfahles bis zu jener des gegenuͤber liegenden betraͤgt 18 Fuß, und uͤber diese hinaus erstreken sich die Raͤder zu beiden Seiten um 1 1/2 Zoll, waͤhrend die Gegengewichte 6 Zoll weit uͤber die Raͤder hinaus reichen. Der ganze Bau oder Apparat laͤßt sich daher in einem Hause oder Schoppen von 75 Fuß Laͤnge und 24 Fuß Breite so unterbringen, daß man noch rings um denselben herum gehen kann. Die Zahl der Pfaͤhle in jeder Reihe schlage ich auf 10 an, und in dieser ganzen Linie sollen sie 2 Fuß 3 Zoll Breite haben, so daß zwischen jedem Pfahle ein Zwischenraum von nicht mehr dann 5 1/2 Fuß bleibt. Jeder Pfahl muß durch Querbalken und Stuͤzen an seinem Nachbar festgemacht werden, damit saͤmmtliche 10 Pfaͤhle ein festes und zusammenhaͤngendes Gebaͤlk bilden. An dem oberen Theile und uͤber den Raͤdern koͤnnen an den aͤußeren Seiten der Pfaͤhle Strebebalken angebracht werden, die jeder Gewalt entgegen wirken. Das Gesammtgewicht, welches in diesen 30 Pfaͤhlen getragen und aufgewogen werden muß, betraͤgt 120 Tonnen, indem jedes der beiden mit Wasser gefuͤllten Beken 40 und jedes der beiden Gegengewichte 20 Tonnen wiegt. Es werden demnach auf jeden Pfahl genau 4 Tonnen treffen, und diese Last wird in senkrechter Richtung nach Abwaͤrts auf die Pfaͤhle wirken. An dem Ende der oberen Wasserleitung des hier beschriebenen Apparates ist ein Ufoͤrmiger eiserner Randvorsprung anzubringen, welcher um 6 Zoll uͤber den Rand des Abfalles oder des oberen Niveau's hinausragt, und dessen Rand mit Filz oder einer anderen derlei Substanz belegt seyn muß. Eben so ist an dem correspondirenden Ende eines jeden Wasserbekens ein aͤhnlicher Randvorsprung anzubringen, der jedoch einen solchen Kreisbogen zu beschreiben hat, daß er den zuerst erwaͤhnten Randvorsprung in sich aufnimmt, und daß, wenn beide mit einander verbunden sind, hiedurch ein beinahe wasserdichtes Gefuͤge gebildet wird. Das Ende der unteren Wasserleitungen und der mit ihnen in Verbindung stehenden Wasserbeken ist mit einer aͤhnlichen Vorrichtung auszustatten. Gesezt nun die Maschinerie sey in der hier beschriebenen Art vollendet; die Schleußen der Wasserleitungen sowohl, als jene des oberen und unteren Wasserbekens seyen geoͤffnet; das Ganze werde mit Wasser gefuͤllt; es schwimme entweder in eines oder in beide der Wasserbeken ein Boot, und die Schleußen werden dann wieder geschlossen, so erhellt offenbar, daß die Wasserbehaͤlter und die Gegengewichte aufgehaͤngt und durch die correspondirenden Wasserbehaͤlter und Gegengewichte aufgewogen seyn werden; selbst wenn der Apparat, durch den die Bewegung der Maschinerie, im Falle sie durch den leeren Wasserbehaͤlter ungleich balancirt ist, verhindert wird, losgemacht wurde. Die Bewegung, wodurch die Traͤgheit der Koͤrper und die Reibung der zum Aufhaͤngen dienenden Maschinerie uͤberwunden werden soll, und wodurch also die Stellungen der oberen und unteren Wasserbeken und Gegengewichte gegen einander umgetauscht werden koͤnnen, laͤßt sich auf zweierlei Weise erzielen: naͤmlich entweder durch Erhoͤhung des Gewichtes der oberen Last oder durch Verminderung des Gewichtes der unteren Last. Da die ganze Last, welche bei jeder Operation in Bewegung gesezt werden soll, es moͤgen sich Boote in den Wasserbeken befinden oder nicht, 120 Tonnen betraͤgt, so wird eine Vermehrung der oberen oder eine Verminderung der unteren Last um beilaͤufig den sechzehnten Theil des in Bewegung zu sezenden Gewichtes Alles leisten, was noͤthig ist, um die Stellung der Wasserbeken und der Gegengewichte zu veraͤndern. Es versteht sich, daß die Maschinerie auch mit den gehoͤrigen Vorrichtungen, wodurch das Ganze fixirt und unbeweglich gemacht werden kann, welche Stellung die Gewichte auch haben moͤgen, so wie auch mit Bremsen, wodurch sich die Geschwindigkeit des Emporsteigens oder Herabsinkens der Wasserbehaͤlter und Gegengewichte reguliren laͤßt, ausgestattet werden muß. Da jedoch der Betrag der anzuwendenden Kraft nie wechseln wird, und da nur dieser Betrag allein zur Verfuͤgung der Arbeiter gestellt werden wird, so werden die Bremsen nur der Vorsicht wegen noͤthig seyn. Die Anwendung meiner Erfindungen haͤngt wesentlich von Umstaͤnden ab, die sich auf die Hoͤhe des Hubes beziehen. Da wo dieser mehrere Fuß betraͤgt, rathe ich die Saͤulen oder Pfaͤhle 1,1,1 einige Fuß hoch uͤber das Niveau des oberen Canales empor zu fuͤhren, damit dem ganzen Baue durch Querriegel und Streben eine groͤßere Festigkeit gegeben und dadurch die gegen innen wirkende Gewalt verhuͤtet werden kann. Jeder Sachverstaͤndige wird diese Dinge anzuwenden wissen. Ich weiß sehr wohl, daß schon mehrere Vorschlaͤge gemacht wurden, um die Boote und andere Koͤrper an Canaͤlen senkrecht von einem Niveau auf ein anderes zu schaffen, und zwar ohne Anwendung der gewoͤhnlichen Schleußen; ich weiß auch, daß diese Vorschlaͤge in mehreren Faͤllen mit bedeutendem Vortheile ins Werk gesezt wurden. Ich beschraͤnke mich deßhalb auch ganz allein auf die hier von mir angegebenen Mittel dieß zu vollbringen. Einer dieser Vorschlaͤge, der vor mehreren Jahren von Hrn. Dr. Anderson gemacht wurde, bestand in der Anwendung zweier Wasserbeken, welche einander aufwogen, und die uͤber einer Reihe von Raͤdern aufgehaͤngt waren, die nothwendig sehr groß waren, und die sich bis zu dem Mittelpunkte der Wellen, an denen sich die beiden Beken bewegten, reichten. Da diese Methode uͤbrigens bereits in mehreren Werken ausfuͤhrlich beschrieben worden ist, so brauche ich hier auf keine weitere Beschreibung derselben einzugehen. Nach einem anderen Systeme, auf welches Hr. Jonathan Brownhill im Mai 1828 ein Patent nahm, sollte man ein Wasserbeken anwenden, welchem zu beiden Seiten durch Behaͤlter, die mit Wasser gefuͤllt wurden, das Gleichgewicht gehalten werden sollte.Man vergleiche uͤber dieses Patent das Polyt. Journ. Bd. XXXIII. S. 401 und Bd. XLII. G. 6.A. d. R. Diese Methode hatte, obschon sie den Vortheil gewaͤhrte, daß das Wasserbeken, welches das Boot und dessen Ladung aufnahm, zu beiden Seiten und nicht, wie nach Hrn. Andersons Vorschlag, nur in der Mitte aufgehaͤngt wurde, doch den Nachtheil, daß nur ein einziges Wasserbeken in Anwendung kam. Wenn daher ein Boot emporgehoben werden sollte und das Wasserbeken befand sich gerade oben, so mußte dieses zuerst herabgelassen werden, und umgekehrt. Ueberdieß mußten die Raͤder und die Maschinerien hoch uͤber dem Niveau des Canales an Mauern angebracht werden, wodurch nicht nur die Kosten bedeutend vermehrt wurden, sondern wodurch auch große Gefahr von Erschuͤtterungen entstand. Allen diesen Uebelstaͤnden ist durch die von mir hier beschriebene Erfindung vollkommen abgeholfen.