Novelty (Lokomotive)

Die Novelty (englisch für „Neuheit“) war eine Dampflokomotive, die durch John Ericsson und John Braithwaite erbaut wurde. Sie nahm 1829 am Rennen von Rainhill teil. Da sie Platz für mitfahrende Personen bot, kann sie auch als erster Triebwagen der Geschichte angesehen werden.Les premières automotrices : à la vapeur, sans en avoir l’air bei trainconsultant.com (französisch), abgerufen am 11. November 2024

Die Novelty hat die Achsfolge A1 mit der Bezeichnung „WT“ (Abkürzung für well tank – laut Whyte-Notation ein Wasserbehälter an der Unterseite der Lokomotive). Sie gilt heute als die erste Tenderlokomotive.Historical Tank-Engines In: Google Books aus The Railway Engineer, Oktober 1893, Seiten 313–316, Nr. XIV| Die Lokomotive hatte ein neues Kesseldesign und eine Reihe anderer neuartiger Designmerkmale (was möglicherweise die Wahl des Namens erklärt). Einige ihrer Hauptkomponenten wiesen erhebliche Konstruktionsschwächen auf, die letztendlich dazu führten, dass sie bei den Prüfungen des Rennens von Rainhill scheiterte.

Die Novelty während des Rennens von Rainhill Planung mini|Nachbau der Novelty im Verkehrsmuseum in Nürnberg während der Ausstellung „Adler, Rocket und Co.“ In den späten 1820er Jahren arbeiteten Ericsson und Braithwaite gemeinsam am Bau von Pferdefeuerwehrfahrzeugen mit Dampfpumpen. Diese verwendeten einen von Ericsson entworfenen Kessel und wurden in den Londoner Werken von John Braithwaite gebaut.

Diese Feuerwehrfahrzeuge waren für ihre Fähigkeit bekannt, schnell Dampf zu erzeugen und sahen der Novelty sehr ähnlich.

Charles Vignoles wurde ebenfalls mit der Novelty in Verbindung gebracht. Sein praktisches Engagement ist jedoch nicht bekannt. Möglicherweise hat er sich aufgrund einer anhaltenden Konkurrenz mit George Stephenson der Eisenbahn angeschlossen.

Bau Ericsson und Braithwaite sollen erst sieben Wochen vor der geplanten Veranstaltung von dem Rennen von Rainhill erfahren haben, als Ericsson einen Brief von einem Freund erhielt, in dem es um das Rennen ging. Diese kurze Zeitspanne hat die Leute zu der Annahme veranlasst, dass es sich bei „Novelty“ tatsächlich um ein umgebautes Feuerwehrfahrzeug handelt. Es ist jedoch wahrscheinlicher, dass lediglich ähnliche Teile wie bei den Feuerwehrfahrzeugen verwendet wurden,Steam Navigation In: Google Books, The Practical Mechanic And Engineer's Magazine, John O. Sargent, Seite 69–73, Dezember 1844 (englisch). die vielleicht für einen bestehenden Auftrag gebaut und bei der Novelty verwendet wurden.

Die Novelty wurde in der Londoner Werkstatt von Braithwaite gebaut und per Boot nach Liverpool transportiert. Vor dem Transport blieb keine Zeit, diese in London zu testen. Erst nach Testläufen in Rainhill wurden mit Hilfe von Timothy Hackworth, der für das Rennen die Sans Pareil baute, Modifikationen an den Rädern durchgeführt. Diese waren erst in der falschen Spurweite und wurden dann korrigiert. John Braithwaite begründete diesen Fehler damit, dass so mehr Platz für den Kessel geschaffen werden konnte.

Kessel mini|Schnitt durch den Kessel, Feuerraum rechts Der bei der Novelty verwendete Kessel wurde von John Ericsson entworfen. Das Design war für die damalige Zeit sehr wissenschaftlich, erwies sich jedoch im Vergleich zum Kesseldesign, das für Rocket und die meisten Dampflokomotiven seitdem übernommen wurde, als sehr schwierig zu bauen.

Das auffälligste Merkmal des Kessels ist die vertikale Feuerbüchse aus Kupfer. Innerhalb des vertikalen Behälters befand sich der innere Feuerraum. Der Raum zwischen beiden war mit Wasser gefüllt (bis zu einer Höhe, die etwa dem Knöchel des Fahrers entsprach). Der Brennstoff wurde von oben hinzugefügt, wo ein Rohr durch die Oberseite der Feuerbüchse führte. Die Konstruktion der Feuerbüchse ähnelte einigen Arten von Vertikalkesseln, war jedoch nur ein Teil von Ericssons Entwurf.

Wie George Stephenson verstand Ericsson, dass eine große Fläche erforderlich war, um den heißen Gasen Wärme zu entziehen. Dies tat er durch ein langes, horizontales, mit Wasser gefülltes Rohr, das unter der gesamten Länge der Lokomotive verlief. Auf der Abbildung ist zu sehen, wie es nach rechts herausragt und an dem der vertikale Schornstein befestigt ist. Innerhalb des horizontalen Abschnitts befand sich ein Rohr, das die heißen Gase transportierte. Dieses bildete eine S-Form, sodass die Gase dreimal durch das Wasser strömten. Dieses S-förmige Rohr war ebenfalls verjüngt, wodurch die Gase beim Abkühlen schneller wurden. In der Praxis war dieses Rohr jedoch schlecht zu reinigen.

Der resultierende Kessel hatte die Form eines Hammers und musste am Rahmen angebracht werden, bevor die Fußplatte, die Zylinder oder das Gebläse hinzugefügt werden konnten.

Der Kessel nutzte „Druckluft“, die durch ein mechanisches Gebläse erzeugt wurde. Dadurch wurde Luft durch ein Rohr in den versiegelten Aschenkasten (unter dem Feuer) gedrückt. Nur sehr wenige Dampflokomotiven haben jemals „Druckluft“ verwendet. Der Hauptgrund dafür ist, dass zum Nachfüllen von Brennstoff entweder der Zug gestoppt oder eine Art Luftschleuse eingebaut werden muss. Die Novelty nutzte eine Luftschleuse, um den Brennstoff einzuleiten, aber es bestand immer noch die Möglichkeit, dass dem Heizer Flammen und heiße Gase ins Gesicht geblasen wurden.

Das Gebläse wurde über die Stangen angetrieben, die die Zylinder mit den Rädern verbanden, sodass der Luftzug proportional zur Drehzahl des Triebwerkes war und nicht wie bei einem Blasrohr von der Arbeitsleistung. Es wird davon ausgegangen, dass entweder das Gebläse bei stehender Lokomotive von Hand betätigt wurde oder die Antriebsräder von den Schienen abgehoben wurden. Genaue Details zur Gebläsekonstruktion sind heute nicht mehr bekannt.

Wasser wurde mithilfe einer von einem der Zylinder angetriebenen Pumpe in den Kessel gedrückt, was damals so üblich war.

Zylinder Zu dieser Zeit machten sich die Ingenieure Sorgen über ungleichmäßige Abnutzung der Kolben und Zylinder, wenn diese horizontal montiert waren. Deshalb wurden die meisten vertikal montiert, aber vertikale Zylinder, die direkt auf den Rädern liefen (wie bei der Sans Pareil), verursachten Probleme mit schlechtem Fahrverhalten und funktionierten nicht gut mit den Federn.

mini|Zylinder beim Nachbau der Novelty Bei der Novelty waren die Zylinder vertikal zur Rückseite der Lokomotive montiert (rechts von den Männern in der Abbildung oben). Direkt darunter befanden sich Winkelhebel, die den Antrieb auf horizontal umstellten. Pleuelstangen verbanden die Winkelkurbeln mit der Kurbelachse (die Achse links in der Abbildung). Bei der Novelty wurde dieses Prinzip vermutlich zum ersten Mal verwendet. Es basierte auf einem Patent von Joseph Reynolds aus dem Jahr 1816.

Der Ventiltrieb nahm einen ähnlichen Weg wie der Antrieb. Ein Effekt davon war, dass es viele Stifte und Glieder hatte, was jedoch zu Bewegungsverlust führte.

Die Räder selbst hatten eine Federung, ähnlich wie ein Fahrradrad. Diese wurden nach einem Patent von Theordore Jones von 1826 erbaut. Bei den Rädern wurde das Gewicht des Fahrzeugs an der Oberseite der Felge aufgehängt. Dabei standen die tragenden Speichen unter Spannung. Ursprünglich waren die Räder mit einer Kette gekoppelt, die jedoch vor dem Rennen entfernt wurde.

Die Achse unter dem Feuerraum (links in der Abbildung) wurden angetrieben, die andere Achse waren normalerweise nicht mit dem Antrieb verbunden, obwohl sie „bei Bedarf“ über eine Kette gekoppelt werden konnten.Wood, Nicholas; A Treatise on Railroads (1838)

Die erste Tenderlokomotive Die Novelty war die erste Tenderlokomotive, die ihr Wasser in einem Tank zwischen ihren Rädern transportierte.

Da sich eine der Regeln für die Rainhill Trials auf das Gewicht der Lokomotive ohne Tender bezog, musste eine besondere Sondererlaubnis für die Novelty erstellt werden.

Beim Rennen von Rainhill Das Rennen von Rainhill fand im Oktober 1829 statt. Die Novelty war der Publikumsliebling für den Sieg während des Rennens. Das mag daran liegen, dass sie wie eine Dampfkutsche aussah (was die Leute mit Geschwindigkeit und Verbesserungen im Transportwesen assoziierten), vielleicht aber auch daran, dass es nicht wie eine typische Zechenlokomotive der damaligen Zeit aussah. Bei den Demonstrationsläufen, die am ersten Testtag stattfanden, enttäuschte die Novelty nicht und schaffte eine Geschwindigkeit von etwa 28 Meilen (45 km/h). Zum Vergleich: Die Rocket schaffte eine Geschwindigkeit von 30 Meilen pro Stunde.

Bei den Vorbereitungen für die Versuche zeigte sich, dass Novelty sehr leicht ist und sehr schnell Dampf erzeugt.

Die Novelty war die erste Lokomotive, die getestet wurde. Ab dem zweiten Testtag begann die geplante Testreihe, doch sehr schnell fiel das Gebläse aus und Reparaturen mussten durchgeführt werden. Die Reparaturarbeiten nahmen den ganzen nächsten Tag in Anspruch. Als jedoch die Novelty das nächste Mal in Betrieb war, platzte die Wasserzuleitung und es mussten weitere Reparaturen durchgeführt werden, zu denen offenbar auch eine Dichtung am Kessel gehörte. Damals waren die Kessel mit einer zementartigen Substanz abgedichtet, deren ordnungsgemäße Aushärtung Tage, wenn nicht Wochen dauerte. Die Zeit ließ dies nicht zu und die Dichtung versagte schnell erneut, als die Probeläufe wieder aufgenommen wurden und die Lokomotive eine Geschwindigkeit von 15 Meilen erreichte.

Die wiederkehrenden Kesselprobleme veranlassten Ericsson und Braithwaite, sich von dem Rennen zurückzuziehen.

Bevor die Novelty aufgab, sollen die Stephensons ernsthafte Bedenken wegen der Novelty gehabt haben, da sie gut geeignet sei, die Bedingungen des Prozesses zu erfüllen. Zum einen hielten die Stephensons das zu ziehende Gewicht für zu leicht für eine praktische Eisenbahn. Außerdem hatte die Lokomotive den niedrigsten Verbrauch von Koks.

Nach dem Rennen von Rainhill mini|Modell in Originalgröße, das Originalteile der Novelty enthält Nach dem Rennen wurden die Rocket sowie die Sans Pareil von der Liverpool and Manchester Railway gekauft. Nachdem alle Reparaturen abgeschlossen waren, führte Novelty eine Reihe erfolgreicher Demonstrationsläufe durch, aber es war zu spät, um irgendeinen Einfluss auf die Konkurrenz zu haben. Manchmal wird behauptet, dass bei einer dieser Demonstrationsfahrten die Lokomotive eine Geschwindigkeit von über 100 km/h erreichte, aber es gibt kaum Belege dafür und es könnte sich um eine Fehlinterpretation eines Zeitungsberichts handeln, der einen Eindruck von dem hohen Geschwindigkeiten vermitteln soll, die die Rainhill-Loks erreichten. Außerdem ist eine Geschwindigkeit von 100 km/h sehr unwahrscheinlich.

Weitere Projekte von Ericsson und Braithwaite mini|Zeichnung der William IV von 1833 Nach dem Rennen von Rainhill bauten Ericsson und Braithwaite zwei weitere Lokomotiven. Diese hießen William IV und Queen Adelaide. Die beiden Lokomotiven waren im Allgemeinen größer und robuster als die Novelty und unterschieden sich in einer Reihe von Details (zum Beispiel wird angenommen, dass eine andere Konstruktion des Gebläses verwendet wurde. Diese wurde „Induzierter Zug“ genannt und saugte die Gase aus dem Feuer ab). Das Paar führte Versuche auf der Liverpool and Manchester Railway durch, aber die Eisenbahn lehnte den Kauf der neuen Entwürfe ab.

John Ericsson wurde im Jahr 1833 von einem Londoner Transportunternehmen angestellt um im Londoner und Birminghamer Kanal Versuche mit untergetauchten Propellern durchzuführen. Im Jahr 1837 baute John Ericsson dann das erste propellerangetriebene Handelsschiff, dass ebenfalls Novelty genannt wurde.

Verbleib Später wurde die Novelty an die St. Helens and Runcorn Gap Railway übertragen und arbeitete dort einige Jahre lang. Während ihrer Zeit dort erhielt sie um 1833 neue Zylinder und einen neuen Kessel.

Vermutlich sind alle Räder und beide Zylinder (vermutlich das Original und der vom Umbau von 1833) erhalten geblieben.