Titel: | Beschreibung der durch Herrn Humphrey Edward nach Frankreich gebrachten Dampfmaschine mit hoher Preßkraft. |
Fundstelle: | Band 1, Jahrgang 1820, Nr. XIII., S. 129 |
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XIII.
Beschreibung der durch Herrn Humphrey Edward nach Frankreich gebrachten Dampfmaschine mit hoher PreßkraftAus dem Bulletin de la
Société d'encouragement pour l'industrie
nationale. Dix-septième année.
.
Mit Abbildungen. Tab. III und IV.
Humphrey Edward's Dampfmaschine.
Es giebt zwei Arten von Dampfmaschinen. In der ersten Art geht
die Kraft der Daͤmpfe nicht viel uͤber den Druck einer
Atmosphaͤre hinaus, und sie wirkt gegen die durch die Verdichtung der
Daͤmpfe gebildete Leere. In der andern Art kommt die Kraft der Daͤmpfe
dem Druck von zwei, drei und mehreren Atmosphaͤren gleich, und sie wirkt
gegen den Druck der Atmosphaͤre.
Die Dampfmaschine, fuͤr welche Herr Edward ein
Einfuͤhrungs-Patent bekommen hat, und dessen kurze Beschreibung von
Herrn Molard im Bulletin No. CLXI., 16ter Jahrgang, November 1817. Seite 267 bereits
abgedruckt ist, vereinigt beide Eigenschaften, und bildet daher eine dritte Art. Die
Daͤmpfe erreichen darin eine Kraft, die mehreren Atmosphaͤren gleich
kommt, und nachdem sie in einem ersten Cylinder mit dieser Spannung wirkten, werden
sie in einen zweiten gefuͤhrt, worin sie gegen den leeren Raum ihre
Wirksamkeit ausuͤben.
Diese Maschine besteht aus folgenden Theilen:
1. Aus einem Kessel von Gußeisen, stark genug, um der Spannkraft von sechs
Atmosphaͤren zu widerstehn.
2. Aus zwei Cylindern von verschiedenem Durchmesser, beide mit ihren Kolben versehn;
sie sind in einer Huͤlle eingeschlossen, die als eine Verlaͤngerung
des Kessels betrachtet werden kann, und die von diesem unmittelbar die
Daͤmpfe empfaͤngt, so daß die Cylinder davon umringt sind, und die
Kaͤlte von außen her keine Verdichtung in denselben hervorbringen kann. Der
Dampf geht aus dem Kessel in den ersten Cylinder, dessen Kolben er in die
Hoͤhe treibt, von hier geht er in den zweiten, wo er verdichtet wird, nachdem
er auch hier auf den Kolben wirkte.
3. Aus einem Condensator, der eine Luftpumpe in sich einschließt.
4. Aus einem Regulator, der die Daͤmpfe abwechselnd uͤber und unter die
Stempel fuͤhrt, und den Weg von dem einen Cylinder zum andern, und von diesem
zum Condensator oͤffnet.
5. Aus einer Pumpe, die aus einem Brunnen das zur Verdichtung noͤthige Wasser
schoͤpft. Diese Pumpe kann, in einigen besondern Faͤllen, wie man es
spaͤterhin zeigen wird, weg bleiben.
6. Aus einer kleinen Pumpe, die das in Dampf verwandelte Wasser ersezt.
7. Aus einem Systeme von Paralellogrammen, Balancier-Leitstangen, Schwungrad
und andern Einrichtungen, die noͤthig sind, die zweckmaͤßige Wirkung
der Daͤmpfe auf die Stempel zu befoͤrdern, und die Werke in Bewegung
zu sezen.
8. Endlich aus einem Centrifugal-Moderator, der die Geschwindigkeit der
Maschine leitet, indem er die Groͤße der Oeffnung veraͤndert, durch welche die
Daͤmpfe in den ersten Cylinder dringen.
Wir werden, der Reihe nach, alle diese Theile beschreiben, ihre Verrichtungen
anzeigen, und nachdem wir die Leser mit ihrer Wirkungsart werden bekannt gemacht
haben, werden wir etwas uͤber die Kosten und die Wirkung der Maschine
nachtragenHerr Hachette hat die Kraft der Daͤmpfe der Edwardschen Maschine in
einem besonderen Aufsaze berechnet, in welchem er die Wirkungen der
verschiedenen Dampfmaschinen vergleicht, und den man No. CLXVIII, des lezt verflossenen Juni, Seite 167 findet..
Der Kessel, aus Gußeisen, om
, o6 (1 Zoll 6
Linien) dick, besteht aus zwei durch starke Bolzen vereinigten Stuͤcken. Er
hat vier halsfoͤrmige, mit 1, 2, 3, 4 bezeichnete Oeffnungen. Tafel III. Fig. 3, 4 und 6.
Die erste Oeffnung fuͤhrt die Daͤmpfe zu den Cylindern, oder vielmehr
ins Innere des Mantels, der sie umgiebt; deswegen kann diese Huͤlle
fuͤr eine Verlaͤngerung des Kessels gelten; an der zweiten ist die
Roͤhre befestigt, die das noͤthige Wasser dem Kessel zufuͤhrt;
durch die dritte, die groß ist, steigt man in den Kessel, um den inneren Zustand
desselben zu untersuchen, und die noͤthigen Reparaturen vorzunehmen; die
vierte endlich traͤgt die Sicherheitsventil, und laͤßt den Stiel des
Schwimmers durch, der die Hoͤhe des Wassers im Kessel anzeigt.
Unter dem Cylinder, der den Koͤrper des Kessels bildet, sind zwei paralel
laufende Roͤhren, aa
Fig. 6. Jede
oͤffnet sich in eine senkrecht darauf stehende Roͤhre b, die in eine andre vom Kessel selbst nach unten zu
gekehrte halsfoͤrmige Oeffnung genau eingelassen und befestiget wird. Beide
Cylinder sind an ihrem einen Ende c mit einem gut
eingekitteten Stoͤpsel, und am andern mit zwei starken Platten dd verschlossen, welche die Schrauben ee an die Oeffnung stark andruͤcken. Diese
beiden Cylinder, die der Wirkung des Feuers unmittelbar ausgesezt sind, werden
schnell zerstoͤrt, wogegen die uͤbrigen Theile des Kessels nicht
merklich leiden. Es ist daher nur noͤthig jene zu ersezen.
An der halsfoͤrmigen Oeffnung h, Fig. 3 und 4 ist eine Huͤlse
befestiget, die in ihren etwas staͤrker ausgehoͤhlten oberen Theil das
unterste Ende der Roͤhre F aufnimmt, die den
Cylindern die Daͤmpfe zufuͤhrt. Um diese Roͤhre springt ein
Ansaz hervor, worin drei Loͤcher, durch welche die Schrauben g gehn, deren unteres Ende ringfoͤrmig gebildet,
auf die hervorspringende Zapfen um die Roͤhre h
gesteckt wird, so daß, wenn man die Schrauben-Muͤtter anzieht, man die
Roͤhre F in den ausgehoͤhlteren Theil der
Huͤlse h hinein zwingt; der Zwischenraum ist gut
verkittet, um die Daͤmpfe zuruͤckzuhalten.
Die kleine Roͤhre f, die das noͤthige
Wasser in den Kessel fuͤhrt, geht fast bis auf den Boden desselben, um die
Verdichtung der Daͤmpfe zu verhuͤten.
Was die Oeffnung anbetrifft, durch welche man in den Kessel steigt, so ist sie durch
eine starke Platte i von Gußeisen, die man in den Kessel
einlaͤßt, verschlossen. Man druͤckt sie an den inneren Rand der
Oeffnung durch die Schrauben kk an; diese
Schrauben gehn durch ein in der Mitte der eisernen Querbalken befindliches Loch, und
vermittelst ihrer Schrauben-Muͤtter wird die Platte i stark an den inneren Rand der halsfoͤrmigen
Oeffnung angedruͤckt.
Das auf der vierten Oeffnung angebrachte System ist Fig. 7. und 8. nach einem
groͤßeren Maaßstabe gezeichnet. Es besteht aus zwei Sicherheitsventilen mm, und einer Stopfbuͤchse, die den Theil
des Schiffchens n durchlaͤßt.
Die eine Haͤlfte der Fig. 7. zeigt den Schnitt eines Sicherheitsventils in der
Richtung der Axe; Fig. 9. zeigt den Grundriß und den
Durchschnitt des Ventils oder der Klappe. Man sieht, daß der Theil, der die Oeffnung
schließt, platt ist, und sich an das Ende der Roͤhre anschließt, in welche
dieses Ventil herein geht.
Derjenige Theil, der in der Roͤhre ist, und drei breite Oeffnungen hat, um die
Daͤmpfe durchzulassen, leitet die Bewegung des Ventils in der Roͤhre,
und vertritt die Stelle des kleinen Stieles, der vom Mittelpunkte der
gewoͤhnlichen Klappen dieser Art ausgeht.
Die Hebel xx, die man Fig. 8. sieht, drucken auf die Ventile
vermittelst des an ihrem Ende besezten Gewichtes y,
dessen Schwere so berechnet ist, daß sie durch den Druck der Daͤmpfe gehoben
werden, ehe sie eine Spannung erreichen, die den Kessel zersprengen wuͤrde.
Auch sieht man Fig. 5, wo die Ventile von der Seite her
gezeichnet sind, einen Balancier; an jedem Ende desselben befindet sich ein
Kreisabschnitt, oben am Kreisabschnitte z ist eine Kette
befestiget, die nach Art der Uhrketten verfertigt ist, und deren anderes Ende den
Stiel des Schiffchens oder des Schwimmers traͤgt, der sich in einer
Stopfbuͤchse gefuͤllt mit festem Werge bewegt, ohne Daͤmpfe
durchzulassen.
Das Schiffchen n ist ein Stein, om
405 lang, om
215 breit, und om
180 dick, der sich selbst uͤberlassen nicht schwimmen wuͤrde;
der aber, vermittelst eines am andern Ende des Balanciers angebrachten Gewichtes, so
im Gleichgewicht erhalten wird, daß er auf der Oberflaͤche des Wassers
bleibt, als waͤre er specifisch leichter, als das Wasser. Ohne Zweifel
waͤhlte man zu diesem Schwimmer einen schweren Koͤrper, weil die
groͤßere Schwere, die ihm ein groͤßeres Beharrungsvermoͤgen
mittheilt, ihn mehr vor den Bewegungen des siedenden Wassers schuͤzt.
Der Ofen, um den Kessel, ist aus Quadratsteinen aufgerichtet, und inwendig mit Ziegeln
bekleidet. Drei eiserne Ringe uu, in verschiedenen
Hoͤhen angebracht, vermehren die Festigkeit des Baues.
Der Rost und der Aschenbehaͤlter reichen ungefaͤhr bis zur Mitte der
Laͤnge der Roͤhren aa. Ueber diesen
Punkt hinaus erhebt sich das Gemaͤuer, so daß die Flamme den Roͤhren
aa immer naͤher kommt, bis an das Ende
desselben hin, wo sie den Boden des Kessels erreicht, und ihn alsdann umringt; der
Rauch wird durch den Rauchfang abgefuͤhrt. Damit der Ofen besser ziehe, muß
dieser Rauchfang wenigstens 20 bis 25 Metres (60 bis 75 Fuß) lang seyn.
Was bis jezt gesagt wurde, wird hinreichen, um von dem Kessel einen richtigen Begriff
zu geben. Er ist allerdings ein sehr wichtiger Theil einer Dampfmaschine, wir werden
spaͤterhin etwas uͤber die Menge der Brennmaterialien, die er
verzehrt, hinzufuͤgen.
Die ganze Maschine ruht auf einer großen Platte von Gußeisen, die man als einen
Sockel betrachten kann. Der Mantel des Cylinders 1 und 2, der an dem einen Ende
dieser Platte aufrecht steht, wird vermittelst eiserner Bolzen befestigt, die durch
die inneren Raͤnder dieser Cylinder und die eiserne Platte gehn.
Gegen die Mitte erheben sich vier schraͤg liegende Saͤulen BB, die das Gestell C
unterstuͤzen, auf welchem die Pfannen ruhen, in welchen sich die Axenenden
des großen Balanciers bewegen, der der Kurbel des Schwungrades die Bewegung der
Kolben mittheilt. Diese Mittheilung geschieht durch ein Paralellogramm I,
uͤber dessen Lage nichts besonders zu bemerken ist; dessen Einrichtung aber
sehr gut berechnet ist. Da man diese von der Zeichnung selbst leicht abnehmen kann,
so koͤnnen wir die naͤhere Beschreibung umgehn.
Um demjenigen Ende des Balanciers, das dem Ende des Paralellogramms entgegengesezt ist, ist die
Kurbelstange II angebracht, die mit der Kurbel des Schwungrades E in Verbindung gesezt ist. Die Axe dieses lezten ruhet
in zwei Pfannen, wovon die eine am Sockel A, und die
andre im Mauerwerk selbst befestigt ist; endlich befinden sich an dieser Axe die
gezahnten Raͤder, welche die Werke in Bewegung sezen. Der Fuß der
Saͤulen, die Pfannen des Schwungrades, und die des Balanciers werden mit
Schwalben-Schwaͤnzen in Ansaͤze eingelassen, die an den Sockel
oder an das Gestell C angegossen sind; und darin mit
Keilen befestigt.
Die Cylinder sind in einer Huͤlle oder Mantel von Gußeisen; der Dampf geht aus
dem Kessel durch die Roͤhre F in den
Zwischenraum, und umringt die Cylinder; von dort dringt er in eine Kammer G, worin sich ein System von Haͤhnen und Ventilen
befindet, die so eben beschrieben werden sollen. Diese Kammer, die man den Regulator
nennt, enthaͤlt den Mechanismus, durch welchen die Daͤmpfe
wechselsweise uͤber und unter die Kolben gelassen werden. Gewoͤhnlich
sind sich durch diesen Theil die Maschinen am wenigsten aͤhnlich, und der
Regulator ist hier von demjenigen der uͤbrigen Dampfmaschinen sehr
verschieden.
Dieser sehr wichtige Theil besteht aus 2 Haͤhnen ab
Fig.
10, 11, 13, 14, 15, 16 und 17, Tafel IV. und aus 2
Ventilen cc', deren mathematische Axe die
naͤmliche ist. Am ersten Hahn a, durch welchen
die Daͤmpfe in den Regulator gehn, ist ein Hebel d angebracht, dessen Ende an einer senkrechten Stange e' befestigt ist, die der Moderator nach zwei
verschiedenen Richtungen so in Bewegung sezt, daß der Hahn sich oͤffnet oder
schließt, je nachdem die Maschine an Geschwindigkeit ab oder zunimmt. Folglich
haͤngt die langsamere oder die schnellere Bewegung von der Groͤße der
Oeffnung ab, die den Wasserdampf durchlaͤßt.
Der Wirbel des Hahns a hat an der Seite eine Oeffnung,
die mit der Oeffnung f in dem Gehaͤuse
correspondirt, durch welchen die Daͤmpfe gehn, und eine andre Oeffnung in
seiner Mitte, die mit der ersten in Verbindung steht: so daß der Dampf durch die
Seitenoͤffnung hinein und durch die senkrechte hinausgeht.
Der bewegliche Theil des zweiten Hahns b hat sieben
Oeffnungen; die drei ersten ghh' fuͤhren
die Daͤmpfe uͤber und unter die Kolben des kleinen Cylinders; die vier
andern lassen die Daͤmpfe von dem kleinen Cylinder in den großen
uͤbergehn. Von den drei senkrecht stehenden Oeffnungen des Hahnes b empfaͤngt die eine g, die zwischen den beiden andern liegt, die Daͤmpfe, die durch den
ersten Hahn a durchgehn; diese Oeffnung correspondirt
mit den beiden andern, die eine oberhalb h, die andre
unterhalb h', vermittelst eines Loches m, das in den Koͤrper i des Hahnes wie ein Winkelhacken eingebohrt ist, so daß wenn dieser Hahn
um den vierten Theil des Kreises gedreht wird, eine Gemeinschaft statt findet,
zwischen der Dampfroͤhre g und den beiden
Oeffnungen hh'.
Wenn man blos diesen Theil des Regulators betrachtet, so sieht man, daß die
Daͤmpfe abwechselnd auf den Kolben des Cylinder i, durch die obere Oeffnung h, bald unter diesen
Kolben durch die untere Oeffnung h' geleitet werden, und
daß diese beiden Umstaͤnde von den zwei verschiedenen Stellungen des Hahns
abhaͤngen, wenn er den vierten Theil seiner Revolution beschreibt.
Die vier Oeffnungen kk'll', welche die Daͤmpfe aus dem kleinen Cylinder in den großen
durchlassen, sind mit der viereckigten Oeffnung n, die
quer durch den Hahn geht, in Verbindung, und sind an den Enden zweier senkrecht auf
einander stehenden Durchmesser eingebohrt. Die beiden rechts liegenden Oeffnungen
kk fuͤhren uͤber und unter die
Kolben des Cylinders 1,
die beiden andern ll' fuͤhren uͤber
und unter die Kolben des Cylinders 2; der Hahn in seinen beiden Stellungen verbindet
nach und nach die Oeffnung k mit der Oeffnung l', und k' mit l.
In der Stellung des Hahns Fig. 15, ist die
winkelhackenfoͤrmige Oeffnung m, die den Dampf in
den Cylinder 1 durchlaͤßt, der Oeffnung h
gegenuͤber, die uͤber den Kolben liegt, waͤhrend das
viereckigte Loch n eine Verbindung zwischen k' und l bewirkt, das heißt,
von dem Raum unter dem Kolben des Cylinders 1 zu dem Raume uͤber dem Kolben
des Cylinders 2.
Waͤhrend dieser Stellung des Hahns sind die Ventile in der durch dieselbe
Figur bezeichneten Lage; das unterste ist geschlossen, und das oberste ist offen, um
die Verbindung zwischen dem unteren Theile des großen Cylinders 2 und dem
Condensator herzustellen.
Was eben gesagt worden ist, reicht hin, um das Spiel der Haͤhne begreiflich zu
machen; was die Ventile anbetrifft, so sieht man sogleich, daß sie sich zugleich mit
dem Hahne b bewegen, und mit ihm ihre Lage
veraͤndern.
Diese verschiedenen Theile werden durch einen Mechanismus in Bewegung gesezt, den die
Axe des Schwungrades regiert. Er besteht aus vier conischen Raͤdern, alle
gleich groß, 1, 2, 3, 4. Fig. 1 und 2. Tafel III. Das erste
ist auf dem großen Wellbaum befestigt; die beiden andern 2 und 3, welche die
Bewegung blos mittheilen, sind an den beiden Enden einer kleinen Axe d'; das vierte endlich 4 ist an der Axe des
Hin-und-Her (le va et vient), der den Hahn
und die Ventile regiert.
Die abwechselnde Bewegung des Hahnes und der Ventile wird durch ein krummlinigtes,
gleichschenklichtes Dreyeck bewirkt. Die Seiten sind Kreisbogen, deren Mittelpunkt
sich im Durchschnittspunkte der beiden andern befindet. Einer dieser Winkel ist im
Mittelpunkte einer Scheibe p
Fig. 10. bis
Tafel IV, auf welcher dieses Dreieck vermittelst einer Schraube befestigt ist, so
daß die aͤußere Seite den sechsten Theil des Umfanges betraͤgt, der
von diesem Centro aus mit dem Constructions-Radius des Dreiecks beschrieben
wird; diese Vorkehrung bewegt sich in dem Einschnitt q,
der in der Richtung des horizontalen Durchmesser einer Platte r gefuͤhrt ist, die an den Stangen st, durch welche der Hahn b und die Ventile in
Bewegung gesezt werden, befestigt wird.
Ist diese Construction recht deutlich geworden, so sieht man leicht ein, daß diese
excentrisch wirkende Vorkehrung, die wir hier das Excentricum (l'excentrique) nennen wollen, in
einer ganzen Revolution sechs von einander verschiedene Stellungen annehmen kann,
und daß diese Stellungen, die von denen des Schwungrades abhaͤngen, statt
finden, wenn der Kolben gewisse Punkte des Raumes erreicht, den er
durchlaͤuft. Da dieser Theil der Beschreibung aͤußerst wichtig ist, so
haben wir Fig.
19. diese sechs Stellungen bezeichnet, indem wir auf einer einzigen Linie
die Stellung der Kolben, der Kurbel, des Schwungrades, des Excentricums, der
Haͤhne und der Ventile in denselben Augenblicken angeben. Wir denken, daß
dieses Mittel das schicklichste ist, um das gleichzeitige Spiel der verschiedenen
beweglichen Theile der Maschine begreiflich zu machen.
Denken wir uns zuerst die Kolben an der untersten Stelle ihres Laufes, und daß
folglich die Kurbel des Schwungrades die hoͤhere Stellung 1, erste Linie der
Figuren, eingenommen habe, alsdann wird das Excentricum in der mit 1 bezeichneten
Stellung seyn; es werden naͤmlich die beweglichen Theile des Hin-und-her in der Mitte ihres Laufes seyn.
In der naͤmlichen Zeit wird der Hahn oder vielmehr der Theil m des großen Hahns, der den Dampf in den kleinen Cylinder
fuͤhrt, und der in der vierten Columne gezeichnet ist, die Haͤlfte
seiner ganzen Revolution erreicht haben, und die Communication des Dampfs mit dem
kleinen Cylinder wird gaͤnzlich unterbrochen seyn; dasselbe wird zwischen dem
großen und dem kleinen Cylinder statt finden, zwischen diesem und dem Condensator,
da die beiden Ventile in dieser Stellung geschlossen sind.
Diese Lage der Haͤhne und der Ventile findet genau in der Stellung 1 der
Kurbel statt; aber im folgenden Augenblicke, naͤmlich wenn diese Kurbel schon
einen sehr kleinen Kreisbogen beschrieben hat, veraͤndert sich alles; die
Haͤhne oͤffnen die noͤthigen Communicationen, und das
hoͤhere Ventil wird gehoben; diese Bewegung erfolgt beim sechsten Theile der
Revolution der Stellung 1 zur Stellung 2. In diesem Augenblicke sind die
Communicationen vollkommen offen, das Excentricum hat die beweglichen Theile des
Regulators so weit als moͤglich gefuͤhrt, und die eine Seite des
krummlinigten Dreiecks steht nun senkrecht; indem dasselbe sich fort bewegt, bleibt
diejenige Seite, dessen Mittelpunkt die Rotations-Axe ist, unwirksam; den
Bogen, den sie beschreibt, ist ein Sechstel der Peripherie, und diese Zeit hindurch
bleiben alle Theile in ihrer Lage.
In der mit 3 bezeichneten Stellung faͤngt das Hin-und-her
anfangs mit einer sehr langsamen Bewegung an; sie nimmt aber an Geschwindigkeit zu
bis zur Stellung 4, wo alle Communicationen, die bis dahin noch geoͤffnet
waren, sich vollends schließen, um sich unmittelbar nachher in entgegengesezter
Richtung von neuem zu oͤffnen; sie fahren fort sich zu oͤffnen bis in
der Stellung 5, wo die Oeffnung ihr Maximum erreicht hat; alsdann wird eine der
Seiten des krummlinigten Dreiecks wiederum perpendicular, und indem die andre Seite
sich von dem Mittelpunkte der Rotation fort bewegt, bleibt alles an den
Haͤhnen und an den Ventilen in seiner Lage bis zur Stellung 6, wo die beweglichen Theile sich wieder
erheben, um von neuem die Stellung 1 einzunehmen.
Dieses ist die sinnreiche Wirkung des Hin-und-Her auf die Bewegung der Staͤrke des
Regulators. Wenn man die verschiedenen Perioden der ganzen Revolution des
Schwungrades und folglich den Hin- und Hergang der Kolben genau betrachtet,
so wird man sehn, daß die Daͤmpfe hineinzudringen anfangen, in dem
Augenblick, in welchem ihre Bewegung entgegengesezt wird, und daß die Oeffnung sich
vergroͤßert, wie die Kolben an Geschwindigkeit zunehmen; dasselbe findet am
Ende ihrer Bahn statt, wo die Schließung des Hahns, wie ihre Bewegung, langsamer vor
sich geht.
Der Condensator, dessen Durchschnitt man bei o
Fig. 1. Taf.
III. sieht, besteht aus einem Cylinder von Gußeisen, in welchem der Koͤrper
der Luftpumpe steht. An dem Kolben dieser Pumpe ist eine Klappe, die dem Wasser den
Durchgang, aber nicht den Ruͤckgang gestattet. Eine andre Klappe, die den
oberen Theil des Koͤrpers der Pumpe schließt, laͤßt das aufgepumpte
Wasser durch, das die Verdichtung bewirkte. Der Bau und die Zusammenfuͤgung
dieser verschiedenen Stuͤcke sind in der Zeichnung so deutlich, daß eine
naͤhere Beschreibung uͤberfluͤssig wird. Man wird das Detail in
der Beschreibung der Figuren finden.
Da die kleine Pumpe, die das Wasser in den Kessel treibt, um das verdampfte Wasser zu
ersezen, manche Eigenheiten in ihrem Baue zeigt, so wollen wir sie hier
vollstaͤndig beschreiben.
Der Koͤrper der Pumpe v
Fig. 1., der
nicht inwendig ausgebohrt zu werden braucht, ist am Fuße geschlossen, und
traͤgt an seinem oberen Ende eine Stopfbuͤchse, durch welche eine
Stange y geht, die als Kolben dient.
Das System von Ventilen (Soupapes à lenternes),
die man im
Durchschnitt bei 2 wahrnimmt, ist da angebracht, wo die Verzweigung der
Roͤhren a'b' statt findet. Er besteht aus zwei
Klappen, die eine c laͤßt das Wasser in die Pumpe
hinein, indem der Stempel in die Hoͤhe geht, und verhindert die
Ruͤckkehr desselben durch die Roͤhre a',
die andre d', die oberhalb dieser Roͤhre an
derselben senkrechten Axe angebracht ist, laͤßt das Wasser in den Kessel
durch die Roͤhre b' durch, indem der Stempel
wieder herunter geht. Diese Pumpe nimmt ihr Wasser aus dem unter dem Condensator
stehenden Gefaͤße, worin sich dasjenige sammelt, das zur Verdichtung der
Daͤmpfe diente. Ein an der Wasserleitungsroͤhre irgendwo angebrachter
Hahn dient, um der Pumpe den Eingang des Wassers zu verschließen.
Wir haben Taf. III. die Pumpe nicht gezeichnet, die das zur Verdichtung der
Daͤmpfe noͤthige Wasser hergeben soll, obgleich sie ein Theil der
Maschine ist; man kann sie nach Belieben versezen, und ihr die Stellung geben, die
man fuͤr gut findet. Eine Stange, die paralel mit der Stange der Pumpe
laͤuft, die dem Kessel das Wasser zufuͤhrt, bringt sie in Bewegung;
sie ist aber auf der andern Seite des Balanciers, obschon an derselben Axe. Diese
Leitstange, wovon nur ein Theil gezeichnet ist, sieht man bei W.
An der Maschine, die wir hier beschreiben, war diese Pumpe nicht angebracht; die
Roͤhre V Fig.
2, die in den Brunnen reichte, war unmittelbar mit dem Condensator in
Verbindung gesezt, und das Wasser wurde durch die Saugkraft der Luftpumpe gehoben.
Diese Einrichtung ist gut, wenn der Spiegel des kalten Wassers hoͤchstens 20
bis 25 Fuß unter dem Condensator liegt; denn der durch die Verdichtung
hervorgebrachte und durch die Luftpumpe unterhaltene leere Raum gestattet schwerlich
ein hoͤheres Steigen des Wassers. Indessen muß dieser leere Raum in der Edwardschen
Maschine
vollstaͤndiger seyn, als in der andern, weil der Raum im Condensator hier nur
geringe ist.
Was den Moderator anbetrifft, so ist er außerhalb der Maschine, da wo das Local es am
Besten erlaubt. Eine Schnur, die uͤber die conische Rolle Fig. 1 und 2. und diesen Moderator
geht, sezt ihn in Bewegung.
Dieser fast allen Dampfmaschinen gemeiner Theil bekommt von der
Centrifugal-Kraft seine Wirksamkeit. Er besteht aus einem Paralellogramm,
dessen zwei Seiten, die kreuzweise uͤber einander liegen, sich um den
Mittelpunkt f bewegen, und an ihrem Ende zwei Kugeln von
Gußeisen ee'' tragen.
Durch die ganze Vorkehrung geht die senkrecht stehende Axe c, an welche eine Rolle uͤber die Schnur f' gespannt ist.
Die Theile g sind an der senkrechten Axe c so angebracht, daß, wenn die Kugeln sich entfernen,
das Paralellogramm sich zusammen zieht. Der Ring h, der
die Charniere des oberen Paralellogramms traͤgt, senkt sich, und vermittelst
des Hebels T, an welchem die Stange e' des Hahns a befestigt
ist, wird die Bewegung dieses Paralellogramms dem Hahne mitgetheilt, der sich
oͤffnet oder schließt, je nachdem die Geschwindigkeit ab oder zunimmt.
Die Wirkung dieses Moderators ist leicht einzusehn. Die Schnur f', die uͤber die Rolle am großen Wellbaum und uͤber die
Rolle an der senkrechten Axe c gespannt wird, sezt ihn
in Bewegung. Der Durchmesser beider Rollen ist wie 14 zu 12, und die groͤßere
ist an der Axe des Schwungrades; dreht sich dieses uͤber 35 mal in einer
Minute, so gehn die Kugeln aus einander, vermoͤge der
Centrifugal-Kraft, dann verkuͤrzt sich das Paralellogramm; der Hebel
T, dessen Gabel in dem oberen Ring des Moderators
eingreift, wird dadurch in Bewegung gebracht, und mit ihm die Stange e', die mit dem Ende desselben in Verbindung steht,
wodurch der Winkelhebel
d in die Hoͤhe gezogen, und der Hahn a, der die Daͤmpfe zur Pumpe durchlaͤßt,
geschlossen wird.
Die so eben beschriebene Maschine bringt Wollkrazen in Bewegung, welche die Kraft von
fuͤnf Pferden erforderten. Die elastische Kraft der Daͤmpfe, die eine
solche Wirkung hervorbringt, ist nur der von om
, 731 bis om
, 813 (27 bis 30 Zoll) Quecksilber, naͤmlich dem Drucke einer
Atmosphaͤre gleich. Wir haben nicht genau die Menge der verbrauchten Kohlen
erfahren koͤnnen; man hat uns aber gesagt, daß man woͤchentlich 750
Kilogrammen verbrauchte, bei zwoͤlf Stunden Arbeit, taͤglich, folglich
taͤglich 125 KilogrammenDiese Schaͤzung scheint nicht genau, denn Herr Edward sagt, daß eine
Maschine, die gleich fuͤnf und vierzig Pferde wirkt, nur
taͤglich 76 Kilogrammen Steinkohlen verzehrt; und wenn man den
Notizen, die Herr Richard mittheilte, Glauben beimißt, so verbraucht die in
seiner Werkstelle sehr wirksame Maschine nur 6 Kilogrammen Kohlen
stuͤndlich, oder innerhalb 12 Stunden 72 Kilogrammen, wodurch die
Ausgabe von 10 Franken zu 6 Franken fuͤr dieselbe Zeit vermindert,
und folglich der Vortheil jaͤhrlich um 1200 Franken vermehrt wird,
wenn man die Kosten der Pferde erwaͤgt. Der Redakteur des Bulletin.. Da nun in Paris 750 Kilogrammen guter Kohlen 60 Franken kosten, so
wuͤrde der Kohlenverbrauch taͤglich auf 10 Franken zu stehn kommen,
naͤmlich 2 Franken fuͤr die Kraft eines Pferdes; da aber ein Werk, das
5 Pferde noͤthig hat, um in Bewegung erhalten zu werden, wenigstens 10 Pferde
erfordert, so wuͤrde die Kraft eines Pferdes auf 1 Franken vermindert werden,
wogegen die Erhaltung desselben taͤglich 3 Franken betraͤgt, alles
gerechnet. Man kann daher auf folgende Art die Auslagen, welche Pferde und die
Dampfmaschine verursachen, berechnen und vergleichen.
Pferde.
Capital:
10 Pferde zu 500 Franken
5000 Fr.
Bau der Werke
2000 –
––––––––
7000 –
Jaͤhrliche Ausgaben:
Zinsen des Capitals zu 5 pC. von 100
350 Fr.
Lohn der beiden Knechte zu 600 Fr.
1200 –
Nahrung der Pferde, zu 2 Fr. 50 Cent. taͤglich
9125 –
Krankheit und Sterblichkeit der Pferde
500 –
Reparaturen und Unterhaltungskosten der Werke
200 –
––––––––
Summa
11,375 –
Dampfmaschine.
Capital
30,000 Fr.
Jaͤhrliche Auslagen:
Zinsen des Anlage-Capitals, 5 pC.
1500 –
Erhaltungskosten fuͤr die Maschine und fuͤr den Ofen
1500 –
Lohn fuͤr den Arbeiter
1500 –
Brennmaterial, 125 Kilog. taͤglich, zu 60 Franken, die 750. Kilog. macht, fuͤr 300 Arbeitstage
3000 –
––––––––
Summa
7500 –
Jaͤhrliche Auslagen fuͤr die Errichtung mit Pferden
11,375 Fr.
Jaͤhrliche Auslagen fuͤr die Dampfmaschine
7500 –
––––––––
Unterschied
3875 Fr.
Man muß ferner erwaͤgen, daß wenn die Arbeit unterbrochen werden sollte, die
Maschine die ganze Zeit hindurch nichts kostet. Man kann diesen Vortheil nicht
leicht berechnen, weil er von Umstaͤnden abhaͤngt, die selten
eintreffen; indessen auf
das ganze Jahr geht doch gewiß der zwanzigste Theil der Arbeitszeit durch
Unterbrechungen verloren.
Ein andrer Vortheil der Maschine liegt darin, daß sie nie stille steht. Dagegen wird
die Bewegung eines mit Pferden regierten Werkes alle Stunden einige Minuten hindurch
unterbrochen. Dieser Zeitverlust betraͤgt mehr als ein Zwanzigtheil. Endlich,
wenn die Arbeit eilet, kann die Maschine Tag fuͤr Tag in Bewegung bleiben,
ohne andre Kosten, als die des Brennmaterials; wogegen bei der andern Einrichtung
die Zahl der Pferde verdoppelt werden muß, wozu nicht nur ein neues Capital, sondern
auch neue taͤgliche Auslagen noͤthig sind.
Aus diesen Betrachtungen folgt, daß die Dampfmaschine die Haͤlfte der Kosten
erspart.
Sie leistet uͤber dieses besondere Dienste, wenn man Spinn- und
Krazmaschinen damit regiert. Die Bewegung ist viel gleichfoͤrmiger; nichts
schadet dem feinen Gespinnste mehr, als die ungleiche Bewegung, und die
Stoͤße, welche die Pferde dem Werke mittheilen, so oft der Fuͤhrer sie
zum staͤrkeren Schritte antreibt.
Endlich erlauben diese Maschinen, daß man die Kraft betraͤchtlich
vergroͤßere oder vermindere, wodurch man nach Umstaͤnden mehr oder
weniger Werke in Bewegung sezen kann.
Obgleich die Beschreibung, die wir gegeben haben, vollstaͤndig genug
fuͤr diejenigen ist, welche diese Maschinen kennen, so wollen wir doch noch
durch eine umstaͤndlichere Erklaͤrung der Figuren jeder Schwierigkeit
begegnen. Besonders wird es gut seyn, die Verbindung der Theile unter sich
naͤher nachzuweisen; wir haͤtten uns dabei fruͤher nicht
aufhalten koͤnnen, ohne der Deutlichkeit der Beschreibung zu schaden.
Erklaͤrung der Fig. Tafel III. und IV.
Dieselben Buchstaben und Ziffern bezeichnen in den correspondirenden Figuren
dieselben Gegenstaͤnde.
Taf. III. Fig.
1. Die Maschine, von der Seite des Schwungrades betrachtet. – Alles
Gemaͤuer bis an die beiden Pumpen ist weggelassen. Der Durchschnitt beider
Pumpen geht durch ihre Axe, um ihren inneren Bau aufzudecken.
Fig. 2.
Grundzeichnung.
A. Platte von Gußeisen, vertritt die Stelle des Sockels.
Auf ihr ruhen alle Stuͤcke, aus welchen die Maschine zusammengesezt ist.
B. B. Hohle Saͤulen
von Gußeisen; am Fuße mit einem Schwalbenschwanze, die in Ansaͤze eingelassen
werden, die an die eiserne Platte oder an den Sockel A
angegossen sind.
C. Gestell, worauf die Traͤger der Pfannen
befestigt sind, worin sich die Axe des Balanciers bewegt.
D. Der Balancier, aus einem Stuͤck Gußeisen; die
aͤußersten Endpunkte sind cylindrisch abgedreht, und sind in Kugeln ebenfalls
von Gußeisen eingelassen, mit eingegossenen Zapfen. Vermittelst der Axe, die
uͤber den Cylindern liegt, wird der Balancier in Bewegung gesezt; die andre
geht durch die Scheere der Leitstange, welche dem Schwungrade die Bewegung
mittheilt.
E. Das Schwungrad. Es ist ganz aus Gußeisen, und besteht
aus sechs Segmenten, mit starken eisernen Bolzen in einander verbunden, die zugleich
durch die Endpunkte der Speichen gehn, und sie an dem Umkreise befestigen. Diese
Speichen sind mit einer runden Platte verbunden, die das Centrum des Schwungrades
bildet, und von der großen Axe, die durch ihren Mittelpunkt geht, getragen wird.
F. Roͤhre, welche Dampf in den inneren Raum der
Huͤlle fuͤhrt, welche die Cylinder umschließt.
G. Der Regulator.
H. Die Kurbelstange, welche die Bewegung des Balanciers
dem Schwungrade mittheilt.
I. Das Paralellogramm, und alle von demselben
abhaͤngende Stuͤcke.
K. Die Kolbenstangen.
L. Saͤulen, die dem Paralellogramm zum
Stuͤzpunkte dienen.
M. Stangen, die das oberste Ende der Saͤulen L mit dem Stuhl der Traͤger des Balanciers
verbinden.
N. Stopfbuͤchsen, durch welche die Kolbenstangen
auf- und abwaͤrts gehn.
O. Luftpumpe des Condensators.
P. Pumpe, die dem Kessel Wasser zufuͤhrt.
Q. Roͤhre, welche die Daͤmpfe von den
Cylindern zum Condensator leitet.
R. Mauerwerk aus Quadersteinen oder Ziegeln, auf welchem
die Maschine ruht.
S. Der Moderator, mit Centrifugalkraft.
T. Hebel, der den Moderator mit dem Hahn, der die
Daͤmpfe einlaͤßt, in Verbindung sezt. Die Richtung dieses Hebels ist
Fig. 2.
mit einer punktirten Linie bezeichnet, um dem Risse die Deutlichkeit nicht zu
nehmen.
U. Hahn, durch welchen die Verbindung des
Condensations-Wassers mit der Pumpe, die dem Kessel Wasser zufuͤhrt,
unterbrochen werden kann.
V. Roͤhre, die in den Brunnen geht, der das
Wasser zur Verdichtung der Daͤmpfe liefert. Sie ist unmittelbar mit dem
Condensator verbunden, weil in der Pumpe, von welcher diese Zeichnung abgenommen
worden ist, der senkrechte Abstand des Niveau des Brunnenwassers vom Condensator
geringer ist, als die Saugkraft des in eben diesem Condensator gebildeten leeren
Raumes.
W. Ein Theil der Pumpenstange, die das Wasser zur Condensation erhebt. Sie
ist mit derjenigen paralel, die zur Pumpe, die in dem Kessel das verdampfte Wasser
ersezt, gehoͤrt, aber sie liegt auf der andern Seite des Balanciers.
X. Hahn, der die Menge des Wassers vermehrt oder
vermindert, die dem Condensator zugefuͤhrt wird. Hierdurch laͤßt sich
die Verdichtung beschleunigen oder verlangsamen.
Y. Hahn, zur Abfuͤhrung des Wassers, das zur
Verdichtung diente.
Z. Rolle an der Axe des Schwungrades. Die Schnur f', die uͤber diese Rolle geht, windet sich um
die des Moderators, um diesem die Bewegung der großen Axe mitzutheilen.
1 2. Die cylindrischen Pumpen-Stiefel zu den Kolben, welche die bewegende
Kraft an der Maschine sind.
a a. Leitungsrollen; sie fuͤhren die Schnur von
der Rolle Z zu der des Moderators.
Detail am Moderator.
b. Rolle am Moderator.
c. Senkrechte Stange, die dem Moderator zur Axe dient
(pivot).
d d''. Winkelhebel, deren obere Arme zwei Seiten eines
Paralellogramms bilden.
e, e''. Bewegliche Kugeln aus Gußeisen, welche die
Schwungkraft von einander entfernt.
f. Gemeinschaftliches Centrum fuͤr beide
Hebel.
g. Die beiden andern Seitenstuͤcke des
Paralellogramms. Sie tragen Charniere an ihren aͤußersten Enden; mit einem
Ende sind sie mit dem Hebel dd'' verbunden, der
andre i ist an einer beweglichen Huͤlse h befestigt.
h. Bewegliche Huͤlse an der Stange c, die durch diese Huͤlse geht. Sie heißt der
Laͤufer (coulant).
i. Charnier, durch welches die Stuͤcke g mit der Huͤlse h
verbunden sind.
k k''. Die obersten und untersten Stuͤzen des
Moderators.
l. Gewicht an der Hebelstange T. Es erleichtert die Bewegung dieses Hebels.
m. Doppelte Gabel. Ihr Zweck ist, die Kugeln des
Moderators so entfernt von einander zu halten, daß der Halbmesser des Kreises, den
sie beschreiben, groß genug sey, um daß eine Geschwindigkeit von mehr als dreißig
Umdrehungen in einer Minute ihnen eine Centrifugalkraft mittheile, die hinreichend
sey, die gußeiserne Kugeln ee'' auseinander zu
treiben.
n. Centrum der Bewegung des Hebels T.
Luftpumpe.
o. Aeußere Huͤlle, die den Condensator
bildet.
p. Koͤrper dieser Pumpe. Er ist nach unten zu
ganz offen, und traͤgt an seinem obersten Ende ein Gefaͤß, worin das
Wasser, das zur Dampfverdichtung diente, aufgefangen wird, nachdem es ausgepumpt
worden ist.
q. Der Kolben. Er ist mit Stuͤcken
spiralfoͤrmig umwunden; vier Loͤcher sind um sein Centrum durch und
durch gebohrt. Er traͤgt ein concentrisches Ventil; das Ventil selbst ist mit
einer kleinen Roͤhre versehn, durch welche der Stift, der die Bewegung
desselben leitet, durchgeht.
r. Ventil, gleich dem vorigen. Es schließt den Stiefel
der Pumpe.
s. Kupfernes Gefaͤß; es ist in jenes eingelassen,
das auf dem obersten Theil des Pumpen-Stiefels ruht, und dient, das aus der
Pumpe heraussprizende Wasser zu empfangen
t. Stopfbuͤchsen, durch welche die Pumpenstangen
gehn.
u. Roͤhre, die der Pumpe, die dem Kessel Wasser
liefert, Wasser zufuͤhrt.
v. Stiefel dieser lezten Pumpe.
x. Stopfbuͤchse, durch welche die Stange dieser
Pumpe sich bewegt.
y. Stange, die als Stempel dient.
z. System zweier Lauternen-Ventile, wovon eins
uͤber das andre steht.
a'. Unteres Ventil, welches das Wasser in die Pumpe
fuͤhrt, und die Ruͤckkehr desselben hemmt.
b'. Andres Ventil; es laͤßt das Wasser vom
inneren Raume der Pumpe zum Kessel hin.
c'. Horizontal liegende Roͤhre; sie fuͤhrt
in den Kessel das Wasser, das der Druck des Kolben dahin treibt.
d'. Axe der conischen Raͤder des Regulators.
e'. Leitstange, sie verbindet mit dem Moderator den
Hahn, der dem Dampf den Eingang gestattet.
f'. Schnur, die dem Moderator die Bewegung des
Schwungrades mittheilt.
1, 2, 3, 4. Conische Raͤder, welche die Bewegung der Axe des Schwungrades dem
Excentricum des Regulators mittheilen.
(Die Theile dieser beiden Figuren, die nicht erklaͤrt sind, findet man auf der
folgenden Tafel nach einem groͤßeren Maaßstabe gezeichnet, und in der
Erklaͤrung dieser Tafel beschrieben.)
Fig. 3.
Seitenansicht des Ofens und des Kessels.
Fig. 4.
Allgemeiner Grundriß des Ofens und der vier Oeffnungen des Kessels.
Fig. 5. Der
Ofen von vorne gesehn.
Fig. 6.
Allgemeiner Durchschnitt.
1. Erste halsfoͤrmige Oeffnung, auf welcher die Roͤhre, durch welche
der Dampf in die Cylinder geht, befestigt wird.
2. Zweite halsfoͤrmige Oeffnung. Hier ist die Roͤhre, durch welche das
Wasser, zur Ersezung des verdampften, in den Kessel gefuͤhrt wird, angebracht. Diese
Roͤhre reicht fast bis auf den Boden des Kessels, damit das Wasser, dessen
Temperatur hoͤchstens 30 bis 35 Grad hat, den im Kessel enthaltenen Dampf
nicht condensire.
3. Oeffnung, durch welche ein Arbeiter in den Kessel steigen kann, wenn es
noͤthig ist, ihn zu untersuchen oder zu reinigen.
4. Halsfoͤrmige Oeffnung. Hier befinden sich die Sicherheits-Ventile
und die Stange des Schwimmers, der die Hoͤhe des Wassers im Kessel
anzeigt.
a. Siedroͤhren (Bouilleurs). Zwei mit dem Kessel in Verbindung gesezte Roͤhren, in
welchen sich die Daͤmpfe bilden.
b. Halsfoͤrmige Oeffnungen der
Siedroͤhren, welche in dem halsfoͤrmigen Anguß des Kessels eingepaßt
werden.
c. Boden der Siedroͤhren. Sie haben die Gestalt
eines abgestumpften Kegels. Sie sind mit einem sehr festen Kitt eingekittet. Die
innere Wand des Rohrs an diesem Ende hat, so weit der Boden reicht, die Form eines
Schwalbenschwanzes. Der KittEinen solchen Eisenkitt erhaͤlt man durch folgenden Zusammensaz: Man
nimmt 16 Theile unverrosteter Eisen-Feilspaͤne, 3 Theile
gestoßenen Salmiak und 2 Theile Schwefelblumen, mischt dieses gut, und hebt
es in einer verstopften Flasche an einem trocknen Orte bis zum Gebrauche
auf. Wenn man den Kitt noͤthig hat, so nimmt man einen Theil dieser
Mischung, und sezt 12 Theile reiner Eisenfeilspaͤne hinzu; wenn
dieses gehoͤrig gemischt ist, feuchtet man es mit etwas Wasser an,
dem man vorher fuͤnf oder sechs Tropfen Vitrioloͤl
zugetroͤpfelt hat. Wenn die zu verschmierenden Fugen so groß sind,
daß sie viel Kitt erfordern, so kann man zur Ersparung desselben etwas
gereinigten Flußsand hinzusezen, jedoch nicht mehr, als ein Viertheil der
ganzen Masse. Dingler.wird in dem leeren Raum zwischen dem Boden und den inneren Waͤnden des
Rohres angebracht; er
wird sehr schnell hart. So bald er hart geworden, ist er dergestalt bindend, daß man
viele Muͤhe haben wuͤrde, ihn vom Metall zu trennen. Diese Art, die
Stuͤcke zusammenzufuͤgen, und in einander zu befestigen, ist an vielen
Theilen dieser Maschine angewendet. Der Verfasser nennt sie assemblage à queue d'aronde lutée.
d. Sehr starke Platten, welche das andre Ende der
Siedroͤhren schließen.
e. Schrauben, deren Zweck ist, diese Platten an die
Oeffnung stark anzudruͤcken. Am Ende derselben ist eine Oere, welche auf die
an die Siedroͤhren angegossenen Zapfen gesteckt sind.
f. Roͤhre, die das Wasser zum Kessel
fuͤhrt. Sie ist die Verlaͤngerung der Roͤhre, die wir mit dem
Buchstaben c'
Fig. 1 und
2.
bezeichnet haben.
F. Verlaͤngerung derselben Roͤhre, die
Fig. 1 und
2. durch
denselben Buchstaben bezeichnet ist.
g. Schraube, welche die Roͤhren h und F verbindet.
h. Roͤhre, die etwas ausgehoͤhlt und in
welche das Ende der Roͤhre F eingelassen ist.
i. Platte von Gußeisen, welche die Oeffnung des Kessels
verschließt.
k. Schrauben, durch welche die Platte i an den inneren Rand 3 des großen Kessels
angedruͤckt wird.
l. Stangen, welche den Muͤttern der vorigen
Schrauben zur Unterstuͤzung dienen.
m m. Sicherheitsventile.
n. Der Schwimmer.
o. Balancier, an dessen einem Ende die Stange des
Schwimmers befestiget ist, und der an dem andern Ende ein Gewicht p traͤgt, das ihn im Gleichgewicht
haͤlt.
q. Leitungsroͤhren, in welchen der Rauch um den
Kessel herum circulirt.
r. Der Herd.
s. Der Aschenbehaͤlter.
t. Das Mauerwerk des Ofens.
u u. Eiserne Raͤnde, dem Ofen mehr Festigkeit zu
geben.
Fig. 7. Die
halsfoͤrmige Oeffnung der Sicherheitsventile nach einem groͤßeren
Maaßstabe. Ein Theil der Figur zeigt das Aeußere, die andre den Durchschnitt in der
Richtung der Axe des Systems.
Fig. 8.
Allgemeiner Grundriß derselben halsfoͤrmigen Oeffnung.
Fig. 9.
Zeichnung der Hoͤhe nach, und horizontaler Durchschnitt einer Klappe.
v. Die Klappe und das Sicherheitsventil.
w. Stopfbuͤchse, durch welche die Stange des
Schwimmers geht. Diese Stopfbuͤchsen werden vermittelst einer Schraubenmutter
mit breiterem Ansaze verschlossen. Indem sie gegen einen beweglichen Ring stark
andruͤckt, druͤckt sie das Werg stark zusammen, und um die Stange des
Schwimmers fest an, und verschließt so dem Dampfe allen Ausgang. Das Werg muß
indessen mit Unschlitt beschmiert werden, um die Reibungen zu vermindern.
x x. Druckhebel fuͤr die Sicherheitsventile.
y y. Gewichte an diesen Hebeln.
z. Stuͤck eines Kreisbogens an einem Ende des
Balanciers.
Tafel IV. Sie stellt die Haupttheile der Maschine vor.
Der Maaßstab dazu ist von 2 Zoll auf den Fuß.
Dieselben Buchstaben zeigen in den verschiedenen Figuren dieselben Theile an.
Fig. 10. Der
Regulator von vorne gesehn, so wie auch die oberen und unteren Theile der Cylinder
oder Pumpenstiefel, die hier naͤher an einander stehn, damit die Figur auf
der Tafel Plaz haben konnte.
Fig. 10. bis.
Das Excentricum, sowohl von vorne als von der Seite betrachtet.
Fig. 11.
Grundriß des Regulators und eines Theiles des oberen Theiles der Cylinder.
Fig.
12.Axen-Durchschnitt der Cylinder. Man sieht hier, wie die
verschiedenen Stuͤcke zusammengesezt sind, so wie auch den Mantel der
Pumpenstiefel. Man sieht, daß diese Stuͤcke vermittelst
Schwalbenschwaͤnze mit Kitt in einander gepaßt sind. Dieser Kitt besteht aus
Eisenfeil, Schwefel und Essig. In groͤßeren Massen erhizt er sich sehr, und
erreicht eine große Haͤrte und Festigkeit. Er ist hier auf eine sehr
nuͤzliche Art angewendet worden, um die verschiedenen festen Theile der
Maschine mit einander zu verbinden, die fast ganz vermittelst dieses Cements
aufgebauet ist.
Fig. 13.
Wagerechter Durchschnitt der Cylinder und des Regulators, in der Hoͤhe der
Axe der Haͤhne und Grundriß der Kolben. Die punktirten Linien zeigen die
verschiedenen Durchschnitte des Regulators an, wie sie in den folgenden Figuren
vorgestellt sind.
Fig. 14.
Senkrechter Durchschnitt des Regulators, nach der Axe der Ventile, naͤmlich
nach der Linie αβ.
Fig. 15.
Durchschnitt des Regulators, nach der Axe des Hahnes a,
der die Daͤmpfe in die Cylinder laͤßt, oder nach der Linie γδ.
Fig. 16.
Durchschnitt des Regulators nach der Linie επ, oder nach der Axe der Ventile.
Fig. 17.
Durchschnitt nach der Axe des großen Hahnes b oder λμ.
Fig. 18.
Grundriß und Durchschnitt des Kolbens des kleinen Cylinders. Man denkt sich die
Deckscheibe abgenommen, um die Federn und die metallenen Ringe sehn zu lassen.
Man erkennt leicht aus der Ansicht dieser Figur und der Figur 12. die Einrichtung der
Kolben; sie bestehen aus einer doppelten Reihe messingener concentrischer Ringe oder
Zonen, die so zusammengefuͤgt sind, daß die Beruͤhrungslinien nicht
zusammen treffen. Die inneren Zonen sind nach außen durch Spiralfedern getrieben
(ressorts à boudin); zwei oder drei dienen
fuͤr jedes Segment; so daß die aͤußeren Zonen, durch die ersteren
gedruͤckt, uͤberall und ununterbrochen an die Seitenwaͤnde der
Cylinder anschließen, ungeachtet der Verschließung oder Abnuzung, die eine Folge der
immerwaͤhrenden Reibung an den Seitenwaͤnden des Koͤrpers der
Pumpe ist.
Es ist zu bemerken, daß in der Voraussezung, daß die Kolben sich merklich abnuzen
koͤnnten, die Beruͤhrung der inneren und aͤußeren Zonen nicht
mehr ihrer ganzen Oberflaͤche nach, sondern nur in einigen Punkten statt
finden wuͤrde; denn, damit diese Beruͤhrung statt habe, muͤssen
die beiden abgestumpften Kegel, der eine hohl, der andere convex, die Kolbenstange
zur gemeinschaftlichen Axe haben. Diese Wahrheit ist durch die beiden geometrischen
Figuren 18 bis erwiesen, welche die Durchschnitte der
Kolben zeigen; die erste in dem Zustande, in welchem die aͤußere
Oberflaͤche noch unangegriffen ist; die zweite, wenn diese Oberflaͤche
so weit schon abgenuzt ist, wie es die punktirte Linie der ersten Figur zeigt.
Bei dieser Gelegenheit erinnern wir an den amerikanischen Kolben, der in No. CLXVI. des Bulletin Seite
122 beschrieben worden ist, und der uns diesen Nachtheil nicht zu haben scheint. Man
muß indessen gestehn, daß selbst bei der ununterbrochenen Bewegung der Kolben, eine
Bewegung, welche die innere Waͤnde vollkommen polirt, sie sich so wenig
abnuzen, daß man den Abgang an den Ringen, und folglich die Abweichung von ihrer
fruͤheren Stellung als etwas ganz unmerkliches betrachten kann. Kleine
Loͤcher, durch die Decken der kleinen Cylinder gebohrt, dienen, um das Fett
durchzulassen, das zur Verminderung der Reibungen noͤthig ist. Man
verstopft sie vermittelst eiserner mit Hanf-Werg umwickelten Stifte, die man
mit dem Hammer hinein treibt.
Beschreibung des Regulators.
G bezeichnet hier in der ersten Figur den ganzen
Regulator.
Q ist die durch denselben Buchstaben bezeichnete
Roͤhre Fig.
1 und 2. der vorigen Tafel.
a. Hahn, der die Daͤmpfe in den Cylinder
einlaͤßt. Er hat an der Seite eine Oeffnung, die mit einer Roͤhre
correspondirt, die in den Raum sich oͤffnet, der zwischen den Cylindern und
ihrem Mantel ist, und an seinem Ende so weit durchgebohrt ist, bis die erste
Oeffnung dieser begegnet. So dringt der Dampf durch die erste Oeffnung, und geht
durch das Ende des Hahnes heraus.
b. Großer Hahn, der durch seine Wechselbewegung den
Dampf abwechselnd uͤber und unter die Kolben fuͤhrt. Der Wirbel selbst
hat sieben Oeffnungen, drei unten im Boden, die man im Durchschnitte Fig. 15. sieht, und vier,
die man Fig.
14. findet.
cc'. Die Ventile, welche die Verbindung des großen
Cylinders mit dem Condensator oͤffnen oder schließen. Betrachtet man mit
Aufmerksamkeit den Durchschnitt αβ,
so wird man wahrnehmen, daß die Ventile dieselbe mathematische Axe haben. Die kleine
Leitungsstange des ersten c' reicht bis an den obersten
Theil der Figur, und geht durch die Leitungsstange c,
die aus einer kleinen eisernen Roͤhre besteht.
d. Arm des Hebels, der den Wirbel des Hahns a dreht. Sein aͤußerstes Ende bewegt sich
vermittelst eines Charniers am Ende einer senkrechten Stange, woran er befestigt
ist, und die in Verbindung mit dem Hebel steht, den der Moderator in Bewegung sezt.
Man sieht diese Stange
Fig. 1 und
2. Tafel
III, wo sie mit dem Buchstaben e' bezeichnet ist. Also
besteht das Mittel, durch welches die Geschwindigkeit der Maschine regulirt wird, in
der bloßen Veraͤnderung der Oeffnung, durch welche der Dampf in die Cylinder
geht.
e'. Stange, die am vorigen Hebel befestigt ist.
f. Seitenoͤffnung und Roͤhrchen, durch
welche der Dampf zum Hahne a geht.
g. Oeffnung, die den Dampf empfaͤngt, nachdem er
durch den Hahn a gegangen ist.
hh'. Oeffnungen, welche den Dampf, die eine
uͤber, die andre unter den Kolben des kleinen Cylinders fuͤhren.
i. Der Wirbel des Hahnes b.
Er hat zwei Oeffnungen, die eine correspondirt mit dem kleinen Hahne a, und man sieht sie im Durchschnitte nach γδ; die andere, in Fig. 14. angezeigt,
rechtwinklich, durch eine Ebene gefuͤhrt, die durch die Axe des Hahnes geht.
Man sieht ihre wechselseitige Lage im Durchschnitt nach αβ, wo die erste punktirt ist.
kk'. Oeffnungen, die ihre Muͤndungen
uͤber und unter dem Kolben des Cylinders 1 haben.
ll'. Andre Oeffnungen, die uͤber und unter
den Kolben des großen Cylinders 2 fuͤhren.
mn. Loͤcher, die im Wirbel, des Hahnes b gebohrt sind. Sie sind beim Buchstaben i beschrieben.
o. Traͤger der Axe des Excentricums.
p. Kleine Scheibe, an welcher das gleichschenklichte
krummlinigte Dreieck befestigt ist, welches am Hin-und-her das
bewegende Princip ist.
q. Einschnitt, in welchem sich dieses Dreieck
bewegt.
r. Kleine Platte, in welcher dieser Einschnitt
angebracht ist.
s. Kleine Stange, die mit der Platte r ein Stuͤck ausmacht. Sie bringt die beiden Ventile
des Regulators in Bewegung.
t. Kleine Stange, die vermittelst des Arms oder des
Traͤgers, den man bei t wahrnimmt, mit der
vorigen in Verbindung ist, und sich gleichfoͤrmig mit der Stange s bewegt.
u. Gezahnte Stange, die in einen gezahnten Sector
eingreift, der am Wirbel des Hahnes b angebracht ist.
Diese gezahnte Stange ist ein Theil der vorigen Stange t, welche dem Hahn b die Bewegung des
Hin-und-her des Excentricums mittheilt.
vvv. System von zwei Ventilen, bestehend aus zwei
kleinen Stopfbuͤchsen und einem beweglichen Rahme.
x. Dessen obere Querstange sich zugleich mit der kleinen
Stange des Ventils c' bewegt, an welcher sie befestigt
ist. Die untere Querstange ist mit der hohlen Stange des Ventils c zusammen geloͤtet. Diese Basis des Rechteckes
traͤgt zwei kleine Staͤngchen, welche die senkrecht stehenden Seiten
bilden. Um diese Staͤngchen winden sich zwei spiralfoͤrmige Federn,
welche die obere Querstange zu heben streben, und das Ventil c' schließen.
yz. Arme an der kleinen Stange s. Am Ende des ersten befindet sich ein kleines
Roͤhrchen, durch welches die kleine Stange des unteren Ventils
gefuͤhrt wird. Der zweite traͤgt einen Ring, worin die kleine
messingene Vorkehrung, die einen Theil der Basis des Rahms x ausmacht; an dieser Vorkehrung ist die der Laͤnge nach
durchbohrte Stange, welche die Stange des unteren Ventils bildet,
angeloͤtet.
Aus dem Vorhergehenden sieht man, daß die obere Querstange des Rahmens mit dem Ventil
c' ein einziges Stuͤck ausmacht, so wie die
Basis desselben mit dem oberen Ventil c; so daß, wenn
das Staͤngelchen s sich erhebt, der Arm des
Hebels z, die Basis des Rahmens x und zugleich das Ventil c, dessen
Staͤngelchen mit dieser Basis zusammen haͤngt, zugleich erhebt. Durch die naͤmliche
Bewegung erhebt sich das am Arme y befestigte
Roͤhrchen, und druͤckt alsdann nicht mehr auf das Ende der kleinen
Stange des Ventils c', wodurch die Spiralfedern auf die
Querstange des Rahmens, und auf das Ventil wirken koͤnnen, die beide sich
erhoben hatten.
Anzustellende Versuche uͤber die Menge des in Herrn
Edwards Dampfmaschine verdunstenden Wassers.
In einer der lezten Sizungen der Raths-Versammlung stellte Herr Hachette vor,
daß der Zweck der Versammlung nur unvollstaͤndig erfuͤllt seyn
wuͤrde, wenn man nicht der Beschreibung der verschiedenen Theile der
Edwardschen Dampfmaschine eine genaue Berechnung der Quantitaͤt des
verdampften Wassers, und des dazu noͤthigen Brennmaterials hinzu
fuͤgte.
Er hat daher eine Reihe von Versuchen in Vorschlag gebracht, die dahin zwecken, die
Menge des Wassers auszumitteln, die bei verstaͤrkter Wirkung der Maschine
verbraucht wird, indem man, wie in den aͤlteren Maschinen, mit dem Druck
einer Atmosphaͤre anfinge. Diese Menge Wasser wird nach ihm abhaͤngen,
von der Qualitaͤt der Kohle, von der Gestalt des Ofens und des Kessels, und
selbst von der Geschicklichkeit des Arbeiters, der die Feuerung unterhaͤlt;
da aber alle diese Umstaͤnde und das Gewicht des Brennmaterials dieselben
bleiben, so wird es sehr nuͤzlich seyn, die Quantitaͤten des
verdunsteten Wassers zu vergleichen, die zu jeder veraͤnderten Druckkraft
erforderlich seyn werden. Die Aufloͤsung dieser Frage interessirt alle
Institute, die den Wasserdampf brauchen.
Der physische oder chemische Apparat, der zur Bildung des Wasserdampfs dienet, ist in
einer Dampfmaschine von dem mechanischen Apparat derselben ganz unabhaͤngig; beide koͤnnen
daher besonders betrachtet werden, da sie nur eine einfache Roͤhre
gemeinschaftlich haben, durch welche der Dampf in das Innere der Stiefel
gefuͤhrt wird. Derselbe Arbeiter leitet beide, und seine Richtschnur sind die
Scalen dreier Roͤhren, an welchen er die Hoͤhe des Wassers im Kessel,
den Druck der Daͤmpfe in demselben, und die Ausdehnsamkeit der Luft im
Condensator erkennt.
Der Arbeiter, der die Feuerung besorgt, braucht nicht den Zweck dieser Scalen zu
kennen, es ist hinlaͤnglich, daß er den Theilungsstrich wisse, bis zu welchem
er die Fluͤssigkeit in einer jeden dieser Roͤhren durch ein
staͤrkeres oder schwaͤcheres Feuer steigen lassen soll. Der Mechaniker
findet in diesen Scalen das Maas der Kraft, welche die Maschine den Kolben
mittheilt. Aus der vorgeschlagenen Untersuchung wird er zugleich lernen, wie viel
Dampf darauf verwendet werden muß. Aber die Dimensionen der Stiefel, die Bewegungen
der Kolben unterrichten ihn von der Menge der Daͤmpfe, die nach Abzug der
Quantitaͤt, die zur Verdichtung dient, verbraucht werden wuͤrde.
Solchergestalt werden die Kraft der Maschine und die Menge des Wassers, das zur
Erreichung dieser Kraft verdampfen muß, sich mit der noͤthigen Genauigkeit
bestimmen lassen. Die Aufloͤsung dieser zweiten Frage, die nicht minder
wichtig ist, als die erste, wird aus derselben unmittelbar erfolgen.
Die Raths-Versammlung, indem sie Herrn Hachette's Vorschlag annahm, beschloß,
daß eine Commission, wozu die Herrn Tarbe, Francaͤur, Molard und Baillet
ernannt wurden, die vorgeschlagenen Versuche vornehmen, und daruͤber
Rechenschaft ablegen sollte. 300 Franken sind zum Ankauf des Brennmaterials zur
Disposition dieser Commission gesezt worden.