Titel: | Supplementar-Bericht über die Sicherheits-Maßregeln bei dem Gebrauche der Dampfmaschinen, erstattet von der Académie des Sciencès im September-Hefte der Annales de Chimie 1824. S. 95. |
Fundstelle: | Band 15, Jahrgang 1824, Nr. LXXXIII., S. 362 |
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LXXXIII.
Supplementar-Bericht über die
Sicherheits-Maßregeln bei dem Gebrauche der Dampfmaschinen, erstattet von der
Académie des Sciencès im September-Hefte der Annales de
Chimie 1824. S. 95Der erste Bericht befindet sich im XI. Bd. S.
446 in diesem Journal. D..
Supplementar-Bericht über die Sicherheits-Maßregeln bei dem
Gebrauche der Dampfmaschinen.
Die Akademie hat im Anfange des Jahres 1823 einer Commission,
bestehend aus Pen Hrn. de Laplace, de Prony, Ampere, Girard und Dupin den Auftrag
gegeben, mehrere Fragen zu untersuchen, die ihr von der Regierung uͤber die
Mittel den Ungluͤksfaͤllen bei dem Gebrauche der Dampfmaschinen
vorzubeugen, mitgetheilt wurden. Die Beschluͤsse des Berichtes dieser
Commission wurden von der Akademie am 14ten April 1823 gutgeheißen.
Die in diesem Berichte vorgeschlagenen Mittel haben den doppelten Zwek: ein Mal das
Zerspringen der Dampfkessel, welches Unwissenheit oder Nachlaͤssigkeit der
Heizer herbeifuͤhren koͤnnte, zu verhindern; dann die Nachbarschaft
vor den Verheerungen einer Explosion zu sichern, die ungeachtet aller Sorgfalt und
Umsicht entstehen kann.
Diese Mittel bestehen: 1stens darin, daß man, mittelst der hydraulischen Presse, sich
uͤberzeugt, daß die Kessel einen fuͤnf Mal staͤrkeren Druk
auszuhalten vermoͤgen, als sie waͤhrend ihres Gebrauches bei der
Maschine, fuͤr welche sie bestimmt sind, auszuhalten haben.
2tens an dem Kessel eine mit einem Gitter versehene Klappe anbringt, wodurch es den
Arbeitern unmoͤglich wird dieselbe zu uͤberladen, indem das
unwandelbare Gewicht derselben so berechnet ist, daß die Klappe von dem Dampfe
gehoben wird, sobald dieser die Glaͤnze der Elasticitaͤt
uͤbersteigt, fuͤr welche der Kessel gepruͤft wurde.
3tens den Kessel mit einer. Ein Meter diken, Mauer umfaͤngt, und ebensoviel
Zwischenraum sowohl zwischen dieser Mauer und dem Kessel, als zwischen derselben und
dem Mauerwerke der Nachbarschaft laͤßt.
Hr. Dupin, als Berichterstatter
der Commission, fuͤgte noch eine besondere Bemerkung bei, in welcher er, als
Uebermaß von Vorsicht, ein Mittel vorschlaͤgt, das man bereits mit Erfolge an
den sogenannten autoclaven Toͤpfen (marmites
autoclaves) angewendet hat. Dieses Mittel ist eine runde Metallscheibe,
welche ein Loch hermetisch schließt, das in der oberen Wand des Kessels angebracht
ist, und aus einer Metall-Composition besteht, die bei einer nur einige Grade
hoͤheren Temperatur, als zur Bildung des Dampfes mit gehoͤriger
Elasticitaͤt fuͤr die gewoͤhnliche Arbeit der Maschine
noͤthig ist, schmilzt.
Alle von der Commission empfohlenen Maßregeln, so wie die Bemerkung des Hrn.
Dupin, wurden von der
Regierung angenommen, und bilden die Basis der Ordonnance
royale dd. 29 Octobre 1823, welche die Verordnungen uͤber die
Dampfmaschinen mit hohem Druke enthaͤlt, d.i., mit einem hoͤheren
Druke, als mit jenem von 2 Atmosphaͤren.
Wenn man sich bloß auf die Anwendung der Sicherheits-Klappe beschraͤnkt
haͤtte, so wuͤrde die k. Ordonnanz keine Schwierigkeit dargebothen
haben. Um aber die schmelzbaren Scheiben anzuwenden, muͤßte man vor Allem die
Temperaturen kennen, welche mit gewissen Graden der Elasticitaͤt, die der
Dampf waͤhrend der Arbeit der Maschine annehmen muß, correspondirt. Die
Mechaniker, welche von der Regierung beauftragt waren, die in der Ordonnanz
gegebenen Vorschriften anzuwenden, fanden sich durch den gaͤnzlichen Mangel
bestimmter Angaben hieruͤber aufgehalten, und diese Schwierigkeit veranlaßte
den Hr. Staatsrath, als Direktor des Akerbaues und Handels, sich an die Akademie zu
wenden, die der Commision, bestehend aus den Hrn. Prony, Ampére, Girard und mix, die Untersuchung
uͤbertrug.
Die Kenntniß des Verhaͤltnisses der Temperaturen und Elasticitaͤten,
die mit dem Wasserdampfe correspondiren, ist einer Her wichtigsten Theile der
Theorie der Waͤrme. Mehrere Physiker haben sich mit Untersuchung desselben in
der Hoffnung beschaͤftigt ein mathematisches Gesez zu entdeken, nach welchem
diese beiden Wirkungen wechselseitig von einander abhaͤngen. Ungeachtet aller
bisher angestellten Versuche ist man aber noch nicht weiter, als bis zur Erlangung
gewisser empirischer Formeln gekommen, welche nicht gestatten die Spannung des
Dampfes uͤber die Graͤnzen unmittelbarer Beobachtung hinaus zu
berechnen. Ja man hat sogar noch nicht Uebereinstimmung genug zwischen den von den
geschiktesten Beobachtern erhaltenen, Resultaten, um die aus denselben hergeleiteten
Formeln fuͤr hinlaͤnglich genau in jenem Theile des Maßstabes zu
halten, den sie bisher umfassen.
Die Commission, welche bei einem Gegenstande von so hoher Wichtigkeit keine
Ungewißheit uͤbrig lassen wollte, hat diese Gelegenheit mit Ungeduld
ergriffen um eine neue Reihe von Versuchen anzustellen. Sie hat sich alle
Muͤhe gegeben den Beobachtungs-Methoden eine hinlaͤngliche Genauigkeit
zu verschaffen, um die Resultate derselben als entscheidend betrachten zu
koͤnnen. Da aber die oben erwaͤhnte Ordonnanz schon jezt in
Ausfuͤhrung gebracht werden soll, so wuͤrde der Aufschub, den eine mit
Versuchen begleitete Untersuchung dieser Art, die mit allem moͤglichen Fleiße
durchgefuͤhrt werden mußte, veranlaßt haͤtte, dem seit Bekanntmachung
jener Ordonnanz gewisser Maßen aufgeschobenen Handel mit Dampfmaschinen nachtheilig
geworden seyn. Die Akademie hielt es daher fuͤr noͤthig, die
Administration vorlaͤufig mit Zahlen zu versehen, bei solchen der Fehler so
unbedeutend ist, daß kein Nachtheil in der Anwendung derselben bei dem wirklichen Gebrauche der
Maschinen entstehen kann.
Wir haben demnach die Untersuchungen verschiedener Physiker, die sich mit diesem
Gegenstande beschaͤftigten, einer strengen Pruͤfung unterzogen, und,
indem wir die Resultate, welche uns einiges Zutrauen zu verdienen schienen,
vereinigten, eine Interpolations-Formel entworfen, die uns zur Berechnung des
Wechselverhaͤltnisses der Temperaturen und der Elasticitaͤts-Kraft des
Dampfes dienen konnte. Dieses Mittel gewaͤhrt, wie man weiß, den Voltheil,
die Abweichungen in den einzelnen Beobachtungen verschwinden zu machen oder
wenigstens sehr zu vermindern. Wir glauben nicht, daß hinsichtlich der Temperaturen,
Fehler von wehr als zwei oder drei Graden selbst fuͤr den hoͤchsten
Punct, vorkommen koͤnnen, und bei dem Systeme von Sicherheits-Maßregeln,
welche in der Ordonnanz aufgestellt sind, kann durchaus kein Nachtheil
entstehen.
Die unten beigefuͤgte Tabelle erstrekt sich nicht weiter, als auf 8
Atmosphaͤren. Ohne neue Beobachtungen anzustellen, waͤre es durchaus
unmoͤglich weiter zu gehen. Wir haben von dem Hrn. Direktor des Akerbaues und
des Handels die noͤthige Vollmacht zur Verfertigung jener Apparate verlangt,
die zu Arbeiten dieser Art nothwendig sind; seine Antwort hieruͤber ist uns
bisher noch nicht zugekommen.
Die Untersuchung der Verhaͤltnisse der schmelzbaren Metall-Compositionen
fuͤr jede Temperatur unter allen in beifolgender Tabelle verzeichneten Graden
von Druk wuͤrde nicht so große Schwierigkeiten und auch nicht so viel Zeit
gekostet haben; die Commission war aber der Meynung, daß die Kenntniß dieser
Verhaͤltnisse der Administration nicht viel genuͤzt haben
wuͤrde. Diese Compositionen bestehen wenigstens aus drei Metallen, und wenn
man auch die nothwendigen Verhaͤltnisse bestimmt hatte, welche einen gewissen
Grad von Schmelzbarkeit geben, so haͤtte, wenn die zu einer anderen Zeit oder
an einem anderen Orte hierzu angewendeten Materialien nicht denselben Grad von
Reinheit besizen, Fehler von hoher Wichtigkeit entstehen koͤnnen. Die
Commission glaubt, daß das einzige fuͤr die Administration anwendbare Mittel
dieses waͤre, die Verfertigung der schmelzbaren Platten nur einer Fabrik
anzuvertrauen, die unter der Leitung eines, sowohl in der Chemie als in der Physik
hinlaͤnglich erfahrenen, Mannes steht, und der durch seine Kenntnisse selbst
fuͤr die Genauigkeit seiner Arbeiten hinlaͤngliche Buͤrgschaft
leistete.
Allein, selbst unter der Voraussezung, daß man sich auf irgend eine Weise schmelzbare
Platten verschafft hat, die unter der verlangten Temperatur in Fluß gerathen, so
bleiben noch mehrere Fragen zu eroͤrtern. Wie soll man diese Platten
anbringen? Es waͤre allerdings am besten dieselben an dem Ende einer
Roͤhre zu befestigen, die in den Kessel eintaucht, indem die Temperatur, die
sie dann annehmen wuͤrden, in ihrer ganzen Masse dieselbe seyn, und sich
zugleich am meisten der Temperatur des Dampfes naͤhern wuͤrde; allein,
man wuͤrde sie dann nicht unter dem Auge haben, und man koͤnnte, ohne
die Maschine in ihrem Gange zu unterbrechen, was eine große Unbequemlichkeit
veranlassen wuͤrde, den Maßstab, mit welchem sie versehen seyn
muͤssen, nicht benuͤzen. Man wird also genoͤthigt seyn, sie an
der oberen Wand des Kessels anzubringen. Nun bleibt noch der Durchmesser und die
Dike derselben zu bestimmen. Es ist unerlaͤßlich, daß die durch die
schmelzbare Platte verschlossene Oeffnung des Kessels weit genug sey, um den Dampf
mit Leichtigkeit entweichen zu lassen; allein, eben diese Platte muß auch den
nothwendigen inneren Druk, ohne zu bersten, ertragen koͤnnen.
Ungluͤklicher Weise vermag keine Theorie den Maßstab fuͤr alle diese
Bedingungen mit Genauigkeit anzugeben, und es wird durchaus nothwendig,
hieruͤber unmittelbare Versuche anzustellen.
Es ist zu bedauern, daß alle diese Schwierigleiten nicht vor Bekanntmachung der
Ordonnanz gehoben wurden. In einer gruͤndlichen Untersuchung derselben
wuͤrde man nicht weniger als zwei drei Monate Zeit noͤthig haben. Wenn
die Regierung es fuͤr zwekmaͤßig findet, der Akademie diese Arbeit
aufzutragen, so werden wir uns mit allem Eifer; die die Dringlichkeit der Sache
erfordert, derselben unterziehen.
Wir haben bereits oben bemerkt, daß die in der Ordonnanz erwaͤhnten
Sicherheits-Maßregeln nur auf Maschinen anwendbar sind, in welchen man den Dampf
unter einem Druke, der hoͤher ist als zwei Atmosphaͤren, anwenden
will; bei einer Maschine
mit einem Druke von zwei Atmosphaͤren, oder mit einem noch geringeren Druke,
hindert nichts dem Dampfe eine groͤßere Elasticitaͤt zu ertheilen.
Diese unter keine Aufsicht gestellten Maschinen koͤnnten daher jenen
Zufaͤllen ausgesezt seyn, welchen die Ordonnanz vorbeugen will. Diese
Beobachtung ist dem Hrn. Polizei-Praͤfekte nicht entgangen, und er hat sie G.
E. dem Hrn. Minister des Inneren in einem Schreiben mitgetheilt, welches den der
Commission zugetheilten Arten beiliegt. Es scheint uns in der That, daß wenn die von
der Regierung ergriffenen Vorsichtsmaßregeln gegen die Unfaͤlle, welche bei
Anwendung des Dampfes als Triebkraft entstehen koͤnnen, nicht
Taͤuschungen werden sollen, man alle Dampfmaschinen mit sogenanntem niedrigen Druke mit einer Sicherheits-Klappe und mit den
schmelzbaren Platten versehen muß. Die Schuzmauer, von welcher in der Ordonnanz die
Rede ist und die Entfernung von den benachbarten Wohnhaͤusern sind hier nicht
noͤthig, indem die Anwendung der beiden anderen Sicherheits-Maßregeln
hinlaͤngliche Buͤrgschaft leistet, daß die Maschine nie unter einem
hohen Druke arbeitet. Ja wir koͤnnen noch beifuͤgen, daß jene
Schuzmauer, die den Kessel umgibt, und die Entfernung von den Wohngebaͤuden,
wovon in der Ordonnanz die Rede ist, uns uͤbertriebene Vorsicht zu seyn
scheinen, wo es sich um eine Maschine mit hohem Druke handelt, deren Kraft nur der
Kraft von wenigen Pferden gleichkommt. Es waͤre vielleicht schiklicher
gewesen, die Dimensionen der Schuzmauer nach der Staͤrke der Maschine zu
bemessen. Diese Meynung wurde schon In dem ersten Berichte an die Regierung
ausgesprochen, und wir glauben dieselbe hier wiederholen zu muͤssen, indem
wir uͤberzeugt sind, daß, wenn man dieselbe beruͤksichtigt, die
oͤffentliche Sicherheit nicht gefaͤhrdet und die Industrie von Fesseln
befreit wird, die der Entwikelung derselben nachtheilig werden koͤnnen.
Dieß sind die Bemerkungen, mit welchen wir die von dem Hm. Direktor des Akerbaues und
Handele der Akademie vorgelegten Fragen zu beantworten gedenken.
Die Commission schlaͤgt, um alles in Kuͤrze zu fassen, vor: 1stens der
Regierung die beigefuͤgte vorlaͤufige Tabelle zu uͤbersenden,
welche als Basis bei Bestimmung des Grades der Schmelzbarkeit, welche die
schmelzbaren Platten nach dem Druke, fuͤr welchen die Dampfmaschine
bestimmt ist, besizen muͤssen, dienen kann.
2tens glaubt sie darin ein Mittel gefunden zu haben, den meisten
Ungluͤksfaͤllen, welche durch Benuͤzung des Dampfes als
Triebkraft entstehen, vorzubeugen, daß die Verfertiger der Dampfmaschinen gehalten
sind, die Kessel derjenigen Maschinen, welche unter niedrigem Druke arbeiten, mit
einer mit einem Gitter versehenen Sicherheitsklappe und einer schmelzbaren
Metallplatte, die bei 20° uͤber jener Temperatur schmilzt, welche mit
dem Druke, unter welchem die Maschine arbeitet, correspondirt, auszustatten.
3tens daß der, schon in dem ersten Berichte enthaltene Wunsch, daß die Dimensionen
der Schuzmauer, von welchen die Kessel der Dampfmaschinen mit hohem Druke umgeben
seyn muͤßen so wie die Entfernung derselben von den benachbarten Wohnungen,
vermindet werden sollen, wenn die Kraft dieser Maschinen jene von 6 Pferden nicht
uͤbersteigt.
Tabelle uͤber die Elasticitaͤts-Kraft des
Wasserdampfes bei verschiedenen Temperaturen.
Elasticitaͤt des Dampfes, den Druck der
Atmosphaͤreals Einheit angenommen:
Hoͤhe der Queksilbersaͤule,welche die
Elasticitaͤtdes Dampfes bemißt:
Correspondirende Temperatur am 100gradigen
Thermometer
Druk, welchen der Dampf aufEin □ Centimeter der Klappe
aͤußert: in Kilogrammen:
1
0,76
100°
1,033
1 1/2
1,14
112,2
1,549
2
1,52
122
2,066
2 1/2
1,90
129
2,582
3
2,28
135
3,099
3 1/2
2,66
140,7
3,615
4
3,04
145,2
4,132
4 1/2
3,42
150
4,648
5
3,80
154
5,165
5 1/2
4,18
158
5,681
6
4,56
161,5
6,198
6 1/2
4,94
164,7
6,714
7
5,32
168
7,231
7 1/2
5,70
170,7
7,747
8
6,08
173
8,264
NB. Die Temperaturen, welche mit einem staͤrkeren
Druke als 4 Atmosphaͤren, correspondiren, gewaͤhren nicht jenen Grad
von Sicherheit, wie die vorhergehenden.
Bevan's
Kerzenlicht-TabelleFortsezung der im polytechn. Journ. B. XII.
S. 383 mitgetheilten Tabelle..
Aus Gill's
technical Repository. September 1824. S. 195.
Julius.
August.
September.
Tag.
Anzuͤnden.
Austhun.
Anzuͤnden.
Austhun.
Anzuͤnden.
Austhun.
1.
9 U. 3 M.
3 U. 3 M.
8 U. 27 M.
3 U. 45 M.
7 U. 20 M.
4 U 40 M.
2.
9 U. 3 M.
3 U. 4 M.
8 U. 25 M.
3 U. 47 M.
7 U. 18 M.
4 U 42 M.
3.
9 U. 3 M.
3 U. 5 M.
8 U. 24 M.
3 U. 48 M.
7 U. 15 M.
4 U 43 M.
4.
9 U. 3 M.
3 U. 6 M.
8 U. 21 M.
3 U. 51 M.
7 U. 13 M.
4 U 45 M.
5.
9 U. 2 M.
3 U. 7 M.
8 U. 19 M.
3 U. 53 M.
7 U. 11 M.
4 U 47 M.
6.
9 U. 0 M.
3 U. 8 M.
8 U. 16 M.
3 U. 54 M.
7 U. 7 M.
4 U 49 M.
7.
9 U. 0 M.
3 U. 9 M.
8 U. 15 M.
3 U. 55 M.
7 U. 5 M.
4 U 51 M.
8.
8 U. 59 M.
3 U. 10 M.
8 U. 13 M.
3 U. 57 M.
7 U. 3 M.
4 U 43 M.
9.
8 U. 59 M.
3 U. 11 M.
8 U. 11 M.
3 U. 59 M.
7 U. 0 M.
4 U 55 M.
10.
8 U. 58 M.
3 U. 12 M.
8 U. 9 M.
4 U. 1 M.
6 U. 58 M.
4 U 16 M.
11.
8 U. 57 M.
3 U. 13 M.
8 U. 7 M.
4 U. 3 M.
6 U. 56 M.
4 U 58 M.
12.
8 U. 55 M.
3 U. 15 M.
8 U. 5 M.
4 U. 5 M.
6 U. 53 M.
4 U 59 M.
13.
8 U. 54 M.
3 U. 16 M.
8 U. 3 M.
4 U. 7 M.
6 U. 52 M.
5 U 0 M.
14.
8 U. 53 M.
3 U. 17 M.
8 U. 0 M.
4 U. 8 M.
6 U. 50 M.
5 U 2 M.
15.
8 U. 52 M.
3 U. 18 M.
7 U. 58 M.
4 U. 10 M.
6 U. 47 M.
5 U 3 M.
16.
8 U. 51 M.
3 U. 20 M.
7 U. 56 M.
4 U. 12 M.
6 U. 45 M.
5 U 5 M.
17.
8 U. 50 M.
3 U. 22 M.
7 U. 54 M.
4 U. 14 M.
6 U. 43 M.
5 U 7 M.
18.
8 U. 49 M.
3 U. 23 M.
7 U. 52 M.
4 U. 16 M.
6 U. 40 M.
5 U 8 M.
19.
8 U. 47 M.
3 U. 25 M.
7 U. 49 M.
4 U. 17 M.
6 U. 38 M.
5 U 10 M.
20.
8 U. 45 M.
3 U. 27 M.
7 U. 47 M.
4 U. 19 M.
6 U. 36 M.
5 U 12 M.
21.
8 U. 44 M.
3 U. 28 M.
7 U. 45 M.
4 U. 21 M.
6 U. 33 M.
5 U 13 M.
22.
8 U. 42 M.
3 U. 30 M.
7 U. 43 M.
4 U. 23 M.
6 U. 31 M.
5 U 15 M.
23.
8 U. 40 M.
3 U. 32 M.
7 U. 41 M.
4 U. 25 M.
6 U. 28 M.
5 U 16 M.
24.
8 U. 39 M.
3 U. 33 M.
7 U. 38 M.
4 U. 26 M.
6 U. 26 M.
5 U 18 M.
25.
8 U. 38 M.
3 U. 34 M.
7 U. 36 M.
4 U. 28 M.
6 U. 24 M.
5 U 20 M.
26.
8 U. 36 M.
3 U. 36 M.
7 U. 34 M.
4 U. 30 M.
6 U. 20 M.
5 U 22 M.
27.
8 U. 35 M.
3 U. 37 M.
7 U. 31 M.
4 U. 31 M.
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5 U 24 M.
28.
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3 U. 38 M.
7 U. 28 M.
4 U. 34 M.
6 U. 16 M.
5 U 26 M.
29.
8 U. 32 M.
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8 U. 30 M.
3 U. 42 M.
7 U. 25 M.
4 U. 37 M.
6 U. 11 M.
5 U 29 M.
31.
8 U. 28 M.
3 U. 44 M.
7 U. 22 M.
4 U. 38 M.