Titel: | Eine neue Dampf-Maschine, worauf Thom. Howard, Kaufmann in New Broad-street, City of London, sich am 13. Octbr. 1825 ein Patent ertheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 24, Jahrgang 1827, Nr. II., S. 3 |
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II.
Eine neue Dampf-Maschine, worauf Thom. Howard, Kaufmann in New
Broad-street, City of London, sich am 13. Octbr. 1825 ein Patent ertheilen
ließ.
Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Febr.
1827. S. 65.
Mit Abbildungen auf Tab.
II.
Howard's neue Dampfmaschine.
Ich errichte zwei metallne Cylinder, (A, B,) in Fig. 1. Taf. II. die auf irgend eine gewoͤhnliche Weise
gehoͤrig befestigt werden. Diese Cylinder stehen an ihrem unteren Ende durch
eine horizontale Roͤhre, oder durch einen kleineren Cylinder, oder auf irgend
eine andere Weise mit einander in Verbindung, so daß sie bei (C) einen freien Durchgang aus einem in den anderen bilden. Hierauf wird
soviel Oehl, Queksilber, oder andere Fluͤßigkeit, oder irgend eine andere
Substanz, die bei dem Grade von Hize, welchem sie ausgesezt wird, fluͤßig
wird, aber nicht verdampft, in diese Cylinder eingefuͤllt, daß davon die
Basis des einen, der Verbindungs-Canal, und beinahe der ganze andere Cylinder
gefuͤllt wird, und so ein Mittel von Hize wird, das zur Erzeugung des zum
Treiben der Maschine nothwendigen Dampfes dient. In einem Cylinder (B) befindet sich ein Staͤmpel, der genau in
denselben paßt, der oben dem Druke der Atmosphaͤre ausgesezt, und, wie
gewoͤhnlich, mit einer Staͤmpel-Stange und einer
Schluß-Buͤchse versehen ist. Diesen Cylinder nenne ich den
Staͤmpel-Cylinder. In dem anderen Cylinder (A), den ich den Dampf-Cylinder nenne, befindet sich eine
duͤnne metallne Scheibe (D), die frei auf dem
Oehle, oder auf irgend einer der oben erwaͤhnten Fluͤßigkeiten,
schwimmt, aber nicht in denselben genau paßt.
An diesem Cylinder ist oben ein Dekel vollkommen luftdicht befestigt, und durch die
Mitte desselben laͤuft eine Roͤhre (E),
die von dem in der Folge beschriebenen Verdichter aufsteigt, und deren unteres Ende
innerhalb des Cylinders sich in einen Schnabel endet, der mit vielen kleinen
Loͤchern versehen ist. Diese Roͤhre laͤuft durch ein
Stuͤk Kork, Holz, oder durch irgend einen anderen schlechten
Waͤrme-Leiter, welcher oben an dem Cylinder befestigt ist, und mit
einem Ringe, der von oben herab darauf niedergeschraubt wird, worin die
Roͤhre mittelst einer kleinen Schraube (F)
befestigt wird, damit alle diese Theile luftdicht bleiben, versehen ist. Oben an
diesem Cylinder, den ich den Dampf-Cylinder nenne, ist eine laͤngliche
Oeffnung, die von einer Klappe von aͤhnlicher Form geschlossen wird (G). Diese Klappe oͤffnet sich nach
einwaͤrts mittelst einer Stange (H), die an einem
Ende auf die Klappe schlaͤgt, woselbst ein Hebel (wie eine Thuͤre) mit
einem kleinen Loche zur Aufnahme der Stange angebracht ist. An dem anderen Ende wird
die Klappe mittelst einer Krahnhals-Feder in ihrer Lage erhalten, die sich
wie in Fig. 1.
bei (J) daruͤber neigt. Die Stange ist ganz los
von der Klappe, so daß sie dieselbe nur oͤffnen kann.
Der Vortheil hiervon ist, daß irgend eine zufaͤllige Unregelmaͤßigkeit
in der Bewegung der Stange die Klappe selbst nicht in Unordnung bringt. Die
Klappen-Stange laͤuft durch eine luftdichte Schlußbuͤchse (j) auf die gewoͤhnliche Weise, und ich
erklaͤre, daß die freie Stange mit einem runden Ende, die in eine
correspondirende Hoͤhlung an einem Ende der Klappe faͤllt, und mit dem
Vortheile eines Hebels verbunden mit einer Krahnhals-Feder, die die Klappe
wieder in ihre Lage bringt, wirkt, eine Verbesserung ist, die ich an der Einrichtung
der Klappe an meiner Maschine und an anderen Maschinen als mein Recht in Anspruch
nehme. Eine Sicherheits-Klappe (K) befindet sich
oben an meinem Dampf-Cylinder.
Durch den Staͤmpel in dem Staͤmpel-Cylinder laͤuft eine
Oeffnung (L), in welche ein Pfropfen (M) paßt, wodurch die Hoͤhe des Oehles oder einer
anderen obenerwaͤhnten Fluͤßigkeit uͤber dem Staͤmpel
(die immer etwas uͤber demselben erhalten werden muß), noͤthigen
Falles regulirt werden kann. Das Oehl oder die andere Fluͤßigkeit kann, so
oft es nothwendig ist, aus den Mindern mittelst des Hahnes (N) in der Naͤhe des Bodens derselben abgelassen, und wieder oben an dem
Staͤmpel-Cylinder durch die Oeffnung (L)
in dem Staͤmpel eingefuͤhrt werden. Der Grad von Hize, welcher
nothwendig ist, um meine Dampf-Maschine in den Gang zu bringen, wird durch
eine hinlaͤngliche Anzahl Argand'scher Lampen (O, O,
O, O), die noͤthigen Falles auch sehr groß seyn koͤnnen,
erzeugt. Diese Lampen werden mit Oehl, oder mit irgend einer anderen brennbaren
Fluͤßigkeit oder Gasart gespeiset, und unter die Cylinder gestellt.
Die Rauchfaͤnge dieser Lampen laufen in und durch eine duͤnne metallne
oder andere Bedekung, welche um beide Cylinder (mit Ausnahme des oberen Theiles des
Staͤmpel-Cylinders) in einer kleinen Entfernung von denselben
umhergefuͤhrt wird, so daß die erhizte Luft um die Cylinder geleitet, und
rings um dieselben eingeschlossen wird, wodurch dann die von den Lampen erzeugte
Hize noch verstaͤrkt wird. Die Rauchfaͤnge der Lampen sollten aus
Metall verfertigt und mit einem Loche versehen seyn, das mit Talg belegt ist, durch
welches Loch man die Flamme zu gehoͤriger Regulirung derselben beobachten
kann. An dem oberen Ende der oben erwaͤhnten Bedekung ist eine Roͤhre
oder ein Rauchfang (P), welcher mittelst eines Registers
(Q) mehr oder weniger geschlossen werden kann, um
auch die Hize der Luft innerhalb dieser Bedekung gehoͤrig zu reguliren.
Mittelst einer kleinen Drukpumpe, (R in der Zeichnung
Fig. 1.),
die man spielen laͤßt, und deren Zuͤge ihrer Laͤnge nach auf
irgend eine bei den Dampf-Maschinen gewoͤhnliche Weise genau regulirt
sind, wird die Roͤhre (B), welche oben bei dem
Dampf-Cylinder eintritt, von dem Verdichter aus mit der Fluͤßigkeit
versehen, die spaͤter innerhalb des Dampf-Cylinders in Dampf
verwandelt wird. Die anzuwendende Fluͤßigkeit kann entweder Aether, Alkohol,
wesentliches Oehl, oder irgend eine andere Fluͤßigkeit seyn, die schneller,
und bei einer niedrigeren Temperatur als das Wasser verdampft: ich
beschraͤnke mich uͤbrigens auf keine dieser Fluͤßigkeiten;
denn, bei hinreichender Hize, kann selbst das Wasser dazu verwendet werden. Der oben
bemerkte Grad vom Hize, zu welchem man das Oehl oder irgend eine andere der
obenerwaͤhnten Fluͤßigkeiten in den Cylindern erhoͤhen kann,
muß nach der Natur der angewendeten Fluͤßigkeit, die man verdampfen will, und
nach dem Grade der verlangten Kraft verschieden seyn.
Um die Hize innerhalb des Cylinders leicht bestimmen und reguliren zu koͤnnen,
wird ein Thermometer an irgend einer schiklichen Stelle so angebracht, daß seine
Kugel durch den Cylinder in das Oehl oder in die Fluͤßigkeit taucht. Aus dem
Schnabel der oben beschriebenen Roͤhre (E) wird
eine hinlaͤngliche Menge der oben erwaͤhnten Fluͤßigkeit durch
die Drukpumpe (R) nicht langsam, sondern schnell, und
auf ein Mahl auf die Platte (D) gesprizt, die
vorlaͤufig von dem Oehle, oder von der anderen Fluͤßigkeit, auf
welcher sie schwimmt, erhizt wurde, und dadurch die auf sie gesprizte
Fluͤßigkeit schnell in Dampf verwandelt, welcher Dampf durch die Hize des
Cylinders noch mehr an Expansiv-Kraft gewinnt, und, indem er auf das Oehl
oder auf die angewendete Fluͤßigkeit und die Platte, die darauf schwimmt,
druͤkt, das Oehl oder diese Fluͤßigkeit durch den horizontalen
Durchgang (C) in den Staͤmpel-Cylinder
treibt, und den Staͤmpel auf den hoͤchsten Punct seiner
Erhoͤhung bringt. Die Klappe (G) in dem
Dampf-Cylinder wird nun dadurch geoͤffnet, daß die Stange
niedergedruͤkt wird, was auf irgend eine der gewoͤhnlichen Weisen, die
Klappen in Bewegung zu sezen, geschieht; der Dampf entweicht durch die Roͤhre
(S) in ein besonderes Gefaͤß, wie bei Watt's
Maschine, und wird daselbst verdichtet, der Staͤmpel kehrt durch den Druk der
Atmosphaͤre zuruͤk, und die Platte wird wieder an den oberen Theil des
Cylinders zuruͤkgefuͤhrt. Die Klappe (G)
wird nun von dem Druke der Stange auf irgend eine der gewoͤhnlichen Weisen
befreit, und schließt sich mittelst der Krahnhals-Feder; es wird eine neue
Quantitaͤt Fluͤßigkeit durch die Drukpumpe auf die Platte gesprizt, um
daselbst in Dampf verwandelt zu werden, und die Operation wird auf obige Weise
wiederhohlt.
Die Platte (D) ist nicht durchaus nothwendig, indem die
Fluͤßigkeit auch auf das Oehl oder auf irgend eine andere Fluͤßigkeit
geworfen werden kann; ich ziehe aber eine solche Platte, und zwar aus Kupfer, vor,
wenn sie am Grunde flach und an ihrer inneren Oberflaͤche nicht polirt ist.
Eine Schieber-Klappe, T, ist quer durch die
horizontale Roͤhre oder durch den Durchgang zwischen den beiden Cylindern
angebracht, so daß derselbe gelegentlich ganz oder theilweise geschlossen, und der
Gang der Maschine dadurch leicht regulirt oder auch gaͤnzlich gestellt werden
kann.
Oben an meinem Dampf-Cylinder ist eine Roͤhre befestigt, die mit der
oben beschriebenen laͤnglichen Oeffnung (G) in
Verbindung steht, und durch die oben erwaͤhnte Klappe geschlossen wird. Durch
diese Roͤhre (S) wird der Dampf aus dem Cylinder
zur Verdichtung geleitet, und diese Roͤhre muß getheilt seyn, und ein Ring
von Kork, Holz, oder aus irgend einem anderen unvollkommenen
Waͤrme-Leiter (a) muß zwischen die beiden
Theile derselben gebracht, und diese muͤssen dann luftdicht
zusammengeschraubt werden. Durch diese Vorrichtung wird die Mittheilung der Hize aus
dem Cylinder nach dem Verdichter unterbrochen. Das andere Ende der Roͤhre ist
in eine kreisfoͤrmige Roͤhre oder in einen hohlen Ring eingesenkt,
(V V), in welchem hohlen Ringe eine Menge kleiner
Roͤhren (die uͤberhaupt mit, l, l,
bezeichnet sind) aus Kupfer oder aus anderem Metalle, und so duͤnn als es bei
der erforderlichen Staͤrke moͤglich ist, befestigt und in einen Kreis
umhergestellt sind. Diese kleineren Roͤhren sind auch in einem anderen
Gefaͤße (W) unten eingefuͤgt, welches
einen Behaͤlter fuͤr den Dampf bildet, wenn derselbe verdichtet ist.
Die Fluͤßigkeit, welche von dem verdichteten Dampfe gebildet wird, kann
noͤthigen Falles durch eine Roͤhre mit einem Hahne (d) am Grunde des Gefaͤßes abgezogen werden.
Der aͤußere und obere Theil des Verdichters hat oben ein kreisfoͤrmiges
Beken oder ein offenes Gefaͤß (X), in welches
Wasser mittelst einer Pumpe oder auf eine andere bequeme Weise gebracht wird. Die
kleineren Roͤhren (U) sind, jede besonders, außen
mit Flanell bedekt und umhuͤllt, oder mit einem anderen poroͤsen
Gewebe aͤhnlicher Art. Da diese Bedekung in den oberen Ring oder in das obere
Beken (X) hinaufgefuͤhrt ist, so saugt sie, indem
sie vorlaͤufig benezt wurde, das Wasser ein, und leitet dasselbe, indem sie
wie ein Heber wirkt, außen an den Roͤhren in das unten stehende Gefaͤß
(Y) herab, aus welchem es entweder ablaufen, oder
wieder in das obere Gefaͤß (X), wenn es
noͤthig seyn sollte, hinauf gepumpt werden kann. Innerhalb der
Hoͤhlung des Kreises, welcher von den kleineren Roͤhren, (U), gebildet wird, ist eine Maschine nach Art eines
Faͤchers angebracht, welche durch eine andere Maschine oder auf irgend eine
andere Art in schneller Umdrehung erhalten wird. Dadurch wird ununterbrochen ein
Luftstrom auf den nassen Flanell geworfen, und die Waͤrme wird folglich dem
Verdichter desto schneller entzogen.
Ehe man die Maschine in den Gang bringt, wird es nothwendig, die Luft aus dem
Verdichter und aus dem Dampf-Cylinder fortzuschaffen, was mittelst einer
Luftpumpe geschieht, die man bei (c) an einer
Roͤhre mit einem Sperrhahne (b) anbringt, welche
oben an dem Verdichter befestigt ist. Die Fluͤßigkeit, welche zum Treiben der
Maschine in Dampf verwandelt werden muß, wird in ein Gefaͤß oder in einen
Behaͤlter am Grunde des Verdichters durch eine Roͤhre (e) gebracht, welche mittelst einer Schraubenkappe (f) geschlossen werden kann: durch eine kleine
Glasscheibe in derselben sieht man die Hoͤhe der Fluͤßigkeit innerhalb
des Behaͤlters. Aus diesem Gefaͤße oder Behaͤlter wird die
Fluͤßigkeit (nachdem die Fluͤßigkeit in dem Cylinder zuerst erhizt
wurde), mittelst der Drukpumpe, R, in den
Dampf-Cylinder gebracht. Man kann an irgend einem Theile des Verdichters auf
die gewoͤhnliche Weise eine Queksilber-Wage anbringen, um den Grad der
Luft-Verduͤnnung innerhalb zu bemerken.
Diese Methode, Verdichtung zu erzeugen, besteht darin, daß man den Dampf oder die
elastische Fluͤßigkeit, die verdichtet werden soll, einer großen
Metall-Flaͤche aussezt, die mit Flanell oder mit irgend einer anderen
poroͤsen Substanz umgeben oder bedekt ist, welche bestaͤndig Wasser
einsaugt, und auf welche zugleich ununterbrochen ein Strom atmosphaͤrischer
Luft wirkt. Diese Methode zu verdichten nehme ich auch bei anderen Maschinen, und
nicht bei der meinigen allein, als mein Patent-Recht in Anspruch. Die
Verdichtung des Dampfes oder der elastischen Fluͤßigkeit kann in meiner
Maschine auch durch Einsprizung auf dieselbe Weise, wie in der
Dampf-Maschine, geschehen, jedoch mit dem Vortheile, daß man dabei nicht
immer die Luftpumpe braucht, und das Entweichen des Dampfes oder der
Fluͤßigkeit kraͤftig hindert. Um die Verdichtung durch die Einsprizung
zu bewirken, leitet eine Roͤhre (3 in Fig. 2), die aus dem
Dampf-Cylinder heraustritt, den Dampf in ein laͤngliches Gefaͤß
(g) aus Kupfer oder aus irgend einem anderen
Metalle, welches so duͤnn ist, als der Druk es nur immer gestattet. Die
erforderliche Menge der Fluͤßigkeit kommt durch die Roͤhre (e) in den Verdichter oder in das Gefaͤß (g), oder auch durch einen oben angebrachten Trichter
(o) mit einem Sperrhahne (p). Die Drukpumpe (R), die Roͤhre (E) zur Leitung der Fluͤßigkeit in den Cylinder,
die Roͤhre und der Hahn (b) zur Ausziehung der Luft,
und auch die Roͤhre und der Hahn (d), durch
welchen die Fluͤßigkeit jedes Mahl abgezogen werden kann, sind, wie bei dem
oben angegebenen Verdichter, gebaut, und dienen zu demselben Zweke. Eine
Hebe-Pumpe (h) wird durch die Maschine auf irgend
eine gewoͤhnliche Weise in Bewegung gesezt; zu gleicher Zeit wird die Klappe
in dem Dampf-Cylinder (G in der Zeichnung Fig. 1.) auf
die oben beschriebene Weise geoͤffnet, und die Hebe-Pumpe, die eine
gewisse Menge der oben erwaͤhnten Fluͤßigkeit aus dem Grunde des
Gefaͤßes oder Verdichters (G) hebt, treibt
dieselbe oben bei demselben Gefaͤße ein, nachdem sie durch eine Roͤhre
oder durch einen Wurm lief (i), dessen Ende (K) mit einer Menge kleiner Loͤcher versehen ist;
so wird nun die Fluͤßigkeit in dem Gefaͤße (g) vertheilt, verdichtet den daselbst befindlichen Dampf, und gelangt mit
dem verdichteten Dampfe auf den Boden des Gefaͤßes. Ein Theil dieser
Fluͤßigkeit wird wieder durch die Druk-Pumpe (R) in den Cylinder geworfen, um daselbst auf die vorige Weise in Dampf
verwandelt zu werden, und ein Theil derselben wird wieder verwendet, um den Dampf
auf die angegebene Weise zu verdichten.
Wenn die Verdichtung durch Einsprizung geschieht, wird der Verdichter sammt den damit
verbundenen Roͤhren in einer Cisterne in kaltes Wasser getaucht, welches
immer in einem Strome durch dieselbe durchlaͤuft, und zwar entweder durch die
beiden großen Haͤhne (m, n), oder auf irgend eine
bei den Dampfmaschinen gewoͤhnliche Weise. Die hier oben beschriebene
Dampfmaschine wirkt gegen den Druk der Atmosphaͤre. Dieser laͤßt sich
vermeiden, und durch folgende Abaͤnderungen kann eine doppelte Wirkung
hervorgebracht werden. Es seien in dieser Hinsicht die beiden Cylinder (A, B, Fig. 3.), die auf die oben
angegebene Weise unter einander in Verbindung stehen, mit einem Staͤmpel (C, C) versehen, der innerhalb eines jeden Cylinders
arbeitet, und die Staͤmpel-Stangen, die unten an dem Boden der
Cylinder hervortreten, seyen außen an der Maschine so vorgerichtet, daß, wenn ein
Staͤmpel auf dem hoͤchsten Puncte seiner Erhoͤhung steht, der
andere sich auf dem niedrigsten Puncte seiner Senkung befindet. Beide Cylinder seyen
oben luftdicht geschlossen, und beide seyen eben so eingerichtet, wie oben bei dem
Dampf-Cylinder angegeben wurde, nur daß hier keine Platte angewendet wird,
wird daß zwei Drukpumpen statt einer gebraucht werden, wodurch die obenerwaͤhnte Fluͤßigkeit
abwechselnd in jeden Cylinder geworfen und oben auf jedem Staͤmpel verdampft
wird, statt daß dieses durch die in dem Oehle oder in der Fluͤßigkeit
schwimmende Platte nach obiger Weise in einem Cylinder allein geschah. Eine Klappe
(G, G, wie oben) bildet in jedem Cylinder
abwechselnd eine Verbindung mit dem Verdichter durch die oben beschriebene
Roͤhre (S).
Das Oehl oder irgend eine der oben erwaͤhnten Fluͤßigkeiten muß hier in
derselben Menge angewendet werden, wie vorher, und jenen Theil in beiden Cylindern
fuͤllen, welcher sich unterhalb der Staͤmpel befindet, so wie den
horizontalen Durchgang zwischen beiden. Die Staͤmpel sind so eingerichtet,
daß nur eine Metallplatte, die eine Art von Teller bildet, das Oehl oder die
Fluͤßigkeit unten von der Fluͤßigkeit scheidet, die zur Verdampfung
auf dieselben geworfen wird. Damit die Staͤmpel den Druk des Dampfes ertragen
koͤnnen, und die Pakung und die Stange eine hinlaͤngliche
Stuͤze erhaͤlt, wird eine hinlaͤngliche Anzahl Stangen (D, D,) auf die Kante oben unter die Platte gelegt. Diese
Stangen laufen von einem kleinen Kreise in dem Mittelpuncte aus, an welchem die
Staͤmpel-Stange befestigt ist, und ziehen nach einem aͤußeren
Kreise hin, der die Pakung auf die gewoͤhnliche Weise festhaͤlt.
Der Teller oder der obere Theil des Staͤmpels sollte nicht uͤber die
Pakung hervortreten, damit man noͤthigen Falles von oben dazu gelangen kann.
Das Oehl oder die Fluͤßigkeit wird zuvoͤrderst durch eine
Roͤhre (F) mittelst eines Trichters (E) in die Cylinder eingefuͤhrt, und damit es bis
dicht an den Boden der Staͤmpel hinansteigt, ist ein kleines Loch durch jede
Staͤmpel-Platte bei, H, H, gebohrt, damit
die Luft durch dasselbe entweichen kann, und nachdem das Oehl oder irgend eine der
obenerwaͤhnten Fluͤßigkeiten eingefuͤllt wurde, wird dieses
Loch mittelst eines Schrauben-Pfropfens geschlossen. An jeder der Querstangen
unter der Staͤmpel-Platte befindet sich gleichfalls ein kleines Loch
(g, g), wodurch eine allgemeine Verbindung unter der
Staͤmpel-Platte erzeugt wird, so daß keine Luft zwischen denselben
zuruͤkbleiben kann.
Die Roͤhre, wodurch das Oehl oder die andere Fluͤßigkeit außerhalb den
Cylindern eingefuͤhrt wird, ist abwaͤrts in ein Gefaͤß (I) gebogen, welches zum Theile mit Oehl oder mit einer
anderen Fluͤßigkeit gefuͤllt ist, um Raum zur Ausdehnung und zum freien Spiele zu
gewaͤhren: dasselbe kann jedes Mahl aus den Cylindern mittelst des Hahnes
(K) in der Naͤhe des Bodens abgelassen
werden. Die uͤbrigen, hier nicht angegebenen, Vorrichtungen sind so, wie bei
der ersten oben beschriebenen Maschine.
Eine Dampf-Maschine kann auch so vorgerichtet werden, daß sie den Druk des
Dampfes auf jeder Seite des Staͤmpels abwechselnd aufnimmt, wie in der
Dampf-Maschine, ohne Dazwischenkunft von Oehl oder von irgend einem anderen
Medium innerhalb des Cylinders. In diesem Falle wird ein Cylinder (A, Fig. 4.) horizontal mit
Staͤmpel und Staͤmpel-Stange, wie gewoͤhnlich,
vorgerichtet. Die beiden Enden (B, B) dieses Cylinders
werden vollkommen luftdicht niedergeschraubt, und sind so vorgerichtet, daß sie eine
schiefe Flaͤche bilden. Die oben erwaͤhnte Fluͤßigkeit wird auf
eine aͤhnliche Weise, wie oben angegeben wurde, abwechselnd auf jedes Ende
aus dem Schnabel der Roͤhre (E, E) geworfen, und
durch die erhizte Oberflaͤche der schiefen Metall-Flaͤche oder
der Enden der Cylinder, uͤber welche sie hinabfließt, erhizt. Um die Enden
des Cylinders so herzustellen, daß sie im Stande sind, den Druk des Dampfes zu
ertragen, ohne daß es noͤthig waͤre, sie so dik zu machen, daß sie die
Hize nicht schnell durchlassen koͤnnen, kann man sie durch Querstangen
verstaͤrken, wie oben bei den Staͤmpeln der Dampfmaschine angegeben
wurde. Der Dampf wird mittelst der oben beschriebenen Klappen abwechselnd von jeder
Seite des Staͤmpels in den Verdichter gelassen.
Damit der ganze Cylinder, und vorzuͤglich die Enden, auf welche die
Fluͤßigkeit, die verdampft werden soll, geworfen wird, gehoͤrig erhizt
werden, kommt er in einen anderen Cylinder, oder in ein Gefaͤß (C), welches denselben umgibt, und mittelst des Trichters
(D) mit Oehl, Queksilber, oder mit irgend einer
anderen der oben beschriebenen Fluͤßigkeiten gefuͤllt wird. Dieses
aͤußere Gefaͤß ist außen wieder mit einer Deke umhuͤllt, um die
Luft einzuschraͤnken, die durch die Lampen auf die oben angegebene Weise
erhizt wird.
Durch einen Hahn, F, kann das Oehl oder diese
Fluͤßigkeit jedes Mahl wieder aus dem aͤußeren Cylinder oder
Gefaͤße abgelassen werden. Ein Querdurchschnitt des Endes des Cylinders ist
unter der lezten Zeichnung dargestellt, indem die Lage der Klappen und der
Einsprizungs-Roͤhre in den fruͤheren Zeichnungen nicht deutlich
genug vorgestellt werden konnte.
E, ist der Schnabel der Roͤhre, von welchem aus
die zu verdampfende Fluͤßigkeit auf das Ende des Cylinders mittelst der
Drukpumpe auf die oben angegebene Weise geworfen wird. G, ist die Klappe, deren Ende man allein in dieser Figur sehen kann, mit der
Stange uͤber derselben. S, ist die Roͤhre,
die den Dampf nach dem Verdichter fuͤhrt; k, die
Sicherheits-Klappe.
Das aͤußere Gefaͤß, oder der Cylinder, C,
ist so um diese Theile umher vorgerichtet, daß das heiße Oehl oder die angewendete
Fluͤßigkeit sie nicht erreichen kann. Die erhizte Luft ist gleichfalls durch
den Ring oder Kreis, F, abgeschnitten. Die Lampen und
uͤbrigen Theile sind auf dieselbe Weise vorgerichtet, wie oben bei dieser
Maschine beschrieben wurde.
Obschon ich die Argand'schen Lampen vorziehe, um den gehoͤrigen Grad von Hize
zu erhalten, so kann meine Maschine auch durch andere Beheizung in
Thaͤtigkeit gesezt werden. Ich nehme nun noch, als meine Erfindung, die
Anwendung des Dampfes in Anspruch, der aus Fluͤßigkeiten innerhalb des
Cylinders oder eines anderen Gefaͤßes erzeugt wird, in welchem die Kraft
wirkt, so daß der Dampf durch die Hize dieses Gefaͤßes eine
Verstaͤrkung seiner Expansiv-Kraft erhaͤlt, vorzuͤglich,
wenn er aus Fluͤßigkeiten entwikelt wird, die bei einer niedrigeren
Temperatur, als jene, bei welcher das Wasser verdampft, entwikelt wird.
Bemerkungen des Patent-Traͤgers.
Die Form der Maschine laͤßt sich auf mancherlei Art abaͤndern, und
vielleicht waͤre sie nach Fig. 6. am besten gebaut,
wo die Vorrichtungen in 3, 4 und 5 gleichsam vereint sind.
Der Staͤmpel-Cylinder, a, ist hier
horizontal gestellt. b, b, sind die
Dampf-Cylinder. c, c, ist die Fluͤßigkeit,
auf welcher der Dampf in jedem Gefaͤße abwechselnd erzeugt wird: eines
fuͤllt sich mit dem Dampfe, waͤhrend das andere mit dem Verdichter in
Verbindung steht. Diese ganze Vorrichtung ist mit einem Gehaͤuse umgeben,
welches die erhizte Luft nach allen Theilen fuͤhrt. Es ist
uͤberfluͤßig, hier ein naͤheres Detail zu geben, da, nach dem
oben angefuͤhrten, die Wirkung hiervon klar ist. Man wird sehen, daß der
Dampf nicht in die Atmosphaͤre entweichen, oder den Staͤmpel und seine
Stange umgehen kann. Wenn
man die beiden Dampf-Cylinder kuͤrzer und weiter macht; als den
Staͤmpel-Cylinder, so erhaͤlt man den Vortheil einer
groͤßeren Oberflaͤche, um auf derselben zu verdampfen, und weniger
Schwankung in der Fluͤßigkeit, die als Medium dient, waͤhrend man den
Zug des Staͤmpels zugleich verlaͤngern kann. Es wird besser seyn, bloß
eine Injections-Pumpe anzuwenden, die abwechselnd mit jedem
Dampf-Cylinder in Verbindung steht, damit der Druk bei jedem Zuge gleich
ist.
Meine Erfindung gruͤndet sich vorzuͤglich darauf, daß man nur soviel
Dampf auf ein Mahl erzeugt, als zur Erreichung der verlangten Wirkung durchaus
nothwendig ist: kein Dampfbehaͤlter, kein Kessel irgend einer Art ist hier
nothwendig. Die Vortheile dieser Erfindung beschraͤnken sich nicht bloß auf
diejenigen, die dadurch entstehen, daß man keinen Kessel noͤthig hat; denn
man wird finden, daß der Dampf eine weit groͤßere Wirkung aͤußert,
„wenn er in dem Gefaͤße erzeugt wird, in welchem die Kraft
wirkt", als wenn er, nachdem er bereits erzeugt wurde, in einem besonderen
Gefaͤße aufbewahrt wird. Wir sind auf diese Weise im Stande, die
Expansiv-Kraft des Dampfes zu erhalten, und selbst noch zu vermehren, was
in der Dampf-Maschine nicht bloß unmoͤglich, sondern selbst mit
einem immerwaͤhrend anhaltenden Verluste an Dampf durch die Verdichtung
desselben in dem Cylinder verbunden ist.
Da wir durch Erzeugung des Dampfes in dem Gefaͤße, in welchem er wirkt,
unstreitig auf den hoͤchsten Grad der Einfachheit und Dichtheit gelangen, so
laͤßt sich, selbst vor allem Versuche, vermuthen, daß wir dadurch alle
Wirkung erlangen, die von einer gewissen Menge Dampfes erwartet werden kann, und
folglich auch von einer gewissen Menge Brennmateriales. Außer einer großen
Verstaͤrkung der Wirkung gewinnt man auch noch den Vortheil eines sehr
beschraͤnkten Raumes, der dem Dampfe bei seiner Bildung gestattet wird,
wodurch folglich die Expansivkraft desselben vermehrt wird. Diese Kraft vermindert
sich zwar nothwendig, wie der Raum in dem Gefaͤße groͤßer wird, jedoch
ohne allen praktischen Nachtheil: an dem Ende des Zuges ist der Druk noch immer
derselbe, der er immer gewesen seyn wuͤrde, wenn der Dampf in einem
besonderen Gefaͤße erzeugt worden waͤre. Man kann hier auch bemerken,
daß, wenn die Verbindung mit dem Verdichter eroͤffnet wird, der Dampf in den lezteren
in einem Zustande von niedrigem Druke, und nicht in dem hohen elastischen Zustande
(in welchem er gearbeitet hat) eintritt, welcher fuͤr seine unmittelbare
Reduction in fluͤßige Form nachtheilig wirkt, wenn man anders
hieruͤber nach der Schwierigkeit und Unausfuͤhrbarkeit urtheilen darf,
welche bei vortheilhafter Verdichtung des Dampfes bei hohem Druke Statt hat.
Noch eine andere Ansicht ist diese. Man wird es hoͤchst oͤkonomisch
finden, die Temperatur des fluͤßigen Mediums auf einen bedeutenden Grad zu
erhoͤhen, und dann kann eine geringe Menge verdampfter Fluͤßigkeit
eine sehr große Wirkung hervorbringen, wodurch zugleich auch die
immerwaͤhrende Erhizung zum Theile erspart werden kann. Man erhaͤlt
hierdurch zugleich auch eine groͤßere Geschwindigkeit; denn die Verdampfung
von Aether oder Alkohol, in der geringen Menge, in welcher sie hier noͤthig
ist, auf einer Oberflaͤche erzeugt, die ungefaͤhr 130 bis 150°
uͤber dem Siedepuncte steht (und diese Temperatur kann ich
gegenwaͤrtig empfehlen) ist beinahe das Werk eines Augenblikes. Die
groͤßte Wirkung wird auf diese Weise durch den moͤglich geringsten
Umfang von Verduͤnstung erzeugt, und da die durch diese Verduͤnstung
abgekuͤhlte Oberflaͤche schnell von der Forderung an ihren
Waͤrmestoff befreit wird, so hat sie Zeit ihre vorige hohe Temperatur wieder
zu erlangen, ehe eine neue Aufsprizung geschieht: denn die Verdampfung geschieht in
dieser Dampf-Maschine nicht ununterbrochen fort.
Ich bin gegenwaͤrtig noch nicht im Stande, eine detaillirte Angabe der Wirkung
zu liefern, die innerhalb des Cylinders von dem Anfange des Zuges bis zu dem Ende
desselben Statt hat. Sie ist nach der verschiedenen Temperatur, nach der Art und
Menge der eingesprizten Fluͤßigkeit, nach der Schnelligkeit der Bewegung im
Vergleiche der Schnelligkeit der Verdampfung der Fluͤßigkeit verschieden:
denn, je langsamer die Bewegung der Maschine aus irgend einer Vermehrung der Arbeit,
desto groͤßer (bis auf einen gewissen durch die Temperatur bestimmten Grad)
der angehaͤufte Druk im Anfange des Zuges. Durch alles dieses wird die
Berechnung schwieriger, als man sich's anfangs denken sollte, und ich will solang
hieruͤber keine Vermuthungen wagen, bis meine, vielleicht irrigen Ideen,
durch weitere Versuche Unterstuͤzung erhalten haben.
In Bezug auf die in Dampf zu verwandelnde Fluͤßigkeit finde ich Alkohol, d.h.,
rectificirten Weingeist von 60° uͤber der Probe sehr
zwekmaͤßig. Die Maschine, die ich verfertigte, macht mit dieser
Fluͤßigkeit in Einer Minute ungefaͤhr 20 bis 25
Doppel-Zuͤge, obschon sie gegen den Druk der Atmosphaͤre
arbeitet. Sie weicht in ihrem Baue sehr wenig von der Zeichnung Fig. 1. ab. Die
Verdichtung des Alkohol-Dampfes geschieht beinahe augenbliklich und
vollkommen, indem er sich in dieser Hinsicht beinahe wie Wasserdampf
verhaͤlt, nur daß er weniger kaltes Wasser fordert, als lezterer, wenn dieser
mit gleicher Wirkung arbeitete. In dieser Hinsicht kommt Alkohol viel wohlfeiler,
als Wasser. Aether hat einige Vorzuͤge vor Alkohol, laͤßt sich aber,
wenigstens bei der gewoͤhnlichen Temperatur, nicht so leicht verdichten. Im
Ganzen ziehe ich immer Alkohol vor; es ist aber wahrscheinlich, daß sich eine
Fluͤßigkeit, oder vielleicht eine Mischung von Fluͤßigkeiten, finden
laͤßt, die besser ist, als irgend eine der obigen. Es ist sogar
moͤglich, in meiner Maschine Wasser anzuwenden, was aber durchaus ohne allen
Vortheil geschehen wuͤrde. Die offenbar groͤßere Schnelligkeit und
Leichtigkeit, mit welcher Alkohol oder Aether auf irgend einer erhizten
Oberflaͤche verduͤnstet, ist hinreichend, die Vorzuͤge
derselben zu erweisen. Die Temperatur darf jedoch nicht zu sehr erhoͤht
werden; denn es gibt einen gewissen Punct, bei welchem die Verdampfung (wie ich
Grund habe zu vermuthen) bei allen Fluͤßigkeiten
verhaͤltnißmaͤßig langsamer vor sich geht; wahrscheinlich
haͤngt dieß aber sehr von dem Druke ab, welchem sie unterworfen seyn
moͤgen. Bei einer gewissen Temperatur scheint die Fluͤßigkeit von der
darunter befindlichen erhizten Flaͤche, sie mag fluͤßig oder fest
seyn, zuruͤkgeworfen zu werden.
Unter anderen Vortheilen meiner neuen Vorrichtung verdient auch die große
Leichtigkeit bemerkt zu werden, mit welcher man die Wirkung der Maschine controliren
kann; die beinahe vollkommene Sicherheit derselben; der kleine Raum, den dieselbe
einnimmt, und die große Ersparung an Brenn-Material, man mag hierzu
verwenden, was man immer wolle; ferner, die Einsprizung der Fluͤßigkeit, die
verdampft werden soll, ohne alles Hinderniß von irgend einem Kruke, ohne
nachtheilige Verdichtung des Dampfes, indem die Einsprizung in einem Augenblike
geschieht, wo kein Dampf in dem Gefaͤße sich befindet.
Ich uͤbergehe das Detail anderer wichtiger Puncte, und verspare es auf eine
kuͤnftige Gelegenheit, will aber hier doch auf die Eigenschaften des
gebundenen Waͤrmestoffes und die elastische Kraft verschiedener
Fluͤßigkeiten bei einer gewissen Temperatur und unter Umstaͤnden,
welche ich anderswo nicht bemerkt gefunden habe, die aber bei dieser Maschine
vorkommen, aufmerksam machen, bloß um zu zeigen, daß sie mir nicht entgingen, indem
sie bei meiner Erfindung wesentlich sind, da die Wirkung meiner Maschine, wie der
Dampfmaschine, von der Verwandlung einer Fluͤßigkeit in Dampf und von
Wiederherstellung derselben aus dem Dampfe durch Entziehung der Waͤrme
abhaͤngt.
Die lezt beschriebene Art der Dampf-Verdichtung ist eine bloße Verbesserung
der Verdichtungs-Methode durch Einsprizung, wie man sie ehevor bei den
Dampf-Maschinen anwendete, nur meiner Maschine angepaßt: ich schaͤze
mich gluͤklich, sie so vollendet zu haben, da Verdichtung durch Einsprizung
sich immer noch als die beste Methode erwiesen hat. Wenn man diese Methode auf die
Dampf-Maschine selbst anwendet, wird die Last der Luftpumpe bedeutend
vermindert werden koͤnnen, und dadurch, daß man den verdichteten Dampf wieder
unverdorben in den Kessel leitet, wird diese Vorrichtung sich vorzuͤglich bei
Dampfbothen nuͤzlich zeigen, indem die Anhaͤufung von Salz in dem
Kessel dadurch bedeutend vermindert wird.
Die Maschine, die ich verfertigt habe, hat wiederhohlt gearbeitet: sie gerieth aber
in Unordnung, weil ein Theil zu schwach war. Sobald sie ausgebessert seyn wird,
werde ich sie oͤffentlich zeigen.