Titel: | Ueber eine verbesserte Luftpumpe und einen Verdichtungsapparat für elastische Flüssigkeiten. Von William Witty. |
Fundstelle: | Band 43, Jahrgang 1832, Nr. CXII., S. 445 |
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CXII.
Ueber eine verbesserte Luftpumpe und einen
Verdichtungsapparat fuͤr elastische Fluͤssigkeiten. Von William Witty.
Aus dem Mechan. Magaz. N. 436. S.
194.
Mit Abbildungen auf Tab.
VII.
Witty, uͤber eine verbesserte Luftpumpe etc.
Die große Zusammengeseztheit der Klappen an jenen Luftpumpen, welche man fuͤr
die besten haͤlt, die vielen Maͤngel, die sich an diesen Instrumenten
zeigen, wenn es sich darum handelt, einen vollkommen luftleeren Raum zu erhalten,
und die Schwierigkeit, mit welcher man die elastischen Fluͤssigkeiten bis auf
einen hohen Grad von Druk comprimiren kann (wenn man nicht die hydropneumatische
Pumpe des Hrn. David Gordon
anwendet), alle diese Umstaͤnde zusammengenommen brachten mich auf die Idee
der Vorrichtung, die ich hier vorzulegen die Ehre habe.
R in Fig. 40 ist ein
Recipient; P eine zweiarmige Roͤhre, welche mit
dem Recipienten und den beiden Roͤhren A und B in Verbindung steht. KK sind zwei Kolbenstangen, welche sich durch die
Ausfuͤllbuͤchsen ii bewegen. xv sind zwei solide Kolben oder Staͤmpel
mit luftdichter Liederung. Die Bodentheile dieser beiden Kolben sind genau
kegelfoͤrmig gedreht, und haben in der Mitte einen Zapfen, der sich
ungefaͤhr einen halben Zoll lang nach Abwaͤrts erstrekt.
oo sind zwei Klappen, die gleichfalls
kegelfoͤrmig sind, und die die Bodentheile der Cylinder vollkommen genau
verschließen. Diese Klappen haben hohle Roͤhren, in denen sich Spiralfedern
befinden, und die in zwei kleinen, als Fuͤhrer dienenden Cylindern hin und
her gleiten. DD sind zwei kurze Cylinder, an
welchen die Cylinder A und B
durch Seitenraͤnder befestigt sind; in diese kurzen Cylinder, welche bis auf
einen Zoll vom Rande, wie in der Zeichnung schwarz dargestellt ist, mit Queksilber
gefuͤllt sind, steigen die Enden der Cylinder A
und B drei Zoll weit herab. T ist eine Roͤhre mit zwei Armen, welche fest durch die unteren
Seitenraͤnder der Cylinder A und B geschraubt sind, und mit der Luft uͤber dem
Queksilber communiciren. U ist ein Unionsgefuͤge;
C ein Hahn; ff
sind zwei Reibungsrollen und e ist eine Schraube, durch
welchen wieder Luft in den Recipienten B eingelassen
werden kann. Die Kurbel und das Zahnrad, durch welches die Kolben in Bewegung gesezt
werden, sind in der Zeichnung ausgelassen, damit dieselbe deutlicher blieb.
Bei dieser Einrichtung geschieht nun das Auspumpen auf folgende Weise: Wenn die
Kurbel so gedreht wird, daß der Kolben x auf den Boden
des Cylinders geraͤth, so wird der Kolben v dabei
genau uͤber die Oeffnung der Roͤhre P zu
stehen kommen: in dieser Stellung sieht man denselben auch in der Zeichnung. Wird
hingegen die Kurbel auf die entgegengesezte Seite gedreht, so wird v herabgedruͤkt, und x in dem Cylinder A uͤber die
Muͤndung der Roͤhre P gehoben werden. So
wie nun der Kolben v herabtritt, so muß er, da dessen
Seiten luftdicht schließen, offenbar alle, in dem Cylinder B enthaltene Luft vor sich her treiben; diese Luft wird daher durch die
Klappe o getrieben werden, und wird sich in Blasen auf
die Oberflaͤche des Queksilbers begeben. Wenn der Kolben auf den Grund des
Cylinders gelangt, so wird der, in dessen Mitte befindliche, Zapfen die Klappe einen
halben Zoll weit herabdruͤken, und auf diese Weise wird jedes Theilchen Luft
durch das Queksilber emporsteigen. In diesem Zustande wird sich der Kolben in der
Stellung befinden, in welcher man den Kolben x in der
Zeichnung sieht; es wird ferner alle Luft ausgetrieben, und er mit Queksilber
umgeben seyn. Hierauf wird v emporgehoben und x herabgedruͤkt, wobei auf dieselbe Weise alle
Luft vor demselben ausgetrieben wird. So wie aber v
herabsteigt, so wird die Klappe o mittelst ihrer Feder
demselben folgen, bis sie den kegelfoͤrmigen Rand des Cylinders B beruͤhrt, und dabei eine kleine Menge
Queksilber einschließen, durch welche der Boden des Cylinders vollkommen geschlossen
seyn wird. Sollte die Klappe auch ein wenig schweißen, so koͤnnte doch bloß
Queksilber durch dieselbe dringen, was keinen Schaden bringen wuͤrde. Wird
dann der Kolben v wieder gehoben, so wird zwischen der Klappe o und dem Kolben v ein
vollkommen leerer Raum gebildet werden, bis v an der
Muͤndung der Roͤhre P voruͤber
gegangen, wo dann die Luft aus dem Recipienten R in
diesen leeren Raum eindringen wird. Hierdurch wird folglich die Luft in dem
Recipienten, indem sie sich in einem groͤßeren Raume verbreitet,
verduͤnnt werden; und da dieß bei jeder Umdrehung der Kurbel geschehen muß,
so muß auch ein bestaͤndiges Auspumpen oder eine fortwaͤhrende
Verduͤnnung der Luft in dem Recipienten Statt finden, indem bei jedem Stoße
alle Luft unter dem Kolben ausgetrieben wird. Wenn der luftleere Raum erreicht ist,
so wird der Hahn C geschlossen.
Ich habe eine Beschreibung der Cuthberson'schen Luftpumpe
gelesen, die zwar eine sehr sinnreiche Erfindung ist, allein wegen der großen
Zusammengeseztheit ihrer Theile sehr leicht in Unordnung geraͤth, und daher
viele Unkosten verursacht. Die Mendelssohn'sche Luftpumpe
ist zwar auch noch complicirt und kostspielig, aber doch einfacher; allein sie
treibt nicht alle, zwischen dem Kolben und dem oberen Ende des Cylinders befindliche
Luft aus, und kann daher als keine vollkommene Maschine betrachtet werden: denn die
geringe Menge comprimirter Luft wird hinreichen, um den Cylinder mit Luft von eben
so großer oder groͤßerer Elasticitaͤt zu fuͤllen, als die Luft
in dem Recipienten besizt, wenn kein weiteres Auspumpen Statt finden kann. Hierin
beruht auch der Fehler aller mir bekannten Luftpumpen, und aller Pumpen zur
Compression der elastischen Fluͤssigkeiten, mit Ausnahme der
erwaͤhnten hydropneumatischen Pumpe.
Der Apparat, welchen ich hier angab, wird wahrscheinlich die Aufgabe eines
fortwaͤhrenden Auspumpens vollkommen erfuͤllen, so lang
naͤmlich die Luft noch Elasticitaͤt genug besizt, um sich in den
Cylinder auszudehnen. Diese Luftpumpe laͤßt sich aber sogleich in einen
Luft- oder Gas-Verdichtungs-Apparat umwandeln, wenn man
entweder das Gefuͤge U losschraubt, und es mit
der Roͤhre T verbindet, die man an dieselbe
anpaßt, oder wenn man eine eigene Pumpenplatte anbringt, sobald die Verdichtung und
Auspumpung zu gleicher Zeit geschehen soll. Lezteres kann jedoch nicht empfohlen
werden, da die große Compression der Luft unter dem Kolben einen geringen Antheil
Luft durch die Liederung treiben, und dadurch die Bildung eines gehoͤrigen
luftleeren Raumes verhindern konnte. Sollen Gase comprimirt werden, so muß die
Roͤhre P mit einer anderen Roͤhre
verbunden werden, die von A, einem Gasbehaͤlter
oder einer pneumatischen Wanne kommt; und da jedes Theilchen Luft bei jedem Stoße
und unter jedem Druke aus dem Cylinder ausgetrieben wird, so kann die Compression
bis zu einem unbegraͤnzten Grade getrieben werden.
Anmerkung des Mechanic's Magazine
.
Die Pumpe, deren Hr. Witty im
Eingange erwaͤhnt, ist, wie wir vermuthen, jene, die der selige
erfindungsreiche David Gordon erfand, und die er Queksilber-Heber-Pumpe, nicht hydropneumatische Pumpe nannte.Wahrscheinlich verwechselte Hr. Witty Gordon's Pumpe mit Sam. Seaward's hydropneumatischer Pumpe zum
Zusammendruͤken der Gasarten und anderer elastischer
Fluͤssigkeiten, die unsere Leser im Polyt. Journale Bd. XV, S. 270 beschrieben und
abgebildet finden. Ueber die Gordon'sche Pumpe
vergleiche man auch Polyt. Journal Bd.
XIX, S. 161. A. d. Ueb.
Gordon's Pumpe wurde
fuͤr die Anstalten des tragbaren Gases, die derselbe zu London errichtete,
erfunden, und mehrere Jahre hindurch mit großem Vortheile benuzt, so daß wir hier
eine kurze Beschreibung dieser vortrefflichen Vorrichtung geben zu muͤssen
glauben.
Die Zeichnung Fig.
41 ist ein senkrechter Durchschnitt dieser Pumpe, wobei der Taucher (a) in jener Stellung gezeigt ist, die er hat, wenn er am
tiefsten herabgedrungen ist. Der Theil c ist mit Wasser
gefuͤllt, der dunklere Theil dd hingegen
mit Queksilber. Wenn der Taucher aufgezogen wird, so verbreitet sich das Wasser in
dem Raume, den derselbe einnahm; dadurch wird der Druk des Wassers vermindert, und
daher steigt die unterhalb befindliche Queksilbersaͤule in dem
laͤngeren Arme des Hebers, waͤhrend sie in dem kuͤrzeren Arme
herabsinkt, bis sie in beiden Armen gleiche Hoͤhe erreicht hat. In Folge
dieses Herabsinkens des Wassers in dem kuͤrzeren Arme oͤffnet sich die
Klappe e, und laͤßt eine Quantitaͤt Gas
von gewoͤhnlicher Dichtheit, die durch die Roͤhre f aus einem Gasbehaͤlter zustroͤmt,
eindringen. Wird nun aber der Taucher herabgedruͤkt, so wird das Gas durch
das hierdurch bewirkte Steigen des Queksilbers in dem kuͤrzeren
Heber-Arme zusammengedruͤkt, und durch die Entladungsklappe g getrieben, die sich in die Roͤhre h oͤffnet, durch welche das Gas in einen
gehoͤrigen Recipienten geleitet wird. Das Queksilber und das Wasser werden
mittelst des Trichters bei i in den Heber gebracht,
wobei die Muͤndung bei k zum Austritte der Luft
offen gelassen wird. Wenn die Pumpe ganz gefuͤllt ist, so wird diese Oeffnung
k durch einen Schraubenstift luftdicht verschlossen.
Ebenso wird dann in die Oeffnung i ein Stift geschraubt,
und Wasser daruͤber gebracht.In Nr. 438 des Mechanics's Magazine
erklaͤrterkaͤrt zwar ein Hr. K. C. die Luftpumpe des Hrn. Witty fuͤr eine rein theoretische
Erfindung, die in der Praxis untauglich seyn muͤsse; wir geben sie
jedoch dessen ungeachtet, da sie einige Dinge von praktischem Werthe zu
enthalten scheint. Hr. K. C. bemerkt, daß wenn die Klappen genau passen, es
eine unnuͤze Arbeit ist, in jedem Cylinder bei jedem Aufziehen des
Kolbens einen vollkommen leeren Raum hervorzubringen, bis der Kolben
uͤber die Muͤndung der Roͤhre P gestiegen ist; und daß wenn die Klappen nicht gut schließen, das
Queksilber dem Kolben so weit folgen wird, bis es dem
atmosphaͤrischen Druke das Gleichgewicht halten wird, so daß auf
diese
Weise der vermeintliche luftleere Raum mit Queksilber gefuͤllt seyn
wird. Hr. K. C. arbeitet selbst an einer verbesserten Luftpumpe, die er
bekannt machen will, wenn ihm seine Versuche mit derselben gelungen seyn
werden. A. d. Ueb.