Titel: Ueber eine Pumpe zur Compression oder Verdichtung der Gase, die nach der Theorie ausgeführt wurde, welche im J. 1829 den von De Montyon gegründeten Preis erhielt. Von Hrn. Thilorier.
Fundstelle: Band 44, Jahrgang 1832, Nr. IV., S. 12
Download: XML
IV. Ueber eine Pumpe zur Compression oder Verdichtung der Gase, die nach der Theorie ausgefuͤhrt wurde, welche im J. 1829 den von De Montyon gegruͤndeten Preis erhielt. Von Hrn. Thilorier. Aus dem Bulletin de la Société d'Encouragement. Septbr. 1830, S. 345. Mit Abbildungen auf Tab. I. Thilorier, Pumpe zur Compression oder Verdichtung der Gase. Theorie der Compensation oder Ausgleichung. Die Vervollkommnung, welche ich an den Instrumenten anbrachte, die bisher zur Compression oder Verdichtung der Gase angewendet wurden, besteht darin, daß ich in derselben Zeit, mit demselben Kraftaufwande und bei demselben Volumen Luft einen zehn und sogar hundert Mal groͤßeren Druk hervorbringe, als jener an der vollkommensten Luftpumpe ist. Es ist bekannt, daß man bei der gewoͤhnlichen Pumpe die Kraft, oder, was dasselbe ist, die Oberflaͤche der Kolben nicht vermindern kann, ohne dadurch in gleichem Verhaͤltnisse den Aufwand an Zeit zu erhoͤhen, d.h. daß man nothwendig entweder die Zahl der Stoͤße des Kolbens vermehren, oder dessen Bewegung laͤnger fortsezen muͤsse. Umgekehrt laͤßt sich aber auch nur auf Kosten der Kraft an der Zeit gewinnen. Aus der Wirkung, die man durch das neue System erhaͤlt, muß man nicht schließen, daß dieselbe durch die Kraft erzeugt wurde, denn dieß waͤre den Gesezen der Mechanik zuwider; allein ich fand eine sehr wesentliche Kraft darin, daß ich eine Zeit benuzte, welche bei der alten Maschine ganz und gar verloren ging. Die Unvollkommenheit der gewoͤhnlichen Compressionsmethode ist so groß, daß um einen Druk von 4 Atmosphaͤren zu erhalten, der Kolben bis auf 3/4 seiner Laufbahn herabsteigen muß, waͤhrend man mit weniger als dem dritten Theile dieses durchlaufenen Raumes 100, 1000 und 10,000 Atmosphaͤren hervorbringen kann. Durch eine gleichmaͤßige Vertheilung der Zeiten gelange ich zu dem, in der Praxis unermeßlichen Resultate, daß ich mit einem sich gleich bleibenden Gewichte einer einzigen Atmosphaͤre durch einen einzigen Kolbenzug zehn, hundert und tausend Atmosphaͤren hervorbringe, und daß ich sogar auf zehntausend Atmosphaͤren steigen koͤnnte, wenn es ein Gas gaͤbe, das ohne Veraͤnderung seiner Natur diese ungeheuere Reduction seines Volumens aushalten koͤnnte. Die Loͤsung dieses Problems liegt in der Versezung des Widerstandes, und in der ununterbrochenen Annaͤherung desselben gegen den Stuͤzpunkt waͤhrend der Zeiten des Laufes. Bei dem ersten Blike scheint es, daß man die hoͤchsten Grade von Druk, 1000 Atmosphaͤren z.B., durch die mechanische Versezung des Widerstandes erreichen kann: der Theorie nach gibt es nichts Einfacheres. Man braucht nur in Gedanken den Raum, der die Kraft von dem Stuͤzpunkte trennt, in 500 Theile zu theilen, wenn die Compensation durch das Gewicht Einer Atmosphaͤre geschehen soll; in 1000 Theile, wenn man diese Compensation mit dem Gewichte einer halben Atmosphaͤre, und in 4000 Theile, wenn man sie mit 1/8 Atmosphaͤre bewirken will. Sezt man nun voraus, daß dieser Zwischenraum 360 Millimeter betrage (er wird wohl schwerlich groͤßer seyn koͤnnen), so wuͤrde die Entfernung des Widerstandes von dem Stuͤzpunkte im ersten Falle nur 0,72 oder 2/3 Millimeter, im zweiten Kur 0,36 oder 1/3 Millim., und im dritten Falle nur 0,09 oder weniger als 1/10 Millim. betragen. In der Wirklichkeit kann aber die Compensation durch die einfache Versezung des Widerstandes nur bei den zehn ersten Atmosphaͤren mit Wirksamkeit geschehen; denn man erhaͤlt die Kraft nur auf Kosten des Durchmessers der Achse, mit welcher der Hebel artikulirt, d.h. das Instrument zur Compression wird in dem Maße schwaͤcher, in welchem die Kraft groͤßer wird. Wenn es aber nicht angeht, den Widerstand uͤber gewisse, ziemlich enge Graͤnzen hinaus zu versezen, so kann man ohne Nachtheil auf den Widerstand selbst wirken, indem man denselben ununterbrochen vermindert; denn die dynamische Wirkung der Verminderung des Widerstandes ist genau dieselbe, wie jene, die man durch Versezung des Widerstandes erhaͤlt. Ein conischer Cylinder, in welchem sich ein Kolben aus einer Substanz bewegen wuͤrde, die elastisch genug waͤre, um am Ende ihres Laufes eine 4000 Mal kleinere Oberflaͤche anzunehmen, als sie beim Beginne desselben hatte, wuͤrde vollkommen den Bedingungen einer genauen Compensation mit 1/8 Atmosphaͤre entsprechen. Wenn man nicht im Stande ist, durch einen einzigen Cylinder diese ununterbrochene Verminderung des Durchmessers des Kolbens zu erhalten, so kann man dasselbe Volumen Luft in mehreren Cylindern von ungleichem Durchmesser des Kolbens comprimiren; nur springt bei dieser Einrichtung die Compensation schnell von einem Cylinder auf den anderen uͤber, und erfordert, statt daß sie durch das anhaltende Gewicht Einer oder einer halben Atmosphaͤre bewirkt wird, die ganze Kraft, welche noͤthig ist, um das Gas des ersten Cylinders in den zweiten Cylinder, aus dem zweiten in den dritten n. s. f. zu treiben; diese Kraft ist um so großer, je weiter das Verhaͤltniß der Capacitaͤt der Cylinder zu einander entfernt ist. Bei einer Maschine, die nach dem Systeme mehrerer solidarischer Cylinder erbaut ist, besteht die Kraft, welche anzubringen ist, in dem Gewichte, welches erfordert wird, um dem Druke auf einen jeden der Kolben das Gleichgewicht zu halten, und das Product ist der Druk, oder die Zahl der Atmosphaͤren, welche dieser Druk vorstellt, auf die zweite, dritte oder vierte Potenz erhoben, je nachdem man das Gas zwei, drei oder vier aufeinander folgenden Compressionen unterwirft. Man kann mithin auf eine mechanische oder auf eine statische Weise zur Compensation gelangen. Im ersten Falle betraͤgt das Anfangs- oder Grundgewicht (poids initial), das dem Widerstande zu allen Zeiten das Gleichgewicht halten muß, nur die Haͤlfte oder den vierten Theil einer Atmosphaͤre, wo dann dessen Wirkung auf eine kleine Zahl von Atmosphaͤren beschraͤnkt ist; im zweiten Falle beginnt der Druk hoͤher und mit weniger Sparsamkeit, geht aber ohne Vermehrung oder Erhoͤhung bis ins Unendliche fort. Die Verbindung dieser beiden Verfahrungsweisen bildet den Hauptgegenstand dieser Abhandlung. An der Maschine, die ich nach diesem doppelten Grundsaze baute, wuͤrde ein Gewicht von Einer Atmosphaͤre, das auf das Ende der Kurbel wirkt, einen Druk von zehntausend Atmosphaͤren hervorbringen. Als ich mich im Jahre 1829 um den Preis aus der Mechanik, den de Montgon stiftete, bewarb, konnte ich der Maschine noch nicht alle die Vollkommenheit geben, deren sie faͤhig ist; die AkademieDer Verfasser wurde schon im J. 1829 fuͤr diese Maschine mit dem Preise gekroͤnt, erhielt aber im J. 1830 neuerdings den Preis aus der Mechanik fuͤr die Verbesserungen, die hier beschrieben sind. zeigte sich daher mehr wegen der vollkommenen Neuheit der Theorie, als wegen der Maschine selbst, gnaͤdig gegen mich, indem sie den großen Einfluß erkannte, den diese Theorie auf die Vervollkommnung der Mechanik in ihrer Anwendung auf die Compression elastischer Fluͤssigkeiten haben koͤnnte und muͤßte. Diese Maschine, die zur Demonstration gut ist, hatte zwei Nachtheile, wie man sich durch Betrachtung von Fig. 2 uͤberzeugen kann, wenn man annimmt, daß statt des Drehapparates ABCE ein einfacher Hebel angebracht waͤre. Erster Nachtheil. Die Maschine wird durch einen Hebel von 15 Fuß Laͤnge, dessen Gebrauch sehr unbequem ist, in Bewegung gesezt; die Vertheilung der Kolben auf beiden Seiten des Stuͤzpunktes und die Zahl dieser Kolben erfordern eine sehr schwere Grundmauer und einen kostspieligen Bau. Diesem Nachtheile hat der Erfinder durch eine Einrichtung abgeholfen, in deren Folge sich sein System leicht auf die verschiedenen Kuͤnste und Zweige der Industrie anwenden laͤßt. Fig. 1 zeigt eine Drehpumpe mit statischer Compensation, an welcher ein einziger Cylinder das Geschaͤft von zwei ungleichen Pumpenstiefeln versieht. Diese Vereinfachung hat nicht bloß in Hinsicht auf die Wohlfeilheit und Leichtigkeit des Apparates, der leicht tragbar ist, einen großen Vortheil, sondern sie gewaͤhrt auch noch dadurch einen eben so großen Vortheil, daß sie sich selbst als Abkuͤhler dient. Man weiß naͤmlich, daß sich bei der Compression eine sehr große Hize entwikelt, die das Leder des Kolbens schnell zu Grunde richtet, und den Widerstand vermehrt, so daß ein groͤßerer Aufwand von Kraft noͤthig wird. Um diesem Nachtheile, der an meiner Pumpe vom Jahre 1829 in vollem Maße vorhanden ist, abzuhelfen, muß man den Stiefel der Pumpe in Wasser tauchen, welches an der Maschine, die Fig. 2 und 3 dargestellt ist, bestaͤndig erneuert werden muß. Die ringfoͤrmige Einrichtung des zweiten Raumes, der zwischen dem Cylinder selbst und der Kolbenstange gebildet wird, bringt die Luft mit einer metallischen, sehr weiten Oberflaͤche in Beruͤhrung; uͤberdieß wird der Kolben, der die innere Wand des ringfoͤrmigen Raumes bildet, jedes Mal so oft er sich uͤber den Cylinder erhebt, durch die aͤußere Luft abgekuͤhlt, indem er einen Theil des Waͤrmestoffes abgibt, der sich an seiner Oberflaͤche abgesezt hatte. Eine nach diesem Grundsaze erbaute Maschine comprimirte in einer Stunde 1 1/2 Kilogrammen Luft auf 40 Atmosphaͤren, ohne sich merklich zu erhizen. Zweiter Nachtheil. Der zweite Uebelstand an meiner ersten Maschine war, daß sie den Grundsaz, auf welchem sie beruht, nicht in der vollen Entwikelung, die er zulaͤßt, zeigte; sondern daß sie die Compensation roh und sprungweise, und von einem Druke von 10 Atmosphaͤren ausgehend, bewirkte. Fig. 5 und Fig. 2 stellen das System in seiner ganzen Vollendung dar: die Compensation geschieht in demselben durch das Gewicht einer halben Atmosphaͤre ohne Luͤke und auf eine gleichfoͤrmige Weise. Dieses Resultat war bloß dadurch zu erreichen, daß man mit der urspruͤnglichen Maschine eine ganz verschiedene Vorrichtung verband, die sich auch auf die gewoͤhnliche Pumpe anwenden laͤßt, im Falle der Druk nicht uͤber 10 Atmosphaͤren betragen muͤßte, und die die compensirende Wirkung durch die mechanische Annaͤherung des Widerstandes an den Stuͤzpunkt hervorbringt. Durch diese Verbesserung vermindere ich den Kraftaufwand von 10 Menschen, den meine erste Maschine erforderte (die nach dem Berichte des Hrn. Navier uͤber dieselbe bei einem Druke von 1000 Atmosphaͤren so viel bewirkte, als wenn 300 Menschen an einer gewoͤhnlichen Pumpe gearbeitet haͤtten), auf den Kraftaufwand eines einzigen Menschen! Dieses Resultat erreichte ich durch eine neue Schneke mit Wechselbewegung, mit der ich mich zuerst beschaͤftigen will. Drehpumpe mit einer Schneke. (Fig. 5 und Fig. 2.) Der Grundsaz, auf welchem die neue Wechselbewegung beruht, ist bloß eine Modification der Schneke der Uhrmacher, der ich eine abwechselnde Bewegung gab. Eine Schneke oder Spirale, deren Elemente mit dem Geseze von Mariotte uͤbereinstimmen, und aus welcher sich eine Kette aufrollt, die an dem Hebel, der den Kolben bewegt, befestigt ist, schien mir die Bedingung eines Triebrades zu ersezen, dessen Durchmesser waͤhrend des Laufes des Hebels abnaͤhme. Die Anwendung der Schneke als Mittel, um eine abwechselnde Bewegung in eine drehende umzuwandeln, erforderte jedoch mehrere Bedingungen. 1) Da der Zug des Hebels auf beiden Seiten geschieht, und da die Schneke nur nach einer Richtung, d.h. wenn sie vom groͤßeren Durchmesser auf den kleineren uͤbergeht, nuͤzlich wirkt, so muͤssen nothwendig zwei solche Schneken angebracht werden: eine um den Hebel herabzulassen, und eine um denselben zu heben. 2) Da dieselben einander mit den Scheiteln gegenuͤberstehen, und da sie in gleicher Richtung fortgerissen werden, so muͤssen sie umgekehrt verfertigt werden. 3) endlich, da ihr Gang nicht gleichfoͤrmig ist, und da sie einander aus diesem Grunde nicht gegenseitig fuͤhren koͤnnen, so muͤssen sie vollkommen unabhaͤngig von einander seyn, und dabei doch ihre Function in vollkommener Uebereinstimmung verrichten; die eine muß sich aufrollen, waͤhrend sich die andere abrollt, und umgekehrt. Diese complicirte Wirkung wird an jeder der Schneken durch ein Triebrad und durch ein zur Haͤlfte gezaͤhntes Rad hervorgebracht. Dieses Rad, welches vier Mal groͤßer ist, als das Triebrad, macht eine Umdrehung, waͤhrend jenes deren vier macht, naͤmlich: zwei um die Kette aufzurollen, wenn es in den gezahnten Theil eingreift, und zwei in umgekehrter Richtung, wenn es, da es nicht mehr in die Verzahnung eingreift, frei ist, und dem Zuge des Hebels folgt, der nun von der anderen Schneke mit fortgerissen wird. Die Vertheilung der Zaͤhne auf den zwei Raͤdern, die die zwei Triebraͤder fuͤhren, ist so, daß in dem Augenblike, wo der lezte Zahn des einen Rades sich losmacht, der erste Zahn des anderen Rades sich des Triebrades bemaͤchtigt, so daß dasselbe auf den Punkt zuruͤkgefuͤhrt wird, von dem es ausging. Damit immer dieselben Zaͤhne einander begegnen, bewegt ein auf der Welle der Schneke gezogener Schraubengang eine Schraubenmutter, die sich bei ihrer zweiten Umdrehung gegen den Baken des Triebrades stemmt, und mithin dieses hindert, den bestimmten Punkt, an welchem das Eingreifen der Zaͤhne Statt haben muß, zu uͤberschreiten. Die beiden Raͤder mit abwechselndem Eingreifen sind an einer und derselben Achse angebracht, und eben diese Achse traͤgt auch ein Rad, das von dem Triebrads der Kurbel gefuͤhrt wird. Dieses Triebrad, das vier Mal kleiner ist als das Rad, macht vier Umdrehungen, waͤhrend die beiden Schneken sich auf- und abrollen, und waͤhrend der Hebel steigt und faͤllt. Zu bemerken ist, daß die Kette, die am Anfange des Laufes, wenn der Widerstand Null ist, ein wenig schief laͤuft, sich in dem Maße mehr und mehr dem Senkrechten naͤhert, in welchem der Widerstand zunimmt. Was die Schneke betrifft, so muß die Aufwikelung derselben an der Stelle der Articulation der Kette genau den Lauf des Kolbens darstellen. Die Elemente ihrer Einrichtung haͤngen von der Natur der Compensation ab, die ihren Ausgangspunkt hoͤher oder niederer an dem Maßstabe des Drukes haben kann. Je kleiner das Gewicht seyn wird, dessen Versezung die Compensation bewirkt, um so fruͤher wird es sich der Achse der Schneke naͤhern muͤssen, und um so weniger Glieder wird es folglich in der Progression geben; dieß wuͤrde nicht der Fall seyn, wenn der Lauf sehr groß waͤre, oder wenn der Durchmesser der Achse der Schneke ins Unendliche vermindert werden koͤnnte. Die Wahl der Compensation haͤngt von dem Druke ab, bis zu welchem man gelangen will. Bei 1/12 Atmosphaͤre mit vier Cylindern, deren Raumverhaͤltniß in diesem Falle nicht groͤßer seyn darf als wie 1 zu 2, koͤnnte die Compensation nur 16 Atmosphaͤren, die vierte Potenz von 2, erreichen. Bei einer halben Atmosphaͤre, und unter Voraussezung einer Reihe von Cylindern, die sich wie 1 zu 10 zu einander verhielten, wuͤrde die Einwirkung der Schneke auf zwei Kolben 100, die Einwirkung auf drei 1000, und jene auf vier Kolben 10,000 Atmosphaͤren geben; denn, wie gezeigt wurde, ist der aͤußerste Druk das Product des Drukes eines jeden Kolbens, so oft mit sich selbst multiplicirt, als dieser Druk wiederholt wird. Ist die Große der Schneke ein Mal bestimmt, so handelt es sich nur mehr darum, die Momente des Widerstandes in den Zeiten des Laufes zu kennen, und denselben die Elemente des Hebels unterzuordnen. Die Berechnung der dynamischen Wirkung der Schnekenpumpe, die ich so eben beschrieben, hat die Compensation bei einer halben Atmosphaͤre zur Basis. Dynamische Wirkung der Pumpe mit einer Schneke. Das Triebrad der Kurbel wirkt auf das Triebrad der Schneke mittelst des Rades mit abwechselnder Verzahnung: da diese beiden Triebraͤder gleichen Durchmesser haben, so ist das Resultat der mechanischen Vorrichtung dasselbe, als wenn die Kraft der Kurbel direct auf die Achse der Schneke angebracht, und als wenn die Kette an einem der Punkte des Winkelarmes der Kurbel selbst befestigt waͤre. Der Befestigungspunkt der Kette kann naͤher bei der Drehungsachse angebracht, oder weiter von derselben entfernt seyn, ohne daß es noͤthig waͤre, das Gewicht, welches den Hebel bewegt, zu erhoͤhen oder zu vermindern, nur wird der Zug der Kette mehr oder weniger schief seyn; die Verminderung der Kraft, die aus dieser Schiefheit des Zuges entspringt, hat jedoch einen so geringen Werth, daß es nicht noͤthig ist, dieselbe in Anschlag zu bringen. – Sezen wir, daß das Gewicht einer Atmosphaͤre 48 Kilogrammen auf den Kolben betrage; daß dieses Gewicht durch die Verlaͤngerung des Wagbalkens, an welchem die Kette aufgehangen ist, auf 24 Kilogrammen reducirt werde, und daß das Gewicht, das zur Bewirtung des Zuges bestimmt ist, nur eine halbe Atmosphaͤre, mithin 12 Kilogrammen betrage, so wird dieses Gewicht den, Kolben bis zu dem Punkte sinken machen, an welchem die Schnellkraft der Luft dem Gewichte einer halben Atmosphaͤre gleich seyn wird, d.h. bis auf den dritten Theil seines Laufes. Sezen wir aber, daß in dem Maße als der Kolben abwaͤrts steigt, das Gewicht sich der Achse der Kurbel naͤhert, so daß in dem Augenblike, in welchem der Kolben die Haͤlfte seines Laufes durchgangen hat, das Gewicht die Haͤlfte des Zwischenraumes einnimmt, der ihn am Anfange seines Laufes von dem Stuͤzpunkte trennte, so wird das Resultat dasselbe seyn, als wenn das Gewicht verdoppelt worden waͤre. Der Widerstand, der Anfangs nur eine halbe Atmosphaͤre betrug, wird mithin dem Druke Einer Atmosphaͤre das Gleichgewicht halten, den der Kolben in der Mitte seines Laufes erleidet. Bei 3/4 des Laufes desselben wird der Druk drei Atmosphaͤren betragen. Damit ein Grund- oder Anfangsgewicht von 12 Kilogrammen oder einer halben Atmosphaͤre drei Atmosphaͤren das Gleichgewicht halte, muß der Widerstand in derselben Zeit, in welcher der Kolben diesen Theil seines Laufes zuruͤklegt, sich auf 5/6 des Raumes begeben, welcher im Principe zwischen dem Widerstande und dem Stuͤzpunkte existirte. Bei 9/10 des Laufes betraͤgt der Druk auf den Kolben 9 Atmosphaͤren; damit aber ein Gewicht von einer halben Atmosphaͤre den Kolben bis dahin bringe, ist es hinlaͤnglich, daß er der Achse der Kurbel 18 Mal naͤher ist, als er es am Anfange des Laufes war. Ich seze voraus, daß der Kolben in einem, an seiner Basis geschlossenen, Cylinder nach dieser Hypothese abwaͤrts steige. Die Momente des Drukes sind jedoch in der Hypothese eines Kolbens, der die Luft in einen Behaͤlter treibt, verschieden. In diesem Falle ist das Verhaͤltniß der Momente unter einander nicht veraͤndert, bloß die Grade des manometrischen Maßstabes haben sich vergroͤßert. – Nach diesem Geseze nun geschieht die Versezung des Widerstandes durch das Aufrollen der Kette auf die Schneke. Wenn die Laͤnge der Kurbelstange, die die Schneke bewegt, nicht den großen Durchmesser der Schneke uͤberstiege, so brauchte man, um die Compensation einer halben Atmosphaͤre hervorzubringen, ein gleichfoͤrmiges Gewicht von 12 Kilogrammen; allein durch die Verlaͤngerung dieses Winkels wird dieses Gewicht am Ende der Kurbel auf den dritten Theil oder auf 4 Kilogrammen vermindert. Mithin wird ein Gewicht von 4 Kilogrammen, das einem Gewichte einer halben Atmosphaͤre gleichkommt, hinreichen, um auf directe Weise einen Druk von 10 Atmosphaͤren, und durch Einwirkung auf zwei oder drei Kolben einen Druk von 100 und 1000 Atmosphaͤren hervorzubringen. – Um die Ersparniß, die sich aus der Anwendung einer Pumpe mit Schneken ergibt, besser schaͤzen zu koͤnnen, muß man untersuchen, mit welchem Kraftaufwands man mit den verschiedenen gewoͤhnlichen Pumpen dasselbe Resultat erreichen koͤnnte. Wir wollen voraussezen, daß waͤhrend des Aufsaugens und des Hinauftreibens ein Volumen Luft auf denselben Grad von Compression gebracht werde; wir wollen ebenso einen gleichen Lauf der Kolben annehmen, deren Durchmesser jenem des ersten Kolbens der Pumpe mit einer Schneke oder Spirale aͤhnlich ist. Da das Gewicht einer Atmosphaͤre auf diesen Kolben 48 Kilogrammen betraͤgt, so werden zu dem directen Druke auf einen gewoͤhnlichen Kolben bei       5 Atmosphaͤren      240 Kilogrammen bei     10        –      480          – bei   100        –   4,800          – bei 1000        – 48,000          – erfordert werden. Wirkt man aber auf das Ende eines Hebels, so werden diese Gewichte in dem Verhaͤltnisse abnehmen, in welchem die Kraft erhoͤht worden seyn wird. Wird hingegen die abwechselnde Bewegung durch eine drehende ersezt, so ist diese Schaͤzung nicht so einfach, wie bei der Anwendung eines Hebels auf den Kolben. – Es gibt zwei Mittel um die drehende Bewegung hervorzubringen; man bezwekt sie erstens durch ein Triebrad, das in eine Zahnstange eingreift, oder, was dasselbe ist, durch eine Trommel, auf die sich eine Kette aufrollt; oder zweitens durch eine Kurbel oder durch ein excentrisches Rad. – Der Lauf betraͤgt an der Stelle, an welcher sich die Kette auf die Spirale aufrollt, 442 Millimeter; die Spirale macht zwei Umdrehungen um sich selbst: ein Cylinder oder ein Triebrad, welches gleichfalls zwei Umdrehungen macht, muß also, um den Wagbalken 442 Millimeter weit zu treiben, 72 Millimeter des Durchmessers oder 36 Millimeter des Halbmessers durchlaufen; der Arm der Kurbel, der die Spirale bewegt, ist 360 Millimeter lang. Das Gewicht einer Atmosphaͤre, welches, wie wir gesehen haben, an dem Ende des Wagbalkens 24 Kilogrammen betraͤgt, wird also an dem Ende der Kurbel um das Zehnfache weniger, d.h. 2,400 Kilogrammen ausmachen. Um die dynamische Wirkung einer solchen Pumpe zu erhalten, braucht man bloß dieses Gewicht von 2,400 Kilogr. mit der Zahl der Atmosphaͤren zu multipliciren, die der Druk bezeichnet. Man wird fuͤr       5 Atmosphaͤren     12 Kilogrammen fuͤr     10         –     24         – fuͤr   100         –   240         – fuͤr 1000         – 2400         – erhalten. Bei einer Drukpumpe, an welcher die Drehung durch eine Kurbel oder durch ein excentrisches Rad bewirkt wird, muß die Kraft, die angewendet werden muß, auf eine andere Weise berechnet werden. Der Durchmesser des Kreises, den die Kurbel beschreibt, stellt den Lauf des Kolbens vor; der Arm der Kurbel wird mithin 221 Millim. lang seyn; da aber der Arm der ersten Kurbel zwei ganze Umdrehungen machen muß, bis die zweite Kurbel die Haͤlfte ihres Kreises beschreibt, so wird die dynamische Wirkung am Ende der Kurbel eben so groß seyn, als sie seyn wuͤrde, wenn der Arm der zweiten Kurbel vier Mal kuͤrzer waͤre, als er wirklich ist, d.h. wenn er 55 Millim. lang waͤre; das Verhaͤltniß mit der Kurbel wird wie 55 zu 360 oder wie 1 zu 6,5 seyn. Das Gewicht einer Atmosphaͤre wird mithin bei einer gewoͤhnlichen Pumpe mit Kurbel oder mit excentrischem Rade 3,700 Kilogr. betragen. Um den Druk auszumitteln, ist es hier nicht genug, so wie bei einer Pumpe mit Triebrad oder Trommel, dieses Gewicht mit der Zahl der Atmosphaͤren zu multipliciren; denn, obschon sich das Verhaͤltniß des Winkelarmes des excentrischen Rades zum Arm der Kurbel auf keine Weise aͤndert, so entsteht doch aus der Schiefheit, des Ganges am Ende des Kurbelarmes eine Vergroͤßerung des Laufes, welche die dynamische Wirkung in einem bestimmten Verhaͤltnisse erhoͤhen muß. Wenn diese Vermehrung das directe Verhaͤltniß des Widerstandes befolgen wuͤrde, so haͤtte man, wenn man von der ersten Atmosphaͤre ausgeht, eine genaue Compensation; allein es ist dem nichts weniger als so, sondern die dynamische Wirkung der Kurbel steht weit unter jener, welche ein Triebrad hervorbringt, das in ein Zahneisen eingreift. Dieß ist gegen die allgemein angenommene Meinung. Bei niedrigem Druke, z.B. bei einem Druke unter 5 Atmosphaͤren, ist das oͤkonomische Resultat in beiden Faͤllen, d.h. bei einer Maschine mit Zahneisen und einer Maschine mit Kurbel beinahe gleich, indem hier ihre ganze Wirkung mit ihrer ganzen Kraft nur auf eine geringe Zahl von Atmosphaͤren ausgeuͤbt wird. Ein rechtwinkeliges Dreiek, an welchem eine der Seiten den Lauf des Kolbens darstellt, und dessen Hypothenuse die Sehne des Bogens ist, der von der Kurbel in den verschiedenen Zeiten des Laufes durchlaufen, wird, ein solches Dreiek, sage ich, ist das graphische Mittel, das ich benuzte, um die Kraft zu berechnen, die angewendet werden muß, um den Widerstand in der Hypothese verschiedener Grade von Druk zu uͤberwinden. Diese Berechnung gibt fuͤr       5 Atmosphaͤren      12,700 Kilogrammen fuͤr     10         –      27,700         – fuͤr   100         –    297,500         – fuͤr 1000         – 3,515,400         – Folgende Tabelle gibt auf einen Blik eine Uebersicht der dynamischen Wirkung der verschiedenen neuen Pumpen im Vergleiche mit jener der gewoͤhnlichen Pumpe. Textabbildung Bd. 44, S. 21 Vergleichende Tabelle der dynamischen Wirkung verschiedener Pumpen; Neue Pumpe; mit einem Hebel, welche die Kraft auf den sechsten Theil reducirt. (Die Compensation beginnt erst bei 1/10 Atmosphaͤre.) Dieß ist die Pumpe vom J. 1829; mit Kurbel (eine Verbesserung der ersten); mit Spiralen (eine andere Verbesserung); Gewoͤhnliche einfache Pumpe mit einem Hebel, auf 1/6; mit einem Triebrade oder einer Trommel; mit einer Kurbel; Gewoͤhnliche Pumpe mit doppelter Wirkung mir einem Hebel, auf 1/6; mit einer excentrischen Kurbel; Bei 5 Atmosphaͤren; beim Steigen d. Kolbens 0 Kil.; Sinken; 40 K. beim Steigen des Kolbens; 40 K. Sinken Die Zahlen in dieser Tabelle geben bloß den, von der Theorie angezeigten Druk, ohne Ruͤksicht auf die Reibung, die man hier uͤbergehen darf, da sie bei beiden Systemen beinahe gleich ist. Nicht so verhaͤlt es sich aber mit der Vermehrung des Drukes, welche durch die mehr oder weniger erhoͤhte Temperatur, die sich waͤhrend des Drukes selbst entwikelt, hervorgebracht wird. Die Einrichtung, die ich getroffen habe, und deren Beschreibung folgen wird, gewaͤhrt in dieser Hinsicht dem neuen Systeme einen großen Vorzug vor dem alten. Pumpe mit statischer Compression und einem einzigen Cylinder. (Fig. 6.) An dieser Pumpe verrichtet ein und derselbe Cylinder die Functionen zweier Cylinder, von denen der eine eine zwei Mal, drei Mal oder zehn Mal groͤßere Capacitaͤt, als der andere haͤtte. Dieses Resultat erhalte ich dadurch, daß ich die Luft, in dem Maße als sie von dem Kolben fortgetrieben wird, in den Raum gelangen lasse, der sich hinter dem Kolben bildet; die Kolbenstange ist es also, welche durch ihren groͤßeren oder kleineren Durchmesser das Verhaͤltniß dieser beiden koͤrperlichen Inhalte oder CapacitaͤtenDer Kuͤrze halber wollen wir im Laufe dieses Aufsazes den Ausdruk Capacitaͤt beibehalten.A. d. Ueb. regulirt. Diese Kolbenstange reibt sich in einer ledernen Buͤchse, die jener bei den hydraulischen Pressen aͤhnlich ist, und der Luft keinen Durchgang gestattet. Dieser Cylinder wiegt sich so auf zwei Zapfen, daß die Kolbenstange, welche von einem excentrischen Rade gefuͤhrt wird, denselben frei und ohne Kraftaufwand begleiten kann. Der Recipient oder Behaͤlter ist hier auf einem der Zapfen angebracht, welcher zu diesem Behufe mittelst einer Klappe, die sich am oberen Theile dieses Raumes oder dieser Capacitaͤt befindet, und die sich von Innen nach Außen oͤffnet, mit der zweiten Capacitaͤt communicirt. Soll der Recipient fest stehen, und sich nicht mit dem Cylinder wiegen, so kann eine kupferne oder bleierne, etwas biegsame und spiralfoͤrmige Roͤhre, die den Schwingungen nachgibt, als Verbindungsstuͤk zwischen dem Behaͤlter und dem Stiefel der Pumpe dienen. Eine Klappe, die sich von Außen nach Innen oͤffnet, und die an dem unteren Theile des Cylinders angebracht ist, erfuͤllt die Aufgabe, das Gas in die erste Capacitaͤt zu leiten. Eine andere, an der Basis des Kolbens selbst befindliche, Klappe leitet das Gas in dem Maße in die zweite Capacitaͤt, in welchem es aus der ersten getrieben wird. Das Gas koͤnnte eben so gut auch durch einen der Zapfen hineingeleitet werden; dieser muͤßte jedoch zu diesem Zweke mit einer Klappe, die sich von Außen nach Innen oͤffnet, versehen seyn. Die dynamische Wirkung der Maschine berechnet sich durch die Kraft, welche noͤthig ist, um das Gas der ersten Capacitaͤt in der zweiten zu comprimiren, und diese Kraft folgt dem, durch Hie Wirkung der Excentricitaͤt modificirten, Verhaͤltnisse der Capacitaͤt. Da nun die Capacitaͤten an der Pumpe, welche ich beschreibe, sich wie 1 zu 5 verhalten, so befolgt auch der Druk dieses Verhaͤltniß, und nimmt man dieselben Bedingungen des Laufes und der Oberflaͤche wie an dem anderen Apparate an, so erhaͤlt man als das Gewicht, welches die Kraft bezeichnet, die noͤthig ist um den Kolben an das Ende seines Laufes zu bringen, 12,7 Kilogr. weniger 3,7 Kilogr. (dem Gewichte der atmosphaͤrischen Luft) = 8 Kilogr. (Siehe die Tabelle.) Man kann, ohne irgend etwas an der Einrichtung zu aͤndern, an derselben Achse auch noch einen zweiten Stiefel anbringen, so daß man auf diese Weise vier Capacitaͤten erhaͤlt. Diese beiden Pumpenstiefel von ungleichen Durchmessern wuͤrden so mit einander communiciren, daß die Luft nur dann in den zweiten Stiefel gelangt, wenn sie in dem ersten bereits eine doppelte Compression erlitten hat. Aus dieser Einrichtung ergibt sich nicht bloß eine groͤßere Leichtigkeit, ein weniger laͤstiges Volumen und ein weniger kostspieliger Bau, sondern sie gewaͤhrt auch noch andere Vortheile. Der vorzuͤglichste derselben ist, daß dadurch die metallische Oberflaͤche, welche mit dem Gase in Beruͤhrung kommt, bedeutend vergroͤßert wird, und daß, bei einer laͤnger fortgesezten Arbeit, die Erhoͤhung der Temperatur beinahe null und nichtig wird, indem der Waͤrmestoff, waͤhrend er sich durch die Compression entwikelt, nach Außen abgegeben wird. Dieß erfolgt nicht in demselben Maße, wenn man auf mehrere Kolben wirkt, wie dieß bei meiner ersten Pumpe der Fall war, oder wenn man, wie bei der gewoͤhnlichen Pumpe, auf einen einzelnen oder isolirten Kolben wirkt. Ueber die Wirkung, die durch dieses neue Verfahren hervorgebracht wird, kann man sich leicht genaue Rechnung stellen. Sezen wir z.B., daß ein Volumen Luft auf den zehnten Theil reducirt werden soll; daß der Durchmesser des Cylinders und der Lauf des Kolbens 0,100 Millim. betrage, so muß, um die ringfoͤrmige Capacitaͤt, in welche das Volumen der Luft gedruͤkt werden muß, in die gehoͤrigen Umstaͤnde zu bringen, der, aͤußere Durchmesser des Kolbens 0,095 Millim. betragen. Um die metallische Oberflaͤche, die mit dem, auf 1/10 seines Volumens gebrachten. Gase in Beruͤhrung steht, zu finden, braucht man nur den Umfang dieser beiden Durchmesser mit 0,100 Millim., wodurch der Lauf bezeichnet ist, zu multipliciren: dieß gibt mithin fuͤr die Oberflaͤche des Cylinders 31,415 Quadrat-Millimeter und fuͤr die Oberflaͤche des Kolbens 29,845 –––––                               Total-Oberflaͤche 61,260. Wuͤrde die Compression, wie an meiner Pumpe vom Jahre 1829, in zwei isolirten Cylindern geschehen, von denen der zweite eine 10 Mal geringere Capacitaͤt haͤtte als der erste, oder, was dasselbe ist, dessen Flaͤcheninhalt sich zum Flaͤcheninhalte des ersten wie 1 zu 10 verhalten wuͤrde, so wuͤrde der innere Durchmesser des kleinen Cylinders 0,031 Millim., und die metallische, mit dem Gase in Beruͤhrung stehende, Oberflaͤche 9,974 Quadrat-Millimeter betragen. Das Verhaͤltniß der Oberflaͤche ist mithin in diesen beiden Faͤllen beilaͤufig wie 1 zu 6. Ein anderer Vortheil der neuen Einrichtung besteht darin, daß die, von der Kolbenstange gebildete. Wand abwechselnd mit dem comprimirten Gase und mit der atmosphaͤrischen Luft in Beruͤhrung tritt, und an diese leztere einen Theil des Waͤrmestoffes abgibt, der sich auf ihrer Oberflaͤche ablagerte, und nicht Zeit hatte in die Metallschichte einzudringen. Geschaͤhe der Druk, wie bei der gewoͤhnlichen Pumpe in einem einzigen Cylinder, so wuͤrde das, auf den zehnten Theil reducirte, Volumen Luft im Cylinder eine Schichte von 0,010 Millim. bilden, deren metallische Oberflaͤche 3,141 Quadrat-Millimeter betruͤge, oder die sich, wenn man die gewoͤhnliche Pumpe mit der verbesserten vergleicht, wie 1 zu 20 verhielte, waͤhrend dieses Verhaͤltniß bei der Pumpe mit zwei ungleichen Cylindern, die ich im Jahre 1829 vorlegte, nur wie 1 zu 3 ist. Ich muß bemerken, daß ich bei der Berechnung der Oberflaͤchen den Flaͤcheninhalt der Basis des Kolbens und der Basis des Cylinders nicht in Rechnung brachte. Diese Umstaͤnde sind in den beiden ersten Faͤllen ziemlich gleich; in der Hypothese der gewoͤhnlichen Pumpe ist aber die Oberflaͤche um 1/10 kleiner, wodurch die Wirkung, die die Beruͤhrung der Oberflaͤchen hervorbringt, um eben so viel kleiner wird. Die Wichtigkeit dieser Verbesserung ergibt sich, wenn man beruͤksichtigt, daß die Erhoͤhung der Temperatur einer Seits das Leder schnell zerstoͤrt, indem sie dasselbe austroknet, die Reibung sehr stark macht, und das Oehl, das die Oberflaͤchen schluͤpfrig erhalten soll, zersezt; und anderer Seits die Spannung des Gases, und mithin den noͤthigen Kraftaufwand bedeutend erhoͤht. Es ist bekannt, daß durch die Reduction eines Volumens Luft auf seinen zehnten Theil so viel Waͤrmestoff entwikelt wird, als erforderlich ist, um dessen Temperatur bis auf 440° steigen zu machen. Man weiß ferner auch, daß das Volumen eines Gases sich bei jedem Grade Waͤrme um 1/226,67 seines Volumens bei 0 vergroͤßert, und daß folglich, wenn die Temperatur auf 226°,67 stiege (was leicht geschehen koͤnnte), der Widerstand oder der Druk verdoppelt wuͤrde, indem dann das Volumen der Luft gerade doppelt so groß seyn wuͤrde, als es am Anfange war. Um nun diesem Nachtheile abzuhelfen, muß man, wenn man mit einer gewoͤhnlichen Drukpumpe arbeitet, den Cylinder in ein Gefaͤß mit Wasser tauchen, und dieses Wasser muß bestaͤndig erneuert werden. In diese Nothwendigkeit ist man auch bei jenen Pumpen versezt, in welchen die doppelte Compression in zwei isolirten Cylindern hervorgebracht wird. Das Laͤstige und Bindende eines solchen Apparates ist eben so einleuchtend, wie die Vereinfachung klar ist, die ein Apparat darbietet, der keines Abkuͤhlens bedarf. Ich comprimirte mit einer, nach dem neuen Principe erbauten. Pumpe mit Huͤlfe eines Menschen in einer Stunde 1 1/2 Kilogrammen Luft auf 40 Atmosphaͤren, ohne daß die Temperatur des Stiefels der Pumpe merklich erhoͤht worden waͤre. Schluß. Bei den alten Pumpen nimmt die Kraft mit dem Druke zu. Bei der neuen Pumpe hingegen wuͤrde ein gleichfoͤrmiges Gewicht von einer halben Atmosphaͤre, welches auf das Ende einer Kurbel wirkt, hinreichen, um den Druk weit uͤber die Glaͤnzen hinaus zu erheben, bei welchen die Gase aufhoͤren comprimirbar zu seyn. Bei 1000 Atmosphaͤren ist das Verhaͤltniß des Kraftaufwandes in derselben Zeit und bei gleichem Volumen, vorausgesezt, daß alle Umstaͤnde ganz gleich sind, wie 8 Kilogr. zu 1200 Kilogr. oder wie 1 zu 150. (Siehe die Tabelle und die ihr vorausgehende Erklaͤrung.) Die Ersparung im Baue allein, in so fern sie den Widerstand und die Kraft betrifft, die man dem Instrumente nothwendig geben muß, damit es z.B. die Gewalt von 1000 Atmosphaͤren aushalten kann, wuͤrde hinreichen, um den neuen Pumpen bei weitem den Vorzug vor den alten zu geben. Die Kraft, die in der gewoͤhnlichen Pumpe ein Volumen Luft bis auf seinen tausendsten Theil reducirt, ist 24,000, auf die Kolbenstange druͤkenden, Kilogrammen gleich. Durch die Anwendung meines Verfahrens hingegen wird diese Kraft auf 1440 Kilogrammen vermindert, die auf drei Kolben vertheilt sind, naͤmlich: 480 Kilogr. beim Aufsaugen und 960 beim Comprimiren. Da der Widerstand der Kraft angemessen seyn muß, die auf ihn wirkt, so wird sich die Ersparniß an der Staͤrke, die man den verschiedenen Theilen des Apparates, wie der Kolbenstange, den Achsen der Hebel, dem Gestelle geben muß, wie 960 zu 24,000 Kilogr., oder wie 1 zu 25 verhalten. Bei dieser Schaͤzung habe ich jedoch die Reibungen nicht in Anschlag gebracht, indem deren Berechnung von einer Menge von Umstaͤnden abhaͤngt; uͤbrigens sind alle diese Umstaͤnde beinahe in beiden Faͤllen gleich, so daß sie die von mir angegebenen Resultate nicht aͤndern. Die Unvollstaͤndigkeit des zur Compression gebraͤuchlichen Instrumentes verhinderte bisher die Anwendung der comprimirten Luft in einer Menge von Faͤllen, in welchen sie sehr vortheilhaft oder sehr nuͤzlich gewesen waͤre. Die Erfindung eines weniger schwierigen und laͤstigen Verfahrens, durch welches zugleich sowohl an Kraft als an Zeit erspart wird, wird einer Reihe von Untersuchungen, die zum Nuzen der Kuͤnste und der Industrie ausfallen muͤssen, die Bahn oͤffnen. Ich will hier die vorzuͤglichsten Faͤlle angeben, in welchen die neue Pumpe mit großem Vortheile angewendet werden kann. 1) Bei den Respirations-Apparaten, mittelst welchen man unter dem Wasser oder in einem mephitischen Gase arbeiten kann (z.B. bei den Apparaten des Hrn. Lemaire d'Angerville).Die Erfindungen des Hrn. Thilorier wuͤrden sicher auch auf die Ideen des sel. Hrn. Hofrathes und Directors Schultes in Betreff seiner Tauchergloke und seiner Schifffahrt unter dem Wasser (man vergleiche polytechnisches Journal Bd. XVIII. S. 176 und Bd. XXVII. S. 104.) sehr großen und foͤrderlichen Einfluß ausgeuͤbt haben. Schade daß dieselben nicht mehr zu seiner Kenntniß gelangen konnten.A. d. Ueb. 2) Zur Darstellung der Gase in fluͤssigem Zustande, wodurch nicht bloß die chemische Theorie vervollkommnet, sondern auch neue Zweige der Industrie gegruͤndet werden koͤnnen; so koͤnnte z.B. eine Fabrik, in welcher fluͤssig gemachtes kohlensaures Gas bereitet wuͤrde, sehr eintraͤglich werden. Eine Pinte dieser Fluͤssigkeit, welche 200 Pinten mit Gas impraͤgnirten Wassers repraͤsentirt, koͤnnte durch einen leicht ausdenkbaren Apparat benuzt werden, um bei Tische augenbliklich jedes beliebige Getraͤnk mit Gas zu impraͤgniren. 3) Zur Beschleunigung des Filtrirens; klebrige und fette Fluͤssigkeiten, wie Syrupe und Oehle, ließen sich leicht unter einem Druke von Einer oder zwei Atmosphaͤren durch das Spiel einer Pumpe oder durch Anschaffung eines Behaͤlters mit comprimirter Luft filtriren. 4) Zu eigenen Pressen, welche ich Luftpressen (presses aéroliques) nennen werde. Die Spannkraft der Luft koͤnnte in vielen Faͤllen, in welchen man einen mehr elastischen Druk braucht, als man ihn durch die hydraulische Presse erhaͤlt, die unbeugsame Kraft des Wassers ersezen. 5) endlich zur Errichtung von Kraftmagazinen, um die ungleiche und eigensinnige Wirkung des Dampfes durch eine verstaͤndigere und weniger gefaͤhrliche Gewalt zu ersezen. Es wurde in England ein Patent auf einen Wagen genommen, der von der Luft bewegt wuͤrde. Diese Idee, die im ersten Augenblike absurd scheinen mag, ließe sich leicht und nuͤzlich auf eine Schifffahrt unter dem Meere anwenden, da der Bewegungsapparat zugleich auch zur Unterhaltung der Respiration dienen koͤnnte. Ein Behaͤlter aus Eisenplatten von der Groͤße eines Kubikmeters, von zwei Centimeter Dike, und welcher 900 Kilogrammen wiegt, wuͤrde, mit 100 Atmosphaͤren geladen, die dynamische Wirkung eines Pferdes innerhalb 11 Stunden enthalten. Erklaͤrung der Figuren, welche die drei Systeme der Pumpen zur Compression der Gase darstellen. Fig. 1. Seitenaufriß und Durchschnitt einer Gas-Compressionspumpe mit zwei Cylindern. A, Cylinder des großen Kolbens. A', Cylinder des kleinen Kolbens. B, großer Kolben. B', kleiner Kolben. CC, lederne Buͤchsen, worin die Kolbenstangen spielen. D, Klappe, welche die Luft von Außen nach Innen in den Hohlraum des Cylinders A leitet. D', Klappe, die die Luft in die erste Capacitaͤt oder in den ersten Raum des Cylinders A leitet. E, Klappe an der Basis des Kolbens B, die sich von der ersten Capacitaͤt in die zweite oͤffnet. E', Klappe an der Basis des Kolbens B', welche sich von der ersten Capacitaͤt in die zweite oͤffnet. F, Klappe an der Spize der zweiten Capacitaͤt des Cylinders A, welche der Luft, die sich in die erste Capacitaͤt des Cylinders A' begibt, Ausgang gestattet. F', Klappe an der Spize der zweiten Capacitaͤt des Cylinders A', durch welche die Luft in den, uͤber dem Zapfen G' angebrachten, Behaͤlter tritt. GG', Zapfen, auf welchen sich die Heiden Cylinder in dem Falle wiegen wuͤrden, wenn sie von einem excentrischen Rade gefuͤhrt wuͤrden. HH, Gabeln des Hebels, an deren Enden Ketten angebracht sind. N, großer Hebel oder Wagbalken, der die Pumpen in Bewegung sezt. O, Saͤule, die dem großen Hebel als Stuͤzpunkt dient. P, Stange, die an dem Hebel N befestigt ist. Q, Mittelpunkt der Bewegung des Hebels. RR, Kolbenstangen. S, Querstuͤk, welches die beiden Stangen mit einander verbindet. T, Basis, auf welcher der Apparat ruht. X, Communicationsroͤhre zwischen den beiden Cylindern. Fig. 2. Seitenaufriß der Gas-Compressionspumpe mit drei Cylindern sammt dem Mechanismus, durch welchen sie in Bewegung gesezt wird. Fig. 3. Ansicht des dritten Kolbens und des Mechanismus, durch welchen er bewegt wird, von Vorne. Fig. 4. Der Kolben des großen Cylinders, fuͤr sich allein und in einem doppelt groͤßeren Maßstabe dargestellt. A, Spirale oder Schneke, auf die sich die Kette B aufrollt. C, Gabel des Hebels oder Wagbalkens, an deren beiden Enden die Ketten B befestigt sind. EE, große Raͤder mit abwechselnder Verzahnung; sie sind nur an der einen Haͤlfte ihres Umfanges gezaͤhnt. G, Triebrad der Kurbel. L, Kurbel. MM'M'', Behaͤlter mit Wasser, in welche die Cylinder aa'a'' getaucht sind, damit sie sich waͤhrend der Arbeit nicht erhizen. N, Hebel oder Wagbalken. O, Saͤule, auf welche sich der Hebel stuͤzt. PP'P'' Kolbenstangen der Cylinder. Q, Mittelpunkt der Bewegung, des Hebels N. R,SS, Stuͤzen der Basis T der Pumpen. VV, Gestell aus Gußeisen. X, Achse der Schneken A. Z, Communicationsroͤhre zwischen den drei Cylindern. a, erster Kolben. a', zweiter Kolben. a'', dritter Kolben. b, Klappe, die sich in den Stiefel der Pumpe a oͤffnet, und dem Gase, das dem Versuche unterworfen wird, Zutritt gestattet. b', Klappe, die die Luft vom ersten Cylinder in den zweiten gelangen laͤßt. c, Klappe, welche sich in den Stiefel der Pumpe a' oͤffnet, und welche gehobelt wird, wenn die Luft aus dem ersten Cylinder in den zweiten tritt. c', Klappe, welche der Luft gestattet, aus dem zweiten Cylinder in den dritten uͤberzugehen, wenn der Kolben a' bei seinem Abwartssteigen die Luft comprimirt, die ihm durch den ersten Kolben geliefert wurde. d, Klappe des Stiesels der Pumpe a'', die die Luft, welche von dem Kolben a' verdichtet wurde, hereinlaͤßt. d', Klappe, durch welche das Volumen Luft, das bereits in den Cylindern a und a' zwei auf einander folgende Compressionen erlitten hat, in den Behaͤlter f getrieben wird. e, Ansaz, an welchem eine lederne Roͤhre befestigt ist, die mit einem Gazometer in Verbindung steht. f, Behaͤlter, in welchen das Gas gedruͤkt wird. g, Klappe des Behaͤlters. h, Schraube, die sich in der Stopfbuͤchse i reibt, und welche, indem sie sich auf die Klappe g stuͤzt, das comprimirte Gas in den Behaͤlter treten laͤßt. i, Stopfbuͤchse. ll, Rahmen, der die Stange des Kolbens a fuͤhrt. Fig. 6. Aufriß einer statischen Compressionspumpe mit einem einzigen Cylinder. Fig. 7. Durchschnitt des Stiefels dieser Pumpe, in welchem die Klappen und die Einrichtung des Kolbens zu sehen. AA, Cylinder mit doppelter Wirkung. B, Kolben. CC, Stopfbuͤchse, worin die Kolbenstange spielt. D, Klappe, durch welche die aͤußere Luft in die erste Capacitaͤt tritt. E, Klappe, die sich von der ersten Capacitaͤt in die zweite oͤffnet. F, Klappe an dem Scheitel der zweiten Capacitaͤt, die der Luft den Zutritt in den Behaͤlter gestattet. GG, Zapfen auf denen sich der Cylinder A wiegt. H, Kurbel, welche die excentrische Bewegung bewirkt. J, Zahnrad, in welches das Triebrad K eingreift. K, Triebrad. L, Kurbel. M, Gestell der Pumpe. Fig. 5. Aufriß einer Drehpumpe mit Schneke zur Compression der Gase. AA, Schneken, auf welche sich die beiden Ketten BB aufrollen. CC, Gabel des Hebels, an dessen beiden Enden die Ketten befestigt sind. DD', Triebraͤder, die an der Achse der Spirale angebracht sind. EE, große Raͤder mit abwechselnder Verzahnung, welche die Triebraͤder DD fuͤhren, und die bloß an der Haͤlfte ihres Umfanges gezaͤhnt sind. F, bewegendes Rad. G, Triebrad an der Achse der Kurbel angebracht. HH, mit Schraubengaͤngen versehene Schraubenmuͤtter, die von den Sperrern JJ zuruͤkgehalten werden, und auf der Achse der Spiralen eine Wechselbewegung erhalten. K, Bewegungswelle. L, Kurbel. M, Behaͤlter, in den der Stiefel der Pumpe getaucht ist. S, Stuͤze des Stiefels der Pumpe. VV, Gestell aus Gußeisen. X, Stuͤze der Achse der Schneken. Anmerkung. Statt der Kette B kann man leicht auch ein Zahneisen von einer bestimmten Form, das an dem Ende des Hebels fest angebracht waͤre, anwenden. In diesem Falle muͤßte die Spirale gezaͤhnt seyn; die Kruͤmmung des Zahneisens muͤßte so modificirt seyn, daß ihr Entwikelungspunkt immer mit den entsprechenden Spizen der Spiralen zusammenfiele. Da diese, sehr leicht anbringbare, Vorrichtung an dem Mechanismus der Wechselbewegung nichts aͤndert, so halte ich es nicht fuͤr noͤthig eine Zeichnung davon zu geben, sondern fuͤhre sie hier bloß an, weil sie mit Vortheil statt der Kette angewendet werden kann, besonders wenn die Maschine in einem großen Maßstabe gebaut wird.

Tafeln

Tafel Tab.
                                    I
Tab. I