LXII. Verbesserungen an der Dampfmaschine und in der Anwendung der Dampfkraft zum Behufe des Treibens von Schiffen und Wagen, auf welche Verbesserungen sich Richard Trevithick, Mechaniker von Camborne in der Grafschaft Cornwallis, am 19. Maͤrz 1835 ein Patent ertheilen ließ.Es ist dieß das lezte Patent, welches dieser tuͤchtige und ausgezeichnete Mechaniker nahm. Hr. Richard Trevithick, den mehrere englische Blaͤtter den eigentlichen Vater oder Erzieher der Dampfwagenfahrt nennen, starb leider am 22. April d. J. nach einem kurzen Krankenlager zu Dartford in Kent in einem Alter von 67 Jahren. Ruhe seiner Asche!A. d. Ueberf. Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Mai 1833, S. 257. Mit Abbildungen auf Tab. V. Trevithick, Verbesserungen an der Dampfmaschine. Ich erklaͤre hiemit, sagt der Patenttraͤger, daß meine Verbesserungen an der Dampfmaschine darin bestehen, daß ich zwischen dem Kessel und dem arbeitenden Cylinder in einer Stellung, in welcher eine starke Erhizung derselben moͤglich ist, eine lange, aus mehreren gebogenen Roͤhren bestehende Roͤhre anbringe, welche Roͤhren ich die rokenroͤhren (dry-pipes) oder den den Dampf ausdehnenden Apparat nennen will. Durch die Trokenroͤhren treibe ich naͤmlich den Dampf, welcher im Kessel erzeugt worden, und der folglich mit Wasser gesaͤttigt ist, mit sehr großer Geschwindigkeit, damit er auf diese Weise noch eine viel groͤßere Menge Hize aufnehme, ohne daß dabei zugleich auch sein Gehalt an Wasser erhoͤht wird; und damit er durch diesen Zuwachs an Hize eine groͤßere Masse Dampf von solcher Expansivkraft, als er sie im Kessel erhielt, gibt, so daß ich auf diese Weise ein groͤßeres, in dem arbeitenden Cylinder benuzbares Volumen Dampf erziele, als ich mittelst des Kessels allein zu erhalten im Stande waͤre. Um dieses Volumen des Dampfes jedoch noch mehr zu erhoͤhen, bringe ich den arbeitenden Cylinder in ein Gehaͤuse, welches einen Theil des Feuerzuges oder Rauchfanges ausmacht, so daß der Cylinder auf diese Weise auf einem bedeutend hoͤheren Grade von Hize erhalten wird, als ihn der in ihm verwendete Dampf besizt, und zwar indem er einen großen Theil der in dem Feuerzuge zuruͤkbleibenden Hize aufnimmt; dadurch wird diese Hize, welche sonst unbenuzt verloren geht, und oben aus dem Rauchfange entweicht, in eine nuzende und eine groͤßere Ausdehnung des Dampfes in dem Cylinder erzeugende Kraft verwandelt. Ich beschranke mich, um Alles dieß zu erreichen, jedoch auf keine bestimmte Form des Kessels, und auf keine bestimmte Einrichtung der Roͤhren, in denen der Dampf erhizt werden soll; der Festigkeit der Form und der Ersparnis an Brennmaterial halber verfertige ich uͤbrigens meinen Kessel vorzugsweise aus mehreren aufrechten Roͤhren, welche auf einem roͤhrenfoͤrmigen, um und etwas unter dem Feuerroste angebrachten Ringe stehen und damit communiciren. Alle diese Roͤhren umgeben die Feuerstelle, mit Ausnahme jedoch von 2 oder 3, deren untere Enden bis uͤber das Feuerthuͤrchen reichen, und daselbst durch eine Querroͤhre mit den beiden anstoßenden Roͤhren in Verbindung stehen, so daß auf diese Weise eine Oeffnung bleibt, durch welche man zum Feuer gelangen kann. Alle die Roͤhren erstreken sich einige Fuß hoch empor, je nach der Menge des Dampfes, welche erzeugt werden soll, und je nach den Ortsverhaͤltnissen; denn es ist offenbar, daß die dampferzeugende Kraft dieses Kessels durch Verlaͤngerung der Roͤhren, Vergroͤßerung ihres Durchmessers und Vermehrung ihrer Zahl nach Belieben erhoͤht werden kann. Mit den oberen Enden dieser Roͤhren verbinde ich einen roͤhrenfoͤrmigen Ring, aͤhnlich jenem, auf welchem dieselben, stehen, so daß diese beiden Ringe und die aufrechten Roͤhren zusammen ein Gefaͤß oder einen Behaͤlter bilden, in welchem das Wasser mittelst des Bodenringes freie Communication hat, so daß es in allen Roͤhren auf gleicher Hoͤhe steht, und in welchem der Dampf aus allen Roͤhren frei in den oberen Ring gelangen kann. Um nun Hize zu ersparen und zu gewinnen, bringe ich meine sogenannten Trokenroͤhren uͤber dem Feuer und innerhalb dem beschriebenen Kreise der aufrechten Roͤhren des Kessels an. Meine Trokenroͤhren bringe ich paarweise an, und zwar so, daß jedes Paar eine Figur vorstellt, die man unter dem Namen eines umgekehrten Hebers versteht. Mehrere dieser Heber verbinde ich oben am Scheitel mittelst gebogener Roͤhren, so daß sie zusammen eine lange zigzag laufende Roͤhre bilden, durch welche der Dampf die abwechselnden Schenkel eines jeden Hebers auf und nieder steigen muß, und zwar mit großer Geschwindigkeit, damit er bei seinem Gange aus dem Kessel in den arbeitenden Cylinder schnell die Hize aufnehme oder absorbire. Die arbeitenden Hahnventile oder der Schieber des arbeitenden Cylinders communicirt naͤmlich mittelst einer Verbindungsroͤhre mit dem lezten Schenkel der Heberroͤhren. Die erste der Heberroͤhren verbinde ich mit dem oberen roͤhrenfoͤrmigen Ringe, und zwar mit Huͤlfe einer gekruͤmmten Roͤhre, in der ich ein Drosselventil oder einen Hahn anbringe, durch welchen der Zufluß von Dampf beschrankt wird, damit derselbe Raum genug hat, sich in den Trokenroͤhren und in dem arbeitenden Cylinder in dem Maße weiter auszudehnen, in welchem seine Hize zunimmt. Sowohl in Verbindung mit dem Kessel, als in Verbindung mit den Trokenroͤhren, bringe ich eine Sicherheitsklappe an. Außen und in geringer Entfernung von den aufrechten Roͤhren umgebe ich den Kessel mit zwei, in einander stehenden, cylindrischen Gehaͤusen, und den Zwischenraum zwischen diesen beiden Gehaͤusen fuͤlle ich mit Sand, Asche oder einem anderen schlechten Waͤrmeleiter aus, waͤhrend ich das obere Ende dieser Gehaͤuse uͤber dem Kessel und uͤber den Trokenroͤhren mit einem kuppelfoͤrmigen Dekel verschließe. Außer diesen Gehaͤusen lasse ich den Feuerzug an den arbeitenden Cylinder und rund um denselben laufen, von wo aus er dann den Rauch und die wenige noch in ihm enthaltene Hize auf irgend eine schikliche Weise entleert. Die Roͤhren meines Kessels, so wie die Ringe und Gehaͤuse desselben verfertige ich vorzugsweise aus Eisen oder Kupfer; die Trokenroͤhren hingegen aus Kupfer oder aus irgend einem anderen starken Metalle, welches sich nicht leicht oxydirt, wenn es erhizt mit dem Dampfe in Beruͤhrung kommt. Die Speisung des Kessels mit Wasser geschieht mittelst einer Drukpumpe, welche so eingerichtet ist, daß sie das Wasser immer auf gehoͤriger Hoͤhe erhaͤlt. Was meine Erfindung in Betreff der Anwendung der Dampfkraft zum Treiben von Schiffen betrifft, so besteht dieselbe darin, daß ich in ein innerhalb des Hintertheiles befindliches Gefaͤß durch eine in dem Hintertheile angebrachte Oeffnung, mit einem angemessenen Grade von Geschwindigkeit und in der Richtung des Laufes des Schiffes Wasser einziehe, und mit großer Kraft und Geschwindigkeit in einer dem Laufe des Schiffes entgegengesezten Richtung wieder austreibe, und zwar durch dieselbe Eintrittsoͤffnung, welche zu diesem Behufe beim Eintritte des Wassers durch eine Klappe um den vierten Theil ihres Flaͤchenraumes verkleinert, und beim Austritte desselben zum Theil verschlossen wird. Ich treibe daher das Schiff auf diese Weise mit großer Kraft, die durch den Ruͤkstoß des Wassers erzeugt wird, wenn dieses Wasser in einer dem Laufe des Schiffes entgegengesezten Richtung in rasche Bewegung gesezt wird. Die Geschwindigkeit der ausgestoßenen Wasserstrahlen muß jedoch zwei Mal so groß seyn, als die Geschwindigkeit, die man dem Schiffe geben will. Zum Behufe des Einziehens und Austreibens des Wassers, und um aus dem Ruͤkstoße desselben eine Triebkraft zu erzielen, bediene ich mich vorzugsweise eines großen, senkrechten, an beiden Enden verschlossenen Cylinders aus Gußeisen oder einem anderen Metalle, in welchem sich mittelst einer Kolbenstange, die durch eine Schlußbuͤchse geht, und von einer Dampfmaschine getrieben wird, ein Kolben auf und nieder bewegt. An der Hinteren Seite dieses Cylinders und in der Naͤhe seines Bodens bringe ich in Verbindung mit dem unter dem Kolben befindlichen Raum eine Roͤhre an, die durch den Hintertheil des Schiffes so weit als thunlich hinabsteigt, und dann an einer Seite des Ruders ausmuͤndet. Eine zweite Roͤhre bringe ich in der Nahe des Scheitels des Cylinders an dessen Hinterer Seite an, so daß dieselbe mit dem uͤber dem Kolben befindlichen Raͤume in Verbindung steht. Diese Roͤhre nun fuͤhrt gleichfalls durch den Hintertheil des Schiffes so weit als moͤglich hinab, oͤffnet sich jedoch an der anderen Seite des Ruders. An der Muͤndung einer jeden dieser Roͤhren bringe ich eine Klappe an, welche sich nach Innen oͤffnet, damit das Wasser in einem dem Lichten der Roͤhre entsprechenden Maße frei eintreten kann. Beim Austritte des Wassers schließt sich die Klappe jedoch zum Theil, so daß die Muͤndung der Roͤhre im Hintertheile beilaͤufig um den vierten Theil kleiner wird, als der Flaͤchenraum des Lichten der Roͤhre. Meine Verbesserung oder Erfindung in Betreff der Anwendung der Dampfkraft an Dampfwagen endlich besteht darin, daß ich meinen beschriebenen Dampfkessel mit meinem Dampf-Ausdehnungsapparate an den Dampfwagen anwende, so daß ich auf diese Weise eine Verminderung des Gewichtes der Kessel und der Menge des Wassers und des Brennmateriales erziele. Die beigefuͤgte Zeichnung und folgende Erklaͤrung derselben wird Alles dieß deutlich und anschaulich machen. Fig. 1 zeigt einen senkrechten Durchschnitt durch die verschiedenen wesentlichen Theile des Kessels, durch die Trokenroͤhren, die Dampfroͤhre, den arbeitenden Cylinder, den Treibcylinder (propelling cylinder) und den Feuerzug. Zugleich sieht man daran auch mehrere kleine Theile, welche zur Verbindung der uͤbrigen wesentlichen Theile gehoͤren, im Durchschnitte. Die Stellen, durch welche diese Durchschnitte genommen sind, sind in Fig. 2 durch die punktirten Linien AB, BC, CD und EF bezeichnet. Fig. 2 ist ein Grundriß von Fig. 1, woran die Scheiteldekel des Kessels und der arbeitende Cylinder weggenommen sind. Fig. 3 zeigt die Art und Weise, auf welche die kuͤrzeren aufrechten Roͤhren uͤber dem Ofenthuͤrchen mit einer der angraͤnzenden Roͤhren verbunden sind, damit das Wasser in saͤmmtlichen Roͤhren frei circuliren kann. In Fig. 4 endlich sieht man 3 Paare der Heberroͤhren, welche im Kreise stehen, in der Zeichnung jedoch als in einer Flaͤche liegend dargestellt sind. An allen diesen Figuren beziehen sich gleiche Buchstaben auf gleiche Gegenstaͤnde. a sind die aufrechten Kesselroͤhren, deren obere und untere Enden so verengt sind, daß hinreichender Raum fuͤr die Bolzenkoͤpfe und die Schraubenmuttern bleibt, ohne daß man deßhalb die Roͤhren zu weit von einander entfernen mußte. b ist der roͤhrenfoͤrmige Ring, an welchem nach Innen sowohl als nach Außen ein Randstuͤk hervorragt, und der nach Oben mit Oeffnungen versehen ist, auf welche die aufrechten Roͤhren gebolzt werden. Am Grunde oder Boden dieses Ringes befindet sich ein zweites, bloß nach Innen hervorragendes Randstuͤk, mittelst welchem der Ring an die Grund- oder Bodenplatte c gebolzt wird, d ist der Feuerrost, e die Oeffnung, durch welche man Zutritt zum Feuer erhaͤlt, f der obere roͤhrenfoͤrmige Ring, an dessen Boden sich ein nach Außen und Innen hervorragendes Randstuͤk befindet, und der mit Loͤchern versehen ist, in die die oberen Enden der aufrechten Roͤhren, auf welche dieser Ring gebolzt wird, passen. g bezeichnet die Hoͤhe des Wasserstandes in den Kesselroͤhren. h sind die Trokenroͤhren, welche die Form von umgekehrten Hebern haben, damit sie an dem unteren, dem Feuer zunaͤchst gelegenen Theile kein Gefuͤge noͤthig haben. Einen Schenkel zweier solcher Heber sieht man in Fig. 1 im Durchschnitte; hinter diesem Durchschnitte hingegen sieht man den anderen Schenkel von Außen her. k sind die kurzen, gebogenen Roͤhren, von denen eine jede an zwei Heberroͤhren gebolzt ist, so daß dieselben auf diese Weise zu einer einzigen fortlaufenden Roͤhre verbunden werden. I ist die gebogene Roͤhre, welche den oberen roͤhrenfoͤrmigen Ring mit der ersten Heberroͤhre verbindet. Die fuͤr diese Roͤhre geeignete Stellung sieht man aus Fig. 2; zu groͤßerer Deutlichkeit und Vereinfachung der Zeichnung ist dieselbe jedoch auch in Fig. 1 so dargestellt, als befaͤnde sich die Roͤhre und die Heberroͤhre zur linken Hand, m zeigt den Drosselhahn an dieser gebogenen Roͤhre l. n ist die Sicherheitsklappe mit ihrem Hebel und dem daran angebrachten Gewichte. p ist die Roͤhre, welche die lezte Heberroͤhre mit dem arbeitenden Cylinder der Maschine in Verbindung sezt. r der Drosselbahn an der Roͤhre p. s ist ein viergaͤngiger Hahn, durch welchen der Dampf abwechselnd unter und uͤber den Kolben geleitet wird, t die mit den Trokenroͤhren in Verbindung stehende Sicherheitsklappe. u sind die beiden, die Kesselroͤhren umgebenden, cylindrischen Gehaͤuse, deren Zwischenraum mit einem schlechten Waͤrmeleiter ausgefuͤllt ist. v ist der kuppelfoͤrmige Dekel uͤber diesen Gehaͤusen, w stellt den Feuerzug vor, der aus dem Gehaͤuse des Kessels in jenes des arbeitenden Cylinders fuͤhrt. y ist die weitere Fortsezung des Feuerzuges bis zum Rauchfange. z ist die in den Rauchfang fuͤhrende Roͤhre fuͤr den davongehenden Dampf. 1 ist die Dampfroͤhre, welche von dem arbeitenden Hahne in den Scheitel und in den Boden des arbeitenden Cylinders fuͤhrt. 2 ist der arbeitende Cylinder. 3 der Kolben mit metallener Liederung. 4 die Kolbenstange, welche am Grunde des arbeitenden Cylinders durch eine Schlußbuͤchse geht, und nach Unten so verlaͤngert ist, daß sie zugleich auch die Stange fuͤr den Treibkolben bildet. 5 ist naͤmlich der Treibcylinder und 6 der Wasser- oder Treibkolben. 7 ist die obere Oeffnung, welche zu einer der Roͤhren fuͤhrt, die am Hintertheile des zu treibenden Fahrzeuges ausmuͤnden, waͤhrend 8 die untere, gleichfalls zu einer solchen Muͤndung fuͤhrende Roͤhrenoͤffnung vorstellt. Diese Oeffnungen sind so weit, als es der Cylinder gestattet, damit sie keine bedeutende Tiefe zu haben brauchen, und man folglich dem Treibcylinder keine ungeeignete Hoͤhe zu geben genoͤthigt wird. 9 ist ein Gestell, auf welchem der Dampfcylinder uͤber dem Treibcylinder ruht. 10 ist die Pumpe, welche den Kessel mit Wasser speist. 11 ist ein an der Kolbenstange befestigter Arm, der zum Bewegen der Speisepumpe und der Handsteuerung 12 (hand gear) dient. Als meine Erfindung erklaͤre ich nun schließlich noch die lange, mehrfach gekruͤmmte, erhizte Roͤhre, welche ich zwischen dem Kessel und dem arbeitenden Cylinder der Dampfmaschine anbringe, und durch welche der Dampf mit großer Geschwindigkeit, und ohne mit dem Wasser in directe Beruͤhrung zu kommen, zu treten hat, damit er auf diese Weise mehr Hize aufnehme, und sich zugleich zu einem groͤßeren Volumen ausdehne. Ferner die Umgebung des arbeitenden Cylinders mit einem Theile des Feuerzuges oder des Rauchfanges, wodurch der Cylinder heißer erhalten wird, als der Dampf, und wodurch die Ausdehnung des Dampfes folglich noch hoͤher gesteigert wird. Ferner das Treiben eines Schiffes durch den Ruͤkstoß, der dadurch erzeugt wird, daß Wasser, welches mit maͤßiger Geschwindigkeit in einem innerhalb des Hintertheiles des Schiffes befindlichen Behaͤlter aufgenommen wurde, mit großer Geschwindigkeit in einer dem Laufe des Schiffes entgegengesezten Richtung wieder aus diesem Behaͤlter ausgetrieben wird, wobei die Geschwindigkeit dieses ausgetriebenen Wasserstrahles wenigstens zwei Mal so groß seyn muß, als die Geschwindigkeit, mit der man das Schiff treiben will. Endlich die Anwendung eines mit dem Dampf-Ausdehnungsapparate verbundenen Kessels an den fuͤr Dampfwagen bestimmten Dampfmaschinen, um dadurch das Gewicht des Kessels zu vermindern, und zugleich an dem Gewichte und Verbrauche von Wasser und Brennmaterial zu gewinnen.