Titel: | Verbesserungen an den Dampfkesseln, worauf sich William Gilman, Ingenieur von Bethnalgreen in der Grafschaft Middlesex, am 17. Aug. 1837 ein Patent ertheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 70, Jahrgang 1838, Nr. LVII., S. 242 |
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LVII.
Verbesserungen an den Dampfkesseln, worauf sich
William Gilman,
Ingenieur von Bethnalgreen in der Grafschaft Middlesex, am 17. Aug. 1837 ein Patent ertheilen ließ.
Aus dem London Journal of arts. Septbr. 1838, S.
349.
Mit Abbildungen auf Tab.
IV.
Gilman's verbesserte Dampfkessel.
Die unter gegenwaͤrtigem Patente begriffenen Erfindungen lassen sich in
fuͤnf verschiedene Abschnitte bringen. Sie betreffen naͤmlich: 1)
einen neuen oder verbesserten Bau der Kammern, aus denen der Dampfkessel oder
Dampferzeuger besteht, und in denen das Wasser in Folge ihrer
eigenthuͤmlichen Einrichtung waͤhrend des Siedens circuliren muß. 2)
einen verbesserten Bau der Dampfkessel, gemaͤß welchem die einzelnen schmalen
Kammern, aus denen der Kessel zusammengesezt ist, mit Faͤchern, die unter der
Linie der Roststangen anzubringen sind, ausgestattet werden, damit diese
Faͤcher den sich bildenden Bodensaz aufnehmen. Es soll hiedurch dem
Verbrennen der Boͤden der Kammern, welches bekanntlich Statt findet, wenn sie
uͤber dem Feuer angebracht und der directen Einwirkung desselben ausgesezt
sind, vorgebeugt werden. 3) eine Verbesserung an den Metallplatten, die man zum Baue
der aus schmalen Kammern zusammengesezten Dampfkessel oder Dampfgeneratoren
verwendet. Diese Verbesserung besteht in einem solchen Auswalzen der Platten, daß
sie an jenen Stellen, an denen die Loͤcher fuͤr die Nieten
ausgeschlagen zu werden pflegen, und an denen sie also eine Schwaͤchung
erleiden, eine Verdikung und mithin eine groͤßere Staͤrke bekommen. 4)
eine verbesserte Einrichtung der Cylinder und der Ventile jener Dampfmaschinen, in
denen der Dampf ausdehnungsweise arbeitet; d.h. an denen der Dampf mit hohem Druke
in einen Cylinder eintritt, um, nachdem er in diesem seine Kraft auf den Kolben
ausgeuͤbt hat, in einen anderen Cylinder von groͤßeren Dimensionen zu
entweichen, und in diesem seine Kraft auf einen anderen Kolben auszuuͤben.
Die Cylinder werden der neuen Methode gemaͤß innerhalb einander angebracht,
und saͤmmtliche Kolbenstangen mit einem einzigen Querhaupte verbunden. Die
Schiebventile betreffend ist fuͤr eine Einrichtung gesorgt, bei der die
Dampfwege saͤmmtlicher Cylinder gleichzeitig geoͤffnet und geschlossen
werden. 5) endlich Verbesserungen an der nach dem Principe der sogenannten Barker'schen Muͤhle arbeitenden rotirenden
Dampfmaschine.
Was nun die in den ersten Abschnitt gehoͤrende Erfindung, naͤmlich den
Bau eines Kessels betrifft, bei welchem das der Einwirkung des Feuers ausgesezte
Wasser in neben einander angebrachten Kammern circulirt, so sieht man in Fig. 51 eine
dieser Kammern in einem senkrechten Durchschnitte, waͤhrend Fig. 52 einen Theil eines
derlei Dampfkessels in einem Endaufrisse zeigt. Diese Kammern bestehen aus zwei
parallelen Seitenwaͤnden a, a, von denen in Fig. 51 die
eine weggelassen ist, um das Innere sichtbar werden zu lassen, und aus den
Randstuͤken C, C, welche durch Nieten oder Bolzen
fest damit verbunden sind. Zwischen den beiden Seitenwaͤnden befinden sich
die Zwischenstufe B, B, und sowohl durch erstere als
durch leztere gehen die Nieten c, c, c, welche das Ganze
so fest zusammenhalten, daß es dem in dessen Innerem entstehenden Druke zu
widerstehen vermag. Die diagonale oder schraͤge Stellung der
Zwischenstuͤke B, B bewirkt, daß der in den
Zwischenraͤumen erzeugte Dampf in der Richtung der Pfeile in den senkrechten
Canal D emporsteigt. Bei diesem Emporsteigen an die
Oberflaͤche gibt er das uͤberschuͤssige Wasser, welches er mit
sich fuͤhrt, ab; und da dieses Wasser in dem absteigenden Canale E zuruͤkfließt, so ergibt sich, daß eine
fortwaͤhrende Circulation des Wassers innerhalb der Kammern Statt findet. F ist die Roͤhre, durch welche die Kammern von
dem mit der Speisungspumpe in Verbindung stehenden Gefaͤße G her ihren Wasserzufluß erhalten. Dieses Gefaͤß
kann irgend eine entsprechende Gestalt haben, und die Kammern lassen sich
laͤngs ihm auf die aus Fig. 52 ersichtliche
Weise reihen. Die Kammern sind auf die gewoͤhnliche Weise durch
Roͤhren verbunden; wenn sie hingegen einander kreuzen, wie z.B. in dem
Aufrisse, Fig.
53, zu ersehen ist, so sind sie abwechselnd auf der einen oder anderen
Seite mit den Gefaͤßen G, G verbunden. Man kann
die Kammern uͤbrigens aber auch in zwei geschiedenen Reihen anbringen, wie
dieß in dem Aufrisse, Fig. 54, angedeutet ist.
Die Roͤhre H leitet den in den Kammern erzeugten
Dampf in einen Dampfbehaͤlter, mit dem alle die einzelnen Kammern in
Verbindung stehen.
Der Patenttraͤger bindet sich bei dem Baue dieser Art von Kessel nicht an die
flachen parallelen Seitenplatten, indem die Zwischenraͤume eben so gut auch
cylindrisch oder oval seyn koͤnnen. Diesen Zwek erreicht man z.B., wenn man
die Platten mit Modeln oder auf irgend andere Weise in Falten legt, und die
gegenuͤberliegenden Erhoͤhungen oder Grate zusammennietet; oder wenn
man die Platten zum Theil faltet und dann Zwischenplatten dazwischen bringt. Auch der Winkel, unter
dem der Scheitel und der Boden der Kammern an die Seitenwaͤnde stoßen, ist
kein bestimmter, da die Kammern vierekig und die in ihnen befindlichen
Zwischenstuͤke unter dem erforderlichen Winkel gestellt seyn koͤnnen.
Man kann diese Zwischenstuͤke, anstatt ihnen eine Neigung gegen die
senkrechten Canale D, E zu geben, auch unter einem
rechten Winkel mit diesen laufen lassen, in welchem Falle dann die zur Bewirkung der
Circulation noͤthige Neigung dadurch erzielt wird, daß man den Kammern selbst
eine Neigung gibt. Man kann ferner die Kammern ganz mit Wasser gefuͤllt
erhalten, und die Scheidung des Dampfes von dem Wasser in einem eigenen
Gefaͤße vor sich gehen lassen; in welchem Falle dann das in diesem
Gefaͤße abgesezte Wasser durch eine Roͤhre in die Speisungskammer G zuruͤkfließen koͤnnte, um zur Speisung
des senkrechten Canales E und der damit verbundenen
Raͤume verwendet zu werden. Endlich kommt noch zu bemerken, daß die Kammern,
wie gesagt, entweder aus Metallplatten gebaut, oder auch mit Ausnahme des
senkrechten Canales E aus einem Stuͤke gegossen
werden koͤnnen. Dieser Canal muß naͤmlich nach der ganzen
Laͤnge der Kammer offen bleiben, damit man, nachdem die Oeffnungen an den
Enden gegossen worden, den Kern herausnehmen kann. Der Schluß waͤre dadurch
zu bewirken, daß man auf die an jedem Ende des offenen Canales befindlichen
Randvorspruͤnge ein entsprechendes Metallstuͤk bolzt.
Der zweite, den Bau der Dampfkessel betreffende Theil der Erfindung erhellt aus Fig. 55, wo
ein Theil eines Kessels mit einer anderen Art von Kammer in einem senkrechten
Querdurchschnitte abgebildet ist, waͤhrend man in Fig. 56 einen zwischen
einem Kammerpaare genommenen Laͤngendurchschnitt durch den Kessel sieht. Das
Neue an diesen Kammern ist hauptsaͤchlich darin gelegen, daß sie sowohl am
oberen, als am unteren Ende eine Erweiterung haben, und daß hiedurch, wie Fig. 55 zeigt,
der Boden und der Scheitel des Feuerzuges d, d gebildet
wird. Die obere Erweiterung e, e bildet zugleich eine
Wasser- und Dampfkammer, die irgend eine erforderliche Hoͤhe haben
kann, waͤhrend die untere Erweiterung f eine
Kammer fuͤr den Bodensaz bildet, welche sich unter den Roststangen befindet,
und welche folglich der directen Einwirkung des Feuers nicht ausgesezt ist. Jede
dieser Erweiterungen ist zum Behufe der Reinigung entweder an dem einen oder an
beiden Enden mit entsprechenden Einsteigloͤchern zu versehen. Man kann
uͤbrigens auch die unteren Loͤcher mit Roͤhren ausstatten, und
diese mit einer gemeinschaftlichen, zum Ausblasen bestimmten Roͤhre in
Verbindung bringen. Die Seitenwaͤnde der Kammern sind, damit sie dem Druke
zu widerstehen
vermoͤgen, wie aus dem Durchschnitte, Fig. 55, erhellt, durch
eine sogenannte lange Vernietung zusammengenietet; sie koͤnnen entweder flach
und eben oder gewoͤlbt und zwischen den Nietenlinien gefaltet seyn, wie man
dieß an den partiellen Kesseldurchschnitten, Fig. 58 und 59, sehen
kann. Wenn man es fuͤr gut findet, so kann man die Kammern an ihren schmalen
Seiten durch querlaufende Feuerzuͤge, die man in Fig. 56 bei g, g angedeutet sieht, von einander trennen. Bei dem
Baue des Kessels selbst kann man der groͤßeren Bequemlichkeit wegen die
Kammern zuerst in einzelnen Stuͤken verfertigen und aus diesen dann den
vollkommenen Kessel zusammensezen. Bestuͤnden die Kammern aus zwei
Stuͤken, so koͤnnte man in der unteren Erweiterung ein
Zwischenstuͤk anbringen, und zwar so, daß nur an dem oberen Theile eine
Communication mit der anderen Haͤlfte bleibt. In diesem Falle wuͤrde
das zur Speisung dienende Wasser zuerst in die hintere Haͤlfte der Kammern
gelangen, waͤhrend die vordere Haͤlfte dadurch gespeist wuͤrde,
daß das Wasser aus einer Kammer in die andere uͤberfließt, indem an dem
oberen Theile durch die Dampf- und Wasserkammer eine freie Communication
besteht. Die obere Erweiterung einer jeden Kammer kann entweder in einer geraden
horizontalen Linie oder auch in einer Curve bis uͤber die Feuerstelle hinaus
gefuͤhrt werden, wie dieß in Fig. 56 bei h, h angedeutet ist. Ebenso laͤßt sich auch die
untere Erweiterung unter den Roststangen fortfuͤhren.
Jede der Kammern ist mit einer Roͤhre P,
Fig. 56,
versehen, die den Dampf in eine Dampfkammer H leitet,
aus der er dann in die Maschine gelangt. Das Wasser wird durch eine
gemeinschaftliche Roͤhre, von welcher Roͤhrenarme an jede einzelne
Kammer auslaufen, eingefuͤhrt. Was uͤbrigens die Form des
Wasserbehaͤlters oder die Verbindungsweise der Kammern unter einander, oder
die Verbindung der Speisungsroͤhre mit den Kammern anbelangt, so bindet sich
der Patenttraͤger an keine bestimmte Methode. Auch bemerkt er, daß die
Stellung des Kessels eine solche seyn soll, daß jede Kammer, im Falle sie einer
Ausbesserung bedarf, durch einfache Abnahme ihrer Speisungs- und
Dampfroͤhren herausgenommen und durch eine andere ersezt werden kann, ohne
daß die uͤbrigen Kammern deßhalb irgend eine Stoͤrung erdulden. Die
ganze Reihe von Kammern soll durch lange Bolzen, welche von einer Seite des Kessels
bis zur anderen laufen, und an deren Enden man, nachdem sie durch Ohren, welche sich
an den beiden aͤußersten Kammern befinden, gegangen, Muttern anschraubt,
gehoͤrig zusammengehalten werden.
Eine Modification dieser Art von Kessel sieht man aus dem Querdurchschnitte Fig. 57. Die
Kammern des Kessels haben hier parallele Waͤnde und koͤnnen irgend eine
beliebige Laͤnge, Hoͤhe und Dike haben. Sie sind am Scheitel und am
Grunde gegen die obere und gegen die untere Kammer e, f,
welche beide mir saͤmmtlichen mittleren Kammern i,
i verbunden sind, offen. Die oberen und unteren Raͤnder der
Seitenwaͤnde der mittleren Kammern sind durch ein im Winkel gebogenes Eisen
so miteinander verbunden, daß die Eisen der gegenuͤberliegenden Waͤnde
zweier Kammern sowohl oben als unten etwas uͤber einander zu liegen kommen,
und wenn sie vernietet worden, Scheitel und Boden der Feuerzuͤge a, a, a bilden. Wollte man den Feuerzuͤgen eine
groͤßere Weite geben, als bei der Anwendung der erwaͤhnten Winkeleisen
thunlich ist, so koͤnnte man zur Verbindung der im Winkel gebogenen Theile
auch eine aufgenietete Platte benuzen. Um aus einem Aggregate solcher Kammern einen
vollkommenen Kessel zu bilden, hat man oben und unten nur eine halbcylindrische oder
auch anders geformte Kuppel aufzunieten, wie man in Fig. 57 sieht; denn dann
ist sowohl fuͤr den Dampf als fuͤr den Bodensaz eine eigene Kammer
gebildet. Der Ofen laͤßt sich eben so wie der in Fig. 56 abgebildete
dadurch bilden, daß man die Dampfkammer uͤber die Roststangen hinaus reichen
laͤßt, und die aͤußeren Kammern weiter gegen die Fronte vor
fuͤhrt. Man kann, um einen vollkommenen Kessel zu bilden, entweder eine
hinreichende Anzahl der beschriebenen Kammern miteinander verbinden; oder man kann
mehrere solcher verbundener Kammern neben einander reihen, gleichwie dieß bei den
mehr einfachen Kammern, Fig. 55, der Fall ist.
Das Wasser wird auf irgend eine fuͤr zwekmaͤßig erachtete Weise von
einem Behaͤlter her geliefert; der Dampf dagegen wird seinem Behaͤlter
zugefuͤhrt.
Der dritte Theil der Erfindung, welcher die Bildung der zu den Dampfkesseln,
Dampfgeneratoren und Dampfbehaͤltern bestimmten Metallplatten betrifft,
erhellt aus Fig.
60 und 61. Leztere Figur ist ein Durchschnitt einer Eisen- oder
Kupferplatte, an welcher beim Auswalzen Rippen oder Erhoͤhungen erzeugt
wurden, deren gegenseitige Entfernung, Breite und Dike durch den Druk bedingt ist,
den die Platte wahrscheinlich auszuhalten haben duͤrfte. Diese Rippen werden,
wenn zwei parallele Oberflaͤchen auf die aus Fig. 58 und 59
ersichtliche Weise zusammengenietet werden, oder wenn ihre Vereinigung durch kurze
Nieten zu geschehen hat, den Nieten mehr Halt geben, als dieß an den
gewoͤhnlichen Metallplatten der Fall ist. Wollte man zwei parallele Platten,
gleichviel, ob die zwischen ihren Rippen befindlichen Theile eben oder
gewoͤlbt sind, durch Schweißung miteinander verbinden, so muͤßte man
die Rippen zweier derlei Platten miteinander in Beruͤhrung bringen, sie in
solcher erhalten, waͤhrend man die Platten in einem entsprechenden Ofen bis zur
Schweißtemperatur erhizt, und dann die Schweißung durch den Druk eines Walzenpaares
oder einer anderen geeigneten Vorrichtung vollbringen. Fig. 61 ist ein
Durchschnitt einer buchtigen oder gefalteten Metallplatte mit ausgebauchten
Zwischenraͤumen, an der die dikeren Stellen mit a,
a bezeichnet sind. In Fig. 58 sieht man einen
Theil einer Kammer, welche aus solchen Platten zusammengesezt worden ist.
Die erste der die Dampfmaschinen selbst betreffenden Erfindungen bezieht sich auf
jene Art von Maschinen, an denen der Dampf ausdehnungsweise arbeitet, oder die nach
dem Principe der Woolf'- und Edward'schen Expansionsmaschine mit Doppelcylindern gebaut sind. Die
Ventile und Roͤhren erhalten hiedurch eine bedeutende Vereinfachung,
abgesehen davon, daß auch an dem Raume, den die Maschine zu ihrer Aufstellung
erheischt, bedeutend erspart wird. Die Cylinder sollen dieser Einrichtung
gemaͤß innerhalb einander angebracht und dabei ihre Dampfwege so geordnet
werden, daß es nur eines einzigen Ventiles bedarf, um den Dampf in dem ersten
Cylinder uͤber und unter dem Kolben eintreten, hierauf in dem
groͤßeren oder aͤußeren Cylinder an den Boden oder Scheitel des
Kolbens gelangen, und endlich aus dem zweiten Cylinder in den Verdichter oder
noͤthigen Falles noch in einen anderen Cylinder entweichen zu lassen. Fig. 62 ist
ein horizontaler Durchschnitt durch die beiden Cylinder, woraus sowohl deren
Stellung, als auch jene des Schiebventiles, durch welches die Ein- und
Auslaßcanaͤle veraͤndert werden, erhellt. Fig. 63 ist ein
senkrechter Durchschnitt durch die Cylinder nach der in Fig. 62 angedeuteten
Linie a, b; und Fig. 64 ist ein
aͤhnlicher Durchschnitt nach der Linie c, d. Der
erste oder innere Cylinder A ist von einem
aͤußeren Cylinder B umgeben, der seinerseits mit
einem Gehaͤuse oder Mantel C, C ausgestattet ist.
Der Kolben D des inneren Cylinders ist von
gewoͤhnlicher Art und auch auf die herkoͤmmliche Weise durch seine
Kolbenstange mit dem Querhaupte verbunden. Der Kolben E
des aͤußeren Cylinders dagegen muß eine ringfoͤrmige Gestalt haben,
wie Fig. 63
zeigt, und auch an seiner inneren Seite mit einer Liederung versehen seyn, die sich
an der aͤußeren Oberflaͤche des Cylinders A reibt. Dieser ringfoͤrmige Kolben hat zwei oder mehrere
Kolbenstangen P, P, die an dasselbe Querhaupt geschirrt
sind, wie die Kolbenstange des inneren Cylinders. Die Kraft wird auf solche Art
concentrirt und laͤßt sich mithin auch besser anwenden, als wenn man mit den
Kolbenstangen zweier von einander getrennter Cylinder zu thun hat. Beide Cylinder
haben eine gemeinschaftliche Bodenplatte F und auch
einen gemeinschaftlichen Dekel G; die Gefuͤge
muͤssen jedoch sehr genau abgeschliffene Oberflaͤchen haben, damit Alles ganz
gut zusammen paßt. Der Mantel des aͤußeren Cylinders ist dazu bestimmt, die
Temperatur in demselben zu erhalten, und dadurch die Ausdehnung des inneren
Cylinders auszugleichen.
An dem senkrechten Durchschnitte, Fig. 64, bemerkt man das
Ventil H und die abwechselnden Ein- und
Auslaßcanaͤle a, a und b,
b. Ein Blik auf die Zeichnung wird sowohl dieses Ventil als auch dessen
Spiel verstaͤndlich machen. Der Cylinder A wird
von dem Ventilsize oder von der Dampfbuͤchse her auf die herkoͤmmliche
Weise mit Dampf gespeist; c ist die von dem Kessel
herfuͤhrende Dampfroͤhre. Das Ventil H hat
zwei Wege, von denen der eine d den Dampf aus dem
Cylinder A in den groͤßeren Cylinder B leitet, waͤhrend der andere e den Dampf aus dem Cylinder B in die Auslaßroͤhre L leitet. Das
Spiel dieses Ventiles duͤrfte fuͤr keinen Praktiker einer weiteren
Erlaͤuterung beduͤrfen.
Der Patenttraͤger besteht nicht darauf, daß nur zwei Cylinder concentrisch
innerhalb einander angebracht werden; er schlaͤgt vielmehr vor, sich dreier
concentrischer Cylinder zu bedienen, wenn die Kraft vom Anfange bis zum Ende des
Hubes besser ausgeglichen werden soll, als dieß mit zwei Cylindern moͤglich
ist, besonders wenn kein Schwungrad gehoͤrig angebracht werden kann. In
diesem Falle findet ein Theil der gewuͤnschten Ausdehnung des Dampfes im
zweiten, die volle Ausdehnung aber erst im dritten Cylinder Statt. Es versteht sich
von selbst, daß hier zwei ringfoͤrmige Kolben und drei Reihen von Dampfwegen,
die auf die aus der Zeichnung ersichtliche Weise vom Boden und Scheitel der drei
Cylinder ausgehen, erforderlich werden. Ein einziges Ventil reicht auch bei dieser
Einrichtung aus, nur muß dasselbe drei Leitungswege besizen, die ebenso angeordnet
sind wie die Wege des oben beschriebenen Ventiles. Anstalt zweier Stangen kann man
an jedem der ringfoͤrmigen Kolben eben so gut auch vier anbringen, die dann
an ein mit Armen ausgestattetes Querhaupt geschirrt werden muͤssen, wie dieß
aus Fig. 65
erhellt. Waͤren drei Cylinder vorhanden, so muͤßten die Arme des
Querhauptes nothwendig so verlaͤngert werden, daß auch die Kolbenstangen des
zweiten ringfoͤrmigen Kolbens damit verbunden werden koͤnnten. Was die
Fixirung des inneren Cylinders anbelangt, so bindet sich der Patenttraͤger
hierin an keine Vorschrift, so wie man auch die Boden- und Dekelplatte
fuͤr jeden einzelnen Cylinder aus einem eigenen Stuͤke bestehen lassen
kann.
Eine weitere Erfindung und Verbesserung betrifft die nach dem Principe der
sogenannten Barker'schen Muͤhle arbeitende
rotirende Dampfmaschine, oder vielmehr jene Maschine, die in aͤlterer Zeit
schon von Hero und in neuerer von Avery
empfohlen wurde. Die Bewegung wird hier erzielt durch die Reaction des Dampfes,
welcher frei aus Oeffnungen, die sich im Umfange einer Trommel oder eines Rades
befinden, oder aus den Enden roͤhrenfoͤrmiger, unter rechten Winkeln
gegen einander gestellten Armen ausstroͤmt. Fig. 66 ist ein
senkrechter Querdurchschnitt der neuen Maschine nach der in dem senkrechten
Laͤngendurchschnitte, Fig. 67, durch Punkte
angedeuteten Linie e, f. A, B sind die beiden
Raͤder, aus denen die Maschine besteht, und welche an gesonderten Wellen
aufgezogen sind. Das Rad B ist an der hohlen Welle g fixirt, die in dem Gestelle der Maschine in
entsprechenden Zapfenlagern laͤuft, und deren Ende auf irgend eine der
uͤblichen Verkuppelungsmethoden mit der Dampfzufuͤhrungsroͤhre
verbunden ist. Die Welle leitet den Dampf in die Mitte des Rades B, von wo aus er dann durch die Canale i, i,
Fig. 66, in
den ringfoͤrmigen, am Umfang des Rades befindlichen Canal h, h vertheilt wird. Aus diesem Ringe stroͤmt der
Dampf durch die an dessen Umfang angebrachten Oeffnungen k,
k aus, wobei er die Fluͤgel oder Schaufeln l,
l des zweiten Rades A trifft, so daß also
dieses Rad A in einer dem Rade B entgegengesezten Richtung umgetrieben wird. Das aͤußere
Gehaͤuse r, r ist mit einer Roͤhre s versehen, durch welche der verbrauchte Dampf austritt.
Da bereits von Anderen verschiedene Arten umlaufender Arme, Trommeln und
Raͤder vorgeschlagen und angewendet wurden, so bindet sich der
Patenttraͤger an keine bestimmte Form des Dampfrades B. Er erklaͤrt vielmehr ausdruͤklich, daß seine Erfindung
lediglich in der Anwendung des concentrischen Rades A,
dessen Ring sich in derselben Ebene bewegt wie das Dampfrad, beruht. Dieser Ring ist
mit den Fluͤgeln oder Schaufeln ausgestattet, deren Stellung deutlich aus
Fig. 66
erhellt.
Das Spiel dieser Maschine ist folgendes. Der frei bei den Oeffnungen b ausstroͤmende Dampf theilt dem umlaufenden
Koͤrper, aus dem er ausstroͤmt, nur einen Theil seiner Geschwindigkeit
mit, woraus denn folgt, daß die nicht mitgetheilte Geschwindigkeit ebenso verwendet
werden kann, wie Dampf, der mit einer gleichen Geschwindigkeit aus einer
unbeweglichen Muͤndung ausstroͤmt. Diese Geschwindigkeit wird nun
benuzt, um das concentrische Fluͤgelrad in Bewegung zu sezen, und zwar in
einer den Austrittsmuͤndungen entgegengesezten Richtung. Diese Bewegungen
werden mittelst irgend eines der bekannten Mechanismen in der Haupttreibwelle F combinirt, wie dieß z.B. in Fig. 67 durch Riemen und
Trommeln geschieht.
Fig. 68 zeigt
eine Modification der verbesserten rotirenden Dampfmaschine. Dieser gemaͤß
laͤuft das concentrische Fluͤgelrad frei an der Achse oder Welle des
Dampfrades, und die Bewegungen beider Raͤder A, B
sind mittelst der drei Winkelraͤder m, n, o
combinirt. Das Rad m ist an der Nabe des
Fluͤgelrades fixirt. Das Zwischenrad n
laͤuft an einem Zapfen und ruht mit seiner Welle in einem an dem Gestelle
befestigten Traͤger. Das dritte Rad o endlich ist
an der Welle des Dampfrades fixirt. Die Kraft der beiden Raͤder A, B wird also in der Treibwelle F combinirt und concentrirt, und von dieser durch ein Treibband, einen
Rigger oder irgend eine andere taugliche Vorrichtung weiter fortgepflanzt.
In Fig. 69
sieht man die eben beschriebene Modification in horizontaler Stellung angewendet.
Die hohle Welle g des Dampfrades B laͤuft durch eine andere hohle Welle, an der das
Fluͤgelrad A aufgezogen ist. Die Bewegungen
dieser Wellen und deren Kraft sind auf die oben beschriebene Weise mittelst dreier
Winkelraͤder in der Treibwelle F concentrirt.
Diese Maschine ist auch in solchen Faͤllen anwendbar, wo Wasser die
Triebkraft bildet; denn wenn das Wasser, nachdem es wie an der Barker'schen Muͤhle durch Oeffnungen von gehoͤrigen
Dimensionen ausgetreten, auf die Fluͤgel des concentrischen Rades
faͤllt, so wird dieß ebenso umgetrieben werden, wie es in dem zuerst
beschriebenen Falle durch Dampf getrieben wurde.
In Fig. 70,
71 und
72 sieht
man verschiedene Formen von Fluͤgeln und deren Stellung in dem Ringe des
Rades A. Die Zeichnungen sind so deutlich, daß es keiner
Beschreibungen bedarf. Wuͤnschenswerth ist es, daß die Raͤnder der
Fluͤgel der austretenden Fluͤssigkeit dargeboten werden, wie dieß aus
Fig. 66
erhellt. Der Ausschnitt, in den die Fluͤgel eingesezt werden, kann entweder
die Gestalt eines Vierekes haben, wie z.B. in Fig. 67; oder man kann
ihm irgend eine winkelige, Fig. 68 und 69, oder eine
krummlinige Form geben.
Eine fernere Verbesserung der rotirenden Maschinen beruht auf einer Verbindung der
oben in Hinsicht auf die ausdehnungsweise arbeitenden Maschinen angegebenen
Verbesserungen mit dem Principe der rotirenden Maschinen. Fig. 73 zeigt eine
demgemaͤß eingerichtete Maschine in einem Laͤngendurchschnitte. Das
luftdicht schließende Gehaͤuse I, I ist durch die
Scheidewaͤnde P, P in mehrere, mit 1, 2, 3
bezeichnete Kammern abgetheilt, und in jeder dieser Kammern ist an der Hauptwelle
F ein dem oben beschriebenen aͤhnliches oder
auch anders gebautes Dampfrad B aufgezogen. Jedes dieser
Raͤder hat einen hohlen Halsring g, der sich in
den entsprechenden Scheidewaͤnden in kegelfoͤrmigen Anwellen bewegt.
Diese hohlen Halsringe leiten den Dampf aus den Kammern in das Innere der
Raͤder. Der in
der Roͤhre K herbeistroͤmende Dampf tritt
in die Mitte des Ra des in Nr. 1 ein, und entweicht durch die am Umfange dieses
Rades befindlichen Loͤcher in die Kammer Nr. 1, die hiedurch zum
Dampfbehaͤlter fuͤr das in Nr. 2 befindliche Rad wird. Ebenso wird die
Kammer 2 zum Dampfbehaͤlter fuͤr das Rad in Nr. 3, und so fort durch
alle Kammern, welche die Maschine zaͤhlt. Diese Zahl leidet nur durch den
Druk des Dampfes im Kessel und durch das Verhaͤltniß, welches in der
Differenz des Dampfdrukes in den verschiedenen Kammern besteht, eine
Beschraͤnkung.
Der Patenttraͤger bemerkt, daß aus der beschriebenen Verbindung einer Reihe
von Kammern und Raͤdern kein Vortheil erwachsen wuͤrde, wenn die
Oeffnungen saͤmmtlicher Raͤder gleichen Flaͤchenraum
haͤtten. Der Vortheil ergibt sich vielmehr erst dann, wenn man diesen
Flaͤchenraum an den auf einander folgenden Raͤdern so regelt, daß in
dem Druke, den der Dampf in den verschiedenen Kammern hat, eine bestimmte Differenz
besteht und unterhalten wird; und wenn man so viele Raͤder und Kammern
miteinander in Verbindung bringt, daß die Expansivkraft des Dampfes gaͤnzlich
erschoͤpft ist, bevor derselbe in die atmosphaͤrische Luft oder in den
Verdichter entweicht. Gesezt z.B., daß die Roͤhre K Dampf liefere, dessen Druk 80 Pfd. auf den Zoll betraͤgt; daß die
Differenz des Drukes in den einzelnen Kammern 10 Pfd. ausmache, und daß 8 Kammern
vorhanden sind, so erhellt offenbar, daß mit jeder Verminderung des Drukes durch die
Ausdehnung auch eine entsprechende Zunahme im Volumen Statt finden wird; und daß der
Uebergang dieses groͤßeren Volumens aus einer Kammer in die andere,
waͤhrend gleichzeitig das angegebene Differenzverhaͤltniß des Drukes
beibehalten wuͤrde, gaͤnzlich von der gehoͤrigen Regulirung der
Oeffnungen bedingt waͤre. Ist diese Regulirung erzielt, so muß nothwendig
durch die ganze Reihe von Kammern die Geschwindigkeit eine gleichfoͤrmige
bleiben. Nimmt man demnach an, daß sich der Dampf in demselben Verhaͤltnisse
ausdehne wie die atmosphaͤrische Luft, und daß der Druk des Dampfes in der
lezten Kammer durch Ausdehnung auf 10 Pfd. per Zoll
vermindert worden, so hat sich das Volumen des Dampfes im Vergleiche mit dem
urspruͤnglichen Volumen um das Achtfache vergroͤßert; woraus dann
folgt, daß die Oeffnungen des lezten Rades acht Mal mehr Flaͤchenraum haben
muͤssen, als jene des ersten der acht Raͤder, und daß deren
Reactionskraft folglich auch acht Mal so groß seyn wird. Da die Ausdehnung in der
ersten Kammer beginnt und durch die ganze Kammerreihe fortwaͤhrt, so wird der
Gesammtbetrag der erzielten Kraft, nach dem Verhaͤltnisse der
atmosphaͤrischen Ausdehnung berechnet, beilaͤufig 2 2/3 Mal soviel
betragen, als wenn der Dampf nur durch ein einziges Rad gestroͤmt waͤre.
Zu bemerken kommt nur noch, daß man die Kraft noch erhoͤhen kann, wenn man in
jeder der Kammern an der Hauptwelle ein Fluͤgelrad A,
A. aufzieht, und sich dann der bei Fig. 68 beschriebenen
Steuerung bedient.