Titel: | Verbesserungen in der Construction der Oefen und Kessel, worauf sich Charles Wye Williams zu Liverpool, am 17. Nov. 1840 ein Patent ertheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 82, Jahrgang 1841, Nr. I., S. 2 |
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I.
Verbesserungen in der Construction der Oefen und
Kessel, worauf sich Charles Wye
Williams zu Liverpool, am 17. Nov.
1840 ein Patent ertheilen ließ.
Aus dem London Journal of arts. August 1841. S.
361.
Mit Abbildungen auf Tab.
I.
William's Construction der Oefen und Kessel.
Vorliegende Erfindung besteht 1) in einem neuen und eigenthümlichen Verfahren, in
Folge dessen die Wärme schneller und in größerer Menge durch die Platten, woraus die
Kessel, Destillirblasen oder Kühlpfannen verfertigt sind, fortgepflanzt werden kann;
2) in der Einführung solcher mechanischer Anordnungen, mit welchen die Speisung der
Oefen mit Brennmaterial gleichförmiger, als dieß aus freier Hand möglich ist, von
statten geht.
Der Zwek des ersten Theils der Erfindung, nämlich eine möglichst rasche und
reichliche Transmission der Wärme nach oder von dem Wasser oder andern zu
erwärmenden und zu verdunstenden Flüssigkeiten, wird dadurch erreicht, daß man in
die Platten, woraus Kessel, Destillirblasen oder Kühlpfannen verfertigt werden, oder
in die zu denselben gehörigen Zugcanäle und Röhren eine Anzahl metallner Pflöke oder
Leiter einfügt, vermittelst welcher die Wärme in weit größerer Menge fortgeleitet
werden kann, als dieses da ausführbar ist, wo die Einwirkung der Wärme auf die
Oberflächen solcher Platten oder Röhren sich beschränkt.
Diese metallischen Leiter können aus Eisen, Kupfer, Messing oder einem sonstigen
Metalle bestehen, sind von einer solchen Länge und Dike und stehen so weit von
einander ab, als es die Beschaffenheit der Platten, in welche sie eingelassen sind,
und der zu erwärmenden oder abzukühlenden Flüssigkeit rathsam macht. Bei eisernen
Dampfkesseln können diese Leiter 4 bis 6 Zoll lang, 1/2 bis 3/4 Zoll dik seyn, und 2
bis 3 Zoll von einander abstehen. Der in den Heizcanal hervorstehende Theil dieser
Pflöke besizt ungefähr 2/3, und der zum Behuf der Wärmemittheilung in das Wasser
hineinragende Theilungefähr 1/3 der Länge.
Bei Locomotiven sollten diese Leiter zahlreicher, ungefähr 1/4 Zoll dik und von
verhältnißmäßiger Länge seyn, und aus Kupfer oder Messing bestehen, indem diese
Metalle ein bedeutendes Leitungsvermögen besizen. Die erwähnten Verhältnisse lassen
sich indessen, wenn man es wünschenswerth finden sollte, nach Maaßgabe der
Beschaffenheit und Dike
des Materials, wodurch die Wärme fortgepflanzt werden soll, und der zu erwärmenden
oder abzukühlenden Flüssigkeit, abändern.
Diese Methode, die Wärme der Länge nach durch Metallpflöke zu leiten, läßt sich auf
alle Operationen anwenden, wobei ein Erwärmungs-, Abkühlungs- oder
Condensationsproceß erforderlich ist, wie bei Kühlapparaten oder Condensatoren für
Dämpfe oder Gasarten, oder bei Verdampfungspfannen oder bei irgend einem
Destillationsproceß; ferner beim Sieden in geschlossenen oder offenen Gefäßen. Die
verschiedenen Anbringungsmethoden dieser Leiter sind übrigens hinreichend
verständlich und bedürfen keiner Aufzählung.
Wo die Flüssigkeit oder die Dämpfe leicht an die Leiter sich ansezen, können die
leztern plattirt, verzinnt oder mit anderm Metall, welches der Incrustation oder
Oxydation nicht unterworfen ist, belegt werden. Diese Leiter können in Gestalt von
Schrauben oder Nietnägeln in die Platten oder Röhren befestigt, in gebohrte oder
eingeschlagene Löcher getrieben, oder durch andere wohlbekannte Mittel mit jenen
Platten in festen Zusammenhang gebracht werden. Wo aber die Flüssigkeit bis zur
Trokenheit oder bis zum Zustand eines krystallisirten Salzes oder eines erdigen
Stoffes abgedampft werden soll, wie dieß z.B. bei der Abdampfung alkalischer
Verbindungen der Fall ist, oder wo die Hervorragung der Leiter dem Mischen oder
Umrühren der Flüssigkeit im Wege stehen würde, da ist jede Hervorragung der Leiter
nach Innen zu vermeiden.
Wo die Abdampfungspfanne oder der Kessel aus Gußeisen besteht, können auch die Leiter
aus diesem Material bestehen und aus einem Stük mit demselben gegossen werden.
Der zweite Theil der Erfindung besteht darin, daß man die Roststangen eines Ofens so
construirt, und ihnen eine eigenthümliche longitudinale und dergestalt hin-
und hergehende Bewegung ertheilt, daß das Brennmaterial vorwärts in den Ofenraum
gedrängt wird. Diese zum Ofen herausragenden Stangen nehmen das von einem Rumpfe
herabfallende Brennmaterial in Empfang, während durch obige Bewegung eine
gleichförmige Speisung erzielt wird; so kommt es, daß sich aus dem Brennmaterial
eine gleichförmige Quantität brennbarer gasartiger Stoffe entwikelt. Folgende
Beschreibung enthält die Angabe einiger Methoden, durch welche man obige Zweke
erreicht.
Fig. 11
stellt den Durchschnitt eines Dampfmaschinenkessels dar, welcher eine jener
Methoden, die metallischen Leiter einzufügen, zeigt. a,
a sind die Leiter; der größere Theil derselben ragt in den Feuercanal, um
die Hize aufzunehmen, und der kürzere in die Flüssigkeit, um die Hize abzugeben. Zum Behuf der
Abkühlung läßt sich diese Einrichtung dadurch abändern, daß man zu beiden Seiten
gleiche Theile hervorstehen läßt, oder das längere Ende der Abkühlung der
Flüssigkeit aussezt, um die Schnelligkeit der Wärmeabsorption zu erhöhen.
Fig. 12 ist
ein Theil einer Abdampfungspfanne, bei welcher die Leiter aus demselben Material wie
die Pfanne bestehen und mit ihr aus einem Stük gegossen sind.
Fig. 13 gibt
die Seitenansicht eines Ofens mit den bereits oben erwähnten Roststangen und dem
Rumpfe. b, b sind die Stangen; c der Rumpf; d die Welle mit den excentrischen
Scheiben, durch deren Umdrehung die Roststangen in Thätigkeit gesezt werden. Diese
Welle kann aus freier Hand bewegt oder mit der Dampfmaschine oder irgend einer
andern ursprünglichen Kraft in Verbindung gesezt werden. Man kann sie mit irgend
einer Geschwindigkeit, welche man wünschenswerth findet, sich umdrehen lassen; es
hat sich herausgestellt, daß eine Umdrehung in zwei Minuten dem Zweke am besten
entspricht. Dieß hängt indessen von der Natur des Brennmaterials und der Länge der
Roststangen ab. f ist eine Querschiene, auf welcher die
Roststangen mittelst einer an dem unteren Ende derselben befindlichen Kerbe wie auf
einer Umdrehungsachse ruhen; g ein am Rumpfe
befindlicher Schieber, womit die Kohlenaufgabe im nöthigen Falle abgeschlossen
werden kann; h die gewöhnliche Feuerthüre, durch welche
der Brennstoff in den Ofen kommt, wenn das Feuer angemacht werden soll; i ein zweiter Schieber, durch den die etwa
durchfallenden kleinen Kohlen gelegentlich entfernt werden können. Sollte es rathsam
seyn, die Quantität der zu verwendenden Kohlen zu vermehren oder zu vermindern, oder
dem Feuer eine größere Intensität zu geben, so läßt sich dieses durch Vermehrung der
Umdrehungsgeschwindigkeit der excentrischen Scheiben d
erreichen, oder auch durch Senkung des unteren Endes der Roststangen, so daß
dieselben eine größere Neigung erhalten. Wo der Feuerraum oder der Rost weiter als
das Schürloch seyn kann, dürften zu beiden Seiten eine oder mehrere Roststangen, wie
bei gewöhnlichen Oefen stationär eingesezt werden, indem das Brennmaterial immer
eine hinreichende Neigung hat, sich seitwärts auszubreiten und diese festen Stangen
mit einer hinlänglichen Kohlenmasse bedekt zu erhalten. Wesentlich ist, daß die
Verbrennung ohne Rauch vor sich gehe; daher muß das Brennmaterial überall 6 bis 8
Zoll dik gleichförmig ausgebreitet werden.
Fig. 14 zeigt
eine andere Methode die Welle d mit den excentrischen
Scheiben e zu adjustiren, eine Methode, deren Einführung
bei solchen Kohlen
wünschenswerth ist, welche leicht zusammenbaken und sich an die Roststangen fest
ansezen. In diesem Falle liegen die unteren Enden der Roststangen auf
Frictionsrollen k und werden wie die Excentricumstange
der Dampfmaschine in verticale und horizontale Bewegung versezt, wodurch die
zusammengebakene Kohlenmasse aufgebrochen und nach den Enden der Roststangen
hingedrängt wird.
Fig. 15
liefert in größerem Maaßstabe die Durchschnitte einer der Roststangen durch den
weitesten und schmälsten Theil; der eine Durchschnitt zeigt eine keilförmige
Gestalt, der andere ist an dem obern Rande flach.
Es ist hier zu bemerken, daß immer die höchste Stelle einer jeden Abtheilung von
Stangen der tiefsten Stelle der angränzenden Stange entspricht, eine Einrichtung,
durch welche der feste Körper der Kohle wirksamer zerbrochen und in Bewegung
erhalten wird.
Die Figuren
16, 17
und 18 zeigen
andere Methoden, die excentrischen Scheiben zu adjustiren, um die Fig. 19, 20 und 21 sichtbaren Stellungen
der Roststangen hervorzubringen.
Fig. 22 zeigt
ein Verfahren, die Feuerfläche da, wo es wünschenswerth erscheinen sollte, über die
den beweglichen Stangen angemessene Länge hinaus zu verlängern. Dieser Zwek wird
durch eine weitere Lage fester Stangen l erreicht.
Die Figuren
23, 24
und 25
stellen die Metallpflöke ohne einwärts gehende Leiter dar, welche in Anwendung
kommen, wenn die in dem Kessel befindliche Flüssigkeit zum Behuf der Krystallisation
abgedampft werden soll. Diese Pflöke sind mit Hülfe eines Nietnagelkopfes an den
Kessel befestigt. Von einer andern Methode, diese metallischen Wärmeleiter
herzustellen, indem man sie mit dem Kessel oder der Abdampfungspfanne aus einem
Stüke gießt, mögen die Figuren 26 und 27 den
nöthigen Begriff geben.
Der Patentträger nimmt den ausschließlichen Gebrauch und die Anwendung metallener
Pflöke oder Stangen als Wärmeleiter in Anspruch; in Folge dieses Verfahrens werden
die Producte der Verbrennung oder die Flamme direct gegen jene Leiter hingelenkt,
wodurch eine größere Quantität Wärme aufgenommen und fortgepflanzt wird, als wenn
das Feuer nur längs der Fläche der Kesselplatten hinspielte, wie solches bei der
gewöhnlichen Construction der Fall ist.
Da das Princip, bewegliche Roststangen bei Oefen einzuführen, bereits auf
verschiedene Weise praktisch in Anwendung gekommen ist, so begründet der
Patentträger keine Ansprüche darauf. Dagegen macht er auf die eigenthümlichen
longitudinalen und verticalen Bewegungen der Roststangen eines Ofens, wie sie oben
beschrieben wurden, Anspruch; ferner auf eine solche Anordnung dieser Stangen, daß sie nicht
nur fähig sind, die aus einem Rumpfe fallenden Kohlen aufzunehmen, sondern auch
dieselben mit einer Kraft und Bewegung vorwärts zu drängen, welche sich in dem
Verhältniß vermindert, als das Brennmaterial den vordersten und tiefsten Enden
zuschreitet.