Titel: | Bericht des Hrn. Combes über einen von Hrn. L. Molinié erfundenen Regulator für Dampfmaschinen und Wasserräder. |
Fundstelle: | Band 83, Jahrgang 1842, Nr. LXXXI., S. 435 |
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LXXXI.
Bericht des Hrn. Combes uͤber einen von Hrn. L. Molinié erfundenen Regulator
fuͤr Dampfmaschinen und Wasserraͤder.
Aus dem Bulletin de la Société d'Encourgement. Sept. 1841,
S. 349.
Mit Abbildungen auf Tab.
VI.
Combes, über Molinié's Regulator für Dampfmaschinen
etc.
Hr. L. Molinié, Fabrikant in Saint-Pons, Dept. de l'Hérault, übergab der Société d'Encourgement einen Regulator, welchen er bei Dampfmaschinen und
Wasserrädern anwendet.
Bekanntlich besteht der Zwek eines Regulators darin, die Veränderungen der
Geschwindigkeit der Maschinen und der Mechanismen, welche sie in Bewegung sezen, in
gewissen, einander sehr nahe liegenden Gränzen zu erhalten, zu der Zeit, wo das
Verhältniß der Gleichheit zwischen der Arbeit der bewegenden und der Arbeit der
Widerstand leistenden Kräfte momentan gestört worden ist, sey es durch Abstellung
einer Maschine, wodurch sogleich ein Theil der Widerstände beseitigt, oder sey es
durch das Anlassen einer Maschine, wodurch die Widerstände vermehrt werden, oder
endlich durch zufällige Veränderungen in der bewegenden Kraft.
Die erste Anwendung von einem Regulator bei Maschinen machte der berühmte Watt. Er bediente sich des konischen Pendels, seit jener
Zeit bekannt unter dem Namen Regulator von Watt oder
Kugelregulator, welcher schon früher in Mühlen und bei anderen Einrichtungen als
einfacher Zähler für die Geschwindigkeit der Maschine oder der Mechanismen in
Gebrauch war. Er stellte zwischen den Stangen, woran die Kugeln dieses Apparates
befestigt sind und
einer Klappe, die in dem Innern des Rohres, welches den Dampf von dem Kessel in den
Cylinder leitet, angebracht ist, eine solche Verbindung her, daß die Stellung dieser
Klappe von dem Grade der Entfernung der Kugeln abhängig war, welche Entfernung
selbst wieder durch die Geschwindigkeit der Schwungradswelle oder einer anderen
Welle, die von dieser ihre Kreisbewegung erhält, bestimmt wird. Die Uebertragung der
Bewegung ist so angeordnet, daß für die oberste Gränze der Geschwindigkeit, welche
die Maschine niemals überschreiten soll, die Klappe gänzlich geschlossen wird und
dem Dampfe der Eintritt fast vollständig versperrt ist, und daß im Gegentheil für
die niedrigste Gränze dieser Geschwindigkeit die Klappe die Oeffnung vollständig
frei läßt. Der Regulator von Watt wurde bald bei allen
Dampfmaschinen der großen Spinnereien und Webereien etc. angewendet; er ist ein zur
Gewohnheit gewordenes, und man kann sagen, unentbehrliches Organ dieser Maschinen
geworden.
Derselbe Apparat wurde bei den Wasserrädern angewendet. Aber statt auf eine leicht
bewegliche, sich drehende Klappe zu wirken, hat man bei diesen gewöhnlich schwere
Schüzen zu bewegen, welche selbst in dem Falle, wo ihr Gewicht durch ein
Gegengewicht ausgeglichen ist, einen großen Widerstand entgegensezen, der durch die
Kraft erzeugt wird, womit das Wasser sie gegen die Ränder der Leitungen drükt, worin
sie sich bewegen. Um diese Schüzen durch die Wirkung des Regulators direct zu
bewegen, müßte man das Gewicht der Kugeln oder die Länge der Stangen übermäßig
vergrößern; man ließ deßhalb die Schüze durch die Maschine selbst bewegen und den
Regulator auf eine Kuppelung wirken, welche zwischen zwei konischen Rädern
angebracht war, die beide zugleich mit den Enden des Durchmessers eines dritten
konischen Rades, welches seine Kreisbewegung von der Maschine erhält, in Eingriff
waren. Die Achse, worauf die Kuppelung und die beiden konischen Räder sizen, ist mit
der Schüze verbunden und macht sie auf- oder niedersteigen, je nachdem das
eine oder das andere dieser Räder durch die Kuppelung, welche durch den Regulator
eingerükt wird, mit dieser Achse fest verbunden wird.
Man findet in der Architecture hydraulique von Prony, in Nicholson's und
anderen Werken über Mechanik, die Beschreibung eines Regulators, der auf ein anderes
Princip gegründet ist und welcher oft bei Wasserrädern angewendet wurde. Die Schüze
ist hier mit einem Schwimmer verbunden, der sich in einem Bassin befindet, welches
beständig sein Wasser durch eine oder mehrere Pumpen erhält, die durch die Maschine
bewegt werden, und aus welchem dasselbe durch eine Oeffnung ausfließt, deren Größe durch
einen Hahn regulirt werden kann, so daß das Niveau bei der normalen Geschwindigkeit
der Maschine immer dasselbe bleibt. Wenn diese Geschwindigkeit sich vermehrt oder
vermindert, so wird das in das Bassin gelieferte Volumen Wasser größer oder kleiner,
als die durch die Oeffnung auslaufende Menge desselben seyn; der Schwimmer erhebt
sich dadurch oder sinkt und gibt der Schüze die entgegengesezte Bewegung. Man läßt
den Schwimmer auf die Kuppelung der Vorrichtung, welche wir vorher beschrieben
haben, wirken, wenn die Reibung seine directe Einwirkung auf die Schüze verhindern
würde.
Der von Hrn. Molinié erfundene Regulator ist auf dasselbe
Princip wie der eben beschriebene gegründet; er weicht jedoch in mehreren
wesentlichen Punkten von ihm ab, die gänzlich zu seinem Vortheile sind. Die
Maschine, welche regulirt werden soll, pumpt atmosphärische Luft in einen
prismatischen Raum (Regulator), dessen Seitenwände von Leder verfertigt, durch
Eisendrahtringe gespannt erhalten und folglich ausdehnbar sind und der oberen Platte
eine auf- und niedergehende Bewegung in verticaler Richtung gestatten.
Die obere Platte ist mit einem Gewichte belastet, welches die innere Luft beiläufig
um 20 Atmosphäre comprimirt; die in den Regulator gepumpte Luft strömt durch zwei,
manchmal sogar durch drei Oeffnungen von kleinem Durchmesser aus. Die eine derselben
ist mit einem Ventile versehen, dessen Bewegungen in den zwei Richtungen durch zwei
Schrauben begränzt sind, welche man mehr oder weniger vorstellen kann, um einerseits
das Maximum der Oeffnung, die das Ventil aufdeken kann, und andererseits die Größe
des Verschlusses, wenn das Ventil durch den inneren Luftdruk gehoben wurde,
verändern zu können. Die Größe der anderen Oeffnung wird anfangs mit einer Schraube
oder durch eine kleine Vorrichtung, welche wie ein Hahn wirkt, regulirt; sie ist
übrigens gewöhnlich veränderlich mit der Stellung der oberen Platte, weil eine
konische Stange durch sie geht, welche einen um so größeren Theil von ihr
verschließt, je höher die Platte steigt.
Bei den meisten Regulatoren, welche bei Wasserrädern angewandt wurden, umgibt diese
leztere Ausströmungsöffnung einen vierekigen Stab von Holz, welcher die obere Platte
durchdringt; ein kleines Stük von Messing gleitet längs dieses Stabes, woran es so
zu sagen durch den leichten Druk im Innern befindlicher Federn aufgehängt ist,
welche ihm jedoch gestatten, unter einer sehr kleinen Anstrengung zu gleiten. Wenn
die obere Platte sich in Folge einer größeren Geschwindigkeit, welche die Maschine
angenommen hat, erhebt, so bedeken die unteren Ränder dieses Messingstükes die
Oeffnung ganz oder
theilweise. Die Ausströmungsöffnung ist also ganz oder zum Theil geschlossen, und
die Platte steigt schneller, als sie es ohne dieses thun würde. Die Luft fährt aber
dennoch fort, durch die zweite Oeffnung auszuströmen. Wenn die Platte am höchsten
Theil ihres Laufes angekommen ist, so fällt sie ein wenig und die Oeffnung wird
frei, weil der messingene Schieber durch die Federn an dem Holzstabe festgehalten
wird; übrigens nimmt die Platte beim Niedersinken den Schieber durch eine Verbindung
von flachen Stäben mit, welche die größte Entfernung der Platte von dem Schieber
bestimmen. Man begreift, daß dieses Stük, der Dämpfer genannt, den Zwek hat, die
Empfindlichkeit des Regulators zu vermehren.
Bei der Anwendung für Dampfmaschinen wird die Bewegung der oberen Platte durch einen
sehr einfachen Mechanismus auf den Hebel der Regulirungsklappe übertragen; diese
Bewegung wird auch noch durch Drähte oder leichte Eisenstängelchen auf eine um eine
verticale Achse schwingende Klappe übertragen, die in dem Rauchcanal am unteren
Theile des Kamines angebracht ist, so wie auf einen beweglichen Zeiger, der auf
einem für den Heizer leicht sichtbaren Zifferblatte angebracht ist und demselben
also anzeigt, ob die beiden erwähnten Klappen den Durchgang mehr oder weniger öffnen
oder verschließen, ob er folglich das Feuer verstärken oder mäßigen soll.
Bei der Anwendung an Wasserrädern wirkt die Platte des Regulators immer geradezu auf
eine besondere Schüze von Blech, welche sorgfältig equilibrirt und leicht beweglich,
der gewöhnlichen Schüze, die man ganz offen läßt, so nahe wie möglich gesezt werden
soll.
Die Einrichtung der durch den Regulator bewegten Schüze ändert sich mit der
Construction des Wasserrades. Eigentlich soll sie die Form eines Theiles einer
cylindrischen Fläche mit kreisrunder Grundfläche haben, welche durch flache Stäbe,
die gegen die Achse dieser Fläche zusammenlaufen, festgehalten wird; um diese Achse
dreht sich die Schüze, um sich zu senken und zu heben, und mehr oder weniger Wasser
auf das Rad zu lassen; sie schließt nicht genau an die Seitenwände des Canals an,
welcher das Wasser zuführt, so daß der Druk des Wassers auf sie nur eine Reibung am
Umfange der Achse erzeugt, um welche die ganze Schüzeneinrichtung sammt ihren
Tragstangen sich dreht, und diese Reibung überwindet die Wirkung des Regulators sehr
leicht.
Um den Regulator des Hrn. Molinié richtig beurtheilen zu
können, wurde ich und noch ein Mitglied des Comité's beauftragt, die Fabriken zu
besuchen, wo man ihn eingeführt hat.
Unsere Mittel zur Beobachtung beschränkten sich darauf, daß wir mit einer Secundenuhr die
Dauer mehrerer auf einander folgender Bewegungsperioden der mit ihrer gewöhnlichen
Last und Geschwindigkeit gehenden Maschine maßen; wir verminderten hierauf plözlich
durch eine Abstellung die Widerstände um ein Viertel, ein Drittel, die Hälfte, oder
stellten sogar sämmtliche Mechanismen ab und bestimmten mittelst der Secundenuhr die
Dauer derselben Anzahl von Bewegungsperioden während und nach diesen
Abstellungen.
Wir beobachteten zu gleicher Zeit die Stellungen der Platte des Regulators, von
welchen diejenigen der Klappe oder der Regulirungsschüze abhingen. Indem wir so
mehrere Perioden beobachteten, deren ganze Dauer einen Zwischenraum von 8 bis 14
Secunden umfaßte, konnten wir offenbar nicht genau die Grade der veränderten
Geschwindigkeit bestimmen, welche die Maschine unmittelbar nach der Abstellung
annahm und während der Zeit, welche verfloß, bis die Geschwindigkeit von Neuem
wieder regulirt war; wir erhielten nur die mittlere Dauer einer Bewegungsperiode
während der 8 bis 9 Secunden, welche auf die Abstellung folgten. Um das Gesez der
veränderlichen Geschwindigkeiten für jeden Augenblik zu erhalten, hätten wir einen
ähnlichen Apparat, wie ihn die HHrn. Eitelwein, Poncelet
und Morin benuzten, construiren und anbringen müssen, was
uns ganz unmöglich war. Wir wußten genau die Zeit, während welcher die
Geschwindigkeit nach der Verminderung der Widerstände veränderlich gewesen war, und
endlich hatten wir das Maaß der neuen Geschwindigkeit, welche nach dieser Zeit auf
die erste gefolgt war.
Diese Beobachtungen schienen uns genügend, um ein Urtheil über den neuen Regulator zu
fällen, weil alle Apparate der Art unfähig sind für sich allein, wie groß auch ihre
Empfindlichkeit seyn mag, den Grad der Geschwindigkeit der Maschine, während einer
sehr kurzen Zeit, unmittelbar nach der gleichzeitigen Abstellung oder Ingangsezung
eines großen Theiles der Mechanismen, zu begränzen.
Das einzige wirksame Mittel in diesem Falle ist das Schwungrad, welches die
Geschwindigkeitsveränderung, die durch eine plözliche Störung des Gleichgewichts
herbeigeführt wird, mäßigt, noch ehe der Regulator, welcher diesen Zustand des
Gleichgewichts zurükführen soll, wirksam seyn kann. Der Regulator kann auch in der
That nur den Zufluß der Flüssigkeit durch die Oeffnung der Klappe oder
Regulirungsschüze vermindern, hat aber durchaus keinen Einfluß auf den Theil der
Flüssigkeit, welcher schon durch diese Oeffnung gegangen und in der Maschine
aufgespeichert ist, oder sich auf dem Wege befindet, um dahin zu gelangen.
In Bolbec besuchten wir die Baumwollspinnerei des Hrn.
Fauquet Lemaître von 16 bis 17,000 Spindeln mit allem
Zugehör, welche durch eine Woolf'sche Dampfmaschine von
30 Pferdekräften getrieben wird, und die Weberei des Hrn. Huet Sohn, deren Motor eine Hochdrukmaschine ohne Condensator von 15
Pferdekräften ist.
Die Maschine des Hrn. Fauquet Lemaître besizt ein
Schwungrad, dessen Ring 0,13 Meter Breite, 0,l85 Met. Höhe in der Richtung des
Radius, und einen äußern Radius von 2,69 Met. hat; es macht 48 Umdrehungen in der
Minute bei gewöhnlichem Gang der Maschine. Man sieht hieraus, daß das mittlere
Gewicht des Ringes ungefähr 2,825 Kilogr. und seine mittlere Geschwindigkeit in der
Secunde 13 Meter beträgt. Die Hälfte der lebendigen Kraft, welche diesen Angaben
entspricht, kommt einer bewegenden Kraft von 24,340 Kilogr. auf 1 Meter gehoben
gleich, während die bewegende Kraft, welche einem Kolbenlauf der Maschine
entspricht, nur 3,214 Kilogr. auf 1 Meter gehoben gleich ist. (Die Maschine ist für
30 Pferdekräfte gebaut, und der Kolben macht 42 einfache Hube in der Minute, wenn
das Schwungrad 48 Umdrehungen macht.) Es folgt daraus, daß die halbe lebendige Kraft
des Schwungrades gleich der achtfachen bewegenden Kraft eines Kolbenhubes ist, und
daß es folglich eine weit größere Kraft besizt, als sich nach den Formeln, die in
den Werken über Dampfmaschinen aufgestellt werden, berechnet. Die Geschwindigkeit
dieser Maschine muß daher sehr leicht zu rrguliren seyn.
Das gleichzeitige Abstellen aller Drosselstühle in einem Saale erzeugte auf die Dauer
von 5 aufeinander folgenden Umgängen der Kurbel, welche einen Zeitraum von
14¼ Secunden umfaßten, keine mit unseren Beobachtungsmitteln meßbare Veränderung. Sie blieb dieselbe beim
Abstellen der Stühle eines zweiten Saales. Man stellte hierauf die zwei lezten Säle
ab, so daß die Maschine nichts mehr als die Fortleitungsapparate der Bewegung zu
treiben hatte. Die Geschwindigkeit nahm zu, und nachdem sie während eines Zeitraums,
der nicht über 30 Secunden betrug, variirt hatte, wurde sie wieder regelmäßig und in
dem Verhältniß von 14: 13 größer, als die anfängliche.
Diese, obschon geringe Abweichung, konnte durch die Auswechselung des konischen
Stängelchens, welches die eine der Ausflußöffnungen der Luft verengte, vermindert
werden. Der Oberarbeiter des Hrn. Molinié wechselte
deßhalb dieses Stängelchen aus, und am anderen Morgen ließen wir auf einmal
sämmtliche Drosselstühle, die durch die Maschine bewegt wurden, abstellen. Die Dauer
von fünf Umgängen der Kurbel war vor dem Abstellen etwas über 14 Secunden, ungefähr
14 1/5 Secunde. Diese Dauer betrug nach dem Abstellen nie unter 14 Secunden; auch die
Geschwindigkeitsveränderungen waren sehr wenig merkbar, obwohl der Lauf der Platte
des Regulators sehr groß und das Ventil nach der Abstellung fast gänzlich
geschlossen war und blieb.
Die Dampfmaschine des Hrn. Fouquet Lemaître wurde
früher durch einen konischen Pendel regulirt; sein Oberarbeiter erklärte uns aber,
daß der neue Regulator viel besser als der frühere arbeite, und daß man damit sehr
zufrieden sey.
In der Weberei des Hrn. Huet Sohn beobachteten wir die
Dauer von 5 Umgängen des Schwungrades, welche 9 Secunden bei dem gewöhnlichen Gange
der belasteten Maschine betrug. Das gleichzeitige Abstellen von 68 Webestühlen, die
ungefähr ein Drittheil des ganzen Widerstandes ausmachten, verursachte eine geringe
Zunahme der Geschwindigkeit; denn die Zeit von 5 Umgängen des Schwungrades
unmittelbar nach dem Abstellen betrug nur 8 Secunden. Die 5 folgenden dauerten 9
Secunden und die ursprüngliche Geschwindigkeit, welche schon wieder hergestellt war,
erhielt sich. Demnach betrug die Dauer, während welcher die Geschwindigkeit der
Maschine sich verändert hatte, weniger als 17 Secunden, und die neue gleichförmige
Geschwindigkeit war der ursprünglichen gleich. Man stellte hierauf sämmtliche
Webestühle eines zweiten Saales ab, welche ungefähr dieselbe Kraft wie die 68 ersten
erforderten; die Geschwindigkeit schien während eines Zeitraumes von 2 bis 3 Minuten
veränderlich zu seyn, indem die Dauer von fünf aufeinander folgenden Umdrehungen
während desselben nie unter 8 Secunden sank, sondern fast 8⅓ Sec. betrug.
Endlich trat eine unveränderliche Dauer von 8½ Sec. ein, so daß die neue
regulirte Geschwindigkeit um 1/17 größer als die anfängliche war.
Die gleichzeitige Wiedereinlösung aller Webestühle veranlaßte ein sehr schnelles
Sinken der Regulatorplatte. Das Ventil öffnete sich schnell, schloß sich wieder ein
wenig und öffnete sich von Neuem; die Dauer dieser Schwingungen überstieg nicht 30
Secunden. Die Dauer von fünf aufeinanderfolgenden Umdrehungen des Schwungrades wurde
immer unveränderlich zu 9 Sec. gefunden, so daß es scheint, daß die Veränderungen in
der Geschwindigkeit, welche stattfanden und durch die Schwingungen der
Regulatorplatte angezeigt wurden, sich genau ausgeglichen hatten. Diese
Veränderungen waren übrigens nicht stark genug, um Brüche zu verursachen oder der
Vollkommenheit der Arbeit zu schaden.
Hr. Huet ist sehr zufrieden mit dem Regulator des Hrn. Molinié, welchen er an die Stelle eines konischen Pendels
sezte, und behauptet,
daß er durch die Anwendung desselben beträchtlich an Brennmaterial erspare.
Die Versuche in der Baumwollspinnerei des Hrn. Crépet,
welche durch eine Woolf'sche Dampfmaschine von 16
Pferdekräften getrieben wird, fielen weniger gut aus. Man stellte alle Mechanismen
zugleich ab, so daß die Maschine nur die Triebwerke zu führen hatte. Unmittelbar vor
dem Abstellen war die Dauer von 4 Umgängen der Kurbel 8 Secunden; gleich nach dem
Abstellen trat eine Beschleunigung, nachher eine Verzögerung der Geschwindigkeit
ein, und diese Veränderungen dauerten 81 Sec. hindurch. In diesem Zwischenraume
erforderten 4 Umgänge eine Dauer von 7, 8, 9 und einmal sogar von 10 Sec.; nachdem
die Geschwindigkeit fast gleichförmig geworden war, dauerten 4 auf einander folgende
Umgänge 8½ Sec. Während dieser Versuche beobachteten wir den Gang des
Manometers; er stieg beständig, und zeigte am Anfange 3 1/6 Atmosphären, am Ende
3⅓.
Wir glauben die Ursache dieses weniger günstigen Resultates dem Schwungrade beimessen
zu müssen, welches hier verhältnißmäßig viel schwächer als in der Fabrik des Hrn.
Lemaître ist.
Alle bei Dampfmaschinen bisher angewandten Regulatoren des Hrn. Molinié sind nach einerlei Modell verfertigt. Die Luft wird in einen
Recipienten durch einen Blasebalg (eine Platte) eingetrieben, welcher durch eine
Kurbel, die ungefähr 30 Umgänge während 25 Umgängen der Hauptkurbel macht, eine
abwechselnd geradlinige Bewegung erhält. Die Luft wird während des Steigens und des
Niedersinkens dieses Balges (der Platte) eingepumpt; der Strom, welcher übrigens
nicht gleichförmig ist, wird jedoch an den Enden des Laufes unterbrochen. Daraus
folgt, daß die obere Platte des Recipienten sich nicht auf einer unveränderlichen
Höhe erhält, sondern über und unter einer mittleren Stellung oscillirt, von der sie
sich jedoch sehr wenig entfernt; diese Platte ist übrigens mit dem Griff der
Dampfklappe durch einen Balancier und zwei verticale, an ihren Enden vereinigte
eiserne Stängelchen verbunden. Der Griff der Klappe ist in einen hinlänglich langen
Einschnitt eingesezt, damit er nicht den Schwingungen der Platte vollständig folgen
muß, obschon er mit den beiden Gränzen dieser Schwingungen zusammentrifft, so daß
die Klappe sich jedesmal nur um ein Weniges dreht; diese Bewegung hat zu wenig
Ausdehnung, als daß sie von beträchtlichem Einfluß auf die Größe der Oeffnung seyn
und den Durchgang des Dampfes stören könnte; es ist vortheilhaft sie beizubehalten,
weil sie nöthigenfalls zufällige Hindernisse, welche die Beweglichkeit der Klappe
vermindern könnten, zu erkennen gestattet.
Hr. Molinié hätte die Platte des Regulators fast ganz
feststellen können, indem er die Luft durch drei kleine, unter dem Hauptraume
angebrachte und durch eine dreifache Kurbel bewegte Blasebälge eintrieb. Die
Erfahrung führte ihn aber auf einen einfacheren Apparat, bei welchem er stehen
blieb.
Unter die Fabriken, wo wir den Regulator bei Wasserrädern angewendet sahen, gehört
die Spinnerei des Hrn. Damilaville in Charleval; sie wird
durch zwei rükenschlächtige Räder mit ebenen Schaufeln bewegt; diese Räder sind
untereinander durch eine Kuppelung verbunden, welche ihre Wellbäume vereinigt, so
daß sie beide dieselbe Anzahl von Umdrehungen machen; das eine hat 4, 4, das andere
4, 9 Meter Durchmesser. Das Gefälle beträgt 1, 1 bis 1, l5 Meter. Die verticale Höhe
des Wasser haltenden Bogens ist mindestens 1 Meter; die Kraft wird zu 20 Pferden
geschäzt. Sie werden durch einen einzigen Molinié'schen
Apparat regulirt, welcher zugleich auf die beiden beweglichen Schüzen (von
Eisenblech) wirkt, die unmittelbar über den gewöhnlichen Schüzen angebracht
sind.
Die Fabrik hat 5000 Spindeln von Nr. 24 für die Drosseln und von Nr. 26 und 28 für
die Feinspinnmaschinen.
Wir beobachteten die Dauer von fünf auf einander folgenden Huben eines der
Blasebälge, welche die Luft in den Hauptraum des Regulators treiben; diese Dauer war
8½ Sec. für das belastete Rad bei gewöhnlichem Gange.
Man stellte nun auf einmal 600 Spindeln ab, worauf sich die Regulatorplatte sogleich
um 32 Millimeter erhob. Die Dauer von fünf auf einander folgenden Huben betrug 8
Sec., während der auf die Abstellung folgenden 32 Sec.; nach dieser Zeit blieb die
Dauer genau 8⅓ Sec.
Man brachte nun die 600 Spindeln wieder in Gang; die Platte des Regulators fiel um 15
Millimeter. Man erhielt nun drei Zwischenräume von 9 Sec., auf welche sehr
regelmäßige Zwischenräume von 8⅓ Sec. folgten.
Wir stellten sodann gleichzeitig 1312 Spindeln ab; der Regulator stieg um 70
Millimeter. Die Dauer von fünf auf einander folgenden Huben betrug nie unter 8 Sec.
Das gleichzeitige wieder in Gang sezen von 1312 Spindeln veranlaßte eine viel
merklichere Verzögerung in der Geschwindigkeit, denn wir hatten einen Zwischenraum
von 11 Sec., worauf sehr regelmäßige Perioden von 8½ Sec. folgten.
Man stellte hierauf 2600 Spindeln ab. Die Veränderlichkeit in der Bewegung, welche
auf diese Abstellung folgte, umfaßte einen Zeitraum von 30 Sec.; während dieser Zeit
war die Dauer von fünf
auf einander folgenden Huben 6, 7 und 8 Secunden; worauf die neue regulirte
Geschwindigkeit genau der älteren gleich war.
Beim Wiedereinlösen war die veränderliche Geschwindigkeit ungefähr von derselben
Dauer, während die auf einander folgenden Zeiträume 8, 10 und 9 Sec. betrugen.
Man stellte hierauf alle Spinnstühle im ganzen Saale auf einmal ab, so daß das Rad
nur noch die Transmissionen der Bewegung allein führte. Jede Abstellung hatte eine
sehr merkliche Beschleunigung zur Folge; denn die Dauer von fünf Huben, welche bei
regelmäßigem Gange 8½ Sec. betrug, fiel auf 6 Sec.; aber die Zeit der Störung
in der Bewegung überstieg nie 40 Sec., und die regelmäßige Geschwindigkeit, welche
auf diese Störung folgte, war immer bis auf fast 1/50 genau der ursprünglichen
gleich.
Das Wasserrad in der Fabrik des Hrn. Rondeaux-Pouchet in Bolbec ist ein oberschlächtiges Zellenrad von 8
Meter Höhe; es bewegt zwei Waschräder, eine Stärkmaschine (Grundirmaschine), mehrere
Trokencylinder, eine Pumpe, welche Wasser in einen Behälter hebt, und einen
Ventilator, welcher Luft in den Feuerraum einer Dampfmaschine bläst. Der an dem Rade
angebrachte Regulator regulirte dessen Geschwindigkeit ziemlich schlecht, wenn man
plözlich einen beträchtlichen Theil der Widerstände aufhob. Als man nämlich die
beiden Waschräder zugleich abstellte, erlitt die Geschwindigkeit schnelle und
plözliche Veränderungen; sie wurde zuerst vermehrt, verminderte sich nachher und
schwankte so mehrere Minuten, ehe wieder die normale Geschwindigkeit sich
einstellte. Wir müssen indessen beifügen, daß der Fabrikdirector uns erklärte, daß
der Blasebalgregulator dennoch besser den Zwek erfülle, als das früher angewandte
konische Pendel; man wird übrigens leicht begreifen, daß der neue Regulator bei
einem Zellenrade von solchen Dimensionen, das sich mit einer so geringen
Geschwindigkeit bewegt, unzulänglich seyn muß. Das Gewicht des Wassers, womit das
Rad in dem Augenblike belastet ist, wo man die Widerstände aufhebt, genügt, um ihm
eine sehr große Geschwindigkeit mitzutheilen, indem kein anderes Schwungrad da ist,
als das Rad selbst, welches wegen seiner geringen Geschwindigkeit ein sehr schwaches
Schwungrad bildet. Der Regulator steigt daher sehr schnell und verschließt
vollständig oder fast vollständig die Schüze; wenn eine hinlängliche Menge Wasser am
unteren Theile des Rades ausgelaufen ist, so läßt die Geschwindigkeit nach, die
Schüze öffnet sich wieder mehr, als zur normalen Geschwindigkeit erforderlich ist,
und die Geschwindigkeit wird von Neuem beschleunigt; diese Schwankungen können auf
diese Art sehr lange dauern, denn die Geschwindigkeit kann sich nur insofern
reguliren, als Gleichgewicht stattfindet zwischen dem Gewichte des Wassers, womit
das Rad belastet ist, und den Widerständen, und zwar in dem Augenblike, wo die
Oeffnung der Schüze ein Volumen Wasser durchläßt, welches genau diesen Zustand des
Gleichgewichts erhalten kann.
Die Regulatoren, welche Hr. Molinié bei Wasserrädern
anwandte, sind nach einerlei Modell verfertigt und verschieden von denen für
Dampfmaschinen. Bei den erstern wird die Luft durch zwei kleine Blasebälge
eingetrieben, welche unter dem Sammelbehälter angebracht sind und durch Daumen
abwechselnd gehoben werden, die an einer Welle befestigt sind, welche von der
Maschine eine drehende Bewegung erhält. Jeder dieser Blasebälge macht gewöhnlich 40
bis 45 Hube in der Minute. Die obere Platte ist beständig in einem schwingenden
Zustande, welcher zum Theil auf die Regulirungsschüze übertragen wird, wie es bei
dem Apparat für Dampfmaschinen der Fall ist.
Die zahlreichen Beobachtungen, welche wir selbst gemacht haben, die Erklärungen und
Zeugnisse sehr vieler Spinner und andern Fabrikanten beweisen, daß die Apparate des
Hrn. Molinié die Geschwindigkeit der Maschinen, woran sie
angebracht werden, so genau als möglich reguliren. Man kann sagen, daß die Erfahrung
in dieser Hinsicht entschieden hat; es sind auch wirklich gegenwärtig über 400
solche Regulatoren in Frankreich, der Schweiz und in Piemont in Gebrauch. Von dieser
Anzahl sind 438 bei Wasserrädern benuzt, und die übrigen bei Dampfmaschinen statt
des Regulators von Watt. Nach den Verkaufsbedingungen
braucht man den Regulator nicht eher zu bezahlen, als bis durch ein Zeugniß
bestätigt ist, daß er bei den Versuchen, welche man nach dem Aufstellen an seinem
Plaz damit anstellte, sich bewährte. Falls der Erfolg nicht günstig ist, verbleibt
der Apparat Hrn. Molinié, welcher auch die Unkosten
seiner Aufstellung ersezt. Diese Bedingungen gewähren also den Käufern volle
Sicherheit.
Es ist zu loben, daß Hr. Molinié seinen Regulator, wenn er
bei Dampfmaschinen angewendet wird, auf den Feuerraum mittelst einer drehbaren
Klappe wirken läßt, welche den Zug mäßigt oder erhöht, und auf einen beweglichen
Zeiger mit Zifferblatt, der für den Heizer sichtbar angebracht ist. Watt kam auf den Gedanken, das Register des Kamins mit
einem Schwimmer zu verbinden, dessen Stellung von der Spannung des Dampfes im Kessel
abhängt; aber es ist uns nicht bekannt, daß Jemand versucht hat, dieses Register
durch den Regulator zu bewegen, was offenbar vorzuziehen ist. Wir wundern uns nicht,
daß diese Anwendung in einigen Fabriken eine beträchtliche Ersparniß an
Brennmaterial zur Folge hatte, Hauptsächlich in solchen, wo die durch die Dampfmaschine zu besiegenden
Widerstände sehr großen Veränderungen unterworfen sind, oder ihre Wirkung während
langer Zwischenräume unterbrochen bleibt, oder wenn die Beaufsichtigung des Feuers
einem sorglosen der ungeschikten Heizer anvertraut ist. Einige von Hrn. Molinié eingelieferte Zeugnisse bestätigen auch wirklich
eine Ersparniß an Brennmaterial. In andern Fällen war diese Ersparniß Null oder
unbedeutend.
Der gute Erfolg bei der Regulirung von Wasserrädern ist gewiß größtentheils Folge der
Hinweglassung der Kuppelung zum Aus- und Einlösen, welche gewöhnlich zwischen
den Regulatoren und den Wasserradschüzen angebracht war, so wie von der Anbringung
einer besondern leicht beweglichen Schüze, die direct durch den Regulator bewegt
wird. Diese Schüzen, wie schon gesagt, schließen nicht genau und stoßen nicht an die
Gerinnwände an; dadurch entsteht allerdings ein Wasserverlust, der aber zu Gunsten
der Maschine nicht viel wirken kann und bei einer sorgfältigen Construction einen
unbedeutenden Bruchtheil von dem ganzen Treibwasser-Volumen bildet.
Wir können diesen Bericht nicht schließen, ohne auf das konische Pendel
zurükzukommen.
Obschon Watt's Regulator in der lezten Zeit viel kritisirt
wurde, so kann man doch nicht anstehen zu sagen, daß er in allen Fällen gut
arbeitet, wenn er zwekmäßig eingerichtet ist. Die Bedingungen der guten Einrichtung
können in Folgendem zusammengefaßt werden:
1) Die Mittheilung der Bewegung von der Maschine auf die Achse des Regulators soll
durch Zahnräder, nicht durch Riemen geschehen, weil diese die Bewegung nicht
vollständig übertragen können.
2) Die Gränzen der möglichen Kugelschwingungen sollen genau übereinstimmen mit dem
vollständigen Verschluß und der vollständigen Oeffnung der Klappe oder
Regulirungsschüze.
3) Die Klappe oder Schüze soll direct, ohne Zwischenmechanismus durch den Regulator
bewegt werden; sie soll in allen ihren Stellungen fast gleich beweglich seyn. Die
Stüke, welche den Regulator mit der Klappe verbinden, müssen stark genug seyn, damit
sie sich unter der Einwirkung der übrigens sehr kleinen Kräfte, welche auf sie
einwirken, nicht merklich biegen.
4) Die Kugeln sollen sich für die normale Geschwindigkeit der Maschine ungefähr in
der Mitte ihrer Schwingung halten; sie sollen durch eine geringe Vermehrung (von
1/20 oder 1/30) der normalen Geschwindigkeit die oberste Gränze ihrer Schwingung
erreichen und dadurch den vollständigen Verschluß der Klappe herbeiführen, und bei
einer gleich schwachen Verminderung der Geschwindigkeit in ihre tiefste Lage, wobei die Klappe oder
Schüze vollkommen geöffnet wird, sinken.
Es ist möglich, allen diesen Bedingungen zu genügen, wie Poncelet in einem ausführlichen Artikel über Watt's Regulator in seinem lithographirten Cursus der angewandten Mechanik
gezeigt hat; aber dazu ist es nothwendig, das Gewicht der Kugeln, die Dimensionen
und die mittlere Umdrehungsgeschwindigkeit für die Achse des Regulators gehörig zu
bestimmen. Diese Bestimmung ist nicht ohne Schwierigkeiten; es scheint gewiß, daß
die praktischen Regeln der Construction nichts taugen oder schlecht angewendet
werden, und daß der Regulator von den meisten Maschinenfabrikanten nicht gut studirt
worden ist. Man muß dieser Ursache, in vielen Fällen, die schlechten Resultate
zuschreiben, welche zu Kritiken Veranlassung gaben, wobei mit Unrecht das Princip
selbst angegriffen wurde.
Im Princip findet indessen ein Unterschied zwischen dem Kugelregulator und dem
Regulator mit Blasebälgen statt. Er besteht darin, daß beim Watt'schen Regulator die Entfernung der Kugeln im Gleichgewichtszustande
und folglich die Größe der Oeffnung der Regulirungsklappe gänzlich von der
Geschwindigkeit der Maschine abhängen, während beim Blasebalgregulator die Stellung
der obern Platte, und folglich der Grad der Oeffnung der Klappe, sehr verschieden
seyn können, obschon die Geschwindigkeit der Maschine dieselbe ist. Die Platte,
einmal in einer bestimmten Stellung angelangt, wird sich durch die Wirkung der die
Luft einblasenden Blasebälge darin erhalten, wie auch übrigens diese Stellung seyn
mag, wenn die Maschine ihre normale Geschwindigkeit besizt; sie wird den Plaz nur
verändern, wenn die Geschwindigkeit von der normalen abweicht: daher ist es streng
genommen unmöglich, mit dem Watt'schen Regulator eine
Dampfmaschine oder ein Wasserrad auf die normale Geschwindigkeit zurük zuführen,
nachdem ein Theil der Widerstände aufgehoben worden ist, wenn die Spannung des
Dampfes im Kessel und die Wasserhöhe in dem Sammelbehälter als unveränderlich
vorausgesezt sind.Diese Behauptung des Berichterstatters wird zwar ihre Richtigkeit unter den
sub 3 und 4, S. 416 aufgestellten
Bedingungen haben, wenn naͤmlich die Schuͤze oder Klappe bei
der mittlern Stellung der Regulatorkugeln auch stets so weit
geoͤffnet erhalten wird, als es die normale Geschwindigkeit
erfordert, im Fall alle Maschinen im Gange sind; und dieses findet immer
statt, wenn die Bewegung der Kugeln ohne allen Zwischenmechanismus
uͤbertragen wird. Daraus geht aber offenbar hervor, daß ein
Zwischenmechanismus durchaus erforderlich ist, und zwar von solcher
Ginrichtung, daß bei der normalen Geschwindigkeit und also bei der mittlern
Stellung der Regulatorkugeln, die Schuͤze oder Klappe dennoch jede
beliebige Stellung annehmen kann, wie sie den verminderten oder vermehrten
Widerstaͤnden anpassend ist. Der Mechanismus muß daher sogleich in
Thaͤtigkeit treten, wenn durch eine Verminderung oder Vermehrung der
Widerstaͤnde die Geschwindigkeit nur im Geringsten von der
normalen abgewichen ist, und er muß so lange auf die Schuͤze wirken,
bis der Zufluß fuͤr die eben stattfindenden Widerstaͤnde
diejenige Groͤße erlangt hat, wobei die normale Geschwindigkeit
wieder erzielt worden ist; dann muß sogleich die Wirkung des Regulators,
dessen Kugeln ebenfalls wieder die mittlere Stellung eingenommen haben
werden, außer Thaͤtigkeit treten, und die Schuͤze in der
Stellung verbleiben, die sie zulezt eingenommen hat. Die bisher schon zu
diesem Zweke angewandten Mittel entsprechen zwar diesen Anforderungen, nur
wirken sie zu langsam, es moͤchte jedoch nicht sehr schwer seyn,
einen andern zwekmaͤßigern Mechanismus auszudenken, der allen
Bedingungen Genuͤge leisten wuͤrdeL. S Die Geschwindigkeit der entlasteten
Maschine wird nothwendig die anfängliche übertreffen; während der
Blasebalg-Regulator eine neue Geschwindigkeit herzustellen vermag, welche
vollkommen gleich der anfänglichen, oder wenn man die Dimensionen des konischen
Stängelchens passend regulirt, selbst kleiner als diese ist.
Andererseits kann man annehmen, daß die Kugeln des Watt'schen Apparates bei ihren Schwingungen gegen die Achse und von derselben
weg, die Stellung des Gleichgewichtes überschreiten werden, welche dem Augenblik
entspricht, wo die veränderliche Geschwindigkeit der Maschine durch ein Maximum oder
Minimum geht, und folglich unverändert bleibt während der sehr kurzen Zeit, wo die
bewegenden Kräfte und Widerstände sich ins Gleichgewicht sezen; während die Platte
des Blasebalg-Regulators, welche durch eine Folge von schwingenden Bewegungen
steigt oder sinkt, niemals eine erlangte Geschwindigkeit besizt, die fähig wäre, sie
merklich von der Stellung zu entfernen, wo sie in dem Augenblik angekommen ist, in
welchem sich das Gleichgewicht zwischen den bewegenden Kräften und Widerständen
hergestellt hat, so daß sie in dieser Stellung bleibt und die Klappe in demselben
Grade offen erhält, wenn die Geschwindigkeit, welche die Maschine in diesem
Augenblik besizt, nicht merklich von der normalen abweicht.
Doch wollen wir darin keinen wirklichen und bezeichnenden Vorzug des
Blasebalg-Regulators finden, da man mit dem Watt'schen Regulator die Schwankungen in der Geschwindigkeit auf sehr kleine
Brüche (von 1/20 oder 1/30) der normalen Geschwindigkeit einschränken kann.
Wenn das Comité den Blasebalg-Regulator dem Watt'schen vorzieht, so ist es hauptsächlich, weil ersterer leichter
aufzustellen und zu reguliren ist.Der Regulator des Hrn. Molinié scheint
uͤberhaupt nicht in allen Faͤllen zur Zufriedenheit zu
arbeiten, indem er in einigen bedeutenden Fabriken der Schweiz und des
Elsaßes, wo tichtige Maͤnner an der Spize stehen, von denen man wohl
annehmen kann, daß sie die richtige Behandlung desselben verstehen, wieder
aufgegeben wurde; in einer dieser Fabriken gab man als Ursache
hauptsaͤchlich den vermehrten Kohlenverbrauch an.L. S.
Alle Molinié'schen Blasebalg-Regulatoren sind nach
gleichen Modellen erbaut, von denen die eine Art bei Dampfmaschinen, die andere bei
Wasserrädern angewendet wird, wie immer ihre Construction und Kraft seyn mag. Nur
die beweglichen Schüzen für die Räder, ferner die Fortleitungen der Bewegung (welche
übrigens immer sehr einfach sind) ändern sich nach den Localitäten. Wenn der Apparat
einmal aufgestellt ist, regulirt man ihn, indem man durch Probiren die Größen der
Ausströmungsöffnungen der Luft und die Verengerungsweise der einen dieser Oeffnungen
abändert, was für jeden geschikten Mechaniker sehr leicht ist. Die sinnreichen
Mittel, welche Hr. Molinié angewandt hat, so wie der
Dämpfer oder das Ventil, geben dem Apparate eine genügende Empfindlichkeit, wie
unsere Beobachtungen es nachweisen. Wenn das Gleichgewicht zwischen den bewegenden
Kräften und den Widerständen gestört ist, so verändert die Platte ihren Plaz und
geht gewöhnlich nur einmal um eine sehr geringe Größe zurük, nachdem sie an der
Gränze ihres Laufes angelangt ist. Nur dann schwankt die Platte und die Störungen in
der Geschwindigkeit dauern also länger, wenn das Beharrungsvermögen des Schwungrades
und der durch die Maschine in Bewegung gesezten Massen völlig ungenügend und die
Menge des in der Maschine angesammelten Treibwassers beträchtlich ist; dieß ist bei
fast allen oberschlächtigen Wasserrädern der Fall: wir haben weiter oben ein
Beispiel an dem Rade des Hrn. Rondeaux-Pouchet
angeführt. Diesen Wirkungen kann nur durch die Anwendung von Bremsen oder
Regulatoren, wie sie Hr. Poncelet in seinem Cours de mécanique appliquée vorschlug, vorgebeugt
werden, deren Gang nicht von der Geschwindigkeit der Maschine, sondern von der Größe
der widerstrebenden Kräfte, womit dieselbe belastet bleibt, bestimmt wird.Um einen Begriff von der Einrichtung dieses Regulators zu geben, denke man
sich die Welle, woran die bewegende Kraft wirkt (die Kraftwelle), mit der
Welle, welche die Bewegung auf die Maschinen uͤbertraͤgt
(Widerstandswelle) durch eine Kuppelung von folgender Einrichtung verbunden:
am Ende der Widerstandswelle sizt eine Trommel, in deren Innerm eine
Spiralfeder so angebracht ist, daß ihr eines Ende an der Welle, das andere
aber am innern Umfange der Trommel, die sich frei auf der Welle drehen kann,
nach Art der Feder in dem Federhause einer Uhr befestigt ist. Das Ende der
Kraftwelle ist durch eine Bayonnett-Kuppelung oder durch irgend eine
andere mit der Trommel so verbunden, daß bei der Drehung dieser Welle die
Trommel mitgefuͤhrt wird; dadurch wird die Feder gespannt und erst
wenn die Spannung der Feder den Widerstaͤnden das Gleichgewicht zu
halten vermag, wird die Widerstandswelle der Trommel folgen. Gleich hinter
der Trommel ist auf die Welle ein stark steigendes Schraubengewinde
aufgeschnitten, und die auf dieser Schraube sizende Mutter ist mit der
Trommel so verbunden, daß sie der Kreisbewegung derselben folgen muß, ohne
jedoch verhindert zu seyn, sich auch laͤngs der Schraube
fortzubewegen, wenn die Trommel sich ruͤk- oder
vorwaͤrts dreht, ohne daß die Welle sich um eine gleiche
Groͤße gedreht hat. Die Wirkung dieses Regulators ist nun folgende:
wenn die Widerstaͤnde waͤhrend der Drehung der Welle vermehrt
oder vermindert werden, so wird die Feder eine diesen neuen
Widerstaͤnden entsprechende Spannung annehmen, wodurch die Trommel
und die mit ihr verbundene Mutter, waͤhrend der Kreisbewegung des
Ganzen, um eine der neuen Spannung der Feder entsprechende Groͤße
vor- oder ruͤkwaͤrts gedreht wird. Vermoͤge
dieser relativen Drehung der Trommel wird die Mutter durch die Wirkung der
Schraube laͤngs der Welle verschoben werden, und diese
Laͤngenverschiebung kann nun gleich der Verschiebung der
Huͤlse am Watt'schen Regulator
benuͤzt werden, um durch einen Mechanismus auf die Dampfklappe oder
die Schuͤze regulirend einzuwirken.L. S.
Beschreibung des
Blasebalg-Regulators für Wasserräder und Dampfmaschinen.
Fig. 6 ist ein
verticaler Durchschnitt (nach der Linie A B
Fig. 7) des
cylindrischen, aus Eisen verfertigten Blasebalg-Regulators.
Fig. 7 eine
obere Ansicht dieses Apparates, in der Ebene der Linie C
D, Fig.
6.
Fig. 8 ein
anderer verticaler Durchschnitt des Regulators mit seiner Vorrichtung zum Reguliren
des Austrittes der Luft; dieser Durchschnitt ist nach der Linie E F der Fig. 9 genommen, welche
ein horizontaler Durchschnitt nach der Ebene der unteren Platte ist.
Fig. 10 ein
Theil des Regulators nach einem größern Maaßstabe gezeichnet, welcher die neue
Einrichtung zum Reguliren des Austrittes der Luft zeigt.
Fig. 11 ein
verticaler Durchschnitt des an der Regulatorstange angebrachten Gegengewichtes.
Fig. 12 ein
verticaler Durchschnitt der obern Platte nach der Linie G
H, Fig.
13.
Fig. 13 obere
Ansicht derselben.
Fig. 14 ein
Durchschnitt der feststehenden mittlern Platte, nach der Linie I K in Fig. 15, welche die obere
Ansicht dieser Platte zeigt.
Fig. 16 ein
Durchschnitt der untern oder beweglichen Platte nach der Linie L M der Fig. 17, welche ein
horizontaler Durchschnitt derselben ist.
Dieselben Buchstaben bezeichnen dieselben Stüke in allen Figuren.
A eine Bodenplatte von Gußeisen in Form einer runden
Scheibe; sie ruht auf vier Füßen oder Pfoten a, a,
welche sie auf eine geringe Höhe über den Boden erheben.
B rechtwinkelige Säulen, die in gleicher Entfernung auf
dem Rande der Bodenplatte aufgesezt sind und auf welchen der Aufsaz C ruht. Dieses cylindrische Gerippe ist durch Füllungen
von Blech D geschlossen, welche man nach Belieben
wegnehmen kann.
E eine cylindrische, ausgetiefte, gußeiserne Platte, in
Fig. 14
für sich besonders dargestellt; sie ist mit den Lappen b,
b an den Säulen B befestigt; die Oehre b′, b′ dienen
zur Führung der Leitstangen F. Der Boden dieser Platte
ist mit zwei Oeffnungen versehen, die durch Lederklappen c,
d bedekt sind, welche, indem sie sich öffnen, der Luft den Eintritt aus den
Blasebälgen in den obern Recipienten gestatten.
Am Umfang der untern Bodenfläche der Platte E ist das
Leder des ersten Blasebalges G befestigt, und am obern
Rande derselben das Leder, welches den dehnbaren Recipienten H bilden soll.
Unter dem ersten Blasebalg ist ein zweiter ähnlicher I;
beide sind durch eine Scheidewand J, Fig. 16, vereinigt; diese
wird durch die Lenkstangen K, K, welche mit ihr
verbunden sind, bewegt; leztere sind mit den Kurbeln der liegenden Welle L verbunden, die mittelst des auf ihr sizenden
Winkelrades M durch den Hauptmotor bewegt wird. Auf
diese Art bewegt die Scheidewand J beide Blasebälge und
die Luft wird abwechselnd durch jeden der Bälge eingesaugt und in das Innere des
Recipienten H getrieben.
Der Boden der ersten Platte A ist in seiner Mitte mit
einer kreisrunden Oeffnung e versehen, durch welche der
äußern Luft der Eintritt gestattet ist, und auf der eine Klappe von Leder liegt,
welche während des Einsaugens sich erhebt, um sich sogleich wieder zu schließen,
wenn die Scheidewand J anfängt niederzusteigen; diese
ist an der Seite mit einer rechtekigen Oeffnung f, Fig. 16 und
17,
versehen, durch welche die äußere Luft Zugang hat, um gegen die Mitte auszuströmen.
Die Luft wird jedesmal, wenn sich die bewegliche Scheidewand hebt, in den
Recipienten H eingetrieben, weil dadurch die Klappe g geöffnet wird, welche die Communication mit dem
Blasebalg G durch die Oeffnung, die sie bedekt,
herstellt. Eben so wird die durch den zweiten Balg I
eingesaugte Luft auch in den Recipienten H getrieben,
weil sie durch einen Schlauch von elastischem Leder h
geführt, die Klappe d öffnet, welche auf die feste
Platte genagelt ist; so führt jeder der Blasebälge nacheinander alle Luft, welche er
von Außen eingesaugt hat, in das Innere des Recipienten H; aber es müssen, damit sie sich darin nicht anhäufen kann, auf der obern
Platte N eine oder mehrere Oeffnungen angebracht seyn,
durch welche sie einen hinlänglichen Ausweg findet. Zu diesem Zweke ist in diese
Platte das Loch j, Fig. 12 gebohrt, welches
durch ein Ventil von Messing k mehr oder weniger
verschlossen werden kann; es dient der Luft den Austritt zu gestatten und die
Empfindlichkeit des Apparates zu befördern. Man bewirkt die mehr oder weniger große
Annäherung des Ventils gegen die Oeffnung j mit Hülfe
zweier Drukschrauben
l, l, deren Köpfe durch eine flache Feder m gehalten werden, wodurch sie verhindert werden sich
aufzudrehen.
Unabhängig von dieser Einrichtung, hat Hr. Molinié eine
Art von Hahn mit einem Stängelchen angewendet, womit wir uns jezt beschäftigen
wollen.
Dieses System, in Fig. 10 besonders dargestellt, besteht aus einem konischen Stängelchen
n, welches mit Hülfe zweier Muttern, durch seinen
obern Theil mit der Dekplatte N verbunden ist. Das
Stängelchen gleitet frei in einer aus Messingblech bestehenden gebogenen Röhre o, welche gegen die feste Platte E geschraubt ist; sie ist am untern Ende verschlossen, am obern aber offen
und die Oeffnung gleich dem stärkern Ende des Stängelchens; so daß, wenn dieses
herabgestiegen ist, zwischen ihm und dem Umfang der Oeffnung ein hinlänglicher Raum
bleibt, um der Luft den Austritt aus dem Recipienten H
zu gestatten, wie Fig. 10 zeigt; wenn aber das Stängelchen gehoben ist, so wird die obere
Oeffnung der Röhre geschlossen, und es kann keine Luft aus dem Recipienten
entweichen. Man begreift, daß in dem Maaße als die Platte N sich durch die Wirkung eines größeren Luftzuflusses erhebt, das
Stängelchen n mit ihr steigen und die Oeffnung der Röhre
immer mehr verengen wird; auf diese Art wird sich eine Art Gleichgewicht zwischen
dem Eintritt und Austritt der Luft herstellen.
p eine kleine horizontale Röhre, welche in die Röhre o eingeschlossen und an ihrem Ende und seitwärts
durchbohrt ist, um der Luft im Recipienten das Entweichen durch die enge Oeffnung,
welche zwischen dem konischen Stängelchen und dem oberen Ende der Röhre o gelassen ist, zu gestatten.
q eine Schraube, welche die Stellung der Röhre p und folglich ihre Oeffnung in dem Recipienten im
Verhältniß zu der Geschwindigkeit, welche man dem Apparat geben will, regulirt.
Die Bewegung des Regulators wird auf die Schüze eines Wasserrades oder auf die Klappe
und die Register der Dampfmaschine mit Hülfe eines Stängelchens O übertragen, dessen senkrechte Führung durch den Bügel
r und durch die Kugel r′, welche auf dem Aufsaze C sizt, erhalten
wird; dieses Stängelchen, welches in eine Schraubenmutter s am obern Theile der Platte N eingeschraubt
ist, besteht aus zwei Theilen, wovon das Ende des einen mit einer rechten und das
andere mit einer linken Schraube versehen ist, wodurch sie mittelst der Mutter t, die beide vereinigt, einander genähert oder nach
Bedarf von einander entfernt werden können.
P ein Gegengewicht in Kugelgestalt, welches man mit der
Stange O verbindet; es dient, um die Reibungen und das
Gewicht der Schüze (von
Blech) oder des Ventiles, durch welches der Dampf in die Maschine strömt, zu
balanciren und die Luft in dem beweglichen Recipienten H
zu comprimiren.
Q ein Haken, welcher in ein Oehr der Stange O eingehängt ist, und mit welchem die Kette oder das
flache Stängelchen verbunden wird, das die Bewegung des Regulators fortleitet.
Fig. 18 ist
eine Seiten-, Fig. 19 eine Oberansicht
und Fig. 20
ein verticaler Durchschnitt eines Regulators von Holz, welcher nach denselben
Principien wie der vorhergehende construirt ist, aber in der Form von ihm abweicht.
Er besteht aus einem vierekigen Kasten R, worin zwei
rechtwinkelige Blasebälge S, S eingeschlossen sind,
welche die Luft, die sie einsaugen, in den Recipienten T
eintreiben, dessen Dekplatte U längs der Stangen V, V auf- und niedersteigt; in dieser Platte ist
ein Stöpsel mit einer konischen Schraube u angebracht,
durch welche die Größe einer Oeffnung graduirt wird, die eine größere oder geringere
Quantität Luft entweichen läßt, um nach Belieben die Geschwindigkeit einer Maschine,
worauf der Regulator wirkt, verzögern oder beschleunigen zu können.
Die zwei Blasebälge S, S werden abwechselnd von Unten
nach Oben durch zwei Daumen X, X gedrükt, die auf einer
vierekigen Welle Y angebracht sind, welche ihre Bewegung
von irgend einer Welle vermittelst der Rolle Z erhält;
der Boden dieser Blasebälge besizt eine vierekige Oeffnung, die mit einer Klappe v bedekt ist, deren Stängelchen in eine Rinne des
Daumens eintritt. Es folgt aus dieser Einrichtung, daß bei jedem Hub des Blasebalges
die Klappe sich schließt und die Luft in den Recipienten T eingetrieben wird, ferner daß beim Niedersinken des Blasebalges die
Klappe sich öffnet, um der Luft den Eintritt zu gestatten; eine Spiralfeder x, die auf ein Stängelchen y
aufgeschoben ist, dient den Stoß zu mäßigen, wenn der Blasebalg auf die Daumen
zurükfällt.
Ein Parallelogramm A′ A′, in der beweglichen Platte U
befestigt, Pflanzt die Bewegung des Regulators fort.
Um die Reibung der Daumen an den Rollen z zu vermindern,
sind sie mit Leder belegt, welches in die Gefäße B′, B′ eintaucht, die mit Oehl
gefüllt sind, und die man den Daumen mit Hülfe des Hebels a′ mehr oder weniger nähern kann; man sieht sie für sich in Fig. 21
gezeichnet.
Anwendung des
Blasebalg-Regulators bei Schüzen von Wasserrädern und bei
Dampfmaschinen.
Fig. 22 stellt
im Aufriß einen Theil einer Dampfmaschine und eines Ofens vor, bei welchen der
Regulator angebracht ist.
Die Hauptstange des Apparats ist mit einer Schnur 1, welche über eine Leitrolle 2
geht, verbunden und wirkt direct auf einen Kreisbogen 3, welcher durch seine
abwechselnd auf- und niedergehende Bewegung das Oeffnen oder Verschließen des
Zuleitungshahnes bewirkt, der sich in dem krummen Rohre 4 befindet, welches bis zum
Dampfkessel reicht. Eine zweite Kette oder ein Seil 5 ist verlängert, um über die
Rollen 6, 7, 8 und 9 zu gehen und der verticalen Achse 10 und dadurch auch dem
Register 11 den abwechselnden Antrieb des Regulators mitzutheilen, so daß dem Ofen
im Verhältniß zum Dampfverbrauch mehr oder weniger Zug gegeben wird.
Man kann die Seile und die Rollen durch eine Verbindung von Hebeln und Stangen
ersezen, wie die Fig. 23 und 24 zeigen, welche einen
Aufriß und einen horizontalen Durchschnitt eines Theiles einer Dampfmaschine
vorstellen. Man sieht, daß der Kolben des Dampfcylinders 12 sowohl die Luftpumpe 13
als auch mit Hülfe des Balanciers 15 und der Zugstange 16 den Regulator 14 bewegt;
der Regulator seinerseits bewirkt einerseits das abwechselnde Oeffnen und Schließen
des Zuleitungshahnes für den Dampf mittelst des Hebels 17, und andererseits die
hin- und hergehende horizontale Bewegung der Register 18 des Ofens,
vermittelst des Winkelhebels 19 in Verbindung mit der Zugstange 20. Die Zeiger,
welche man in der obern Ansicht Fig. 24 sieht, zeigen auf
einem eingetheilten Gradbogen die Größe der Oeffnung der Register.
Die Figuren
25, 26
und 27 zeigen
die Anwendung des Regulators bei den Schüzen seitenschlächtiger Räder.
Man läßt das Seil, welches die Stange des Regulators 23 mit der gekrümmten
Blechschüze 24 verbindet, die hinter der gewöhnlichen hölzernen Schüze 25 (welche
von Hand bewegt wird) angebracht ist, über die Leitrollen 21 und 22 gehen. Die
eisernen Tragstangen 26, welche mit der Schüze verbunden sind, dienen dieselbe zu
halten; sie haben ihren Stüzpunkt möglichst weit entfernt. Die hölzerne Schüze wird
durch ein Getriebe von Eisen 27, welches in eine Zahnstange greift, bewegt.
Fig. 27 zeigt
einen Mechanismus, welcher die Anwendung von Rollen und Seilen entbehrlich macht.
Die Bewegung des Regulators wird durch einen Hebel 28 direct auf die Schüze
übertragen; an diesem Hebel befindet sich das Gegengewicht 29, und am andern Ende
desselben eine Kette, woran die Schüze aufgehängt ist.
Fig. 28 zeigt
die Anwendung des Regulators bei einem Poncelet'schen
Rade, welches das Wasser von Unten aufnimmt; Fig. 29 zeigt die
Einrichtung desselben bei einem oberschlächtigen Rade. In dem leztern Falle ist die
Schüze in einer horizontalen Stellung und öffnet mehr oder weniger die Ausströmungsöffnung des
Reservoirs; zu diesem Zweke ist sie mit einem Balancier 30 verbunden, welcher mit
der Stange des Regulators durch eine Kette vereinigt ist.