I. Mittheilungen über die neuesten Fortschritte bezüglich der Dampf-, Gas- und Heißluftmaschinen; von Conrector G. Delabar in St. Gallen. Delabar, über die neuesten Fortschritte bezüglich der Dampf-, Gas- und Heißluftmaschinen. I. Die Dampfmaschinen, wie sie sich bei der letzten Welt-Ausstellung zu Paris kundgegeben, haben bei diesem Anlasse nicht gerade sehr bedeutende, epochemachende Fortschritte an den Tag gelegt. Dieselben haben schon seit Jahren, wie ich an einem anderen OrteSiehe den „Allgemeinen Bericht über die Pariser Welt-Ausstellung von 1867,“ welchen der Verfasser zur Zeit an die hohe Regierung des Cantons St. Gallen erstattet hat und der seitdem im Drucke (Verlag von Huber und Comp. in St. Gallen) erschienen ist. näher nachgewiesen, einen solchen Grad der mechanischen Vollkommenheit erlangt, daß es selbst für hervorragende Talente eine schwierige Aufgabe geworden ist, an denselben Neues und zugleich Besseres anzubringen. Diese Thatsache trat schon auf der Londoner Ausstellung von 1862 und noch mehr bei dem letzten internationalen Wettkampf in Paris i. J. 1867 zu Tage. Denn eigentlich neue Erfindungen und Verbesserungen sind bei demselben auf dem Gebiete der Dampfmaschinen nur sehr wenige aufgetreten. Gleichwohl zeigt eine eingehendere Prüfung des Gegenstandes, daß hier noch immer ein weites Feld des ökonomischen Fortschrittes vor uns liegt. Denn ungeachtet der gewaltigen Kraft dieser Motoren steht deren Nutzleistung oder, besser ausgedrückt, deren Wirkungsgrad noch immer weit hinter jenem zurück, den unsere besseren hydraulischen Motoren, die Wasserräder und Turbinen, ergeben. Indessen haben Theorie und Praxis auch hier bereits die Mittel und Wege angedeutet, welche Angeschlagen werden müssen, wenn bei den Dampfmaschinen weitere Fortschritte erzielt werden sollen. Die Bestrebungen sind jetzt meistens darauf gerichtet,Siehe den Bericht von Prof. Carl Jenny über die Motoren im österreichischen officiellen Ausstellungsbericht über die Welt-Ausstellung zu Paris i. J. 1867. hochgespannten Dampf im gesteigertsten Maaße zu expandiren und hierauf wieder zu condensiren; sodann die von der Maschine abziehenden Dämpfe, wie auch die vom Kessel abziehenden Heizgase zum Vorwärmen des Speisewassers und zu anderen industriellen Zwecken zu verwenden; ferner alle nachtheiligen Abkühlungen durch Umhüllung der Dampfleitungen und des Dampfcylinders mit schlechten Wärmeleitern möglichst zu vermeiden, die schädlichen Räume zu verringern und durch geeignete Compression in der sogenannten Compressionsperiode weniger schädlich zu machen, überhaupt durch die Steuermechanismen eine richtige Dampfvertheilung hervorzubringen und endlich auch alle Maschinentheile dahin zu vervollkommnen, daß der während der Bewegung der Maschine entstehende Reibungswiderstand, wie die dadurch verursachte Abnutzung möglichst verringert, die Arbeitsleistung hingegen möglichst gesteigert werde. Ob es künftig möglich werden wird, auch jenen Effectverlust zu beseitigen, welcher aus der Unvollkommenheit des Kreisprocesses hinsichtlich der Umwandlung der Wärme in mechanische Arbeit bei unseren jetzigen Dampfmaschinen hervorgeht und bekanntlich sehr bedeutend ist, steht sehr in Frage. Jedenfalls dürfte dieß kaum möglich seyn, ohne das Grundprincip dieser Maschinen in der Wirkungsweise oder in der Verwendung der erzeugten Dampfkraft gänzlich umzuändern. Fortschritte in dieser Richtung müssen vorerst noch ganz der Zukunft überlassen bleiben. Was die in Paris ausgestellten Dampfmaschinen im Besonderen betrifft, so haben dieselben gleichwohl den Beweis geliefert, daß die Maschinenbauer aller industriellen Länder die Vervollkommnung dieses Motors mit großer Anstrengung und Beharrlichkeit betreiben. Namentlich haben sich bei diesem Wettkampf ganz besonders die Franzosen und Belgier, die Deutschen und Amerikaner hervorgethan. Die meisten dieser Maschinen, wenigstens unter den stationären und Schiffsmaschinen, waren nach dem Woolf'schen Systeme, mit zwei oder mehreren Cylindern, gebaut und wohl aus keinem anderen Grunde, als weil bei denselben durch Benutzung der gesteigerten Expansion und der nachherigen Condensation das ökonomisch günstigste Resultat sich erzielen läßt. Diese wie die übrigen Dampfmaschinen werden jetzt sowohl in liegender und geneigter Anordnung, als in aufrechter, verticaler Stellung gebaut. Die verticale Aufstellung ist die ursprüngliche und erfordert ein Säulen- und Balkengestell mit Balancier. Bei dieser Anordnung befinden sich die Cylinder gewöhnlich neben einander auf derselben Seite und zwar so, daß der kleinere nach innen und der größere nach außen zu stehen kommt. Die Kolben und Kolbenstangen beider Cylinder haben dann gleichzeitige Bewegung im selben Sinne, wie dieß auch bei der Woolf'schen Maschine im Anfange immer der Fall war. Zwei hübsche Maschinen dieser Art hatten Sigl in Wien und Carels in Gent (Belgien) ausgestellt. Seltener ist die verticale Aufstellung mit einander entgegengestellten Cylindern und entgegengesetzter Kolbenbewegung, wie sie zuerst von Legavrian und Farinaux Armengaud'sPublication industrielle vol. VII, pl. 27. ausgeführt Horden war, weil hierbei das Dampfleitungsrohr zu lang ausfällt und der Dampf zu sehr der Abkühlung ausgesetzt ist. Die häufigste und mit Recht die beliebteste Anordnung ist die horizontale, bei welcher hinsichtlich der Cylinder und Kolben wieder drei Untertypen zu unterscheiden sind, nämlich: 1) die beiden Cylinder liegen neben einander und die beiden Kolben wirken, wie bei der ersten verticalen Aufstellung, gleichzeitig und im gleichen Sinne, so daß beide ihren Hub im gleichen Moment nach derselben Seite hin beginnen und vollenden; 2) die beiden Cylinder liegen wieder neben einander, aber die beiden Kolben haben entgegengesetzte Bewegung und wirken unabhängig von einander, d.h. jeder ist mit einer besonderen Kolbenstange versehen, welche an den gegenüberstehenden, um 180° verdrehten Kurbeln der Schwungradwelle angreifen, so daß, wenn der eine Kolben sich an dem vorderen Ende des Cylinders befindet, der andere seine Stellung am hinteren Cylinderende hat; und 3) die beiden Cylinder liegen achsial hinter einander, d.h. ihre Mittelachsen fallen in eine und dieselbe Horizontale, und zwar liegt der kleine Cylinder zunächst der Kurbelwelle. Von diesen dreierlei Anordnungen der horizontalen Woolf'schen Maschinen waren namentlich die zweite und dritte durch einige sehr hübsche Maschinen vertreten. Unter denen der zweiten Kategorie waren es ganz besonders die Maschinen von Prosper Vandenkerchove aus Gent und von H. D. Schmid in Simmering bei Wien, welche sich vortheilhaft auszeichneten, und unter den Maschinen der dritten Kategorie, wie dieselben auch in England von Donkin und Comp. u.a. in den letzten Jahren vielfältig gebaut werden, die Maschinen von Rens und Colson in Gent, die die Aufmerksamkeit besonders auf sich zogen und hier erwähnt zu werden verdienen. Was endlich die dritte Hauptanordnung mit schiefen oder geneigten Cylindern betrifft, so hat man wieder darauf zu sehen, ob die Maschine eine einfache oder doppelte ist, d.h. ob sie zwei oder vier gekuppelte Cylinder hat. Eine Maschine mit zwei zusammenarbeitenden, unter einem ziemlich spitzen Winkel gegen einander geneigten Cylindern war z.B. von Berendorff, Vater und Sohn, in Paris ausgestellt. Bei derselben tritt der Kesseldampf zunächst in den einerseits angebrachten kleineren Cylinder, und nachdem er in demselben seine Arbeit verrichtet, in den auf der anderen Seite angebrachten großen Cylinder – eine Anordnung, die in Bezug auf die Kraftübertragung zwar vortheilhaft, hinsichtlich der leichten Abkühlung des Dampfes im Leitrohr vom kleinen zum großen Cylinder aber keineswegs günstig ist. Eine hübsche Maschine mit vier, zu je zwei unter 45° gegen einander geneigten Cylindern hatten dagegen Corbran und Lemarchand in Petit Quevilly (Seine inférieure) ausgestellt. Dieses System scheint überhaupt bei den französischen Constructeuren eine günstige Aufnahme gefunden zu haben. Dabei befinden sich je zwei zusammenarbeitende Cylinder auf derselben Seite und damit ist auch der Grund der bei dem vorigen System gerügten nachtheiligen Abkühlung des Dampfes beseitigt. Uebrigens zeigten auch die nicht Woolf'schen Maschinen, die meist ebenfalls mit Expansion arbeiten, sowohl hinsichtlich der darauf bezüglichen Steuerungsvorrichtungen, als in Hinsicht der übrigen Einrichtungen mitunter sehr sinnreiche und zweckmäßige Neuerungen. Besonders bemerkenswerth waren die auf eine vollkommene Expansionswirkung abzielenden Einrichtungen. Sie zeichneten sich gegen früher durch größere Genauigkeit und Einfachheit aus. In dieser Beziehung verdienen namentlich die neueren Steuerungseinrichtungen, wie sie an den schon von früher her bekannten Maschinen von Corliß und Allen in wesentlich verbesserter Anordnung zu sehen waren, besonderer Erwähnung. Sie erfüllen die Anforderungen, welche man an eine vollkommene Steuerung zu stellen berechtigt ist, wie namentlich jene, daß die Dampfeintritts- und Austrittscanäle möglichst rasch geöffnet und geschlossen werden, in hohem Grade. Die Corliß-Steuerung, wie sie an einer Maschine der Corliss-Steam-Engine-Company aus den Vereinigten Staaten von Nordamerika und an einer anderen von Hick, Hargreaves und Comp. aus Bolton in England vorhanden war, zeichnet sich besonders auch dadurch aus, daß bei ihr die schädlichen Räume auf ein Minimum herabgebracht sind und die Abnutzung zudem eine äußerst geringe ist, während hingegen die Maschine von Allen, wie sie von C. F. Porter, resp. von der Whitworth-Company in Manchester, ausgestellt worden war, neben der sehr sinnreichen Steuerungsvorrichtung sich durch eine verhältnißmäßig sehr große Kolbengeschwindigkeit von 400 bis 600 Fuß per Minute auszeichnet. Unter den übrigen in Gang gesetzten Dampfmaschinen erregten namentlich die von Farcot und Söhne in St. Ouen und Paris ausgestellten, und darunter ganz besonders eine horizontal gekuppelte Maschine von 160 Pferdekräften durch ihre außerordentlich ruhige und gleichförmige Bewegung, wie durch ihren geringen Brennmaterialverbrauch allgemeine Bewunderung. Diese Maschinen, welche natürlich mit den neuesten, dem Hause patentirten Steuerungs- und Regulirungsvorrichtungen versehen waren, wurden darum auch mit dem ersten Preise beehrt. Ihnen würdig zur Seite standen aber auch die ebenfalls horizontal angeordneten Maschinen von J. Dingler in Zweibrücken und Gebrüder Sulzer in Winterthur. Bei der ersteren sind der Dampfcylinder und die Luftpumpe des Condensators achsial und beide Kolbenstangen direct mit einander verbunden, eine Anordnung, die nur eine einfache, leicht herzustellende Fundamentirung benöthigt und zugleich den wichtigen Vortheil bietet, daß alle umständlichen Zwischenmechanismen für die Uebertragung der ohnehin gleichartigen Bewegung des Dampfkolbens auf den Pumpenkolben ganz wegfallen. Die Sulzer'sche Maschine hingegen war mit einer neuen cylindrischen Geradführung der Kolbenstange und einer besonderen Ventilsteuerung versehen und gehörte ebenfalls, wie die Dingler'sche, zu den schönsten und besten Dampfmaschinen der Ausstellung. Das Neueste und Originellste im Dampfmaschinenfach hatten jedoch die Nordamerikaner gebracht. Dahin gehört zumal die viercylindrige Dampfmaschine von Hicks in New-York.Beschrieben im polytechn. Journal, 1868, Bd. CLXXXVIII S. 356. Dieselbe besteht aus vier zu je zwei auf jeder Seite der Betriebswelle conachsial angeordneten Cylindern mit vier einfach wirkenden Kolben, von denen jeder in der Art gebildet ist, daß er, mit der entsprechenden Formgebung der Cylinder und ihrer Canäle seinem conachsialen Nachbar als Steuerungsschieber dient und mit dem gegenüberliegenden achsialen Kolben denselben Hub macht, also sich mit ihm gleichzeitig und stets nach derselben Richtung bewegt. Dahin ist aber auch die rotirende Dampfmaschine von Behrens Man vergl. über dieselbe polytechn. Journal, 1868, Bd. CLXXXIX S. 444. zu zählen, welche von dem New-Yorker Hause H. C. Dart und Comp. ausgestellt war, und das Problem der rotirenden Maschinen unter den bis jetzt bekannt gewordenen Maschinen dieser Art jedenfalls am vollkommensten löste. Dieselbe besteht der Hauptsache nach aus zwei eigenthümlich geformten rotirenden Kolben, die in einem Gehäuse mittelst runder Scheiben an die beiden parallelen Wellen befestigt sind, welche durch zwei in dem Gehäuse angebrachte unbewegliche, concentrische Kerne gehen und außerhalb mit zwei ganz gleichen, in entgegengesetzter Richtung sich umdrehenden Zahnrädern verbunden sind. Dabei sind die Kolben und Kerne so ausgeschnitten, daß sich erstere wie zwei Kapselräder ohne Störung in der Kapsel oder dem Gehäuse bewegen können und doch der wirksame Druck vom unwirksamen stets getrennt bleibt. Einer besonderen Erwähnung verdienen auch noch die neueren Dampfkessel von Field, Howard, Galloway, Schmitz, Belleville und Comp. etc. Der Field'sche KesselDer Röhrenkessel von Field in London (dessen Adresse: Chandos Chambers, Buckingham street, Adelphi) ist beschrieben im polytechn. Journal, 1865, Bd. CLXXVII S. 258. ist ein Röhrenkessel mit vielen doppelwandigen Röhren und nimmt unter allen Röhrenkesseln wohl den ersten Rang ein. Derselbe bietet bei geringem Kohlenaufwand eine überraschend schnelle Dampfentwickelung dar. Damit verwandt ist der neue Howard'sche Kessel, sowie der Galloway'sche,Galloway's Kessel mit conischen Wasserröhren ist beschrieben im polytechn. Journal, 1868, Bd. CLXXXVII S. 368 und Bd. CLXXXVIII S. 178. welche in England ebenfalls schon eine außerordentliche Verbreitung gefunden haben. Als eine der neuesten und interessantesten Kesselconstructionen hat sich ferner der Schmitz'sche Kessel ausgewiesen, bei welchem mittelst eines etwas excentrisch eingesetzten Halbcylinders eine Strömung nach der Krümmung des Kessels (Circularströmung) erzeugt wird, was sowohl für die Dampferzeugung, als auch für die Erhaltung des Kessels von sehr günstigem Einfluß ist. Ein anderer neuer und höchst raffinirt ausgedachter Röhrenapparat ist auch der sogenannte nicht explodirbare Dampfkessel von J. Belleville und Comp. in ParisBeschrieben im polytechn. Journal, 1867, Bd. CLXXXIV S. 383. mit mehrfacher Circulation und Ueberhitzung, dessen Haupteigenthümlichkeit darin besteht, daß der Hauptkörper der Heizfläche in mehrere kleinere Theile getheilt ist, so daß höchstens gleichzeitig ein solcher kleiner Theil ohne große Gefahr explodiren könnte. Endlich verdienen auch noch die von E. Imbert und Comp. in St. Thamond (Loire) auf die Ausstellung gebrachten geschweißten Dampfkessel ohne Vernietungen und verschiedene Dampfkessel-Armaturen, wie namentlich das Manometer von Ducomet, das Sicherheitsventil von Swan, der Speiserufer und der Condensationswasserableiter von Schäffer und Budenberg, die Injectoren oder Dampfstrahlpumpen von denselben, sowie von Krauß und C. Schau, als Novitäten oder wesentliche Verbesserungen erwähnt zu werden. Hier mögen auch die neueren Bestrebungen bezüglich der Erzeugung und Verwendung des Dampfes einer kurzen Besprechung unterzogen werden. In dieser Beziehung sind zunächst Daelen's neue Dampferzeugungsmethode und Ewbank's neue Dampftheorie anzuführen, über welche beide Gegenstände wir schon früher berichtet haben.Ueber Daelen's Dampferzeugungsmethode im polytechn. Journal, 1867, Bd. CLXXXIII S. 100. – Ueber Ewbank's Dampftheorie im polytechn. Journal, 1866, Bd. CLXXXII S. 433. Die neue Dampferzeugungsmethode von Daelen. Die Dampferzeugungsmethode des rühmlichst bekannten Ingenieurs Daelen unterscheidet sich von der gewöhnlichen Methode der Dampfbildung dadurch, daß bei ihr die Wärme der Heizgase dem verdampfenden Wasser nicht mittelbar durch die Metallwand des Kessels zugeführt wird, sondern daß sie mit dem Wasser unmittelbar in Berührung kommt, indem die Verbrennungsgase über dessen Oberfläche hinstreichen oder dasselbe durchströmen. Und eben auf der Weglassung der Metallwände, welche nach Daelen dem Uebergange der Wärme einen beträchtlichen Widerstand entgegensetzen sollen, beruhe der Vortheil dieser neuen Methode. Nun hat aber inzwischen Dr. Th. Weiß, Professor am Polytechnicum in Dresden, über dieselbe eine theoretisch-praktische Untersuchung angestellt,Civilingenieur, 1867, Bd. XIII S. 193. welche diesen Vortheil keineswegs bestätigt. Nach ihm sehen die Metallwände dem Uebergange der Wärme allerdings einen Widerstand entgegen, aber derselbe sey nicht von solcher Beschaffenheit, „daß er eine vollständige Verwerthung der Verbrennungswärme zur Verdampfung mehr verhindere, als der Widerstand welcher beim Uebergang der Wärme direct aus den Verbrennungsproducten in das von denselben berührte zu verdampfende Wasser auftrete.“ Dabei zerlegte er den Gesammtwiderstand in drei ihrer Natur nach verschiedene Einzelwiderstände, nämlich in den Uebergangswiderstand vom heißen Körper in die äußere Oberfläche der Platte, in den Leitungswiderstand innerhalb des Plattenmateriales und in den Uebergangswiderstand von der anderen, inneren Oberfläche in den kalten zu erhitzenden Körper. Diese drei Widerstände suchte nun Weiß durch Erfahrungscoefficienten (k₁, k₂, k₃) zu bestimmen. Unter der Annahme, daß k₃ = k₁ und daß die Metalldicke gering, die Leitungsfähigkeit dagegen bedeutend sey, findet er die Gesammtwärme pro Quadratmeter, pro Stunde und pro Grad = 1/2 k₁. Bei directem Uebergang der Heizgase in das von denselben berührte Wasser ist dieselbe dagegen = k₁. Darnach würde also im ersten Falle unter sonst gleichen Umständen die übertretende Wärme halb so klein, der Widerstand also doppelt so groß als im zweiten Falle seyn. Allein dieß sey nicht als Hinderniß für die vollständige Ausnutzung der Wärme zu betrachten, was schon aus einer allgemeinen Betrachtung des Princips der Gegenströmung sich ergebe. Bei einem Apparat mit Gegenstromheizflächen könne man es dahin bringen, daß die Gase bis zu der Temperatur sich abkühlen, welche das eintretende Speisewasser hat; bei der directen Ueberströmung der Heizgase über und durch das Wasser könne aber die Abkühlung nie so weit, sondern höchstens nur bis zur Temperatur des zu erzeugenden Dampfes getrieben werden. Um daher den Wirkungsgrad der Metallfläche demjenigen der Wasserfläche gleich zu machen, brauche erstere gar nicht größer als letztere hergestellt zu werden. Handelt es sich also nur um die wirkliche Ausnutzung der in den Verbrennungsproducten enthaltenen Wärme, so gelangt man mit Weiß zu dem Schluß: „1) daß allerdings, wie Daelen meint, dem Uebertritte der Wärme vom heißen Gase in die kältere Flüssigkeit durch eine Metallwand ein beträchtlicher Widerstand entgegensteht, daß es aber noch fraglich ist, ob dieser Widerstand größer sich herausstellt, als derjenige welcher auch dem Uebergange der Wärme vom Heizgase in die von demselben berührte Flüssigkeitsoberfläche entgegentritt, und daß jedenfalls dieser Widerstand, er mag so groß seyn als er wolle, kein Hinderniß ist, die Ausnutzung der Verbrennungswärme ebenso weit mit einer Metallfläche, als bei directer Berührung der Verbrennungsproducte mit der Flüssigkeitsfläche zu treiben; und 2) daß, gerade entgegengesetzt der Daelen'schen Ansicht, bei Anwendung einer directen Berührung eine Abkühlung der Verbrennungsgase nur bis zur Temperatur des zu erzeugenden Dampfes möglich ist, während sie bei Anwendung von Metallflächen beliebig weit getrieben werden kann.“ Mit Rücksicht auf die Zugwirkung läßt man gewöhnlich die Verbrennungsproducte allerdings mit einer gewissen höheren Temperatur in den Schornstein treten, als es die ökonomische Ausnutzung der Wärme derselben bedingt, und in Folge dessen kann alsdann die Abkühlung der Verbrennungsgase freilich nicht beliebig weit, sondern bloß bis zu jener Temperatur getrieben werden, welche wegen der Zugwirkung nöthig ist. Gleichwohl könne aber diese Temperatur geringer als die Dampftemperatur werden und sowohl durch Verminderung der Widerstände in der Feuerungsanlage, als durch Erhöhung des Schornsteines beträchtlich verringert werden. Unter der Anwendung von Ventilatoren oder sonstigen mechanischen Vorrichtungen behalte aber der obige allgemeine Ausspruch seine Gültigkeit und jedenfalls bleibe das Ergebniß übrig, „daß die vollkommene Ausnutzung der Verbrennungswärme durch die Methode directer Berührung principiell unmöglich, durch die gewöhnliche Methode mit Metallplatten aber es nicht ist.“ Indem wir unseren Lesern dieses negative und keineswegs günstige Resultat bezüglich der neuen Dampferzeugungsmethode mittheilen, müssen wir es Hrn. Daelen selbst überlassen, dasselbe durch weitere praktische Versuche wenn möglich zu widerlegen. Die neue Dampftheorie von Ewbank. Was im Weiteren die neue Dampftheorie von Thomas Ewbank in New-York betrifft, durch welche bei richtiger Anwendung die doppelte Kraft unserer gegenwärtigen Dampfmaschine oder, was auf dasselbe herauskommt, die Ersparniß der halben Brennmaterialmenge (bei geringerem Verlust von Leben und Eigenthum durch Explosionen) erreicht werden soll, so meint ihr Urheber, verlange sie zum Beweise keine complicirten Apparate; ihre Evidenz folge aus den einfachsten Principien der Physik und Mechanik, und sie beruhe einzig auf der Anwendung des gewöhnlichen natürlichen Dampfes, wobei zugleich die Hypothese des überhitzten, hochgespannten Dampfes, als unnatürlich, gefährlich und unvortheilhaft bekämpft wird. Ohne dem Verfasser in der Entwicklung derselben hier wörtlich folgen zu können, wollen wir es versuchen, unseren Lesern wenigstens den Hauptinhalt seines neuesten ElaboratsNew-York Daily Tribune vom 27. März 1869. vor Augen zu führen. Dabei geht er von folgenden Sätzen aus, deren Richtigkeit er für unbestreitbar hält: 1) Die Dampfkraft sey eine natürliche Eigenschaft, die sowohl in dem Dampf, der in offenen Gefäßen, als in jenem, der in geschlossenen Hochdruckkesseln erzeugt wird, existirt. Letzterer sey zu betrachten als eine Anhäufung gewöhnlichen Dampfes, wie verdichtete Luft als eine Anhäufung gewöhnlicher Luft zu betrachten sey. 2) Die natürliche und berechtigte Art und Weise, wie die Dampfkraft vermehrt werden könne, sey ganz derjenigen gleich, wie Luft, Wasser etc. ihrer Menge nach vermehrt werden. Menge und Druck seyen einander aequivalent. Wenn der Druck verdoppelt werde, so verdoppele sich auch die Dampfmenge, und umgekehrt, wenn sich die Dampfmenge verdoppele, so verdoppele sich auch der Druck derselben. 3) Die Kraft, welche in einer Richtung die Expansion oder Ausdehnung hervorruft, erzeuge nach der anderen eine entsprechende Contraction oder Zusammenziehung. Auf diese Weise haben in dem Dampf zwei Kräfte ihren Sitz, welche, nach dem Gesetz der Action und Reaction, der Richtung nach einander entgegengesetzt und der Größe nach einander gleich seyen. Die praktische Frage sey nun aber die, zu wissen welche dieser Kraftäußerungen für die Anwendung die vortheilhafteste und daher empfehlenswerthefte sey: die directe Anwendung der Expansivkraft auf einen kleineren Kolben, oder die indirecte Benutzung der Contraction oder Condensation des Dampfes zur Hervorbringung eines leeren oder verdünnten Raumes und der gleichzeitigen Wirkung des atmosphärischen Druckes auf einen größeren Kolben? Die rationellste Antwort aus diese Frage würde natürlich darin bestehen, zu zeigen, in welchem dieser beiden Fälle der Dampf beim kleinsten Brennmaterialverbrauch die meiste Arbeit verrichte. Wenn es wahr ist, wie behauptet wird, daß die Verwandlung eines gegebenen Gewichtes Wasser in Dampf dieselbe Wärmemenge bedürfe, unter welchem Druck und welcher Temperatur das Wasser verdampft werden möge, so könne der Vortheil in dieser Hinsicht für keinen Fall besonders in Anspruch genommen werden. Auf welcher Seite immer der Vortheil liegen möge, so bestehe er nicht sowohl in den Kosten der Dampferzeugung als vielmehr in der Art der Dampfbenutzung. Und in dieser Beziehung werde nach der neuen Theorie mehr Triebkraft aus der Contraction einer gewissen Dampfmenge erlangt, als aus ihrer Expansivkraft. Diese Anomalie entspringe, wie im Vorigen bereits angedeutet worden ist, aus dem Druck der Atmosphäre, der bekanntlich in englischem Maaß 15 Pfd. per Quadratzoll beträgt und natürlich der Expansion entgegenwirkt, während er der Wirkung der Contraction zu Hülfe kömmt. Es sey dieß eine Wahrheit, die sich praktische Männer besonders merken mögen. Nehmen wir nun an, ein Kolben von 144 Quadratzoll Querschnittsfläche werde durch Dampf von 60 Pfd. Druck oder 4 Atmosphären Spannung gepreßt, so beträgt der gesammte Dampfdruck auf diesen Kolben 144 . 60 = 8640 Pfd. Bei gewöhnlichem Dampf oder bei dem Druck der gewöhnlichen atmosphärischen Luft würde dieß einen Dampfcylinder von viermal größerem Raume, also auch einen Kolben von viermal größerem Querschnitt verlangen; denn dann hätte man ebenfalls einen Kolbendruck von 144 . 4 . 15 = 8640 Pfd. Soweit wäre das Resultat in beiden Fällen gleich. Allein da im ersten Fall der Expansionswirkung fortwährend die Wirkung des äußeren atmosphärischen Druckes im Betrage von 144 . 15 = 2160 Pfd. entgegensteht, so betrage die nutzbare Kraft eigentlich nur 6480 Pfd., statt 8640 Pfd. Dieses Beispiel könne auch noch anders aufgefaßt werden: Dampf, welcher unter dem Sicherheitsventil einen Druck von 60 Pfd. per Quadratzoll zeigt, besitze 5 Atmosphären Spannung gewöhnlichen Dampfes und seine Contraction würde einem Druck von 144 . 5 . 15 = 10800 Pfd. entsprechen, während der Expansion desselben bloß ein Druck von 144 . 60 = 8640 Pfd. entspräche. Hieraus folge nun aber, daß beim Berechnen der Expansionswirkung in allen Fällen der Druck einer Atmosphäre, d. i. 15 Pfd. per 1 Quadratzoll Kolbenfläche, zur Ueberwindung oder Neutralisirung des Widerstandes der äußeren Atmosphäre vom gesammten Druck abgezogen werden müsse, um den eigentlich wirksamen Druck zu erhalten. Demnach betrage die Expansionskraft des Dampfes z.B. von 6 Atmosphären Spannung oder 90 Pfd. per Quadratzoll bloß 144 . 75 = 10800 Pfd., während die Contraction desselben einen Druck von 144 . 6 . 15 = 12960 Pfd., also 1/5 mehr als bei der Expansion möglich macht. Ebenso beträgt dieser Druck bei Dampf von 5 Atmosphären für die Expansionswirkung 144 . 60 = 8640 Pfd. und für die Contractionswirkung 144 . 5 . 15 = 10800 Pfd., also 1/4 mehr; bei Dampf von 4 Atmosphären für die Expansionswirkung 144 . 45 = 6480 Pfd. und für die Contractionswirkung 144 . 4 . 15 = 8640 Pfd., also 1/3 mehr; bei Dampf von 3 Atmosphären hingegen für die Expansionswirkung 144 . 30 = 4320 Pfd. und für die Contractionswirkung 144 . 3 . 15 = 6480 Pfd., also um die Hälfte mehr; bei Dampf von 2 Atmosphären für die Expansionswirkung nur 144 . 15 = 2160 Pfd., für die Contractionswirkung aber 144 . 2 . 15 = 4320 Pfd., also das Doppelte oder noch einmal so viel als bei der Expansion; endlich bei Dampf von 1 Atmosphäre Spannung beträgt derselbe für die Expansionswirkung sogar Null Pfd., und für die Contraction 144 . 15 = 2160 Pfd., also den ganzen Betrag mehr. Daraus lasse sich nun der Vortheil deutlich erkennen, welcher sich aus der Benutzung der Contraction oder völligen Condensation gegen die Expansion des Dampfes ergebe. Der Grund, warum derselbe bisher gänzlich übersehen worden sey, rühre von der Thatsache her, daß die atmosphärische Dampfmaschine bald nach ihrer Einführung wieder verlassen und nie ernstlich versucht und geprüft worden sey. Würde auf dieselbe nur halb so viel Anstrengung und geistige Kraft wie auf die Expansionsmaschinen verwendet worden seyn, so würde sie sich gleichwohl in Gunst erhalten haben und nicht, wie es jetzt der Fall ist, fast ganz in Vergessenheit gerathen seyn. Von Newcomen bis James Watt und von diesem bis Oliver Evans wurden zwar einzelne Schritte zu ihrer Einführung gethan, aber ohne daß dieselben ernstlich überlegt und untersucht worden waren. Die Mängel der Newcomen'schen Maschine hätten sich durch einen separaten Condensator wohl verbessern lassen; allein Watt erklärte, daß bei derselben 4/5 des Dampfes (also auch ebenso viel an Brennmaterial) nutzlos verschwendet würden, und im Glauben, daß nichts Gutes daran sey, wäre sie mit allgemeiner Zustimmung wieder verlassen und vergessen worden. Wenn das Vorige nicht genügen sollte, den Vortheil der indirecten, atmosphärischen Wirkung des Dampfes zu constatiren, so möge man noch, meint Ewbank, folgende zwei weitere Thatsachen in Erwägung ziehen: 1) daß in den Hochdruckmaschinen mit jedem Hub ein Cylinder voll gewöhnlicher Dampf verloren gehe, und 2) daß der bei solchen Maschinen ausströmende verbrauchte Dampf noch mehr Kraft in sich enthalte, als er dem Kolben mitgetheilt habe. Mehr als die Hälfte des verwendeten Brennmaterials werde auf diese Weise verschwendet, ohne irgend welche mechanische Arbeit zu liefern. Die großartige Dampfverschwendung, welche auf diese Weise in unseren Fabriken und industriellen Etablissements stattfinde, erklärt Ewbank nicht bloß für einen großen Fehler, sondern für ein wahres Laster. Dieselbe gleiche den Schöpfeimern eines Brunnens, die voll hinabsteigen und bloß halb gefüllt wieder in die Höhe kommen! Auch die combinirte Wirkung der Expansion und Condensation, wie sie in unseren Condensationsmaschinen vorkomme, sey noch immer verschwenderisch, weil dabei in der Regel die Kraft von 2 oder 3 Atmosphären verloren gehe und bloß die von 1 Atmosphäre nutzbar gemacht werde. Würden atmosphärische Niederdruckmaschinen statt Hochdruckmaschinen angewendet, so würden sich auch die Gefahren der Explosionen von selbst heben, welche jetzt zu ihrer Beseitigung so viele Anstrengungen in Erstellung von Sicherheitsventilen und anderen Apparaten verursachen. Ziehe man die Eigenschaften des unter dem gewöhnlichen Siedepunkt gebildeten Dampfes mit in Betracht, so öffne sich der Untersuchung ein ganz neues Feld: das Volumen desselben nimmt dann rasch zu, wie die Spannung abnimmt. Bei der Temperatur von 102° F. (39° C.) ist das Volumen des Dampfes über 20'000mal größer als das des Wassers, woraus er sich gebildet, während es bei 212° F. (100° C.) bloß 1669mal größer und bei 250° F. (121° C.), oder bei 2 Atmosphären Spannung sogar nur 883mal größer ist, wie folgende Tabelle näher ausweist: Druck in Pfd.per 1 Quadratzoll engl. Temperatur in Gradennach Specif. Volumen desDampfes zu Wasser Fahrenheit Celsius   1 102 39 20'868   2 126 52 10'874   3 141 61   7'437   4 152 67   5'685   5 161 72   4'617 10 192 89   2'426 15 212 100   1'669 30 250 121     883 Je näher der Dampf dem Zustande der Kondensation, desto wohlfeiler und schneller würde also seine Verwandlung in Triebkraft. Deßhalb sollte auch – meint Ewbank – der Dampf bei der niedersten statt bei der höchsten Temperatur angewendet werden. Im Winter wären diese atmosphärischen Niederdruckmaschinen ganz besonders vortheilhaft, weil dann Eis und Schnee vorhanden sind, welche Stoffe zur Condensation des Dampfes viel wirksamer sind als das kälteste Wasser. Ein Pfund eiskaltes Wasser zu einem Pfund siedendem Wasser von 212° F (100° C) gemischt, reducirte die Temperatur beider auf 108° F. (42° C.), während ein Pfund Schnee oder Eis dieselbe auf 36° F. (2° C.) herabbringe. Ewbank glaubt deßhalb, daß alle diese Vorzüge einstens ihre Würdigung finden und nur noch atmosphärische Dampfmaschinen werden angewendet werden. Man brauche dann keinen Dampf mehr, der über die gewöhnliche Siedehitze von 212° F. oder 100° C. erhitzt und über 1 Atmosphäre gespannt werde. Es ist jedoch zu befürchten, daß seine Hoffnung sich nicht so bald realisiren werde! In einem zweiten ArtikelNew-York Daily Tribune vom 15. April 1869. geht Ewbank noch weiter und vergleicht seine atmosphärische Niederdruckmaschine insbesondere mit dem Organismus des Menschen, als der vollkommensten Maschine. Wie unser Blut bei vollkommener Gesundheit wenig von 98° F. (37° C.) variire und wir uns bei höherer Temperatur unwohl fühlen und bei 110° F. (43° C.) schon mit heftigem Fieber behaftet seyen, so sey auch die Dampfmaschine mit möglichst niedergespanntem Dampf die vollkommenste. Indessen glaubt auch Ewbank nicht, daß die Temperatur des Dampfes in der Dampfmaschine werde so bald bis zur Blutwärme der Menschen und Thiere erniedrigt werden können; wohl aber werde dieß in nicht gar ferner Zeit wenigstens bis zur Temperatur von 180° F. (82° C.), dem Siedepunkt der geistigen Getränke, möglich seyn! Eine einläßliche Beurtheilung hat die neue Dampftheorie von Ewbank unseres Wissens bis jetzt nicht erfahren. Einen kurzen Artikel über diesen Gegenstand, gleichsam als Antwort auf die beiden früheren Einsendungen von Ewbank in der New-York Tribune, hat der American Artisan vom 24. April 1867 gebracht, dessen Inhalt hier ebenfalls noch kurz erwähnt werden mag. Hiernach scheint die Behauptung Ewbank's, daß dem Dampfe mehr Kraft durch die Kondensation als durch die Expansion abgewonnen werden könne, in Amerika viele Aufmerksamkeit auf sich gezogen zu haben, und wenn auch die Methode und die Mittel, welche er zur wirklichen Anwendung seiner Theorie vorgeschlagen hat, einen etwas sonderbaren Eindruck hinterlassen, so verdiene sie doch alle Beachtung. So viel über die Maschine selbst bekannt geworden, bestehe sie in einem kleinen Dampfcylinder, in welchem der Dampf zuerst auf den Kolben wirke, um denselben auswärts zu treiben, und in einem größeren atmosphärischen Cylinder, in welchem der Dampf, nachdem er den Dampfcylinder verlassen, condensirt werde, um unter dem Kolben desselben einen leeren oder doch stark verdünnten Raum zu erzeugen, so daß dann dieser Kolben durch den Druck der äußeren atmosphärischen Luft herabgedrückt werde. Zugleich wird in diesem Artikel ein Auszug der Specification mitgetheilt, welche zur Zeit zur Erlangung eines Patentes dem englischen Patentamt von Benjamin Lawrence in London Namens des Erfinders, Thomas Ewbank in New-York, eingereicht worden ist. Derselbe enthält aber Nichts, was nicht schon im Vorhergehenden zur Sprache gekommen wäre, und kann deßhalb hier füglich übergangen werden. Einzig das sey noch bemerkt, daß nach den Zeichnungen, auf welche sich die Patentbeschreibung bezieht, und die der Redaction des American Artisan zur Einsicht vorgelegen, der Erfinder die neue Maschine in zwei verschiedenen Formen angeordnet habe, je nachdem er nur die aus der Condensation sich ergebende Wirkung, oder die aus der Expansion und Condensation combinirte Wirkung zu verwenden beabsichtige. Unsere Quelle bemerkt schließlich noch, daß jetzt solche Maschinen von Bogardus in New-York gebaut würden. Bis nähere Versuchsresultate über derartige wirklich ausgeführte Maschinen vorliegen, sehen wir uns nicht veranlaßt, uns in eine weitere Kritik derselben einzulassen. (Die Fortsetzung folgt.)