LXXIII. Mittheilungen über die neuesten Fortschritte bezüglich der Dampf-, Gas- und Heißluftmaschinen; von Conrector G. Delabar in St. Gallen. (Schluß von S. 284 des vorhergehenden Heftes.) Mit Abbildungen auf Tab. VIII. Delabar, über die neuesten Fortschritte bezüglich der Dampf-, Gas- und Heißluftmaschinen. IV. Zum Schlusse unserer Mittheilungen haben wir nun noch auf eine neue Art calorischer Kraftmaschinen einzugehen. Ich meine die combinirten Luft- und Dampfmaschinen, welche in den letzten Jahren besonders in England versucht worden sind und durch die damit erzielten günstigen Resultate daselbst in der allerneuesten Zeit bedeutendes Aufsehen erregt haben. Dahin gehört nun zuerst eine Luft- und Dampfmaschine von J. Parker, worüber die Zeitschrift Engineering schon vor zwei Jahren eine kurze Notiz brachte, und dann ganz besonders die neue Luft- und Dampfmaschine von G. Warsop in Nottingham. Bei diesen Maschinen wird nämlich comprimirte und erhitzte Luft in den Dampfkessel gepreßt, welche mit dem entwickelten und expandirten Dampf, als Träger der Wärme, in den Betriebscylinder gelangt und darin dem Kolben eine hin- und hergehende Bewegung ertheilt. Wie dieß geschieht, soll sogleich für jede der erwähnten Maschinen im Speciellen angegeben werden. Parker's Luft- und Dampfmaschine (Fig. 1 und 2). Dieses neue Maschinensystem, worin, wie gesagt, eine Mischung von Dampf- und Luft zur Anwendung kommt, wurde von seinem Erfinder James Parker in Camberwell, bereits vor zwei Jahren an einer kleinen Straßenlocomotive und einem kleinen Boote auf der Themse probirt. Trotz dieser praktischen Proben ist seitdem von diesem System doch nur wenig bekannt geworden. Die Zeitschrift Engineering vom 18. Januar 1867 enthält darüber (S. 62) eine Notiz, welche hier in freier Bearbeitung mitgetheilt werden soll. Die Haupttheile des Mischungsapparates sind in Fig. 1 und 2 dargestellt. Hiernach wird der Dampf, anstatt vom Kessel weg in den Arbeitscylinder geleitet zu werden, in eine Röhre A abgelassen, welche mit mehreren Seitenzweigen a, a aus dünnem Metall versehen, von denen jeder mit einer Anzahl Löcher von 1/12 Zoll Durchmesser oder weniger durchbohrt ist; die Anzahl dieser Röhrenabzweigungen und die Anzahl der Löcher in jeder hängt von der Kraft der Maschine ab. Für den Fall, wie er in den Abbildungen vorausgesetzt ist, sind vier Zweigröhren vorhanden, von denen jede 1 1/4 Zoll im Durchmesser mißt und mit 50 Löchern versehen ist. Diesen Röhren gegenüber ist in kleiner Entfernung eine Reihe anderer Röhren b, b angeordnet, welche, 2 1/2 Zoll im Durchmesser messend, mit ebenso viel Luftröhrchen c, c von 1/8 Zoll Weite versehen sind, als die gegenüberstehenden Röhren Löcher besitzen, und am unteren Ende mit einer 5 Zoll weiten Röhre d in Verbindung stehen, die den mit Luft gemischten Dampf zu dem Ueberhitzer führt, von wo die Mischung in den Betriebscylinder geleitet wird. Jede der durchbohrten Röhren ist mit der Hauptdampfröhre, wie man in der Zeichnung sehen kann, durch eine Stopfbüchse verbunden, so daß sie dadurch leicht mit jener außer Verbindung gesetzt werden kann, um sie zu untersuchen oder die Oeffnungen zu reinigen, oder um sie nöthigenfalls durch neue zu ersetzen. Jede dieser Röhren ist auch mit einem Hahn versehen, welcher dieselbe auszublasen gestattet. Die Wirkung dieser Anordnung ist nun folgende: Jeder von den Entladungsröhren ausströmende Dampfstrahl geht, bevor er in das gegenüberstehende Röhrchen eintritt, durch den dazwischen befindlichen freien Luftraum und reißt eine gewisse Luftmenge mit sich in dasselbe hinein. Die Menge der mitgenommenen Luft hängt von der Dampfspannung ab, sowie von der relativen Größe der Dampfstrahlen und der Luftröhrchen, und von der Entfernung des Luftraumes, durch welche die Dampfstrahlen passiren. Bei einem Dampfdruck von 50 Pfd. engl. per Quadratzoll war der Maximaldruck der Luft- und Dampfmischung beim Eintritt in die kleinen Empfangsröhrchen nur noch 38 Pfd. und beim Austritt aus denselben nur noch 20 Pfd., während bei einem Dampfdruck von 40 Pfd. per Quadratzoll der Maximaldruck der Mischung beim Eintritt in die Empfangsröhrchen nur noch 29 Pfd. und beim Austritt 18 Pfd., und bei einem Dampfdruck von 30 Pfd. per Quadratzoll der Maximaldruck beim Eintritt in die Empfangsröhrchen nur 24 Pfd. und beim Austritt nur 13 Pfd. per Quadratzoll war. Ueber die beste Anordnung dieser Einrichtung habe Parker viele Versuche angestellt und daraus gefunden, daß die Anordnung, wie sie eben kurz beschrieben worden ist, die beste sey. Leider hat Parker bei diesen Versuchen die mitgenommene Luftmenge nicht genau festgestellt. Aus anderen Versuchen, die er angestellt, glaubt er indessen gefunden zu haben, daß bei der neuen Einrichtung der mit Luft gemischte Dampf die doppelte Arbeit zu verrichten im Stande sey, als wenn er direct, ohne Luft, zur Anwendung komme. Für den Fall, daß die Einrichtung für eine Schiffsmaschine bestimmt ist, sey die Anordnung etwas abzuändern. Die Mischung des Dampfes und der Luft wird dann nicht in einen Ueberhitzer, sondern in ein Wasserreservoir geleitet, worin der Dampf und die Luft wieder getrennt werden. Ersterer wird condensirt und liefert heißes Wasser für den Kessel, und die letztere wird durch eine Röhre vom Condensator bis zu der Vorrichtung geleitet, durch welche das Wasser für die treibenden Wasserstrahlen herbeigeschafft wird. Diese Anordnung besteht bloß aus zwei tief im Schiff gelegenen Behältern, welche sich, wenn sie mit dem äußeren Wasser in Verbindung gesetzt werden, durch die Schwere des Wassers von selbst füllen. Diese Behälter bilden gleichsam ein Paar einfachwirkende Pumpen mit Luftkolben, in der Art daß, nachdem sich jene mit Wasser gefüllt haben und die Zuflußröhren wieder verschlossen worden sind, dieses durch die auf seine Oberfläche einwirkende comprimirte Luft in Strahlen ausgetrieben wird, durch welche dann die Bewegung des Schiffes bewirkt wird. Die verhältnißmäßig niedere Spannung der Dampf- und Luftmischung bringt es mit sich, daß der Betriebscylinder größer ausfällt, als wenn der Dampf allein arbeitet. Wenn jedoch im Uebrigen der Vortheil der Mischung, wie er eben erwähnt wurde, richtig ist, so dürfte diese Volumvergrößerung nicht als ein Hinderniß für die Ausführung und Anwendung der Erfindung zu betrachten seyn. Das neue System verdient daher jedenfalls näher geprüft und untersucht zu werden. Die Luft-Dampfmaschine von Warsop (Fig. 3–7). Von noch weit größerem Interesse, als die im Vorigen kurz beschriebene Maschine von James Parker, ist die Luft-Dampfmaschine von George Warsop, welche erst vor Kurzem durch einen bezüglichen Vortrag von R. Eaton in der Versammlung der British Association zu Exeter,Veröffentlicht im Engineering, August 1869, S. 122.sowie durch Mittheilungen darüber in englischen technischen Zeitschriften,Engineering, August 1869, S. 144 und 150. – Engineer, September 1869, S. 179. bekannt geworden ist. Wir säumen daher nicht, unseren Lesern auch diese wichtige neue Erfindung vorzuführen, indem wir nun zuerst den erwähnten Vortrag von Richard Eaton aus Nottingham und dann die übrigen darauf bezüglichen Mittheilungen folgen lassen. Die British Association hatte in ihrem Programm für die letzte, im August l. J. zu Exeter stattgefundene Versammlung unter Anderem die Einladung ergehen lassen, Beiträge über den wichtigen Gegenstand der Brennmaterial-Ersparniß zu liefern. In Folge dessen wurden der Gesellschaft über Warsop's Erfindung in einem Vortrage von R. Eaton die folgenden Mittheilungen gemacht. Es wird fast allgemein angenommen, so leitet Eaton seinen Vortrag ein, daß mechanische Arbeit und Wärme nur verschiedene Erscheinungsformen einer und derselben Kraft sind, und die höchsten wissenschaftlichen Autoritäten haben festgestellt, daß eine Wärmeeinheit 772 engl. Fußpfund oder 424 Kilogramm-Meter gleich zu setzen ist. Wir wissen ferner, daß wir mit 1 Kilogrm. mittlerer Steinkohle circa 6500 Kilogrm. Wasser um 1 Grad Celsius erwärmen, d.h. 6500 Wärmeeinheiten erzeugen können, so daß man demnach mit 1 Kilogrm. Kohle eine Arbeit von 2'756'000 Kilogr.-Meter zu leisten vermöchte, vorausgesetzt daß man alle erzeugte Wärme nutzbar machen könnte. Nun kann man aber mit den besten Cornwaler oder Woolf'schen Pumpmaschinen, die überhaupt als die ökonomischsten Dampfmaschinen gelten, mit 1 Bushel oder 94 Pfd. engl. = 42,638 Kil. nur etwa 94 Millionen engl. Fußpfund = 12'996'000 Kilogramm-Meter leisten, oder, mit anderen Worten, mit 1 Kil. Steinkohle erhält man in Wirklichkeit höchstens 305'000 Kilogramm-Meter statt 2'756'000 Kilogr.-Met., welche der theoretische Heizeffect des Brennstoffes repräsentirt, woraus folgt, daß die besten Dampfmaschinen nur etwa 1/10 oder 10 Proc. der absoluten Heizkraft des Brennmateriales in mechanische Arbeit umsetzen. Hierbei kann man überhaupt als Regel annehmen, daß, je entfernter die Temperaturgrenzen in einer thermodynamischen Maschine auseinander liegen, desto mehr Wärme verhältnißmäßig in Arbeit umgewandelt werde. Bei der Dampfmaschine liegen die Temperaturgrenzen nicht sehr weit auseinander, d.h. der Temperaturunterschied zwischen dem Dampfkessel und dem Condensator ist nicht sehr groß, weßhalb die Heißluftmaschinen, in denen diese Grenzen weiter auseinander gerückt werden können, in mancher Beziehung zur Arbeitsleistung vortheilhafter erscheinen. Allein bei diesen Maschinen machen sich in ihrer Anordnung, Construction und Praktischen Benutzung viele Uebelstände geltend. Diese Uebelstände haben ihren Grund: 1) in der zerstörenden Wirkung des Feuers auf den Luftwärmapparat, welcher, wenn er nicht durch kaltes Wasser oder sonstige Mittel vor der Ueberhitzung geschützt wird, einer schnellen Ausnutzung und Zerstörung unterliegt; 2) in der hohen Temperatur der Betriebsluft, wodurch die Abnutzung durch den Gebrauch ebenfalls sehr groß und eine gehörige Schmierung geradezu unmöglich gemacht wird. Wird dagegen die Betriebsluft nur bei niedriger Temperatur angewendet, so entwickelt die Luftmaschine im Verhältniß ihrer Größe nur sehr wenig Leistung und der Brennmaterialverbrauch wird eben so groß, wo nicht größer als bei der Dampfmaschine. Die eben angeführten Uebelstände konnten bisher selbst von den geschicktesten Constructeuren, wie Stirling, Ericsson u.a. nicht überwunden werden. Alle auf die Erfindung und Construction der zur Ausnutzung des größten Theiles der mit der Luft entweichenden Wärme bestimmten Regeneratoren verwendete Mühe hat zu Nichts genutzt, so lange der Generator, der Haupttheil des Apparates (vom Arbeitscylinder gar nicht zu reden), vor den schädlichen Einwirkungen der übergroßen Wärme nicht geschützt werden konnte.Die bedeutenden Fortschritte, welche in dieser Beziehung die Heißluftmaschinen besonders durch Lehmann, Shaw u.a. in der neuesten Zeit erfahren und die wir im Vorhergehenden mitgetheilt haben, sind Hrn. Eaton, wie es scheint, noch nicht bekannt gewesen. Neuerdings jedoch sey es G. Warsop in Nottingham, dem Sohne eines Windbüchsenmachers, nach langjähriger Bemühung geglückt, eine zweckmäßige Heißluftmaschine zu construiren. Derselbe wurde schon sehr frühe angehalten, den Vater in seinen Arbeiten zu unterstützen, und später, als er längere Zeit in New York lebte, wo er mit Ericsson in Verbindung stand, fand er Gelegenheit, die schwachen Seiten der Ericsson'schen Heißluftmaschine zu studiren, und nach weiteren jahrelangen Versuchen gelang es ihm, durch ein wunderbar einfaches System von Mechanismen deren Uebelstände zu beseitigen, so daß Warsop's neue Luft-Dampfmaschine, so weit die jetzigen Erfahrungen reichen, einen vollständigen Erfolg verspricht. Im Folgenden soll nun zuerst die Anordnung der Warsop'schen Maschine kurz beschrieben werden, um alsdann auf die mit derselben erzielten Resultate einzugehen und zuletzt zu zeigen, daß diese Resultate mit einer rationellen Theorie vollständig im Einklang stehen. Die Beschreibung der Maschine wurde durch Zeichnungen und durch ein Modell unterstützt, welches bei den ersten Versuchen über die neue Maschine benutzt wurde und eine gewöhnliche Hochdruck-Dampfmaschine mit einem verticalen Kessel repräsentirte, wie solcher in einigen Gegenden Englands, wo die Kohle billig ist, für kleinere Maschinen häufig zur Anwendung kommt. Die Einrichtung dieses Modelles zeigt Figur 3. Darin bedeutet A die Luftpumpe und B die Dampfmaschine, durch welche zugleich auch erstere in Bewegung gesetzt wird. Mittelst der eben erwähnten Luftpumpe wird kalte Luft von Außen eingepumpt und im gepreßten Zustande durch ein Leitungsrohr getrieben, welches sich zuerst im Exhaustor aufwärts zieht, sodann in Schlangenform durch den Schornstein des Kessels niedersteigt, hierauf durch das Feuer geht und endlich mit einem Druckventil C am Boden des Kessels in Verbindung steht, von wo die erhitzte und expandirte Luft in den Kessel selbst gelangt und, indem sie frei in dem siedenden Wasser desselben aufsteigt, durch Scheidewände von Metallgaze aufgehalten und zertheilt wird. Auf diese Weise wurde durch die innige Vermischung von Luft und Wasser ein doppelter Nutzen erreicht: einmal indem das Wasser mit Luft imprägnirt und dadurch in seinem Zusammenhang geschwächt wird, so daß das Sieden und Verdampfen desselben in verstärktem Grade erfolgt, und dann indem die aus dem Wasser oben entweichende Luft ihrerseits wiederum mit Dampf gesättigt wird. Das Gemisch von Luft und Dampf wird alsdann durch eine Röhre E, welche in unserer Figur ebenfalls angedeutet ist, in den Arbeitscylinder B geleitet, dessen Kolben nun nicht mehr, wie beim Speisen mit heißer trockener Luft, trocken läuft, sondern durch den Feuchtigkeitsgehalt der Mischung gleichsam selbst geschmiert wird und bei der niedrigen Temperatur derselben nach Belieben noch besonders mit Oel geschmiert werden kann. Die nach diesem Modell construirte größere Maschine, welche mit zwei Luftpumpen versehen war und deren Ventile durch Excenter getrieben wurden, ergab die folgenden Resultate, welche allerdings keineswegs ermuthigend waren, sondern vielmehr den Erfinder und seine Gesellschafter von der weiteren Verfolgung der Sache ernstlich abschreckten, ohne jedoch den Glauben an die Zweckmäßigkeit des Systemes und die Möglichkeit der praktischen Ausführung aufzugeben. Die Maschine hatte übrigens, da die ganze Anordnung derselben noch sehr unvollkommen war, ihre Leistung unter sehr ungünstigen Verhältnissen zu verrichten. Die erhaltenen Resultate sind in folgender Tabelle I zusammengestellt. Tabelle I. Versuchsresultate: für die combinirteLuft- undDampfmaschine. für die einfacheDampfmaschine. Kohlenverbrauch während des Versuches in engl. Pfunden 110 110 Gewicht am Bremshebel in engl. Pfunden   75   75 Zeitdauer des Versuches in Minuten 140 115 Anzahl der Umdrehungen während des Versuches 4623   5182   Anzahl der Umdrehungen per Minute   33   45 totale Nutzarbeit in Pferdekräften 182    204,1 verdampfte Wassermenge in Gallons (à 4,5 Liter) während     des Versuches   84   66 Es muß jedoch bemerkt werden, daß die Menge der durch den Kessel getriebenen comprimirten Luft bei diesem ersten Versuche sehr beträchtlich war, indem sie nicht weniger als 43 Procent des wirklichen Inhaltes des Arbeitscylinders oder der aus dem Kessel tretenden combinirten Luft- und Dampfmischung betrug. Es erschien auch als ziemlich sicher, daß die durch Vergrößerung des Volumens der zugeführten Luft erhaltene Kraftleistung durchaus nicht der zum Betriebe der beiden Luftpumpen benöthigten Kraftleistung gleichkam. Deßhalb wurde eine der beiden Pumpen entfernt und in den Cylinder der anderen wurden einige Abflußlöcher gebohrt, um zu bestimmen, welche Luftmenge verhältnißmäßig dem Kessel zugeführt werden müsse, um die Kosten der Compression auszugleichen. Darauf fand man, daß eine Luftmenge von ungefähr 10 Procent des wirklich consumirten Fluidums viel günstigere Resultate erzielen ließ. Gleichzeitig wurde die Ventilsteuerung an der Luftpumpe beseitigt und die Ventile dem freien Spiel überlassen. Die nunmehr erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt. Tabelle II. Versuchsresultate: für die combinirteLuft- undDampfmaschine. für die einfacheDampfmaschine. Kohlenverbrauch während des Versuches in engl. Pfunden 140 140 Gewicht am Bremshebel in engl. Pfunden 124 124 Zeitdauer des Versuches in Minuten 195 195 Anzahl der Umdrehungen während des Versuches 8463   5942   Anzahl der Umdrehungen per Minute     43,4    41 totale Nutzarbeit in Pferdekräften    551,1    386,9 verdampfte Wassermenge in Gallons (à 4,5 Liter) während     des Versuches    104,3    64 Der bei diesem zweiten Versuche mit der combinirten Maschine erzielte Gewinn an Arbeitsleistung im Vergleich mit der Arbeitsleistung der einfachen Dampfmaschine betrug 42,5 Procent. Obgleich hier bereits eine sehr bemerkenswerthe Brennmaterial-Ersparniß auftritt, so darf man dieselbe doch keineswegs als eine absolute betrachten, indem die erhaltene Leistung im Vergleich mit den Leistungen anderer gut construirter Dampfmaschinen noch als eine sehr niedrige sich darstellt, und es erschien als wahrscheinlich, daß durch entsprechende Verbesserungen in den einzelnen Theilen der Maschine, deren Leistung sich mehr der Leistung einer guten Dampfmaschine nähern und die relative Brennmaterial-Ersparniß als bedeutend niedriger sich herausstellen werde. Um diese Ansicht zu prüfen und um zugleich die Versuche bei höheren Spannungen (wie solche in Locomotivkesseln wirksam sind) vorzunehmen, wurde der ganze Apparat sorgfältig von Neuem construirt. Die Maschine, mit welcher nunmehr die Versuche angestellt wurden, war eine gewöhnliche verticale Condensationsmaschine mit einem Betriebscylinder von 7 Zoll Durchmesser und 14 Zoll Hub. Derselbe hatte keinen Dampfmantel, wohl aber wurde er mit der gewöhnlichen Schiebersteuerung mit einem freilich nur mäßigen Expansionsgrade versehen. Die Expansion beginnt nämlich erst bei ungefähr halbem Kolbenlauf. Mit dieser keineswegs sehr vollkommenen Maschine wurde eine einfachwirkende Luftpumpe verbunden, deren Durchmesser ebenfalls 7 Zoll betrug und deren Kolben direct durch eine Kurbelstange von der Betriebswelle aus bewegt wurde. Der totale Hub derselben war 8 3/4 Zoll, der wirkliche Compressionshub betrug jedoch nur 7 7/8 Zoll, weil im oberen Theile des Pumpencylinders, wie bereits früher erwähnt worden ist, einige Löcher angebracht waren. Die Luft tritt hierbei in die Pumpe durch ein Ventil ein, welches an der Unterseite des Kolbens angebracht ist und durch eine schwache Feder an seinen Sitz angedrückt wird, während das Austrittsventil dicht am Boden des Pumpencylinders angebracht ist, so daß der Luftinhalt mit jedem Hub möglichst vollständig entleert wird. Die Hauptverbesserung bezieht sich jedoch auf die Einrichtung des Heizapparates. Der frühere unökonomisch arbeitende verticale Dampfkessel wurde nämlich ganz beseitigt und durch einen zweckmäßig construirten liegenden Kessel ersetzt; alle wärmeausstrahlenden Oberflächen am Arbeitscylinder und an den Leitungsröhren wurden mit schlechten Wärmeleitern geschützt und das Speisewasser durch den abziehenden Dampf vorgewärmt. Anstatt ferner das Leitungsrohr, wie früher, der directen Ofenwärme auszusetzen, wurde die Luft auf ihrem Wege von der Pumpe nach dem Kessel durch passend angeordnete Rohre und Spiralen geleitet, und vom abziehenden Dampf und von der in den Ofencanälen entweichenden Wärme geheizt, wobei sie eine Temperatur von 260 bis 315° C. erlangte. Diese neue Anordnung des Kessels und der Luftheizung ist in den Figuren 4–7 dargestellt und soll hier sogleich näher beschrieben werden. Die Röhre a, a, a, durch welche die Luft von der Luftpumpe aus in den Kessel A, A gepreßt wird, ist aus Schmiedeeisen und mißt deren äußerer Durchmesser noch 1 11/16 Zoll engl. und im Lichten oder nach dem inneren Durchmesser 1 1/4 Zoll. Da wo sie die Luftpumpe verläßt, wird sie zuerst durch den Erhitzungsapparat B, B geleitet, welcher besonders in Fig. 4 (zur linken Seite) sichtbar ist, und in demselben dem Abdampf (exhaust steam) der Maschine ausgesetzt. Dieser Heizer besteht, wie man aus der Figur ersieht, aus einem verticalen gußeisernen cylindrischen Gefäß, welches mit zwei Rohransätzen b₁ und b₂ – nahe am unteren und oberen Boden desselben – versehen ist, durch die der Abdampf oder vielmehr die in der Maschine verbrauchte Dampf- und Luftmischung beziehungsweise ein- und austritt. Oben am Kopfe des Heizers befindet sich ein kleiner cylindrischer Kasten β, der am Boden und an den Seiten dem Abdampf ebenfalls ausgesetzt und am obersten Rand ringsherum an den Seiten mit Löchern versehen ist, so daß für den Fall daß das Wasser durch das Rohr c₂ im Ueberfluß zugeleitet werden sollte, dasselbe überfließen und in den unteren Theil des Heizers herabfallen könnte. Durch eine am Boden des Gefäßes β angebrachte Stopfbüchse geht eine Röhre d hindurch, welche am unteren Ende eine Brause δ besitzt. Diese Röhre ist von einem Schwimmer e getragen, der auf dem im unteren Theile des Heizers sich ansammelnden Wasser schwimmt und mittelst einer am oberen Ende angebrachten Schnur f, die über eine Rolle g gelegt und mit einem Gegengewicht h versehen ist, auf einen Hahn wirkt, wodurch der Zufluß des Wassers im oberen Kasten selbstthätig regulirt wird. Die Wirkung dieses Erhitzungsapparates wird damit ohne Weiteres verständlich seyn, und es bleibt bloß noch zu bemerken übrig, daß er dem Kessel zugleich durch das untere Rohr c₁ einen beständigen Zufluß von Speisewasser liefert, welches bis zur Temperatur von 90 bis 93° C. vorgewärmt ist. Nachdem die Luftröhre a, a, a den so eben beschriebenen Erhitzungsapparat B, B verläßt, zieht sie sich durch die Abdampfröhre C, C nach dem Schornstein D, D, in welchem sie spiralförmig herabsteigt, und hierauf in den Heiz- und Zugcanal E, E unter dem Kessel A, A, wo sie mehrmals hin- und hergeführt wird (wie besonders im Grundriß Fig. 6 zu sehen), und, nachdem sie noch mehrere auf- und abgehende Windungen in der Rauchkammer F, F gemacht, kehrt sie in dem Canal unter dem Kessel wieder bis zur vorderen Seite desselben zurück, wo sie in die Ventilkammer i einmündet in welcher sich ein gewöhnliches leichtes Scheibenventil befindet, welches sich nach dem Kessel hin öffnet und den Zweck hat, zu verhindern, daß beim Anhalten und Stillstand der Maschine durch die Röhre a, a Wasser austreten kann. Von der Ventilkammer i aus ist im Inneren des Kessels und nahe an dessen Boden die Röhre a₁, a₁ abgezweigt, die an der oberen Seite in gewissen, gegen hinten enger werdenden Zwischenräumen mit Löchern versehen ist, durch welche die Luft ausströmt und möglichst gleichmäßig im Kesselwasser vertheilt wird. Die Längenmaaße der verschiedenen Theile der Luftröhre a, a betragen im Speisewasser-Vorwärmer und Luftheizer 12 Fuß (engl. Maaß), in der Abdampfröhre 13 Fuß 6 Zoll, und im Kamin und in den Zugcanälen mit Einschluß der Windungen in der Rauchkammer 58 Fuß, also zusammen 83 Fuß 6 Zoll. Die gesammte wärmeaufnehmende Oberfläche dieser Röhrenleitung beträgt etwa 36 3/4 Quadratfuß. Die Hauptdimensionen des Kessels sind dagegen: Länge 8 Fuß, äußerer Durchmesser 3 Fuß 6 Zoll, Durchmesser der Feuerbüchse 2 Fuß 2 Zoll, Länge der Feuerbüchse 5 Fuß und Länge der Siederöhren 3 Fuß. Die Anzahl der letzteren beträgt 41, wovon die meisten 2 5/8 Zoll und die übrigen 2 5/16 Zoll weit sind. Die totale Heizfläche, welche durch den Kessel erhalten wird, beträgt etwa 130 Quadratfuß. Die mit dieser verbesserten Einrichtung erhaltenen Resultate sind in den folgenden Tabellen III und IV zusammengestellt. Tabelle III. Versuch bei gleichbleibender Spannung. Versuchsresultate: für die combinirteLuft- undDampfmaschine. für die einfacheDampfmaschine. Kohlenverbrauch während des Versuches in engl. Pfunden 112 112 Gewicht am Bremshebel in engl. Pfunden 120 120 Zeitdauer des Versuches in Minuten 153 112 Anzahl der Umdrehungen während des Versuches 15433    10500    Anzahl der Umdrehungen per Minute 101        93 3/4 totale Nutzarbeit in Pferdekräften     972,55     661,69 verdampfte Wassermenge in Gallons (à 4,5 Liter) während    des Versuches       93 3/4       68 3/4 Gewicht der brennenden Kohlenrückstände wenn angehalten    wurde, in engl. Pfunden       53 1/2   34 Die Maschine wurde zuerst angeheizt und die Dampfspannung im Kessel bis auf 50 Pfd. per Quadratzoll engl. gesteigert, dann das Feuer vollständig ausgezogen und zur Feuerung mit einer abgewogenen Kohlenmenge von 112 Pfd. geschritten, der Versuch aber als beendet angesehen, sobald die Anzahl der Umdrehungen per Minute unter 90 fiel, wie dieß bei den Prüfungen der Dampfmaschinen von der königl. englischen landwirthschaftlichen Gesellschaft als Regel aufgestellt worden ist, wobei die Maschine nach der Bremsbestimmung 4,91 Pferdekräfte ergab. Der Gewinn an Arbeit, welchen die combinirte Maschine im Vergleich zu der von Dampf allein verrichteten lieferte, betrug bei diesem versuche 47 Procent. Tabelle IV. Versuch mit offenem Ventil. Versuchsresultate: für die combinirteLuft- undDampfmaschine. für die einfacheDampfmaschine. Kohlenverbrauch während des Versuches in engl. Pfunden 140 140 Gewicht am Bremshebel in engl. Pfunden 120 120 Zeitdauer des Versuches in Minuten 234 196 Anzahl der Umdrehungen während des Versuches 22815    17825    Anzahl der Umdrehungen per Minute      97,5       90,94 totale Nutzarbeit in Pferdekräften    1428,05   1115,7 verdampfte Wassermenge in Gallons (à 4,5 Liter) während    des Versuches     131,25    112,5 Gewicht der brennenden Kohlenrückstände beim Anhalten    der Maschine in engl. Pfunden    43        28 1/4 Der Gewinn an Arbeit, welchen in diesem Falle die combinirte Luft- und Dampfmaschine im Vergleich zu der vom Dampf allein verrichteten lieferte, betrug nur 27,994 Procent. Es verdient noch besonders erwähnt zu werden, daß bei allen oben detaillirten Versuchen ein mit den neuesten Verbesserungen versehener Prony'scher Zaum als Brems zum Messen der Nutzarbeit gebraucht und alle mögliche Sorgfalt in der Führung der Versuche angewendet wurde, um genau den Betrag des verdampften Wassers und die mittelst einer gewissen Brennmaterialmenge erhaltene Leistung zu bestimmen. Außerdem wurden noch Beobachtungen über Temperatur, über Indicatordiagramme zur Bestimmung der Kosten der Luftcompression im Verhältnis zur entwickelten Leistung, und über verschiedene andere wichtige Verhältnisse angestellt, die aber hier, um Raum zu sparen, nicht besonders aufgeführt werden sollen. Einzig die Resultate welche in Bezug auf Verbrauch an Brennmaterial erhalten worden sind, sowie die Indicatorversuche mögen hier noch aufgenommen werden. Aus dem Versuch bei gleichbleibender Spannung (s. Tabelle III) ergaben sich folgende Resultate für den relativen Consum an Brennmaterial: bei der combinirten Luft- und Dampfmaschine: 6,9 Pfund engt. Kohle per Stunde und dynametrische Pferdekraft der verrichteten nützlichen Arbeit; bei der combinirten Luft- und Dampfmaschine: 4,02 Pfund engl. Kohle per indicirte Pferdekraft; bei der einfachen Dampfmaschine: 10,2 Pfund engl. Kohle per Stunde und dynametrische Pferdekraft; bei der einfachen Dampfmaschine: 7,61 Pfund engl. Kohle per indicirte Pferdekraft. Bei dem Versuche mit offenem Ventil stellten sich dagegen folgende Resultate heraus: bei der combinirten Luft- und Dampfmaschine: 5,9 Pfund engl. Kohle per Stunde und dynametrische Pferdekraft der verrichteten Nutzarbeit; bei der combinirten Luft- und Dampfmaschine: 3,4 Pfund engl. Kohle per indicirte Pferdekraft; bei der einfachen Dampfmaschine: 7,52 Pfund engl. Kohle per Stunde und dynametrische Pferdekraft der verrichteten Nutzarbeit; bei der einfachen Dampfmaschine: 5,53 Pfund engl. Kohle per indicirte Pferdekraft. Der Vergleich dieser Resultate mit den Ergebnissen anderer concurrirender Dampfmaschinen ist nicht wohl gestattet, weil diese gewöhnlich unter den günstigsten Umständen gebaut werden, während Warsop seine Maschine unter allen möglichen Hindernissen gebaut hat. Gleichwohl ist das obige Ergebniß der Warsop'schen Maschine weit besser als das der meisten Maschinen des jetzigen Gebrauches. Und so gut die Leistung irgend einer bestehenden Maschine auch seyn möge, so ist nach Eaton nicht zu bezweifeln, daß die Anwendung des neuen Princips dieselbe noch bedeutend verbessern würde. Die Einführung desselben könnte auch in den meisten Fällen mit unbedeutenden Kosten leicht bewerkstelligt werden, welche zudem durch die erzielte Brennmaterial-Ersparniß bald wieder eingebracht wären. Die oben erwähnten Indicator-Diagramme, nebst den daraus gezogenen Resultaten, sind nun folgende: I. Für die combinirte Luft- und Dampfmaschine. Nr. 1 (auf der Figurentafel VIII). Zeit (Anfang) 2h 30' Nachm. den 5. August 1869. Dampfdruck   52 Pfd. engl. Luftdruck   53 Pfd. engl. Umdrehungen per Minute 118 mittlerer Druck   35,05 Pfd. engl. Arbeit in Pferdekräften   11,249 Nr. 2. Zeit 2h 50' Nachmittags. Dampfdruck   53 Pfd. engl. Luftdruck   54 1/2 Pfd. engl. Umdrehungen per Minute 126 mittlerer Druck   34,75 Pfd. engl. Arbeit in Pferdekräften   11,909 Nr. 3. Zeit 3h 10' Nachmittags. Dampfdruck   53 1/2 Pfd. engl. Luftdruck   54 1/4 Pfd. engl. Umdrehungen per Minute 124 mittlerer Druck   36,35 Pfd. engl. Arbeit in Pferdekräften   12,26 Nr. 4. Zeit 3h 30' Nachmittags. Dampfdruck   52 1/4 Pfd. engl. Luftdruck   53 1/2 Pfd. engl. Umdrehungen per Minute 126 mittlerer Druck   34,8 Pfd. engl. Arbeit in Pferdekräften   11,926 Nr. 5. Zeit 3h 50' Nachmittags. Dampfdruck   49 1/2 Pfd. engl. Luftdruck   51 Pfd. engl. Umdrehungen per Minute 117 mittlerer Druck   34,3 Pfd. engl. Arbeit in Pferdekräften   10,915 Nr. 6. Zeit 4h 10' Nachmittags. Dampfdruck   50 1/2 Pfd. engl. Luftdruck   52 Pfd. engl. Umdrehungen per Minute 120 mittlerer Druck   34,2 Pfd. engl. Arbeit in Pferdekräften   10,162 Nr. 7. Zeit 4h 30' Nachmittags. Dampfdruck   44 Pfd. engl. Luftdruck   44 1/2 bis 45 Pfd. engl. Umdrehungen per Minute   91 mittlerer Druck   33,85 Pfd. engl. Arbeit in Pferdekräften     8,378 Durchschnittsmittel. Dampfdruck   50,67 Pfd. engl. Luftdruck   51,9 Pfd. engl. Umdrehungen per Minute 117 3/7 der mittleren Pressungen   34,75 Pfd. engl. Arbeit in Pferdekräften   10,928 II. Für die Dampfmaschine ohne Luft. Nr. 8. Zeit (Anfang) 7h 5' Nachm. den 5. August 1869. Dampfdruck   42 1/2 Pfd. engl. Umdrehungen per Minute 108 mittlerer Druck   27,55 Pfd. eng. Arbeit in Pferdekräften     8,093 Nr. 9. Zeit 7h 25' Nachmittags. Dampfdruck   39 Pfd. engl. Umdrehungen per Minute 124 mittlerer Druck   21,7 Pfd. engl. Arbeit in Pferdekräften     7,318 Nr. 10. Zeit 7h 48' Nachmittags. Dampfdruck   37 Pfd. engl. Umdrehungen per Minute 104 mittlerer Druck   24,0 Pfd. engl. Arbeit in Pferdekräften     6,789 Nr. 11. Zeit 8h 5' Nachmittags. Dampfdruck   39 1/2 Pfd. engl. Umdrehungen per Minute 112 mittlerer Druck   29 Pfd. engl. Arbeit in Pferdekräften     8,834 Nr. 12. Zeit 8h 25' Nachmittags. Dampfdruck   38 1/2 Pfd. engl. Umdrehungen per Minute 124 mittlerer Druck   25 Pfd. engl. Arbeit in Pferdekräften     8,432 Durchschnittsmittel. Dampfdruck   39,3 Pfd. engl. Umdrehungen per Minute 114,4 der mittleren Pressungen   25,45 Pfd. engl. Arbeit in Pferdekräften     7,893. Indem wir uns nun zur theoretischen Seite des Gegenstandes wenden, haben wir die Bemerkung vorauszuschicken, daß sich der auch in Deutschland rühmlichst bekannte Professor Tyndall herbeigelassen hat, die wissenschaftliche Tragweite der mit Warsop'schen Maschinen erhaltenen Resultate zu prüfen, welche in Nottingham von Lord Richard Grosvenor Und anderen anerkannt tüchtigen Ingenieuren beobachtet wurden. Nach den betreffenden theoretischen Betrachtungen Tyndall's haben Wir hier eine Maschine vor uns, welche, wenn sie als gewöhnliche Dampfmaschine in Betrieb gesetzt wird, hinsichtlich ihrer durch den Bremszaum geprüften Leistungsfähigkeit eine mittlere, gut construirte, ohne hohe Expansion arbeitende Dampfmaschine, wie solche gegenwärtig von renommirten Firmen geliefert werden, repräsentirt, und wie wir finden, durch die Zuthat des pneumatischen Apparates bedeutend an Leistungsfähigkeit gewinnt. Wir wollen nun zu bestimmen versuchen, in welcher Weise der fragliche Gewinn entsteht, wobei wir darauf aufmerksam machen, daß die Sachlage hier allerdings nur vom theoretischen Standpunkt in Betracht gezogen werden soll, d.h. daß gewisse in der Praxis auftretende beschränkende Verhältnisse, wie Verluste durch Wärmestrahlung, Reibung u.s.w., der Einfachheit wegen nicht berücksichtigt werden sollen. Setzen wir einen theoretisch vollkommenen Dampfkessel voraus, der keine Wärme verliert und dessen Wassermenge sich stets auf demselben Niveau erhält, indem die verdampfte Wassermenge unendlich klein ist, und nehmen wir überdieß an, die Maschinerie bewege sich ohne alle Reibung, dann wird die zur Compression der Luft erforderliche Arbeit durch die darauf folgende Ausdehnung der comprimirten Luft wieder zugutegemacht, indem nach einem bekannten Grundsatze der Mechanik Wirkung und Gegenwirkung stets gleich sind.Daß dieser Schluß im vorliegenden Falle nicht ganz richtig ist, weil die nachfolgende Expansion der vorausgehenden Compression nicht gleich ist, sondern beträchtlich unter dieser bleibt, wird weiter unten noch besonders gezeigt werden. Wir wollen nun die Kosten bestimmen, welche zur Erzeugung einer gegebenen Dampfmenge bei einer gegebenen Spannung, im Vergleich zu der gleichen Luftmenge bei derselben Spannung, aufzuwenden sind, und zur Feststellung eines Beispieles wollen wir in beiden Fällen 150 engl. Kubikfuß bei 60 Pfd. oder circa 4 Atmosphären Druck per Quadratzoll engl. annehmen. In diesem Falle würde das relative Volumen des Dampfes zu dem des Wassers, aus welchem der Dampf erzeugt wurde, sich wie 355 : 1 verhalten, woraus folgt, daß die 150 Kubikfuß Dampf aus (1/355) . 150 = 0,4225 Kubikfuß Wasser erzeugt worden sind. Das Gewicht eines englischen Kubikfußes Wasser beträgt 62,32 Pfd., so daß demnach das Gewicht der 0,4225 Kubikfuß Wasser 26,33 Pfd. betragen würde. Um nun 1 Pfd. Wasser von 15° C. bis zum Siedepunkt, d. i. bis auf 100° C., d.h. um 85° der hunderttheiligen Scala zu erhitzen, sind 85 Wärmeeinheiten erforderlich. Um ferner 1 Pfd. Wasser von 100° C. in Dampf von irgendwelcher Spannung umzuwandeln, sind nach der einfachen Watt'schen Regel 550 Wärmeeinheiten nöthig, so daß im Ganzen zur Umwandlung von 1 Pfd. Wasser von 15° C. in Dampf 635 W. E. erfordert werden, und demnach zur Umwandlung von 26,33 Pfd. Wasser in Dampf 16720 W. E., wornach die Kosten von 150 Kubikfuß Dampf bei 60 Pfd. oder circa 4 Atmosphären Druck per Quadratzoll und 145° C. Temperatur sich bemessen lassen. Bei der Verwendung von Luft würden nach dem Mariotte'schen Gesetz 600 Kubikfuß Luft von der gewöhnlichen atmosphärischen Spannung und der mittleren Temperatur von 15° C. durch Compression und bei gleichbleibender Temperatur 150 Kubikfuß Luft von 4 Atmosphären Spannung ergeben. Aber diese 600 Kubikfuß atmosphärische Luft werden durch die vereinigte Wirkung der in Folge der Compression entstehenden Erwärmung und der Anwendung äußerer künstlicher Wärme, welche auf irgend eine Weise zugeführt werden kann, von ihrer ursprünglichen Temperatur von 15° C. auf die im Dampfkessel bei 4 Atmosphären Dampfspannung herrschende Temperatur von 145° C. gebracht, d. i. mit anderen Worten, ihre Temperatur wird um 130° der hunderttheiligen Thermometerscala erhöht. Nun beträgt das Gewicht von 600 Kubikfuß Luft 45,66 Pfd. (jenes von 1 Kubikfuß atmosphärischer Luft von der gewöhnlichen Temperatur von 15° C. zu 0,0761 Pfd. angenommen). Wir haben aber gesehen, daß 600 Kubikfuß Luft von der gewöhnlichen atmosphärischen Dichte und der Temperatur von 15° C. dem Gewichte nach gleich sind 150 Kubikfuß Luft von 4 Atmosphären Spannung bei gleicher Temperatur, so daß demnach 150 Kubikfuß comprimirte Luft ebenfalls 45,66 Pfd. wiegen. Die Vergrößerung des Luftvolumens von 150 Kubikfuß, welche durch die Steigerung der Temperatur von 15° auf 145°, d. i. um 130° C. bei gleichbleibender Spannung hervorgerufen wird, beträgt nach der bekannten allgemeinen Formel V₁ = V (1 + αt),Darin bedeutet V das ursprüngliche und V₁ das bei der Temperaturerhöhung von t Grad entstehende Volumen, während α den Ausdehnungscoefficient bezeichnet, der nach Regnault gleich 0,00367 zu setzen ist. mittelst welcher nach dem Gay-Lussac-Regnault'schen Gesetze die Volumenvermehrung der Gase bei Erwärmung unter unveränderlichem Druck sich bestimmen läßt, 0,4771, also ungefähr 48 Procent, d.h. das Volumen der sich erwärmenden Luft würde unter den angeführten Verhältnissen von 150 Kubikfuß auf 221,565 oder circa 222 Kubikfuß anwachsen, und diese 222 Kubikfuß würden ebenfalls 45,66 Pfd. wiegen. Die Wärmemenge welche consumirt wird, um die Temperatur dieser 45,66 Pfd. Luft um 130° C. zu erhöhen, beträgt bei der Annahme unveränderlichen Druckes, da nach Regnault die specifische Wärme der atmosphärischen Luft 0,238 ist, 45,66 . 0,238 . 130 = 1412,72 Wärmeeinheiten, wornach sich nun wieder die Erzeugungskosten von 150 Kubikfuß Luft bei 4 Atmosphären Spannung im Vergleich zu den obigen 16720 Wärmeeinheiten, die wir im vorigen Falle zur Erzeugung von 150 Kubikfuß Dampf bei 4 Atmosphären Spannung aufzuwenden hatten, berechnen lassen. Hieraus folgt nun, daß bei gleichem Volumen und gleicher Spannung die Erzeugungskosten für Dampf 11,8, also über 10mal, ja fast 12mal so hoch sich stellen würden als die Erzeugungskosten für Luft. Die beiden Volumina von 150 Kubikfuß sind aber fähig, in einem Cylinder mit beweglichem Kolben dieselbe Arbeit zu verrichten, indem sie sich in gleicher Weise expandiren. Doch würde es noch wichtig seyn, zu untersuchen, ob der Wärmeverlust welcher bei der Expansion der comprimirten Luft durch die schnellere Strahlung und durch die Abgabe von Wärme und folglich Verminderung des Volumens und der Spannung entsteht, größer seyn würde als beim Dampf. Eine weitere Reihe von Versuchen wurde bereits in der Absicht in Angriff genommen, um zu bestimmen welche Resultate man bei höheren Spannungen und bei stärkeren Expansionsgraden erhalten wird; hierbei wird jedenfalls die Umhüllung des Arbeitscylinders zur Verhütung des Wärmeverlustes sich sehr nützlich erweisen. Der oben gefundene theoretische Gewinn, welcher sich beinahe wie 12 : 1 herausstellte, ist zweifellos viel höher als der mit der wirklichen Versuchsmaschine zu erzielende, indem das in den Arbeitscylinder tretende Gemisch auf je 100 Theile aus nur etwa 13 Theilen Luft gegen 87 Theile Dampf besteht. Wir müssen uns daher noch um andere Ursachen umsehen, welche, in Verbindung mit den obigen, die bei den praktischen Versuchen erzielte Ersparniß begründen. Die günstige Wirkung der in den Dampfkessel eingetriebenen comprimirten Luft läßt sich jedenfalls auf folgende Weise erklären: Wenn Dampf in gewöhnlicher Weise aus Wasser erzeugt wird, so wird die vom Wasser aufgenommene Wärme großentheils verwendet um die Cohäsion der Wassertheilchen zu überwinden und dem emporsteigenden Dampf Platz zu machen; ferner aber auch, um die Circulation des Wassers im Kessel hervorzurufen. Bei diesen beiden Processen wird Arbeit verrichtet. Durch die in das Wasser im Kessel eingeführte Luft wird nun diese Arbeit, welche unter den oben angeführten Umständen die Wärme zu verrichten hat, von derselben übernommen und eine viel intensivere Circulation im Wasser hervorgerufen. Dieses intensivere Aufkochen des Wassers begünstigt aber die Bildung von Dampfblasen außerordentlich. Ferner tritt aber auch die Luft mit einer hohen Temperatur in das Wasser und ihre directe Wirkung auf das Wasser ist einer Vergrößerung der verdampfenden Oberfläche äquivalent, die als direct wirkend viel wirksamer ist als die durch die leitende Kraft der Metallplatten mitgetheilte. Es ist zu bedauern, daß man noch keine sicherere Methode als die gewöhnlichen hochgradigen Thermometer zur Bestimmung der Temperatur der in den Kessel eintretenden Luft zur Anwendung gebracht hat. Jedenfalls bietet diese Luft die beste Gelegenheit, die sonst verloren gehende Wärme in den Kesselofen-Canälen zu absorbiren, und sie ist, nach den jetzigen Erfahrungen, ein sehr vollkommenes Agens, um die Wärme in mechanische Kraftleistung umwandeln zu können. Kurz, die Veränderung der Verhältnisse, welche durch das Einführen der Luft augenblicklich im Dampfkessel eintritt, kann am besten versinnlicht werden, indem man sich vorstellt daß der Kessel auf einmal mit einer unendlichen Anzahl von unendlich engen Röhren durchzogen wird, welche das Wasser durchdringen und das Sieden desselben, sowie die Absonderung der Dampfblasen mittelst einer fast mechanischen Bewegung außerordentlich beschleunigen. Ein Versuch, welcher wiederholt angestellt worden sey, habe diese Ansicht durchaus bestätigt. Man lasse nämlich die Maschine unter Dampf laufen, so wird das Manometer bei fast auslöschendem Feuer stark sinken. Wenn man nun aber die Luftpumpe in Betrieb setzt, so wird das Manometer wieder im Verlaufe einiger Minuten steigen und damit eine beträchtliche Zeit fortfahren, während die Maschine ihre Arbeit wie vorher verrichtet, nachdem sie einen Augenblick lang in Folge des durch Einrücken der Luftpumpe hervorgerufenen vergrößerten Widerstandes gestockt hat. Dieses Resultat zeigt unzweifelhaft, daß die Verdampfungsfähigkeit des Kessels durch die Zuführung der Luft alsbald vergrößert wurde, und diese Vergrößerung der Verdampfungsfähigkeit erfolgte ohne Wirkung des Feuers – ganz unter den vorhin angenommenen Umständen. Aus Allem dem gehe ganz bestimmt hervor, daß der Industrie durch die neue Erfindung ein großer Dienst geleistet worden sey, und daß überall, wo Dampfmaschinen als Motoren in Betrieb sind, eine bedeutende Ersparniß an Brennmaterial erzielt werden könne. Ueberall in den Werkstätten und Fabriken, auf den Schiffen und zu landwirthschaftlichen Zwecken würde, wie Eaton noch näher andeutet, die Luft-Dampfmaschine ihre guten und nützlichen Dienste leisten. Merkwürdigerweise, so schließt der Vortragende, ist diese hochwichtige Erfindung auf das Jahr 1869 gefallen, d. i. auf das Jahr der hundertjährigen Jubelfeier der Erfindung und Patentirung der Dampfmaschine durch James Watt. Indem er noch die Bemerkung aus einer der letzteren Nummern der schätzbaren englischen Zeitschrift „the Economist“ anführt, daß eine einzige Verbesserung, welche nur 10 Procent Brennmaterial-Ersparniß bei der Dampfmaschine herbeiführen würde, dem wirtlichen Wohlstand der Nation wahrscheinlich noch mehr Nutzen schaffen würde als die Dampfmaschine der Generation gewährte, welche zur Zeit ihrer Erfindung lebte, weist er deutlich genug darauf hin, wenn er es auch jetzt nicht mit Worten ausspricht, daß er die neue Erfindung der Luft-Dampfmaschine von Warsop mindestens so hoch, wo nicht höher stellt, als die Erfindung der Dampft Maschine durch Watt! Ohne mich jetzt schon in eine Kritik der Warsop'schen Maschine und der jedenfalls etwas zu sanguinischen Auffassung des Werthes derselben durch unseren sehr enthusiastisch gestimmten Berichterstatter Hrn. Eaton einzulassen, halte ich die neue Erfindung gleichwohl für so wichtig, daß es mir am Platze scheint, die Leser dieses Journals sogleich auch mit der Beurtheilung bekannt zu machen, welche sie von anderen Technikern Englands bis jetzt erfahren hat. In dieser Beziehung verdient namentlich ein sehr gut geschriebener, ruhig gehaltener und besonnener Aufsatz im Engineering vom 27. August (S. 144), vom Herausgeber (Zerah Colburn) verfaßt, der zu diesem Behufe Warsop's neue Maschine in Nottingham selbst eingesehen und geprüft hat, unsere volle Aufmerksamkeit, weßhalb der Hauptinhalt desselben hier ebenfalls mitgetheilt werden soll. Nachdem der Verfasser nochmals die Eigenthümlichkeiten der Warsop'schen Maschine kurz beschrieben hat, geht er zur näheren Untersuchung der erhaltenen Resultate über, die Bemerkung vorausschickend, daß er, obwohl diese Resultate zeigen daß die Anwendung des combinirten Luft- und Dampfsystemes bei der Maschine mit welcher die Versuche gemacht worden sind, eine entschiedene Ersparniß nach sich gezogen haben, dessenungeachtet nicht glaube daß eine gleiche Ersparniß durch die Anwendung des Systemes bei Maschinen von besserer Construction erlangt werde. Daß jedoch das neue System die Hoffnung auf einen solchen Grad von Ersparniß gebe, der es für die sorgfältigsten Untersuchungen der Ingenieure hinreichend berechtige, hätten die vorliegenden Versuche bereits klar dargethan. Die vielen Gründe, warum Luft ein besserer Träger der Wärme, also auch ein ökonomischeres Bewegungsfluidum ist als Dampf, seyen in Eaton's Bericht sehr klar auseinandergesetzt worden, so daß hierüber weiter nichts mehr zu bemerken sey. Nichtsdestoweniger gebe es aber noch manche andere Punkte, welche auf Warsop's Maschine von Einfluß sind und daher näher untersucht zu werden verdienen. Wir wollen z.B., fährt dieser Berichterstatter fort, die Versuche analysiren, welche nach dem von der königl. landwirthschaftlichen Gesellschaft hinsichtlich der Maschinenprobe adoptirten Plane ausgeführt wurden und deren Resultate, wenigstens zum Theil, in der obigen Tabelle III des Eaton'schen Berichtes enthalten sind. Bei jedem dieser Versuche wurde, wie oben schon bemerkt worden ist, nach diesem Plane die Maschine angeheizt und der Dampf im Kessel bis zu einem Druck von 50 Pfd. per Quadratzoll gesteigert, und hierauf das Feuer ganz herausgezogen. Alsdann wurde das Feuer wieder angemacht und von den im voraus abgewogenen 112 Pfd. Kohlen unterhalten, und die Maschine wurde so lange im Gange erhalten, als diese Brennmaterialmenge die hinreichende Verdampfung unterhalten konnte, und sofort abgestellt und der Versuch als beendet angesehen, als die Umdrehungszahl unter 90 fiel, bei welcher Geschwindigkeit die Maschine am Bremshebel nur noch 4,9 dynametrische Pferdekräfte leistete. Die erhaltenen Resultate sind vollständig in folgender Tabelle V zusammengestellt. Tabelle V. Versuchsresultate: für die combinirteLuft- undDampfmaschine. für die einfacheDampfmaschine. Gewicht der im voraus abgewogenen Kohlenmenge in     engl. Pfunden 112 112 Gewicht der nach beendigtem Versuch gebliebenen Kohlenrückstände     in engl. Pfunden              53 1/2   34 Zeitdauer des Versuches in Minuten 153 112 gesammte verdampfte Wassermenge in Gallons (à 4,5 Liter)     93 3/4     68 3/4 Gewicht der verdampften Wassermenge pro Pfd. KohleDiese Wassermenge ist auf Grund der Voraussetzung berechnet, daß die für einen Versuch bestimmten 112 Pfund Kohle vollständig verbraucht worden seyen, was jedoch in der Wirklichkeit nicht der Fall war.     in engl. Pfunden                8,37              6,13 mittlere Temperatur des Speisewassers in Celsius'schen     Graden              91,7°            92,8° mittlere Temperatur in der Rauchkammer in Cels. Graden  269°             – mittlere Temperatur im Zugcanal des Kamines in Celsius'schen     Graden  160°             – mittlere Umdrehungszahl der Maschine pro Minute            117,43          114,4 totale Nutzarbeit welche die Maschine während des ganzen     Versuches entwickelte, in dynam. Pferdekräften            972,55          661,69 mittlere Nutzarbeit während des Versuches in dynametrischen     Pferdekräften                6,35              5,91 mittlere Nutzarbeit während des Versuches, in indicirten     Pferdekräften              10,928              7,893 mittlerer Dampfdruck im Kessel in engl. Pfunden              50,67            39,3 stündlicher Wasserverbrauch pro dynametrische Pferdekraft     in engl. Pfunden              57,84            62,34 stündlicher Wasserverbrauch pro indicirte Pferdekraft in     engl. Pfunden              33,64            44,66 Diese Versuchsresultate enthalten nun drei Punkte, von denen jeder eine besondere Betrachtung verdient. Der erste derselben ist die wichtige Thatsache, daß die Maschine, wenn sie nach dem combinirten System mit Luft und Dampf arbeitete, einen Arbeitsgewinn von 47 Procent entwickelte gegen den Fall wo sie nur durch Dampf getrieben wurde. Der zweite ist die Thatsache, daß die per Pfund Kohle verdampfte Wassermenge bei der combinirten Anwendung von Luft und Dampf größer war, als wenn Dampf allein angewendet wurde. Der dritte ist die Thatsache, daß die Anwendung der Luft eine wirkliche Verminderung der Wassermenge bewirkte, welche stündlich per Pferdekraft verbraucht worden ist. Von diesen Thatsachen ist die erste natürlich das Resultat der beiden anderen, und man wird finden daß, wenn die Zahlen der Pfunde des per dynametrische Pferdekraft stündlich verbrauchten Wassers in beiden Fällen dividirt werden durch die entsprechenden Zahlen der Pfunde des per Pfund Kohle verdampften Wassers, die sich ergebenden Quotienten fast genau im umgekehrten Verhältnisse der totalen Nutzleistung stehen, welche die Maschine in beiden Fällen während des ganzen Versuches entwickelte. Die zweite Thatsache, jene nämlich, daß die Anwendung des combinirten Systemes eine Verminderung der per Pferdekraft verbrauchten Wassermenge bewirkte, hängt ohne Zweifel von zwei Ursachen ab: einmal davon, daß ein gewisser Antheil des Dampfgewichtes durch ein gleiches Gewicht von Luft vertreten war, und dann aber auch davon, daß es während des Versuches mit dem combinirten System von Luft und Dampf möglich befunden wurde, im Kessel einen höheren Druck zu unterhalten als wenn Dampf allein gebraucht wurde. Wie man aus obigen Resultaten ersieht, war der stündliche Wasserverbrauch per indicirte Pferdekraft bei dem combinirten System 33,64 Pfd., gegen 44,66 Pfd. bei Dampf allein. Der Unterschied dieses Verbrauches beträgt somit 44,66 – 33,64 = 11,03, oder rund 11 Pfd. per Stunde und indicirte Pferdekraft. Nun ist das totale Volumen der Luft, welches mit jedem Hub der Luftpumpe in die Maschine eingepreßt wird, 303,43 Kubikzoll engt., oder wenn wir die kleinen Verluste in den schädlichen Räumen etc. in Anschlag bringen, so können wir sagen, daß diese Luftmenge 300 Kubikzoll von dem gewöhnlichen atmosphärischen Druck, also ein Gewicht von 0,013 Pfd. betrage. Da nun die mittlere Geschwindigkeit der Maschine während des Versuches 117,43 Umdrehungen per Minute betrug, so erhalten wir 117,43 × 60 × 0,013 = 91,5945, oder sagen wir 91,6 Pfd. als die Luftmenge welche durch die Compressionspumpe per Stunde in den Kessel gepreßt wurde. Bei dem Druck von 50 Pfd. per Quadratzoll über dem Atmosphärendruck und bei der Temperatur des Dampfes von derselben Spannung würde das Gewicht der Luft ungefähr 0,229 Pfd. per Kubikfuß betragen, wohingegen das Gewicht des Dampfes, mit welchem sie gemischt war, etwa 0,1436 Pfd. per Kubikfuß betragen würde, und die respectiven Massen der gleichen Gewichte der Luft und des Dampfes würden daher diesen Zahlen umgekehrt proportional seyn. Indem wir 91,6 durch 10,928, der während des Versuches bei dem combinirten System entwickelten Anzahl der indicirten Pferdekräfte dividiren, erhalten wir 8,38 als die Anzahl von Pfunden Luft welche per Stunde und per indicirte Pferdekraft in den Kessel eingeführt wurden, eine Menge welche, so weit als die Masse geht, gleichbedeutend wäre mit (8,38 . 0,1436)/0,229 = 5,255 Pfd. Dampf. Indem wir voraussetzen, daß ein Kubikfuß Luft denselben Betrag an mechanischer Arbeit in dem Cylinder verrichte wie ein Kubikfuß Dampf von der gleichen Spannung – eine Annahme welche wahrscheinlich praktisch richtig ist für den Fall einer Maschine mit so geringem Expansionsgrad wie er bei der Versuchsmaschine vorhanden war –, haben wir für nahezu die Hälfte der ersparten Wassermenge den richtigen Grund in dem Umstand angegeben, daß eine gewisse Dampfmenge einfach durch Luft vertreten ist. Den Grund für die übrigbleibende Hälfte des Wasserersparnisses anzugeben, ist freilich eine schwierigere Aufgabe. Doch scheint es uns wahrscheinlich, daß dieses Ersparniß großentheils der Gegenwart der die Condensation des Dampfes im Cylinder und in den Dampfwegen etc. hemmenden Luft zuzuschreiben ist. Alle diejenigen welche mit der Heizung durch Dampfröhren oder mit Siedepfannen die mit Dampfmänteln oder sonstigen schlechten Wärmeleitern umgeben sind, zu thun gehabt haben, wissen sehr wohl daß die Gegenwart der Luft auf die effective Wirkung solcher Apparate durch die Veränderung der Dampfmenge welche per Flächeneinheit condensirt wird, sich geltend macht, und es erscheint die Voraussetzung wohl begründet, daß eine ähnliche Wirkung auch in der Warsop'schen Maschine erzeugt werde. Wenn diese Voraussetzung richtig ist, so folgt daraus, daß bei Maschinen deren mit Dampfmänteln versehene Cylinder, Dampfwege etc. vollständiger gegen Hitzeverlust durch Ausstrahlung geschützt sind als es bei der Versuchsmaschine in Nottingham der Fall war, das durch den Gebrauch des combinirten Systemes erzielte Ersparniß an Wasser geringer ausfallen wird, als bei den Versuchen welche wir im Auge haben. Bis dahin haben wir bloß von dem Ersparniß des per Stunde und per indicirte Pferdekraft verbrauchten Wassers gesprochen. Obgleich aber dieser Betrag nothwendig in Betracht zu ziehen ist, wenn es sich um die Bestimmung der theoretischen Leistung der Maschine handelt, so ist doch in praktischer Hinsicht das per Stunde und per dynametrische Pferdekraft realisirte Ersparniß von der größeren Wichtigkeit. Nach den obigen Angaben beträgt dieses Ersparniß 62,34 – 57,84 = 4,5 Pfd. per dynametrische Pferdekraft und Stunde, d. i. 7,2 Procent der Wassermenge welche erforderlich ist wenn die Maschine bloß mit Dampf betrieben wird. Dieß ist, obgleich kein sehr großes, doch immerhin ein sehr werthvolles Ersparniß. Indem wir uns nun zu dem dritten oben erwähnten Punkte wenden, nämlich zu der durch Einführung der Luft verursachten Vermehrung der Verdampfungsfähigkeit des Kessels, haben wir die Aufmerksamkeit besonders auf die Thatsache zu richten, daß wir nach unserer obigen Zusammenstellung der erhaltenen Versuchsresultate in Tabelle V bei der Berechnung der per Pfund Kohle verdampften Wassermenge angenommen haben, daß der ganze für jeden Versuch bestimmte Betrag des Brennmateriales, nämlich 112 Pfd., vollständig verbraucht worden sey. In Wirklichkeit war dieß jedoch nicht der Fall, da nach Beendigung eines jeden Versuches noch eine beträchtliche Menge des Brennmaterials im Feuerraum unverbrannt zurückblieb, wie in der Zusammenstellung (Tabelle V) angegeben. Da aber der Heizwerth dieser Rückstände schwierig genau zu bestimmen wäre, so haben wir es vorgezogen, sie ganz außer Acht zu lassen, um so mehr, als sie die relativen Resultate doch nicht wesentlich beeinflussen würden. Der Einfluß der Einführung von Luft auf die Verdampfungsfähigkeit des Kessels erscheint uns von zweierlei Art, und zwar erstens darin bestehend, daß die Luft als Träger der Wärme wirkt, indem sie dem abziehenden Dampf und den heißen Verbrennungsgasen in den Heizcanälen die Wärme entzieht und diese in den Kessel überführt, und zweitens darin, daß sie, indem sie durch das Kesselwasser hinaufsprudelt, unzweifelhaft die Circulation in dem Kessel befördert und dadurch die Wirksamkeit der Erhitzungsfläche vermehrt. Bei dem Kessel in Nottingham, mit welchem die Versuche gemacht worden sind, sey es nun eben die letztere Wirkung der Luft, welche das wichtigste Resultat erzeugt habe. Wir haben bereits gezeigt, daß die in den Kessel per Stunde eingepumpte Luftmenge ungefähr 91,6 Pfund war, und die Beobachtungen hätten dargethan, daß diese Luft beim Eintritt in den Kessel im Durchschnitt die Temperatur von circa 315° C. erreichte. Indem diese Luft durch das Kesselwasser zieht, wird diese Temperatur auf diejenige des Dampfes, also auf ungefähr 148° C. herabgebracht und folglich um 150° C. vermindert. Multipliciren wir letztere Zahl mit der specifischen Wärme (0,238) und dem Gewicht (91,6) der per Stunde in den Kessel gepreßten Luft, so erhalten wir: 150 . 0,238 . 91,6 = 3270 Wärmeeinheiten, welche per Stunde durch die Luft in den Kessel geführt werden. Da die Temperatur des Speisewassers nach unserer obigen Angabe 91,7° C. beträgt, so würde diese Wärmemenge hinreichen um etwa 6 1/2 Pfd. Dampf bei 50 Pfd. Druck per Quadratzoll zu erzeugen, oder mit anderen Worten, die Heizkraft der eintretenden Luft wäre bloß gleichbedeutend jener von einem per Stunde verbrauchten Pfund Kohle. Insofern nun die totale Wassermenge, welche während des Versuches per Stunde verdampfte, ungefähr 366 Pfd. engl. betrug, kann die Verdampfung, welche der durch die Luft eingeführten Wärme zuzuschreiben ist, von keiner großen praktischen Wichtigkeit seyn, da sie hiernach nicht einmal 2 Procent der ganzen Verdampfungsmenge ausmacht. Wir sind deßhalb zu dem Schlusse genöthigt, daß die bei den Versuchen in Nottingham unter Anwendung des combinirten Systemes beobachtete vermehrte Verdampfungsfähigkeit des Kessels fast gänzlich der durch die Einführung der Luft verursachten stärkeren Circulation des Wassers zuzuschreiben sey. Der nächste Punkt, welcher in Betracht zu ziehen ist, betrifft die für den Betrieb der Luftpumpe benöthigte mechanische Arbeit. In dieser Beziehung zeigt unsere Zusammenstellung der Versuchsresultate, daß bei ausschließlichem Betrieb mit Dampf die Differenz zwischen der mittleren indicirten und der mittleren dynametrischen Nutzleistung 7,893 – 5,91 = 1,983 Pferdekräfte, hingegen bei Anwendung des combinirten Systemes mit Luft und Dampf 10,928 – 6,35 = 4,578 Pferdekräfte betrug. Die Differenz dieser Differenzen, nämlich 4,578 – 1,983 = 2,595 Pferdekräfte, drückt daher die zum Betrieb der Luftpumpe consumirte Arbeit aus. Wenn wir nun die Erhitzung der Luft durch Compression in Betracht ziehen und zugleich den Wärmeverlust durch Leitung etc. in Anschlag bringen, so werden wir finden, daß die wirklich zur Comprimirung und Eintreibung der erwähnten Luftmenge absorbirte Arbeit nahezu 2 1/2 Pferdekräfte beträgt, und wir sehen hieraus, daß der durch die Reibung am Pumpenkolben etc. verursachte Effectverlust nur sehr unbedeutend seyn kann. Eaton behauptet in seinem Bericht, daß theoretisch genommen, die zur Compression irgend einer gegebenen Luftmenge consumirte Arbeit während ihrer nachfolgenden Expansion wieder ersetzt werde. Dieß ist aber nur wahr, wenn der Betrag dieser nachfolgenden Expansion dem Betrag der Compression gleich ist, und wenn von der bei der Compression erzeugten Wärme nichts entweichen konnte. Bei Warsop's Maschine in Nottingham wurde der Cylinder erst etwa bei dem halben Hub abgesperrt, und eben deßhalb konnte die Expansion nur etwa auf das Doppelte stattfinden, obgleich die Luft ursprünglich auf einen Druck von ungefähr 4 1/3 Atmosphären comprimirt worden ist. Die von der Luft während ihrer Expansion im Cylinder verrichtete Arbeit betrug deßhalb nur etwa 2/3 von derjenigen welche zu ihrer Compression nöthig war, so daß aus diesem Grunde ein Effectverlust von etwa 4/5 Pferdekraft resultirt. Zum Schlusse der etwas langen Auseinandersetzung wird nun noch der Umstand näher erörtert, daß man durch die Anwendung des combinirten Systemes bei bedeutend vollkommenerer Maschine voraussichtlich weniger günstige Resultate zu gewärtigen habe. Wie schon im Eingange dieses Schlußberichtes bemerkt worden ist, hat der Berichterstatter unserer Quelle seine Ueberzeugung dahin ausgesprochen, daß in einem solchen Falle das Ergebniß des neuen Systemes weit ungünstiger sich herausstellen werde, als es bei der verhältnißmäßig nicht sehr vollkommen gebauten Warsop'schen Maschine in Nottingham der Fall war. Diese Behauptung sucht er nun näher zu begründen. Nach den bis jetzt mit der Maschine in Nottingham angestellten Versuchen könne man die mit ihr erlangten günstigen Resultate vorzugsweise vier verschiedenen Ursachen zuschreiben: 1) daß die Luft, als Träger der Wärme, dem abziehenden Dampf und den Verbrennungsgasen die Wärme entzieht; 2) daß sie die Circulation des Wassers im Kessel befördert; 3) daß sie bis zu einem gewissen Grade die Condensation des Dampfes in dem Cylinder und in den Dampfwegen verhindert, und 4) daß sie aus den von Eaton angegebenen Gründen ein ökonomischeres Bewegungsfluidum bildet als der Wasserdampf. Setzen wir nun den Fall, daß die angewendeten Maschinen für Dampf von 100 bis 120 Pfd. Druck per Quadratzoll berechnet seyen, so würde bei denselben unter Anwendung des Warsop'schen combinirten Systemes die durch die Compression der Luft erzeugte Wärme so groß seyn, daß die Temperatur der letzteren nicht bloß jene des abziehenden Dampfes, sondern auch jene der Verbrennungsgase in den Heizcanälen des Kessels übertreffen würde, so daß es unmöglich wäre, die Luft als Ueberträger der Wärme benutzen zu können. Ueberdieß nimmt in demselben Verhältniß wie der Cylinder und die Dampfcanäle durch Dampfhüllen und sonstige schlechte Wärmeleiter gegen Abkühlung sorgfältig geschützt sind, der Werth der Luft als Verhütungsmittel der Condensation ab, und auf gleiche Weise nimmt auch ihr Werth als Beförderer der Circulation des Kesselwassers in dem Maaße ab, als der Kessel von besserer Construction ist. Was endlich die vierte Ursache des Ersparnisse, nämlich die Wirksamkeit der Luft als motorisches Fluidum betrifft, so finden wir ebenfalls, daß hohe Spannungen und hohe Temperaturen dem Erfolge des Warsop'schen Systemes sich feindlich entgegenstellen. Setzen wir z.B. den Fall von zwei Maschinen voraus, von denen die eine durch Dampf von 100 Pfd. Druck per Quadratzoll und die andere durch erhitzte Luft von derselben Spannung und Temperatur betrieben werde, und nehmen wir überdieß an, die Absperrung des Cylinders erfolge bei beiden bei 1/6 Kolbenhub, so würde man, wenn man von beiden Maschinen Indicator-Diagramme aufnehmen würde, zweifelsohne finden, daß die erhaltenen Expansionscurven sehr verschieden ausfallen, und zwar würden die Diagramme der Luftmaschine zeigen, daß die Temperatur der Luft während ihrer Expansion weit schneller fällt, als diejenige des Dampfes bei der Dampfmaschine. Daraus sehen wir daß, wenn die Luft und der Dampf zusammen expandiren, wie dieß eben bei dem Warsop'schen System der Fall ist, die erstere während ihrer Expansion nothwendig dem Dampf Wärme entziehen und auf diese Weise einen gewissen Betrag von Condensation verursachen würde. Indessen können nur wirkliche genaue Versuche die Grenze festsetzen, bei welcher die schädliche Wirkung der Lut während ihrer Expansion durch ihren oben erörterten nützlichen Einfluß ausgeglichen wird. Vom theoretischen Standpunkt aufgefaßt, dürfte dieselbe aber jedenfalls innerhalb der bei unseren jetzigen vollkommenen Hochdruckdampfmaschinen vorkommenden Expansionsgrenzen liegen. Warten wir nun des Verfassers Kritik über die weiteren Versuche und Resultate ab, die von Eaton nun mit einer mit allen neuen Verbesserungen ausgerüsteten Hochdruckmaschine ersten Ranges, sowie auch mit einer Condensationsmaschine eingeleitet wurden. Obgleich sich das neue System nach unserer Erwartung in Anwendung auf die Maschinen mit Hochdruck und starker Expansion nicht vortheilhaft erweisen wird, so verbleibt demselben immer noch ein weites Feld der Anwendung. Es gibt gegenwärtig in England und anderen wandern Taufende von Maschinen ähnlich jener, mit welcher in Nottingham die besprochenen Versuche vorgenommen wurden, und es besteht kein Grund, weßhalb das neue System auf dieselben nicht mit gleich gutem Erfolge sollte anwendbar seyn. Jedenfalls verdient die neue Erfindung von Warsop und die Untersuchung welche bereits darüber in Nottingham mit der größten Sorgfalt und mit der lobenswerthesten Ausdauer vorgenommen worden ist, unsere vollste Anerkennung. Möge sie nun auch unter den Ingenieuren und Technikern des Continents die ihr gebührende Aufmerksamkeit und weitere Prüfung finden!