Titel: | Erklärung des dem Jos. Turner, Mechanikers zu Layton in der Grafschaft York dd. 8. April 1816 ertheilten Patentes auf ein verbessertes Räderwerk und die Anwendung desselben zu nüzlichen Zwecken mit oder ohne Maschine, |
Fundstelle: | Band 3, Jahrgang 1820, Nr. XXXVI., S. 263 |
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XXXVI.
Erklärung des dem Jos. Turner, Mechanikers zu Layton in der Grafschaft York dd. 8. April 1816 ertheilten Patentes auf ein verbessertes Räderwerk und die Anwendung desselben zu nüzlichen Zwecken mit oder ohne Maschine,
Aus dem Repertory of Arts, Manufactures et Agriculture. Second Series. N. CCXXI. Octob. 1820. S. 259.
Mit Abbildungen auf Tab. XXI.
Jos. Turners verbessertes Räderwerk zu nüzlichen Zwecken mit oder ohne Maschine.
Ich Jos. Turner erklaͤre hiermit, daß meine
Erfindung eines verbesserten Raͤderwerkes in Folgendem erklaͤrt und
beschrieben ist. Der Zweck meines verbesserten Raͤderwerkes ist eine
mechanische Kraft mit steter Umdrehung entweder durch die ausdehnende Kraft des
Dampfes oder durch den hydrostatischen Druck einer niedersteigenden
Wassersaͤule zu erhalten; oder: ich benuͤze mein Raͤderwerk um
Wasser oder andere Fluͤssigkeiten durch Anwendung irgend einer mechanischen
Kraft, welche die Maschine in Umlauf sezt, in die Hoͤhe zu heben. Im ersten
Falle wird mein verbessertes Raͤderwerk dieselbe Wirkung, wie eine
Dampf-Maschine, hervorbringen: der Dampf wird aber zur Erzeugung einer
staͤtigen Umdrehung statt einer abwechselnden Bewegung benuͤzt, welche
Umdrehung man zur Erreichung aller jener nuͤzlichen Zwecke anwenden kann, zu
welchen man die Dampf-Maschinen bisher gebraucht hat, oder noch gebrauchen
wird. Diese Anwendungen meines verbesserten Raͤderwerkes koͤnnen
entweder mit oder ohne Kurbel und Flugrad oder irgend eine gleichmaͤßige
Vorrichtung geschehen, da die Bewegung desselben staͤtig und
regelmaͤßig ist. Eben so wird mein verbessertes Raͤderwerk, wenn es
zum Wasserheben gebraucht wird, als eine doppelte oder Druck- und Hebepumpe
wirken; es kann aber, wegen seiner Umdrehung, zu allen diesen Zwecken ohne Kurbeln,
Hebel oder andere aͤhnliche Vorrichtungen, die sonst noͤthig sind um
die Pumpen zu treiben, angewendet werden.
Form und Bau meiner Maschine sind in folgenden Zeichnungen erklaͤrt, in
welchen Fig.
1. Tab. XXI. (Tab. XV. im Original.) den Plan derselben so darstellt, als
ob sie offen waͤre, und ihre innere Einrichtung zeigte.
Fig. 2. ist
ein anderer Plan. Fig. 3. und 4. sind Durchschnitte
durch die Achse der Maschine in verschiedenen Richtungen, um die inneren Theile
derselben zu zeigen.
AA, BB, CC ist der Cylinder oder das
aͤußere Gehaͤuse der Maschine, welches aus zwei oder mehreren Theilen
besteht, die mittelst Schrauben so aneinander befestiget sind, daß sie einen
zirkel- oder ringfoͤrmigen Durchgang bilden, dessen Querdurchschnitt
wieder kreisfoͤrmig ist, wie EE in Fig. 3 und
4. zeigt.
Der Staͤmpel F,
Fig. 1. paßt
genau in den ringfoͤrmigen Durchgang, und wird durch den Druck des Dampfes
darin herumgedreht, welcher hinter ihm oder an der Seite F auf ihn wirkt, waͤhrend vor ihm, oder an der Gelte von G, ein leerer Raum gebildet wird. Da der Staͤmpel
mit einer Central-Platte G verbunden ist, welche
auf der Achse oder dem Schafte H befestigt ist, so wird
dieser Schaft in Bewegung gesezt, und durch ein Raͤderwerk I, oder eine andere dazu vorzuͤglich geeignete
Vorrichtung, wird diese Kraft der Maschine jedem anderen nuͤzlichen Zwecke
mitgetheilt, zu welchem sie angewendet werden soll.
Die Weise, auf welche hie Kraft des Dampfes eine Umdrehung in dem Staͤmpel
hervorbringt, ist folgende: zwei Klappen oder Schieber K
und L sind an den gegenuͤberstehenden Seiten des
ringfoͤrmigen Durchganges oder Cylinders,
EE so angebracht, wie sie in Fig. 1 und 3. dargestellt
sind. Die Kante der Central-Platte G, welche
mittelst eines hervorspringenden Armes mit dem Staͤmpel in Verbindung steht,
muß so eingerichtet seyn, daß sie den Durchgang des Cylinders EE, wie es bei L
gezeigt ist, verschließen und den Durchzug des Dampfes durch denselben hemmen
koͤnnenDiese Stelle ist auch im Originale eben so undeutlich und daher
woͤrtlich uͤbersezt: „The
edge of the central plate G, which has the projecting arm to
communicate with the piston, must be made so that they can be made to shut up the passage
of the cylinder etc.
; oder der Schieber kann geoͤffnet werden, wie die punctirten Linien
zeigen, um den Staͤmpel F frei durch den Cylinder
durchgehen zu lassen. Dieß geschieht wenn er um seinen Mittelpunct 3
seitwaͤrts, aus dem Cylinder in die Buͤchse oder in das
Gehaͤuse M, bewegt wird, welches zu seiner
Aufnahme vorgerichtet ist.
Die Schieber werden durch eine Mittheilung von außen, außerhalb der Maschine, in
Bewegung gesezt, so daß jeder derselben sich zu oͤffnen anfaͤngt,
sobald der Staͤmpel F sich demselben
naͤhert, und bereits vollkommen offen stehen wird, waͤhrend der
Staͤmpel durchgeht, und dann wieder in seiner Bahn herabsteigen wird.
NO, Fig. 1 und 4. sind zwei
Durchgaͤnge, durch deren jeden der Dampf, wechselweise eingelassen und aus
dem Cylinder ausgezogen wird; diese beiden Durchgaͤnge befinden sich an den
beiden gegenuͤberstehenden Seiten des Mittelpunktes der Maschine, und sind
mit Klappen oder Haͤhnen versehen, welche durch die Thaͤtigkeit der
Maschine in solcher Aufeinanderfolge geoͤffnet und geschlossen werden
koͤnnen, daß, wann der Dampf bei einem Durchgange aus dem Kessel in den
Cylinder eintritt, er in die freie Luft oder in den Condensator bei dem anderen
gegenuͤberstehenden Durchgange austritt.
Die Vorrichtung, welche die Schieber KL in
Thaͤtigkeit sezt, und die Vorrichtung, welche die Klappen zum Einlasse und
zum Auszuge des Dampfes durch die Durchzuͤge N
und O oͤffnet, wirken gemeinschaftlich mit
einander und auch mit der Bewegung des Staͤmpels, so daß, sobald nur immer
der Staͤmpel bei einen: Schieber durchgegangen ist, alsogleich, so schnell
wie moͤglich, lezterer wieder auf seine vorige Stelle herabsinkt, und bereit
ist den Durchgang des Cylinders hinter dem Staͤmpel zu schließen; und in dem
Augenblicke, als der Staͤmpel durch die naͤchste Oeffnung
durchgegangen ist, wird wieder neuer Dampf in dieselbe gelassen, und wirkt zwischen
dem Schieber und dem Staͤmpel, um diesen durch seine Ausdehnungskraft in dem
Cylinder vorwaͤrts zu treiben.
Um das Spiel der Maschine noch deutlicher zu erklaͤren, denke man sich die
Theile in der Lage von Fig. 1; der Schieber L ist geschlossen, und der Dampf fließt durch den
Durchgang O in den Raum zwischen den Schieber L und den Staͤmpel F;
zugleich ist aber der Durchgang N offen in den
Condensator, um den Dampf aus dem uͤbrigen Theile des Cylinders auszuziehen,
und den Druck von der vordem Seite G des
Staͤmpels zu entfernen. Hierdurch muß nothwendig der Druck des Dampfes,
welcher hinter dem Staͤmpel an der Seite von F'
wirkt, denselben in Bewegung sezen, und zwar in der Richtung des Pfeiles, und den
Arm der Central-Platte vor sich her treiben. Der Schieber K ist nun in der Oeffnung begriffen, und bis der
vorspringende Theil der Platte G zu ihm hinkommt, hat er
sich ganz in die Buͤchse M geoͤffnet, wo
er so lang bleibt, bis der Staͤmpel F bei ihm
durchgegangen ist. Dann faͤngt er wieder an herabzusteigen, und bis der
Staͤmpel zu der Oeffnung des Durchganges N gelangt, ist der
Schieber K vollkommen zu und verschließt den Cylinder.
In dem Augenblicke als der Staͤmpel uͤber die Oeffnung des Durchganges
N gegangen ist, sind die Dampf-Klappen durch
die Maschine gewechselt, so daß der Dampf in den Durchgang N eingelassen, und derselbe auch durch den anderen Durchgang O in den Condensator abziehen kann. Der Dampf tritt
folglich in den Raum zwischen N und K, und da er auf diese Weise hinter dem Staͤmpel
ist, treibt er ihn immer vorwaͤrts gegen den Schieber L, welcher durch die Einwirkung der Maschine aufzusteigen anfaͤngt,
und sobald der hervorspringende Theil G der
Central-Platte sich ihm naͤhert, wird er in die Buͤchse M sich zuruͤckgezogen haben, und den Cylinder zum
Durchgange des Staͤmpels frei und offen lassen.
Nachdem der Staͤmpel bei dem Schieber durchgegangen ist, steigt L alsogleich wieder herab, und hat sich bereits auf
seinem Standorte festgesezt bis der Staͤmpel zur Oeffnung O gelangt; und in dem Augenblike als der Staͤmpel
uͤber diese Oeffnung hingegangen ist, werden die Dampf-Klappen wieder
gewechselt, so daß der Dampf bei O hinter dem
Staͤmpel eingelassen, und zwischen dem Schieber L
und dem Ruͤcken des Staͤmpels thaͤtig wird, und diesen
vorwaͤrts treibt: dieselbe Lage, wie sie in der Figur dargestellt ist. Auf
diese Weise wird der Druck des Dampfes immer hinter dem Staͤmpel in
Thaͤtigkeit gesezt, und vor demselben ein luftleerer Raum gebildet.
Die Schieber K und L werden
durch die Hebel 9, 10 in Bewegung gesezt, welche außen an den Buͤchsen M befestigt sind, sich aber auf demselben
Central-Stifte 3 bewegen, auf welchem die Schieber sich innerhalb der
Buͤchse drehen.
Die Hebel sind, wie Fig. 5 zeigt, gabelfoͤrmig, um auf beiden Seiten der
Buͤchse herabzureichen, und die Central-Stifte 3 laufen durch die
Seite der Buͤchse und auch durch die Gabeln der Hebel 9, 10: sie drehen sich aber nicht um die
Loͤcher.
Um die Bewegung von den Hebeln an den Aussenseiten der Buͤchsen auf die
Klappen innerhalb derselben zu bringen, werden krumme Spangen 11, 11 von den Hebeln
durch die Seiten der Buͤchsen M gefuͤhrt,
und mit dem Arme der Schieber zusammengefuͤgt. Um diese Spangen werden
Schlußbuͤchsen angebracht, um sie dort luftdicht zu machen, wo sie durch die
Seiten der Buͤchsen M laufen.
Die Enden der Hebel 9, 10 sind in einem excentrischen Ausschnitte eingeschlossen oder
in einer Rinne Z Y, welche an der Zentral-Achse
H befestigt ist. Fig. 2. stellt die Form
derselben dar in dem Augenblike, wo die Schieber geschlossen sind, ausser der Zeit
naͤmlich, wo es nothwendig ist, sie zu heben, damit der Staͤmpel neben
durch kann. Um die Schieber, wann sie geschlossen sind, luftdicht passen zu machen,
werden sie etwas groͤßer als der Durchmesser der Cylinder angelegt, und in
Falzen, die innenwendig ringsum dieselben laufen, aufgenommen, und die Klappen
werden gegen eine der Flaͤchen jeder dieser Falzen abgeschliffen, so daß sie
ohne alles andere Band luftdicht schließen.
Der Staͤmpel besteht aus mehreren Segmenten, die durch unter denselben
liegende Federn verbunden sind, welche sie auswaͤrts gegen die innere
Flaͤche des Cylinders treiben, und wird also dadurch ohne alle
Umhuͤllung von Hanf luftdicht.
Die Kante der Central-Platte G, welche mittelst
ihres vorspringenden Armes mit dem Staͤmpel in Verbindung steht, muß
luftdicht zwischen den oberen und unteren Haͤlften, aus welchen der Cylinder
besteht, schließen, um das Entweichen des Dampfes zwischen denselben zu hindern, und
doch zugleich diese Platte sich frei an ihrer Stelle drehen lassen. Zu diesem Ende
ist die Kante dieser Platte mit zwei messingenen Ringen umgehen, welche uͤber
einander gelegt und mit Federn zwischen sich versehen sind, so daß sie dadurch gegen die
obere und untere Flaͤche des Mittelraumes, auf welche sie genau durch
Zuschleifen angepaßt sind, angedruͤckt werden. Diese Ringe erstrecken sich um
etwas mehr als die Haͤlfte des Umfanges der Platte G, und sind mittelst eines winkelig gebogenen Stiftes, 7 Fig. 1, daran befestigt,
welcher sie mit derselben zugleich sich drehen macht: sie verlangen aber keine
andere Befestigung, da der Druck des Dampfes sie an ihrer Stelle erhaͤlt.
Um das Entweichen des Dampfes durch die Oeffnung oder Theilung zwischen den beiden
Ringen 5 und 6 zu hindern, ist ein dritter Ring, 7, 8, so darauf angepaßt, daß er
ihre Fugen bedeckt, und die aͤußere Kante desselben, welche rund oder
halbkreisfoͤrmig ist, wie ein Pater noster ist,
wird in einem correspondirenden Einschnitte in den Kanten der Schieber aufgenommen,
wodurch dann die Kanten der Schieber, wann diese lezteren geschlossen sind, und die
Kante der beweglichen Central-Platte genau in einander passen. Die Klappen,
welche abwechselnd den Dampf in den Durchgang NO lassen,
koͤnnen eben so eingerichtet seyn, wie diejenigen, welche zulezt den Dampf in
den oberen und unteren Theil des Cylinders an der gemeinen Dampf-Maschine
einlassen; der zweckmaͤßigste Bau derselben ist jedoch in Fig. 4. dargestellt.
QQ ist eine eiserne Buͤchse, in welche der
Dampf aus dem Kessel gelassen wird. Diese Buͤchse ist unter dem Cylinder der
Maschine befestigt; 17, 18 sind zwei Oeffnungen, aus welchen gekruͤmmte
Roͤhren aufwaͤrts zu den Oeffnungen NO des Cylinders steigen; noch sind auch zwei andere Oeffnungen, 19 und 20
vorhanden, welche sich mit gebogenen Rohren abwaͤrts gegen den Condensator
S drehen. TV sind
Buͤchsen oder Becher, welche an den gegenuͤberstehenden Enden eines
Hebels TWV befestigt sind, dessen Mittelpunct der Bewegung W ist. Die Buͤchsen oder Becher dienen zur
Bedeckung der Oeffnungen auf die in der Figur dargestellten Weise, und die
Flaͤchen oder Kanten der Buͤchsen sind so zugeschliffen, daß sie genau
auf die flache Platte oder Oberflaͤche passen, in welcher sich die Oeffnungen
17 und 18 befinden.
Wenn die Buͤchse T oben ist, wie in der Figur, so
deckt sie die beiden Oeffnungen 17 und 19, und verbindet sie mit einander, und daher
wird auch der Dampf in dem Cylinder durch 17 und 19 in den Condensator
abgefuͤhrt. Zu gleicher Zeit befindet sich aber die Buͤchse V an dem entgegengesezten Ende des Hebels unten, und
laͤßt in dieser Lage die Oeffnung 18 unbedeckt, so daß der Dampf, mit welchem
die Buͤchse gefuͤllt ist, freien Durchgang in den Cylinder
erhaͤlt. Wird der Hebel TV an seinem
Mittelpuncte W so bewegt, daß die Buͤchse V hinlaͤnglich in die Hoͤhe kommt, und die
andere T herabgedruͤckt wird, so ist die Wirkung
durchaus umgekehrt, d.h. die Buͤchse V bringt die
Oeffnungen 18, welche von dem Cylinder zur Oeffnung 20 fuͤhren, die zu dem
Condensator leitet, in Verbindung, und die Oeffnung 17 wird aufgedeckt, so daß sie
den Dampf aus der Buͤchse durch dieselbe in den Cylinder bei der Oeffnung N laͤßt.
Dieser lezte Wechsel der Buͤchsen wird durch eine aͤhnliche
Vorrichtung, wie an anderen Dampfmaschinen zu gleichem Zwecke bewirkt,
naͤmlich durch excentrische Bewegung oder auf eine andere Weise: jedoch in
jedem Falle mit genauer Beachtung, daß dieser Wechsel in dem Augenblike statt hat,
wo der Staͤmpel uͤber die Oeffnungen geht, und zwar so, daß der Dampf
durch jene Oeffnung eingelassen wird, welche der Staͤmpel in seiner Bewegung
hinter sich laͤßt, und daß der Dampf durch jene Oeffnung abgezogen wird,
gegen welche er sich hinbewegt. Mein verbessertes Raͤderwerk kann durch die
ausdehnende Kraft des Dampfes allein in Thaͤtigkeit gesezt werden, und in diesem
Falle kann der Condensator weg bleiben und der Dampf in die freie Luft
hinausgelassen werden: ich ziehe aber die Anwendung eines Condensators vor. Die
Luftpumpe ist in der Zeichnung nicht dargestellt; sie kann aber an der Maschine auf
irgend eine bei anderen Maschinen gewoͤhnliche Weise angebracht und entweder
durch eine Kurbel an der Achse des oberen Rades I, oder
durch einen Balken, oder auf irgend eine andere fuͤr den Ort der Aufstellung
der Maschine taugliche Weise in Thaͤtigkeit gesezt werden. Eben dieß gilt von
dem Kessel. Da ich aber auf die Erfindung aller dieser Theile keinen Anspruch mache,
und die Maschinisten dieselben ohnedieß kennen, so ist es nicht noͤthig, sie
umstaͤndlicher zu beschreiben.
Fig. 6.
stellt die Weise dar, wie die Heißwasser-Pumpe, welche den Siedekessel meines
Raͤderwerkes mit Wasser versieht, in Thaͤtigkeit gesezt wird.
A ist die Stange der Luftpumpe, von welcher ein Aufsaz
B vorspringt. DEF
ist der Hebel der Heißwasser-Pumpe G, dessen Ende
D durch den Aufsaz B
gehoben wird. So oft die Stange A der Pumpe
aufwaͤrts schlaͤgt, druͤckt dieser Schlag den Staͤmpel
in der Pumpe G nieder, und treibt das Wasser hierdurch
in den Siedekessel. Die Menge Wassers aber, welche auf diese Weise jedesmahl in den
Kessel gebracht werden soll, wird auf folgende Art bestimmt. Ein Stellbalken mit
Einschnitten H ist uͤber dem Hebelbalken DF, wie in Fig. 7. angebracht, um zu
hindern, daß der Staͤmpel der Pumpe uͤber eine gewisse Hoͤhe
emporsteigt, und diese Hoͤhe kann nach Belieben gestellt werden, je nachdem
man den Stellbalken H dem Hebelbalken mehr oder minder
nahe bringt, indem ersterer auf einer Stange beweglich aufgesezt ist: die
Einschnitte werden folglich in verschiedener Hoͤhe zu stehen kommen. Der
Stellbalken wird durch einen Draht H mittelst eines
Glockenzuges K, dessen Draht L mit einem schwimmenden Brette in dem Kessel in Verbindung steht, in Bewegung gesezt. Wenn
also das Wasser im Kessel in voller Hoͤhe steht, wird der Stellbalken dem
Hebelbalken so nahe gezogen, daß der unterste Einschnitt von jenem diesen
faͤngt, und dem Staͤmpel der Pumpe kaum gestatten wird, sich
uͤber jenen Punct zu erheben, auf welchen er durch die Einwirkung des
Vorsprunges auf dem entgegengesezten Ende des Hebels herabgedruͤckt ist: so
wie aber das Wasser in dem Kessel sinkt, und das schwimmende Brett mit ihm, wird der
Stellbalken von dem Hebelbalken weiter abgezogen, und lezterem wird dadurch erlaubt
hoͤher zu steigen, und mehr Wasser in den Kessel zu bringen, um wieder die
vorige Hoͤhe desselben zu erlangen.
Urkunde dessen etc.Daß die Beschreibung dieser Erfindung nicht das Verdienst der Deutlichkeit
hat, ist nicht die Schuld des Uebersezers, der sich wohl auch die Frage
erlauben moͤchte, ob diese allerdings sehr schoͤn gedachte
Maschine bereits irgendwo in Anwendung steht. Sie scheint ihm wenigstens zu
zusammengesezt und zu leicht dem Verderben unterworfen, auch wenn sie alles
leistet. Es waͤre sehr zu wuͤnschen, daß irgend ein
polytechnisches Institut alle gepriesenen und patentirten Erfindungen pruͤfen, und die Resultate
hieruͤber mittheilen wollteNach unserm Antrag duͤrfte dieser Wunsch durch den
polytechnischen Kreis-Verein in Augsburg in der zu
gruͤndenden polytechnischen
Akademie wo nicht ganz doch groͤßtentheils realisirt
werden. D.. Schon der unsterbliche Baco sagte: „malo Academiam ruminantem, quam quae nova
detegat.“ Den Wunsch dieses unsterblichen Mannes sollten wenigstens die
polytechnischen Institute erhoͤren, da die Akademien seit 200 Jahren
dagegen taub geblieben sind. A. d. U..