Titel: | Ueber Verbesserungen an dem Maschinenwerke zur Ersparung des Brenn-Materiales an Dampf-Maschinen, worauf Hr. Heinrich Penneck, M. D. in der Stadt Penzance, Grafschaft Cornwall, unter dem 27. Februar 1821 ein Patent erhielt. |
Fundstelle: | Band 9, Jahrgang 1822, Nr. III., S. 38 |
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III.
Ueber Verbesserungen an dem Maschinenwerke zur Ersparung des Brenn-Materiales an Dampf-Maschinen, worauf Hr. Heinrich Penneck, M. D. in der Stadt Penzance, Grafschaft Cornwall, unter dem 27. Februar 1821 ein Patent erhielt.
Aus dem Repertory of Arts, Manufactures et Agriculture. Nr. CCXLII. Juli 1822. S. 65.
Mit Abbildungen auf Tab. I.
Penneck über Ersparung des Brenn-Materiales an Dampf-Maschinen.
Meine erste Verbesserung ist bei der Verdichtung von
Doppelmaschinen anwendbar, bei denen ich zwei Verdichter gebrauche; welche durch
dieselben durchziehende Roͤhren besizen koͤnnen, ein Verdichter steht
mit dem Boden des Cylinders und mit dem Boden der Luftpumpe in Verbindung; der
andere mit dem oberen Theile des Cylinders und der Luftpumpe, oder umgekehrt. Sie
haben die gewoͤhnlichen Klappen. Ich bediene mich einer Luftpumpe mit dichtem
Staͤmpel und mit zwei Entladungs-Klappen, wovon die eine oben, die
andere am Grunde ist. Auf diese Weise wird ein Verdichter bei dem Aufsteigen, der
andere bei dem Niedersteigen des Staͤmpels der Luftpumpe ausgeleert. Ich
nehme diese Anwendung zweier Verdichter, und das Aufbewahren eines jeden derselben
einzeln und abgesondert von dem andern und von der Luftpumpe in einer Cisterne mit
kaltem Wasser in Anspruch meines Patentes. Um das Wasser zur Verdichtung so kalt als
moͤglich zu erhalten, habe ich in jeder Cisterne ein Gefaͤß, in
welches die Verdichter eingetaucht werden, und das ungefaͤhr ein Zoll
uͤber die Oberflaͤche des Wassers emporragt. In dieses Gefaͤß
wird da zur Verdichtung bestimmte Wasser geschuͤttet, und es enthaͤlt auch den
gewoͤhnlichen Injections-Apparat. Auf diese Weise wird das Wasser
nicht erhizt, in dem es zuerst in die Cisterne gehen kann, wo der Verdichter und die
Luftpumpe sich gewoͤhnlich befinden, und so wird auch die Verdichtung und der
leere Raum in Doppel-Maschinen vollkommener, und die Wirkung derselben
erhoͤht. In einigen Faͤllen, wo die Schwere der Atmosphaͤre
nicht hinreicht, bediene ich mich einer Treibpumpe, welche von dem Hauptbalken
bewegt wird, um das Wasser in die Verdichter und durch die Roͤhren zu
treiben, wenn eines durch dieselben gehen kann. Da am 13. Jaͤner 1813 Robert
Dunkin, Gentleman aus der Stadt Penzance, ein Patent
auf Methoden zur Verminderung des Feuers und des Dampfes bei Dampf-Maschinen,
und auf Methoden zur Verbesserung gewisser Bergbau-Instrumente und anderer
erhielt; er dasselbe bei dem High-Court of
Chancery gehoͤrig eintragen ließ, und in Hinsicht auf mehrere
Summen, die er zu verschiedenen Zeiten erhielt, mir dieses Patent mit allen seinen
Rechten und Vortheilen uͤbertrug, so daß ich jezt der einzige rechtliche
Besizer desselben hin: und da besagter Robert Dunkin in
der Erklaͤrung seines Patentes sich, wo er gewisse Maschinen beschreibt, um
den Schlag der Maschine zu regeln, unter andern auf folgende Weise aͤußert:
»Wo der Schlag der Maschine mit groͤßerer Gewalt anhebt, als er
endet, was dadurch geschehen kann, daß mitten waͤhrend des Schlages der
Dampf ausgeschlossen wird, oder auf andere Weise:“ oder mit andern
Worten, wie man gewoͤhnlich sagt, expansiv wirkt; und, nachdem er eine
Maschine beschrieb, welche an einer einzelnen Maschine angebracht werden kann,
hierauf fortfaͤhrt eine Maschine, die an einer doppelten Maschine angebracht
werden kann, mit folgenden Worten zu beschreiben: »Wenn ich jeden Schlag
zu regulieren wuͤnsche, so wende ich nach Umstaͤnden,
verschiedene Maschinen an; ich bediene mich eines Hebels mit einem einzelnen
Winkelhebel, mit einem Rollenrade, das an der Achse befestigt ist, welche durch
Ketten mit der Ruche in Verbindung steht, Fig. 22, wodurch nur
eine halbe Umdrehung entsteht, und dann die Bewegung zuruͤkkehrt
»so habe ich jezt die Maschine auf die in Fig. 22.
vorgestellte Weise, welche eine Ansicht der verbesserten Maschine gibt,
vervollkommnet. Dieselben Buchstaben bezeichnen in Figuren, welche
zu derselben Maschine gehoͤren, dieselben Theile. A ist die Hauptstange der Dampf-Maschine; B ist ein Rad, welches in Fig. 23 u. 24 in einem
groͤßern Maßstabe im Querdurchschnitte und im Grundrisse dargestellt ist; C eine Kette, welche mittelst eines Bolzens oben an dem
Rade B befestiget ist, dann rechts laͤuft, und
unter demselben herumgeht, um sich mit der Stange A
mittelst eines eisernen Bandes zu verbinden, welches von A hervorspringt, einen senkrechten Zug gewaͤhrt, und mit A verbolzt ist. Dieses Band ist an seinem untern Ende
aufgebogen, und mit einem Loche zur Aufnahme eines Bolzens von C versehen. Das Loch selbst ist oben rund, unten
laͤnglich, wie die punctirten Linien zeigen. Der Bolzen ist vierekig, um das
Niet fest auf demselben anschrauben zu koͤnnen. Zwischen diesem und dem Bande
ist ein an der untern Seite kreisfoͤrmiger Wascher, um den Zug nach der
Schwingung der Stange A zu bilden. D ist eine aͤhnliche, auf dieselbe Weise mit dem
obersten Theile von B verbundene, Kette, welche
herabgelassen ist, um sich mit A zu verbinden. B hat in der Mitte seines Umfanges eine Rippe, um zu
verhindern, daß die Ketten C u. B sich unter einander verwikeln. So wie nun A
durch die Bewegung der Maschine auf und nieder gestossen wird, wird B sich auf der Achse E die
man in Fig.
25 in groͤßerem Maßstabe sieht, vor und ruͤkwaͤrts
bewegen. F ist ein kleineres Rad, welches an einer
vierkantigen Stelle von
E befestigt ist. Fig. 26 u. 27 stellen
dasselbe in groͤßerem Maßstabe dar. F hat einen
Einschnitt an seiner Kante zur Aufnahme des Stell- oder Sperrhakens G, welcher sich um einen in der Vertiefung von B stehenden Stift dreht. Wenn G im Einschnitte liegt, so ist B mit F verbunden, und statt daß es durch die Stange A gezwungen wird, sich um E
zu drehen, dreht es E mit sich um. An jedem Ende von E ist ein Winkelhebel, welcher entweder
Schluͤssel- oder Keilverbindung mit demselben hat, je nachdem
naͤmlich dieser Theil von E rund oder vierekig
ist: so wie die Winkelhebel an dem entgegengesezten Seiten von B sich befinden, so befinden sie sich auch in einander entgegengeseztenentgegegengesezten Richtungen. E ruht in dem Geruͤste der
Maschine auf beschwerten Pfosten, (plummer blocks) so
wie uͤberhaupt das ganze Geruͤst beschwert und auf die
gewoͤhnliche Weise niedergehalten wird. HH
sind Schwebe-Stangen, deren jede zwei Oehre hat, welche mehr dann zweimal so
lang als der Winkelhebel sind: diese Oehre schieben sich an einem Stifte, welcher
quer auf jedem Schenkel eines Doppelhebels angebracht ist, der ein Gewicht in seiner
Schale hat. Fig.
28 zeigt diesen Hebel mit seinem Lager. Wenn I
von Holz ist, so ist an jedem Schenkel ein sogenannter Koͤnigspfosten
angebracht, welcher den vorderen Schenkel mittelst eiserner Baͤnder auf die
gewoͤhnliche Weise stuͤzt. Die Baͤnder an der
Aussen-Seite werden gleichfalls auf die gewoͤhnliche Weise nach dem
Hintertheile gefuͤhrt; die Baͤnder an der inneren Seite kreuzen
einander aber, und damit sie dieß koͤnnen, dreht jedes Band sich halb im
Kreise herum und wieder zuruͤck: auf diese Weise liegen sie flach auf
einander auf, und das Band von dem Koͤnigspfosten auf der rechten Seite wird
auf die linke Seite heruͤbergefuͤhrt, und das vom linken
Koͤnigspfosten auf die rechte, so daß die vier Baͤnder an dem
Hinter-Theile mit demselben Stifte an dem Hebel befestigt sind. K ist der Regulator des Sperrhakens, den man sowohl an
der Maschine, als bei Fig. 29 sieht. Die Gabel
ruht auf der Achse, und ist durch einen Schenkel des Waͤschers in Gestalt
eines halben Oehres oder einer Klammer an dem beschwerten Bloͤke befestigt,
und oben an einem Querbalken mittelst einer Schraube und eines Nietes, welche in
einer Rinne einer auf diesem Balken befindlichen eisernen Platte hingleiten, und
zugleich auch in einer anderen Rinne des Schenkels K,
damit sie sich nach der eigentlichen Radial Linie bilden kann. Der Stiel besteht aus
zwei Theilen mit Oehren, um bei dem Heben und Senken nach Erforderniß auf und ab
gleiten zu koͤnnen. Statt daß die Gabel auf der Achse ruht, kann sie durch
aͤhnliche Rinnen, Platten und Schrauben getragen und an den beiden Theilen
des Balkens befestigt werden, so daß ihr Ranft mit der Achse concentrisch wird. Um
den Nuzen von K einzusehen, ist es nothwendig, die Form
des Stellhakens G zu kennen, welcher hier nach mehreren
Gesichtspunkten dargestellt ist: in Fig. 30 von der Seite; in
Fig. 31
der Ranft desselben von Vorne; in Fig. 32 von Oben; in Fig. 33 mit
der aufliegenden Feder. Wenn der Stellhaken G auf diese
Weise in einer der Rinnen von B
Fig. 23
angebracht, und die Feder an einem Stuͤke flachen Eisen, welches uͤber
die Rinne gebogen wird, angenietet ist, so dient derselbe Stift, welcher die Feder
befestigt, auch als Mittelpunkt fuͤr G, K hat
einen ungefaͤhr anderthalb Zoll breiten und sieben Zoll langen Ranft, und
bewegt sich an einem Angel. Dieser Ranft steht gegen das Rad B vor, uͤber demselben aber ist sein gegen die Hauptstange A hingekehrtes Ende unten und an dem anderen Ende oben
schief abgedacht. L, L, L, ist der Heber des
Stellhakens, der in das Maschinen-Gebaͤude laͤuft, und dort mit
einem Griffe versehen ist. Wenn die Maschine erst zu arbeiten anfaͤngt, so
ist der leere Raum nur unvollkommen, und sie wird nur mit großer Schwierigkeit die Last in den
Pumpen heben. Der Heber L wird daher aufwaͤrts
gezogen, hebt die Zehe unter dem Schenkel des Stell- oder Sperrhakens G, und zieht ihn aus dem Einschnitte in F heraus; das Rad macht also dann nur einen Theil einer
Umdrehung, und geht wieder zuruͤk, ohne auf die Achse E zu wirken. Nach und nach, so wie der leere Raum vollkommener wird, macht
die Maschine laͤngere und laͤngere Schlaͤge, bis der Ranft von
G, uͤber jenen von K streichend, endlich weit genug daruͤber hinaus kommt. Wenn der
Heber L nieder gelassen wird, wird G durch die Feder in den Ausschnitt bei F getrieben, waͤhrend A bei seinem Aufsteigen den Winkelhebel aus der horizontalen in die
verticale Linie M niederzieht, die Kette C ab, die Kette D aufwindet,
und dadurch das Gewicht an dem Hebel I hebt. Da die
Bewegung von A fortwaͤhrt, kommt der Winkelhebel
nach N, das Gewicht auf I
sinkt nieder, und die Kette wird hiedurch schneller aufgewunden, als die Maschine
sich bewegt, und die Kraft, die sie zum Aufheben noͤthig hatte, ersezt. Wenn
die Maschine waͤhrend des ersten Theiles des Schlages expansiv wirkt, so
befindet der Dampf sich in einem Uebermaße von Kraft, und vermag zugleich die Last
in den Pumpen und die Last auf dem Hebel I zu heben; in
dem Verhaͤltnisse aber, als die Kraft des Dampfes nachlaͤßt, sieht der
Hebel I der Maschine bei. Man wird dieß noch deutlicher
einsehen, wenn man die von dem beruͤhmten Watt
verfertigte, und in der Encyclopaedia Britannica, auch
in Rees's
Encyclopaedia
Dieses, freilich uͤber 600 fl. kostende, Werk ist unseren deutschen
Technikern leider zu wenig bekannt, obschon es bloß aus dem Grunde allem
schon an keiner oͤffentlichen Bibliothek, an keinem technischen
Institute fehlen sollte, weil man im Parlamente allen Ernstes darauf antrug, die
Ausfuhr desselben nach dem festen Lande zu verbrechen, damit man die
englischen Maschinen auch nicht einmal in
effigie kennen lerne. A. d. Ueb. entwickelte Tabelle studiert, in welcher dargethan wurde, „daß
die Kraft des Dampfes im Verhaͤltnisse der Geraͤumigkeit der
Gefaͤße, in welchen er sich ausdehnt, abnimmt, u. daß, wenn die
Dampfklappe geschlossen wird, wo der Staͤmpel bis auf ein Viertel des
Cylinders hinabgestiegen ist, und der noch uͤbrige Schlag durch die
Ausdehnung dieses Dampfes vollfuͤhrt wird, die hervorgebrachte Wirkung
mehr als die Haͤlfte der Wirkung ist, welche Statt gehabt haben
wuͤrde, wenn der ganze Cylinder voll Dampf gewesen waͤre, und wenn
dieser auf den Staͤmpel waͤhrend der ganzen Zeit des
Niedersteigens gewirkt haͤtte.“ Wenn man also die
Dampf-Maschine, wo sie im Stande ist, ihren Schlag zu vollfuͤhren, mit
dieser Maschine in Verbindung bringt, und den Heber L
nieder laͤßt muß die Schraube niedergezogen werden, bis sie leicht arbeitet:
daher die Ersparung an Brenn-Materiale, in dem der Dampf fruͤher von
dem Cylinder abgeschlossen wird. Es ist weiters keine besondere Aufmerksamkeit
noͤthig; denn, ob der Schlag laͤnger oder kuͤrzer ist, die
Wirkung wird immer verhaͤltnißmaͤßig bleiben. Der Nuzen des Ranftes
von K besteht darin, daß er den Stellhaken vor dem
Einfallen so lang hindert, bis er hinlaͤnglich uͤber den Einschnitt
gekommen ist, um sich in demselben gehoͤrig einzubetten: denn, wuͤrde
er fruͤher einfallen, so wuͤrde er entweder ausspringen, oder die
Kante des Einschnittes wegbrechen. Wenn es durch irgend einen Zufall moͤglich
waͤre, daß der Stellhaken nicht in den Einschnitt bei F eingefallen waͤre, sondern nachdem er uͤber den Ranft von
k gegangen ist, zuruͤkkehrte, so wird der
Ranft, da er beweglich ist, aufsteigen, und ihn unter sich durchlassen. Der
Einschnitt muß endlich nothwendig etwas weiter seyn, als der Stellhaken, damit dieser leicht
in denselben einfallen kann. Unter der Lade des Hebels bringe ich zuweilen auch
einen Federbalken an. Der zweite Winkel-Hebel dient vorzuͤglich dazu,
den Einschnitt bei F senkrecht zu erhalten, wo der
Stellhaken auf die oben beschriebene Art bei dem Sperren und Stellen eingebracht
werden muß. Dieses Absperren oder Stellen der Maschine ist absolut nothwendig, denn
sonst waͤre es unmoͤglich, ein gleiches Gewicht in der lade des Hebels
zu heben, und es wuͤrde folglich viel von der Wirkung verloren gehen. Ich
bediene mich zuweilen des Stellhakens und des Apparates zum Absperren mit einem
einfachen Winkelhebel und einem gemeinen Hebel, mit einer Kette statt mit einer
Schwebe-Stange und einem Feder-Balken, und erlaube dem
Winkel-Hebel mehr dann 180 Grade zu durchlaufen. Dann sind aber auch einige
Abaͤnderungen noͤthig. So muß das Rad B
verhaͤltnißmaͤßig kleiner, und der Winkel-Hebel auf der Achse
angebracht seyn, ungefaͤhr zu 70 oder 80 Graden, statt zu 90, von dem
Mittelpunkte des Einschnittes in F. Und wenn am Ende
eines vollen wiederkehrenden Schlages das Rad B so
vorgerichtet ist, daß der Stellhaken senkrecht steht, und der Feder-Balken so
niedrig gestellt ist, daß die last des Hebels so weit fallen kann, bis der
Winkel-Hebel so sehr gehoben ist, daß der Einschnitt in dem Rade F gleichfalls senkrecht steht, so wird der Stellhaken
noch immer ausgehoben, und auf demselben Punkte wieder eingelegt werden
koͤnnen.
Herr Dunkin hat in seinem vorerwaͤhntem Patente in
Fig. 23
eine Maschine zu demselben Zweke beschrieben. Ich verwandle sie in eine
Raͤder-Maschine, in dem ich die Aufhaͤlter und die Hebel
wegnehme: sie bringt dann eine staͤtige kreisfoͤrmige Bewegung durch
die Kraft hervor, welche die Maschine auf die Hauptstange aͤußert. Ich
vervollkommne die
Maschine aber noch weiter. Diejenigen Theile, welche das Auge nicht sehen kann, weil
sie hinter undurchsichtige Koͤrpern stehen, sind hier mit punktirten Linien
angedeutet.
Fig. 34 zeigt
diese Maschine von der Seite, Fig. 35 von Vorne. A ist der Hauptbalken; dasselbe, was der Hebel I in Fig. 28, ausgenommen daß
der Hintertheil, statt einer Schale oder Lade zur Aufnahme der Last, auf die
gewoͤhnliche Art mit der Staͤmpelstange verbunden, und ein Schenkel
laͤnger, als der andere ist, damit er mit den beiden Stangen, B und C, in Verbindung
gesezt werden kann. Diese werden durch Schieber und Furchen, welche hier durch
punctirte Linien angezeigt sind, in einer geradelinigen Richtung erhalten, und durch
irgend einen schiklichen Theil des Gebaͤudes oder Ortes, in welchem sie sich
befinden, gestuͤzt. Die Stangen werden auch unter die Raͤder
hinabgefuͤhrt, in dem sie durch vierekige Loͤcher in dem
Geruͤste DD laufen; ich bediene mich
ferner, wo ich es noͤthig finde, der Reibungs-Raͤder und der
Reibungs-Walzen. B und C werden, mittelst Ketten, wie in Fig. 22, mit den beiden
Raͤdern F und G
verbunden, welche an der Spindel HH angebracht
sind. Dieß ist die Ursache, warum einer der Schenkel von A laͤnger seyn muß, als der andere, und warum auch F in demselben Verhaͤltnisse seinem Durchmesser
nach groͤßer seyn muß, als G. Da ferner eine
Stange rechts, die andere links sich befindet, so ist es offenbar, daß F und G, durch das Auf und
Nieder, oder durch die abwechselnde Bewegung der Maschine in entgegengesezter
Richtung gedreht werden. JJ sind zwei andere
gezaͤhnte Raͤder, welche an der Spindel HH befestigt sind. Die Theile, auf welchen F
und G sich befinden, muͤßen vollkommen
walzenfoͤrmig abgedreht seyn, und die Loͤcher im Mittelpunkte dieser
Raͤder muͤßen genau auf die Spindel passen, und mit Messing
gefuͤttert seyn, waͤhrend die Theile, worauf JJ, und das Rad K, welches die
Maschine treibt, angebracht sind, vierekig oder vielekig seyn, oder mittelst
Schluͤssel-Befestigung an der Spindel fest gehalten werden
muͤßen. Ein geschikter Werkmeister wird keine Schwierigkeit dabei finden. Die
Raͤder F und G werden
in so genaue Beruͤhrung mit den Raͤdern JJ gebracht, daß sie sich ohne die mindeste Reibung bewegen, und vor
einander voruͤber koͤnnen: sie muͤßen ein kleines
Baͤllchen oder einen Ring zu jeder Seite haben, oder ihre Reibung muß auf
irgend eine andere gewoͤhnliche Weise vermindert oder verhuͤthet
werden. L ist ein Stellhaken, der sich um einen Bolzen
oder um einen Mittelpunkt dreht, welcher an dem Rade F,
uͤber I, angebracht ist. Sein Kopf ist zwischen
F und K, und ein Zaum,
aͤhnlich der Hauptfeder an einem Schießgewehre, muß ihn in seinem
Mittelpunkte stuͤzen, welcher, so wie das Loch in L, und der ganze Bolzen, außer wo dieser durch F laͤuft, wo er vierekig ist, vollkommen walzenfoͤrmig seyn
muß: nebenher ist ein Waͤscher und ein Niet außen an dem Zaume angebracht,
damit er sich nicht abschrauben kann. Die Gestalt dieses Stellhakens ist in Fig. 35
dargestellt, aus welcher erhellt, daß beide Enden desselben, wenn sie
niedergedruͤkt werden, in das Rad I eingreifen;
daß er ferner in seinem Mittelpunkte einen Tummler besizt, in dem eine Feder M, wie die Batterie-Feder eines Schießgewehres,
auf ihn wirkt; daß folglich, waͤhrend die Feder auf die reckte Seite des
Mittelpunktes wirkt, der linke Schenkel in die Zahne des Rades I hineingedruͤkt wird, und, wo die Bewegung des
Rades F verkehrt wird, noch hinlaͤngliche Kraft
besizt, uͤber die Zaͤhne von G
wegzugleiten, ohne daß der Tummler die Feder so hoch stellte, daß sie los ginge und
den anderen Schenkel niederdruͤkte. Auf diese Umstaͤnde muß bei der
Arbeit genau Ruͤksicht genommen werden. Ein aͤhnlicher Stellhaken
sammt Feder befindet sich an der anderen Seite des Rades G, und ist daran auf
dieselbe Weise befestigt Diese Federn befinden sich in derselben Richtung; da aber
die Raͤder in entgegengesezter Richtung sich drehen, so wird die hin-
und hertreibende Kraft der Maschine mittelst der Ketten und Raͤder F und G der Spindel HH mitgetheilt, welche hiedurch eine
staͤtige kreis- oder radfoͤrmige Bewegung erhaͤlt. Diese
Art von Feder-Stellhaken, oder eine gewoͤhnliche Feder-Sperre,
wie im Patente des Robert Dunkin, wird alles Erfoderliche leisten, wenn die Bewegung
nur in einer Richtung Statt hat. Ich beschraͤnke mich nicht auf eine
besondere Form oder Zahl der Zaͤhne in den Raͤdern JJ; die in der Zeichnung dargestellten sind
beinahe vierekig, außer daß sie gegen die Spize zu etwas abgerundet sind, so daß die
Winkel wegfallen, und die Raͤume zwischen den Zaͤhnen groͤßer
werden, als die Zaͤhne selbst: sie wirken so gut, wie die Zaͤhne eines
Stellrades. Man haͤlt die beschwerten Bloͤke fuͤr so allgemein
noͤthig bei allen Raͤderwerken, daß ich es nicht fuͤr
nothwendig fand, die Stellung derselben, wo sie naͤmlich anzubringen sind,
besonders zu beschreiben; sie haͤngt groͤßtenteils von der Lage ab, in
welcher das Rad, das die Maschine in Bewegung sezen soll, und das Flugrad, wenn man
ein solches noͤthig hat, angebracht ist. Ich beschraͤnke mich auch
nicht auf eine bestimmte Lage, in welcher das Rad, das die Maschine dreht, und das
ich k genannt habe, angebracht werden soll, noch auch
auf die Art des Rades, sondern bediene mich nach Verschiedenheit der anzuwendenden
Maschine, bald dieses bald eines anderen. Wenn aber eine abwechselnd entgegengesezte
Bewegung Statt haben soll, muß eine andere Vorrichtung angewendet werden, bei
welcher ich keinesweges gestatte, daß irgend eine derselben die Spindel unmittelbar
beruͤhre: denn die Raͤder NN drehen
sich dann auf hohlen Cylindern, welche weiter sind, als die Spindel, und diese
Cylinder sind an dem Gestelle OO angebracht. Fig. 36
erklaͤrt dieß
deutlicher. P stellt einen dieser hohlen Cylinder vor,
auf welchen die Raͤder NN aufgestekt sind.
N ist in groͤßerem Maßstabe in Fig. 37
gezeichnet, und ich will mich hier bloß auf Beschreibung dieses N beschraͤnken, in dem das andere Rad diesem N vollkommen gleich ist. Der Ranft an dem Ende von P wird das Rad N hindern,
sich dem Rade J zu sehr zu naͤhern. Das andere
Ende des Cylinders P wird durch das Gestell O gefuͤhrt, und durch einen Waͤscher, der
mittelst eines Vorstekes an P, und mittelst Bolzen an
O befestigt ist, so daß auf diese Art P fest und unbeweglich wird. Beide Seiten von N sind vollkommen gleich, und koͤnnen aus Holz
verfertigt seyn. Einige Stellen sind ausgeschnitten zur Aufnahme von vier
laͤnglichen Bolzen, die in Fig. 38 dargestellt sind.
Zum Durchgange dieser Bolzen sind Loͤcher angebracht, die Bolzen selbst aber
werden von den Federn UU zuruͤkgehalten,
damit sie nicht uͤber ihre schiefen Flaͤchen aus den Loͤchern
in das Gestell O zuruͤk hinaus vorspringen. Diese
Federn wirken gegen eiserne Platten, welche an jeder Seite von N angeschraubt sind. Unter diesen Platten sind
Vertiefungen ausgeschnitten, welche durch punktirte Linien angezeigt sind, damit die
Federn sich darin bewegen koͤnnen. Sie geben auch den Bolzen eine gerade
Richtung. Die Gestells OO, Fig. 39, sind gleich. Sie
brauchen nur Platten an ihren Seiten zunaͤchst an den Raͤdern NN, und einige Theile von ihnen muͤßen
abgenommen werden koͤnnen, um die Bolzen an NN herausnehmen zu koͤnnen, damit man die Federn derselben, und was
sonst allenfalls noͤthig waͤre, ausbessern kann, ohne alle
uͤbrigen Theile der Maschine zerlegen zu duͤrfen. Die
Triebstoͤke QQ, Fig. 34, sind bald
groͤßer, bald kleiner, je nachdem es noͤthig ist; sie sind auf einer
Spindel R befestigt, welche vierekig ist, außer wo sie
sich auf ihren beschwerten Bloͤken dreht, und werden durch die Kurbel S gedreht. Ein staͤrker Hebel T, Fig. 34, mit einer
schneidenden Kante, (noch
deutlicher dargestellt in Fig. 40) arbeitet auf
seinem Mittelpunkte, und ist an dem Balken uͤber den Raͤdern Fig. 34
angebracht, welcher das Gestell zusammenhaͤlt. Er arbeitet in staͤrken
Leitern, und wenn sein Hebel aufgezogen wird, wird der schneidende Theil zwischen
die Zaͤhne des Rades K gebracht, welches dann
sich nicht weiter bewegen kann. Wenn daher die entgegengesezte zuruͤkkehrende
Bewegung nothwendig wird, haͤlt der Mann, der die Maschine zu bedienen hat,
dieselbe auf, hebt den Arm des Hebels T, und treibt den
schneidenden Theil aus seinem starken Leiter, den man uͤber dem Rade K sieht, in die Zaͤhne des Rades K; oder er
treibt einen zwischen starken Leitern befindlichen Bolzen, wenn man statt T einen solchen anwenden will, zwischen die Speichen des
Rades K, wodurch die Maschine gehindert wird, sich zu
bewegen, waͤhrend er die Triebstoͤke QQ mit der Kurbel S dreht. Diese treiben die
Raͤder NN, und fuͤhren die Bolzen,
Fig. 38,
mit sich, deren schiefe Flaͤchen, in dem sie auf die Kanten der Vertiefungen
c, c, c, c in den Gestellen OO wirken, die Bolzen gegen die Raͤder JJ vordruͤken, welche Bolzen alsogleich mit
den Hoͤrnern der Stellhaken L in
Beruͤhrung kommen. Da sowohl die Hoͤrner der Stellhaken als die Bolzen
schiefe Flaͤchen sind, gehen leztere fort, und druͤken die Stellhaken
nieder, weken die Tummler, und machen die Federn in die entgegengesezten Seiten
eingreifen, wodurch die Spizen der Stellhaken zwischen die Zaͤhne der
Raͤder JJ nieder gedruͤkt, und die entgegengesezten Schenkel, welche
vorher unten waren, gehoben werden. Dieß geschieht, die Stellhaken moͤgen
sich an was immer fuͤr einem Theile des Kreises befinden, wie aus Beobachtung
der Hoͤrner der Stellhaken L, und der Figur der
hervorragenden Theile der schiefen Flaͤchen erhellt. Sobald die Raͤder
NN einen Viertelkreis durchlaufen haben,
fallen ihre Bolzen in die Vertiefungen der Gestelle OO. Es versteht
sich, daß sie in einer der vorigen Bewegung von K
entgegengesezten Richtung gedreht werben muͤßen, wo der Dampf auf den
Staͤmpel gelassen wird.
Die Spindel wird sich dann in einer der vorigen entgegengesezten Richtung drehen, und
diese Operationen lassen sich in einem Augenblike vollbringen. Dieses Verfahren, den
einen Schenkel des Stellhakens durch die Raͤder NN, durch ihre Triebstoͤke, und durch die Gestelle OO niederzudruͤken, ergibt sich aus der
Zeichnung zugleich als ein Verfahren, die Bewegung zu verkehren; ich halte mich aber
nicht fuͤr verpflichtet, dasselbe immer anzuwenden, sondern auch ein anderes
zu benuͤzen, wo ich es vorteilhaft finde. Die Maschine, Fig. 22, kann sowohl mit
dieser, als mit den gewoͤhnlichen die Bewegung verkehrenden Maschinen
gebraucht werden, wenn man eine dritte Stange an einem Mittelpunkte befestigt, der
sich zwischen den beiden Schenkeln des Balkens A
befindet, und die Maschine kann an einer Spindel unten in einiger Entfernung
angebracht werden. Die Maschinen, Fig. 34 und 35,
koͤnnen auch horizontal und ohne Balken angewendet werden, wenn man die
Ketten mit Fig.
41 in Verbindung sezt, wo A die
Staͤmpel-Stange, und BB die Schenkel
bezeichnet, welche die Ketten verbinden. Diese Schenkel muͤßen weit genug
seyn, um die Ketten in gerader Linie auf die beiden Raͤder F und G wirken zu lassen,
und die Schenkel selbst werden auf gewoͤhnliche Weise durch Oehre und
Ausschnitte in geradeliniger Wirkung erhalten. Wo man Fig. 22 gebraucht, muß
sie uͤber derselben angebracht werden. Durch den Umfang und nach den
Mittelpunkt der Raͤder hin, welche sich auf der Spindel bewegen,
muͤßen Loͤcher gebohrt seyn, um sie mit Oele gehoͤrig versehen
zu koͤnnen. Ich muß noch bemerken, daß, so wie man den Hebel T oder einen Bolzen anwenden kann, um die Maschine in
ihrem Gange aufzuhalten, in dem man auf die Zaͤhne oder auf die Speichen des
Rades
K einwirkt, jede dieser beiden Vorrichtungen dieselbe
Wirkung erzeugt, wenn man sie auf ein anderes Rad oder auf einen Theil eines Rades
oder auf bloße Arme wirken laͤßt, welche in dieser Hinsicht auf der Spindel
befestigt sind, oder wenn man kleine Faͤnge auf irgend ein solches Rad, oder
auf Rad-Aussschnitte oder Arme, die durch einen Hebel oder auf irgend eine
andere Weise gedreht werden, anbringt, so daß die Last, welche auf die Spindel
wirkt, gehindert wird, dieselbe zuruͤkzutreiben, und die Maschine in Gefahr
zu bringen, wenn die Stellhaken auf dem Punkte sind, die Bewegung zu verkehren, noch
ehe ihre entgegengesezten Enden in den Zaͤhnen der Raͤder JJ eingegriffen haben.
Meine lezte Verbesserung betrifft die Kuͤbel einer
Dampf-Goͤpel- oder anderer Maschine aͤhnlicher Art, und
besteht darin, daß ich ein aͤhnliches Seil, wie jenes, durch welches der
Kuͤbel aufgezogen wird, an dem Ringe an seinem Boden befestige, und dasselbe
in den Schacht hinab lasse, und daselbst an dem Boden eines anderen Kuͤbels
befestige, und zwar in solcher Laͤnge, daß der untere Kuͤbel gar
nichts dadurch leidet, wenn der obere ausgeleert wird. Wenn das Seil, welches die
Henkel der zwei Kuͤbel verbindet, hinlaͤnglich um die Trommeln an der
Spindel der lezt erwaͤhnten Raͤder-Maschine (mit welcher Fig. 22
verbunden werden kann,) umwunden ist, um die Kuͤbel in Staͤtigkeit zu
erhalten, so werden diese im Gleichgewichte gehalten seyn. Wenn oben an der
Muͤndung des Schaftes ein starker Haken an einem Seile aufgehangen, und ein
Ring an dem Seile am Boden eines jeden Kuͤbels angebracht ist, jedoch in
hinlaͤnglich weiter Entfernung, um den Kuͤbel bis zur Ziehrolle
aufziehen zu lassen, welche das Seil zur Raͤder-Maschine leitet, und
wenn der Kuͤbel bis zu dieser Hoͤhe aufgezogen ist, dann wird der
Haken an der Muͤndung des Schachtes in oben erwaͤhnten Ring
eingehaͤkelt. Jezt wird die Bewegung der Raͤder-Maschine verkehrt, der
Kuͤbel wird hinabsteigen, und dem Seile wird hinlaͤnglicher Nachlaß
gegeben, daß der Kuͤbel ohne Schwierigkeit ausgeleert werden kann. Hierauf
wird die Bewegung der Maschine wieder verkehrt, und der Kuͤbel wieder bis an
die Ziehrolle hinaufgebogen, so daß das Seil gespannt wird. Man nimmt dann den Haken
heraus, kehrt die Bewegung der Maschine wieder um, und laͤßt den
Kuͤbel hinabsteigend Das eine Seil und der eine Kuͤbel wird dem
anderen Seile und dem andern Kuͤbel so volles Gleichgewicht halten, daß, mit
Ausnahme des Stuͤkes von dem Schachte bis zur Ziehrolle, die Maschine nur den
Inhalt des unteren Kuͤbels zu uͤberwaͤltigen, d.i.
heraufzuziehen hat. die Kuͤbel bleiben uͤberdieß in
Staͤtigkeit, und werden nicht, wie es so oft zu geschehen pflegt, hin und her
geschwungen zum großen Nachtheile, und zu großen Auslagen des Arbeiters wie des
Besizers des Bergwerkes: was vorzuͤglich dann der Fall ist, wenn die Schachte
nicht senkrecht in die Tiefe gehen, und schief aufsteigen. Damit ferner die
Bergleute im Stande seyn koͤnnen, ihre Foͤrderungen aus Stollen von
verschiedener Tiefe an den Tag foͤrdern zu koͤnnen, so sind die Seile
mit Abtheilungen versehen, an welchen sich Ketten in diesen bestimmten Entfernungen
befinden, ungefaͤhr nach der Patent-Methode, nach welcher Hr. Acraman
seine Patent-Seile verkuͤrzt. Nach diesen verschiedenen Streken
maͤßen an dem Seile Haken angebracht seyn, die, wie oben bemerkt wurde, an
der Muͤndung des Schachtes aufgehangen werden, und in gehoͤriger
Entfernung Ringe an dem Seile, um sie daran einzuhaͤkeln, und auf diese Weise
wird man bei einem solchen Verfahren nur wenig Schwierigkeit finden. Urkunde dessen
etc.
Bemerkungen des Patent-Traͤgers.
Als der Patent-Traͤger die Ursache untersuchte, warum doppelte
Dampf-Maschinen verhaͤltnißmaͤßig weniger leisteten, als einfache, bemerkte er, daß
der Verdichter bei jedem einzelnen Schlage in der einfachen Maschine ausgeleert war,
bei der doppelten aber nur bei jedem zweiten Schlage, und daß folglich bei lezterer
der leere Raum weniger vollkommen gewesen ist. Er glaubt, diesem Fehler abgeholfen,
und die doppelte Maschine in Hinsicht auf Kraft staͤrker als zwei einfache
von demselben gemacht zu haben, und dieß zwar staͤrker um jene Kraft, welche
zur Aufhebung der Reibung bei einer derselben verwendet wird. Die Verdichtung wird
schneller, wenn man das Wasser in jener Temperatur anwendet, in welcher es aus dem
Brunnen oder aus dem Behaͤlter kommt; denn meine Erfahrung bewies mir, daß
diese Temperatur mehrere Grade unter derjenigen ist, in welcher das Wasser in der
Cisterne sich befindet, aus welcher dasselbe gewoͤhnlich genommen wird.
Obige Erklaͤrung beschreibt zwei Maschinen, um den Schlag der
Dampf-Maschinen zu regulieren oder gleichfoͤrmig zu machen. Die erste,
bei welcher der Winkelhebel angewendet wird, ist auf zwei in der Erklaͤrung
angegebene Weisen vervollkommnet; und eine dieser Maschinen wurde in der
Nachbarschaft von Penzance mit einer Dampf-Maschine in Verbindung gebracht.
Die Dampf-Maschine vollbrachte, nach dieser Verbindung, ihren Schlag in
voller Laͤnge mit weniger Dampf, als man ehevor brauchte; als man diese
Maschine aus dieser Verbindung brachte, und nicht mehr Dampf zuließ, als vorher, war
die Dampf-Maschine nicht mehr im Stande, einen gleich starken Schlag zu
vollfuͤhren.
Die zweite Maschine wurde als Ersaz des Hebels ausgedacht, in
dem man die Kraft und Bewegung der Maschine auf die Hauptspindel dadurch
uͤbertrug, daß man auf das aͤußerste Ende der Halbmesser zweier
Raͤder wirkte, und Sperraͤder mit Stellhaken oder Faͤngen
anwendete, wie in derselben Erklaͤrung beschrieben wurde. Diese
Maschine wird durch bloße Beseitigung der Haͤlter und des Hebels in eine
Raͤder-Maschine verwandelt, und durch andere Vorrichtungen verbessert.
Und da in der gegebenen Erklaͤrung bemerkt wurde: »daß, wo Rolle, Rad und Kette gebraucht werden, dieselbe
Wirkung auch durch Rad und Zahnstok hervorgebracht werden
kann“
so steht es dem Patent-Traͤger frei, die eine oder die andere dieser Vorrichtungen zu
gebrauchen; er zieht aber Rad und Kette gar sehr vor, in
dem diese die geringste Reibung haben, und nicht in Gefahr sind, in Unordnung zu gerathen.
Da er sich in der Erklaͤrung das Recht vorbehielt, die die Bewegung
verkehrenden Vorrichtungen, so wie er es zwekdienlich findet, abzuaͤndern,
vereinfachte er sie dadurch, daß er das Gestell oo
wegließ, und die hohlen Cylinder p annahm, die als
Achsen fuͤr die Raͤder NN dienen,
und mit dem beschwerten Bloͤken verbunden sind. Statt der Bolzen u. bedient
er sich eines einfachen Stiftes, der durch eine Schraube gestellt wird, an der Seite
eines jeden Rades NN. Auf diese Weise wird, wenn
die Kurbel S
hinlaͤnglich, entweder von der Linken zur Rechten,
oder umgekehrt gedreht wird, (je nachdem naͤmlich die Maschine in einer oder
in der anderen dieser Richtungen wirken soll) der Stift auf die leichteste Art den
einen Schenkel der Stellhaken niederdruͤken, und den anderen heben, und der
Maschine aus dem Wege kommen. Ein Rad mit gewoͤhnlichen Zaͤhnen wird
besser dienen, als ein Sperr-Rad; denn ein
solches Rad dient fuͤr zwei Sperraͤder.
Einige hielten das Rad fuͤr ein Drittel staͤrker als den Winkelhebel,
und andere nahmen an, daß keine Kraft verloren geht, wenn der Winkelhebel durch ein
Flugrad unterstuͤzt wird. Der Patent-Traͤger will hier nicht die Theorie des
Winkelhebels bestreiten; es scheint ihm jedoch offenbar, daß das Flugrad keine
andere Kraft besizen kann, als die, die es zuerst von dem Winkelhebel erhielt, und
daß etwas von der Kraft abgezogen werden muß, um dasselbe in Gang zu bringen. Er
beschrankt sich bloß auf die Wirkung in der Praxis; und
in dieser Hinsicht scheint es ihm wichtiger zu beweisen, daß Winkelhebel
verhaͤltnißmaͤßig nicht dieselbe Wirkung leisten, wie hin und her
wirkende (reciprocating) Maschinen, welchen das Rad
gleich zu kommen scheint. Die erstere dieser Behauptungen ist durch Hinweisung auf
die Berichte uͤber die geleistete Arbeit einer Menge von
Dampf-Maschinen erwiesen, welche monatlich zu Cornwall von den Herren Thom.
und Joh. Lean bekannt gemacht werden, in welchen man
deutlich ersehen kann, daß die Arbeit der Winkelhebel-Maschinen in keinem
Verhaͤltniße zu jener der hin und her wirkenden Maschinen steht. Die
wahrscheinlich sie Ursache hievon ist, daß Winkelhebel-Maschinen
staͤts mit einem uͤberschuße von Kraft betrieben werden, sowohl um das
Flugrad mehr wirksam zu machen, als auch um mit Kuͤhnheit und Sicherheit
uͤber jene Theile der Umdrehung hinweg zu gelangen, in welchen der
Winkelhebel, ins dem er sich in einer und derselben Linie mit der
Verbindungs-Stange befindet, gaͤnzlich außer aller Kraft sich
befindet, oder in welchen die Kraft desselben nur unbedeutend ist. Es bedarf so sehr
der hoͤchsten Sorgfalt, wenn man mit Winkelhebel-Maschinen arbeitet,
die nicht mit Schnelligkeit getrieben werden, daß die geringste Unaufmerksamkeit,
die eine Vernachlaͤssigung der vollen Ausfuͤhrung des Schlages
herbeifuͤhrt, veranlassen kann, daß der Winkelhebel sich
ruͤkwaͤrts dreht, und die Maschine dadurch haͤufig
zerstoͤrt wird. Nichts von dieser Art kann jemals
bei einer Raͤder-Maschine, wie sie in obiger Erklaͤrung
beschrieben wurde, begegnen.
Die Wirkung des Rades ist gleichfoͤrmig, und fordert beinahe keine
Aufmerksamkeit; und es liegt nichts daran, wie lang oder wie kurz die
Schlaͤge der Maschinen seyn moͤgen; denn wenn der Stellhaken
uͤber einen einzelnen Zahn weg ist, so wird die Spindel immer nach einer und
derselben Richtung fort getrieben, und kann nie
ruͤkwaͤrts, außer die Maschine wuͤrde absichtlich
ruͤkwaͤrts getrieben.
Die Gleichfoͤrmigkeit der Kraft, die Leichtigkeit und Sicherheit, mit welcher
man der Bewegung der Maschine eine entgesezte Richtung geben kann, (was bei
Winkelhebel-Maschinen immer unsicher ist) und die geringe Aufmerksamkeit
deren es hier bedarf; diese Vortheile muͤßen die Maschine in jeder Hinsicht,
und abgesehen von den geringeren Bedarf an Feuermaterial, empfehlenswerth machen.
Die Vortheile, die dadurch fuͤr Dampf-Schiffe hervorgehen, sind
offenbar; denn, wenn das Schiff eine Winkelhebel-Maschine hat, und von der
See gepeitscht wird, oder wenn der Winkelhebel gar keine oder nur geringe Kraft hat,
so kann der Winkelhebel verkehrt, und das Schiff zuruͤk getrieben werden. Man
glaubte diesem Nachtheile durch zwei Maschinen abhelfen zu koͤnnen. Allem,
abgesehen von den groͤßeren Auslagen ist dann noch die Kraft getheilt, und
kleinere Maschinen leisten verhaͤltnißmaͤßig weniger als
groͤßere; und uͤberdieß ist es auch noch schwer, dieselben in Einklang
zu bringen. Eine solche Maschine wird eine Kutsche oder einen Wagen auf jedem Wege
treiben, waͤhrend eine Winkelhebel-Maschine an denselben nur auf einer
Eisenbahn gebraucht werden kann: es ist kein Flugrad dabei noͤthig; denn es
ist zu schwer, und muͤßte folglich bei jeder Art von Fuhrwerk hoͤchst
unbequem seyn; eine Winkelhebel-Maschine kann aber ohne Flugrad zu diesem
Zweke nicht gebraucht werdenOben war aber der Hr. Doctor gegen alle Flugraͤder. A. d. Ueb.. Endlich scheint auch die Anwendung dieser Maschine auf einen Dampf-Goͤpel, das
genauere Gleichgewicht der Kuͤbel, und die groͤßere Staͤtigkeit
derselben, wenn sie auf obige Weise in den Schacht hinabgelassen werden, etwas sehr
Wuͤnschenswerthes zu seynDer Uebersezer glaubt versichern zu koͤnnen, daß die Dunkelheit der
von dem Hrn. Verfasser gegebenen Erklaͤrung seiner Erfindungen und
Verbesserungen durch ihn nicht um die Duͤsterheit des leichtesten
brittischen Rebels dunkler geworden ist. Er zweifelt, ob irgend ein
Kuͤnstler die Maschinen des Hrn. Penneck
nach dieser Beschreibung verfertigen kann; indessen scheint es ihm, es gehe
in der Mechanik, wie in der Chemie; man muͤße alles lesen und
pruͤfen, um zuweilen auf das zu kommen, was man am wenigsten suchte.
A. d. Ueb..