Titel: | Ueber einen selbstthätigen hydraulischen Apparat, um Wasser auf Mühlen zu führen. etc. Von Hrn. Rob. Thom, zu Rothesay-Mills bei Glasgow. |
Fundstelle: | Band 11, Jahrgang 1823, Nr. XLIV., S. 288 |
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XLIV.
Ueber einen selbstthätigen hydraulischen Apparat,
um Wasser auf Mühlen zu führen. etc. Von Hrn. Rob. Thom, zu Rothesay-Mills bei
Glasgow.
Aus dem XL. Bande der Transactions of the Society for the
Encouragement of Arts; in Gill's technical Repository, April S. 268. Mai
S. 289.
Mit Abbildungen auf Tab.
VII.
Thom, über einen selbstthätigen hydraulischen Apparat.
Hr. Thom, welcher von der Gesellschaft die große silberne
Medaille erhielt, versichert, daß er seit Anwendung dieser Vorrichtung aller Angst
und Sorge wegen Wassermangels und Ueberschwemmungen enthoben ist, immer die
gehoͤrige Menge Wassers, und nicht mehr, hat, und zwei
Dampf-Maschinen, jede von der Kraft von 30 Pferden, folglich eine
jaͤhrliche Ausgabe von mehr als 600 ℔ Sterling, erspart.
Die Hebel-Schleuse.
Wenn diese Schleuse an einem Wasserbehaͤlter angebracht ist, welcher irgend
einen Canal, eine Muͤhle oder ein anderes Werk mit Wasser versieht (wobei die
Wasserleitung zwischen dem Behaͤlter und diesem Werke vollkommen horizontal
ist), so oͤffnet sie sich immer von selbst, und laͤßt die
noͤthige Menge Wassers, und nicht mehr, durch, d.h., sie oͤffnet sich,
wenn Wasser noͤthig ist, und schließt sich, wenn man keines braucht, so daß
man nicht nur keines Schleusen-Dammes bedarf, sondern auch viel Wasser
erspart.
Auf Tab. V. ist in Fig. 1. AB, ein Fang, durch welchen das Wasser aus dem Damme
nach CD, der Wasserleitung, welche das Wasser nach der
Muͤhle fuͤhrt, geleitet wird. E, ist ein
Schwimmer, der mit dem Wasser in der Wasserleitung steigt und faͤllt, F, eine Oeffnung an der Muͤndung des Fanges. G. die selbstthaͤtige Schleuse, welche die
Oeffnung, F, schließt und oͤffnet. HI, ein Hebel, der sich um den Stuͤzpunct, H, dreht, und an einem Ende mit der Schleuse, G, an dem anderen mit dem Schwimmer, E, in Verbindung steht.
Die Schleuse, G, ist hier als offen dargestellt, oder als
ob die Muͤhle im Gange waͤre; wenn aber die Schleuse, welche das
Wasser auf das Muͤhlrad laͤßt, geschlossen ist, so steigt das Wasser
in der Wasserleitung und mit demselben zugleich der Schwimmer, E, welcher den Arm, I, hebt,
und den Arm, H, des. Hebels, HI, senkt, und so die Schleuse, G, schließt.
Wenn das Wasser wieder auf die Raͤder gelassen wird, faͤllt die
Oberflaͤche desselben in der Wasserleitung, und folglich auch der Schwimmer,
welcher, wie vorher, die Schleuse, G,
oͤffnet.
Auf dem Hebel, HI, befindet sich ein anderer kleiner
Hebel, LM, welcher sich um den Stuͤzpunct, M, dreht, und an dem gegenuͤberstehenden Ende,
L, das Gewicht, N, an
einer Kette traͤgt. Bei dem gewoͤhnlichen Spiele dieser Vorrichtung
bleibt dieser Hebel ganz in Ruhe, und wirkt durchaus nicht: wenn aber bei
Wasserguͤssen die Wasserleitung durch die Stroͤmung
uͤberfuͤllt wird, welche zwischen dem Reservoir und der Muͤhle
laͤuft, und die Muͤhle nicht im Gange ist, so wuͤrde das
Wasser, indem es ein Ende des Hebels in die Hoͤhe schiebt, waͤhrend
das andere nicht nieder kann, die ganze Vorrichtung uͤberspannen oder
brechen. In diesem Falle hebt der besondere Druk den kleineren Hebel, welcher allen
uͤberspannten Druk von den uͤbrigen Theilen wegnimmt, d.h., das
Gewicht, M, braucht mehr Kraft um ihn zu heben als
noͤthig ist, um die Schleuse zu schließen, und wird sich also solang nicht
bewegen, bis diese Kraft eintritt: wenn aber dieser außerordentliche Druk eintritt
und anhaͤlt, nachdem die Schleuse geschlossen ist, so heben der Hebel und das
Gewicht sich zugleich mit dem Schwimmer.
Die Groͤße des Schwimmers betraͤgt neunzehn Fuß im Gevierte bei sieben
Zoll Tiefe. Der Hebel ist sieben und zwanzig Fuß lang; er haͤlt
naͤmlich die doppelte Laͤnge zwischen dem Stuͤzpuncte und dem
Schwimmer. Die Schleuse ist drei Fuß drei Zoll lang, und fuͤnfzehn Zoll tief,
braucht aber nur wenn das Wasser vorne 3 Fuß hoch ist, bis auf sieben Zoll gehoben
zu werden, um so viel Wasser durchzulassen als noͤthig ist, dem Wasserrads
eine Kraft von 40 Pferden zu ertheilen, indem der Fall zwanzig Fuß
betraͤgt.
Um die Groͤße des Schwimmers und die Laͤnge der Arme der Hebel zu bestimmen, war es
vor Allem nothwendig zu finden, wieviel Wasser durchgelaͤssen werden muß, und
wie hoch das Wasser in der Wasserleitung uͤber die zur Speisung der
Muͤhle noͤthige Hoͤhe aufgetrieben werden darf: die erstere
dieser Hoͤhen fand man zu sieben, leztere nur zu vier Zoll. Man machte daher
den Arm des Hebels, welcher mit dem Schwimmer in Verbindung steht, nur halb so lang
als den mit der Schleuse in Verbindung stehenden Arm, und gab dem Schwimmer eine
solche Dimension, daß, wenn er ein halb Zoll im Wasser einsinkt, die Schwere des
hiedurch aus seiner Stelle verdraͤngten Wassers doppelt so viel
betraͤgt als jene des Gewichtes, welches, bei gleichem Hebel zum Schließen
der Schleuse nothwendig ist. Wenn also das Wasser in der Wasserleitung an dem
Schwimmer um einen halben Zoll hoͤher steigt, als dieser durch seine eigene
Schwere einsinkt, so faͤngt die Schleuse an sich zu bewegen, und bis das
Wasser drei und einen halben Zoll daruͤber kommt, ist die Schleuse nothwendig
sieben Zoll herab, oder geschlossen. Diese Vorrichtung ist zu Rothesay nun schon
seit fuͤnf Jahren im Gange.
Ueberwasser-Schleusen.
Wenn diese Schleuse an irgend einem fließenden Wasser, Canale, oder
Wasserbehaͤlter angebracht wird, so hindert sie, daß das Wasser uͤber
die verlangte und bestimmte Hoͤhe emporsteigt, denn, sobald es bis zu dieser
Hoͤhe emporgestiegen ist, hebt sich die Schleuse, und das Ueberwasser fließt
ab; und sobald das Ueberwasser abgeflossen ist, schließt es sich wieder, so daß,
waͤhrend die Ufer bei Ueberschwemmungen vor Beschaͤdigung
geschuͤzt werden, nie ein Wasser verloren geht, das man zu behalten
wuͤnscht.
In Fig. 2 ist
AB, ein Theil irgend eines Canales,
fliessenden Wassers oder Wasserbehaͤlters. CD, der Hochwasser Punct, oder der Punct, welcher die groͤßte
Hoͤhe anzeigt, bis, zu welcher das Wasser steigen darf. EF, eine Schleuse oder Wende-Damm, der sich
bei F um Zapfen dreht. G,
ein hohler Cylinder mit einer kleinen Oeffnung an seinem Boden, von welchem die
Roͤhre, HI, auslaͤuft. K ist ein anderer wasserdichter Cylinder, welcher sich
in dem Cylinder, G auf und nieder bewegt. L ist eine Rolle, uͤber welche eine Kette
laͤuft, welche an der Schleuse und an dem Cylinder, K, befestigt ist.
Wenn das Wasser in dem Canale oder in dem Bache bis zur Linie, CD, steigt, so gelangt es durch die kleinen
Loͤcher, MM, in den Cylinder, G, und dadurch wird das Gewicht des inneren Cylinders,
K, so sehr vermindert, daß der Druk des Wassers auf
die Vorderseite der Schleuse, EF, dieselbe
aufstoͤßt. Wenn das Wasser faͤllt, und nicht mehr durch die kleine
Loͤcher in den Cylinder, G, fließt, wird dieser
Cylinder durch die kleine Roͤhre an seinem Boden ausgeleert, die immer offen
bleibt, und dann schließt der Cylinder, K, durch seine
Schwere die Schleuse, wie vorher.
Eine Vorrichtung dieser Art ward zu Rothesay zuerst im F. 1817 errichtet. Die
Dimensionen an derselben waren folgende: der innere Cylinder, K, hielt zwei Fuß im Durchmesser und zwei in der Tiefe, und wog 500
℔. Der aͤußere Cylinder, G, war
fuͤnf Fuß zehn Zoll tief, und innenwendig zwei Fuß ein Zoll im Durchmesser.
Die Schleuse, EF, ist vier Fuß lang und zwei Fuß
tief: der Cylinder hat aber Kraft genug, auch eine noch um sechs Zoll tiefere
Schleuse zu regieren.
Die Schleuse kann sich oben, in der Mitte oder unten, um Zapfen drehen, oben am
Wasserspiegel oder unten im Wasser befestigt seyn oder in irgend einem
Zwischenraume, je nachdem es die Umstaͤnde fodern. Die Cylinder
koͤnnen auch, wie Fig. 3 zeigt, außerhalb
des Behaͤlters angebracht werden, d.h. ausser oder hinter dem Damme oder der
Boͤschung, wo aber eine Roͤhre, NN,
angebracht werden muß, welche die Verbindung zwischen dem oberen Theile des Canales
oder Behaͤlters und dem Cylinder herstellt. In diesem Falle laͤuft die
Kette uͤber zwei Rollen und ist an einem Arme befestigt, der an der
Hinter-Seite der Schleuse hervorsteht.
Nach diesen Grundsaͤzen kann man also an jedem Bache oder Flusse einen
selbsthaͤtigen Damm bis zur Hochwasser-Hoͤhe errichten, wodurch
man einen bedeutenden Wasserbehaͤlter erhaͤlt, waͤhrend bei
Regenguͤssen die Schleuse faͤllt, und keine Ueberschwemmung dadurch
veranlaßt wird.
In Parken und Garten-Anlagen, durch welche Baͤche oder kleine
Fluͤsse fliessen, lassen diese Schleusen sich mit vielem Vortheile anwenden: denn, wenn man
eine derselben an irgend einem Teiche in diesen Anlagen anbringt, so bleibt die
Hoͤhe des Wassers, die Witterung mag naß oder troken seyn, immer dieselbe,
und man kann an den Ufern derselben und in dieselben Blumen und Straͤucher
pflanzen, die immer Wasser und immer dieselbe Hoͤhe des Wassers fodern, indem
leztere immer dieselbe bleibt.
Die doppelte Klappen-Schleuse.
Diese Schleuse dient eben so, wie die Hebel-Schleuse, laͤßt sich aber
leichter anwenden, wenn der Wasserbehaͤlter tief, und folglich die
Boͤschung groß ist. Sie dient auch als Ueberwasser-Schleuse, indem sie
sich oͤffnet und das Wasser durchlaͤßt, sobald sie sich auch nur im
Mindesten uͤber die bestimmte Hoͤhe in dem Behaͤlter erhebt:
sie macht also eine Bei-Schleuse (bye-waste) uͤberfluͤssig.
Bei hydraulischen Versuchen wird man diese Schleuse von bedeutender Wichtigkeit
finden, indem sie das Wasser in der Cisterne, aus welcher man das Wasser zum
Versuche nimmt, stets in einer und derselben Hoͤhe mit der groͤßten
Genauigkeit erhaͤlt, und dadurch nicht nur verwikelte Berechnungen erspart,
sondern auch im Ganzen genauere Resultate liefert.
In Fig. 4 ist
A, ein Theil des Fanges, durch welchen das Wasser
aus dem Behaͤlter nach BC, oder der
Wasserleitung fließt, welche das Wasser nach der Muͤhle leitet. DE, ist eine Schleuse, die sich bei D um Zapfen dreht. FG,
ist ein hohler Cylinder. H, ein anderer wasserdichter
Cylinder von geringerer specifischer Schwere als das Wasser, der in dem Cylinder,
FG, frei auf und niedersteigt. Eine Kette, die
mit einem Ende an einem, an der Schleuse, DE,
angebrachten Arme und mit dem anderen an dem Cylinder, H, befestigt ist, laͤuft uͤber die Rollen I und K. L, ist
eine Cisterne, die immer voll Wasser ist, und ihr Wasser aus einer Quelle
erhaͤlt. GM ist eine Roͤhre, welche
die Verbindung zwischen der Cisterne, L, und dem
Cylinder, FG, unterhaͤlt NO ist die nothwendige Hoͤhe des Wassers in
der Wasserleitung, BC. P ein Schwimmer, welcher zugleich mit dem Wasser in der Wasserleitung
steigt und faͤllt. An diesem Schwimmer ist eine Spindel befestigt, welche
zwei Klappen fuͤhrt: wenn der Schwimmer niedersinkt, so schließen diese
Klappen die Oeffnung in
dem unteren Ende der Roͤhre, M, und
oͤffnen die Verbindung zwischen M, und der
Cisterne L. Wenn aber dieser Schwimmer, P, und folglich auch die daran befestigte Klappe,
aufsteigt, was eine hinlaͤngliche Menge Wassers in der Wasserleitung, BC, anzeigt, so entweicht das Wasser aus dem
Cylinder, FG, indem die untere Oeffnung in der
Roͤhre, M, geoͤffnet wird, und die obere,
welche unmittelbar mit der Cisterne, L, in Verbindung
steht, geschlossen wird, wie Fig. 5 in einem
groͤßeren Maßstabe darstellt.
Die Schleuse, DE, ist in Fig. 4. geschlossen
dargestellt, der Cylinder, FG, leer, der Cylinder,
H, am Boden des Cylinders, FG, und das Wasser in der Wasserleitung auf seinem
hoͤchsten Stande. Man seze nun, es soll aus der Wasserleitung zu irgend einem
Zweke Wasser abgezogen werden, so wird der Schwimmer, P,
zugleich mit dem Wasser fallen und mit seinen Klappen. Das Wasser, welches aus der
Cisterne, L, jezt in den Cylinder, FG, fließen wird, wird in der
Verbindungsroͤhre erhalten, den Cylinder, H, der
nun leichter wird, heben, und denselben nicht laͤnger mehr auf die Schleuse,
DE, einwirken lassen. Diese Schleuse wird nun
dem Druke des Wassers in dem Behaͤlter nachgeben, und so lang die
erfoderliche Wassermenge ausfließen lassen, bis der Schwimmer, P, wieder zu seiner vorigen Hoͤhe hinansteigt,
die untere Klappe oͤffnet, und die Verbindung zwischen L und M, absperrt. Der Cylinder, FG, wird sich dann von selbst ausleeren, und der
Cylinder, N, durch seine Schwere die Schleuse
schließen.
Wenn diese Schleuse auch als Ueberwasser-Schleuse wirken soll, so bringt man
eine Verbindungsroͤhre zwischen dem Behaͤlter und dem Cylinder, FG, an. Diese Roͤhre, welche nothwendig dem
Cylinder, FG schneller Wasser zufuͤhren
muß, als dieses durch die Klappe an dem unteren Ende der Roͤhre, M, entweichen kann, tritt in jener Hoͤhe in den
Behaͤlter, bis zu welcher man das Wasser aufsteigen lassen will, und sobald
es so hoch aufgestiegen ist, daß es in diese Roͤhre fließen kann,
fuͤllt sich der Cylinder, FG, und die
Schleuse, DE, wird sich oͤffnen, und das
Ueberwasser solang abfließen lassen, als Wasser durch die Roͤhre in den
Cylinder, FG, fließt: wenn dieses zu fließen
aufhoͤrt, und das Wasser in dem Behaͤlter zu seiner
gewoͤhnlichen Hoͤhe niedersinkt, schließt sich die Schleuse, DE, wie vorher.
Die Achse der Bewegung der Schleuse kann, statt daß sie oben angebracht ist, etwas
uͤber dem Mittelpuncte des Drukes angebracht seyn, wie Fig. 6 zeigt. In diesem
Falle verhaͤlt sich der Gang gerade umgekehrt gegen den so eben
beschriebenen. Das Gewicht von H, wird die Schleuse
oͤffnen, und der Druk des Wassers in dem Behaͤlter wird dieselbe
schließen; der Schwimmer, P, wird, wo er aufsteigt, die
untere Oeffnung der Roͤhre, M, schließen, statt
dieselbe zu oͤffnen, und die Verbindung mit der Cisterne, L, herstellen, wie Fig. 7 zeigt. Dadurch wird
aber der Cylinder, H, wieder einen Theil seiner Schwere
verlieren, und die Schleuse durch den Druk des Wassers in dem Behaͤlter
geschlossen werden.
In diesem Falle ist die Achse der Bewegung gerade so hoch uͤber dem
Mittelpuncte des Drukes angebracht, daß der Ueberschuß des Drukes unten die Reibung
uͤberwinden und die Schleuse schließen kann, wenn der Cylinder, H, flott wird. Dieser Cylinder darf nur so schwer seyn,
daß er die doppelte Reibung durch seine Schwere zu uͤberwaͤltigen
vermag, wenn er die Schleuse, wo das Wasser von dem Cylinder, FG, abgezogen wird, oͤffnen soll. Ich habe
gefunden, daß die Reibung in diesem Falle weniger als ein Fuͤnfzigstel des
Gewichtes der Wassersaͤule betraͤgt, welche auf die Schleuse
druͤkt; um aber allen unangenehmen Zufaͤllen vorzubeugen, habe ich die
Maschine stark genug verfertigen lassen, um auch dann noch mit Kraft zu wirken, wenn
die Reibung ein Zehntel betragen sollte, was jedoch, der Natur der Sache nach,
nimmermehr der Fall seyn kann. Eine solche Vorrichtung wurde zu Rothesay im F. 1819
errichtet, und ist seit dieser Zeit immer daselbst im Gange.
Die Schleuse mit einer einzigen Klappe.
Diese Schleuse ist beinahe auf dieselbe Weise, wie die vorhergehende gebaut; nur ist
sie in dem Falle anwendbar, wo der Wasserbehaͤlter hoch oben liegt,
uͤber den Werken naͤmlich, welche des Wassers beduͤrfen, und wo
folglich das Wasser uͤber einen Abhang herab muß.
In Fig. 7. ist
AB ein Theil des Fanges des Behaͤlters;
CD eine Schleuse, die sich bei C um Zapfen dreht; EF
der kleine Bach, welcher
das Wasser aus dem Behaͤlter nach GH
hinabfuͤhrt, welches einen Theil der horizontalen Wasserleitung oder des
Canales darstellt. G ist ein hohler Cylinder; K ein anderer Cylinder, der wasserdicht und etwas
leichter als Wasser ist, und sich in dem Cylinder, I,
auf und nieder bewegt. L ist eine Rolle, uͤber
welche eine Kette laͤuft, die mit einem Ende an der Schleuse, mit dem anderen
Ende an dem Cylinder, K, befestigt ist. M ist eine kleine Cisterne, die stets mit Wasser
gefuͤllt erhalten wird, und zwar entweder durch ein kleines Loch unter der
Schleuse, oder durch das, was bei der Schleuse uͤberlauft. Von dieser
Cisterne laͤuft eine kleine Roͤhre in den oberen Theil des Cylinders
I. NO ist eine
andere kleine Roͤhre, die unter der Erde hinlaͤuft, und eine
Verbindung zwischen dem Cylinder, l, und einer Klappe an
dem unteren Ende der Roͤhre, O,
unterhaͤlt, welche geschlossen wird, sobald der Schwimmer, P, sinkt. Dieser Schwimmer befindet sich in einem
kleinen Teiche, der mit der Wasserleitung in gleicher Hoͤhe und mit derselben
in Verbindung steht.
Das Wasser in der Wasserleitung ist auf seiner hoͤchsten Hoͤhe
dargestellt, die Klappe durch den Schwimmer, P,
geoͤffnet, und der Cylinder, I, leer, indem die
Klappe bei O das Wasser schneller durchlaͤßt, als
es durch die Cisterne. M, zugefuͤhrt wird. Der
Cylinder, L, befindet sich folglich auf dem Boden des
Cylinders, l, und die Schleuse ist geschlossen. Wenn das
Wasser in dem Canale oder in der Wasserleitung faͤllt, so faͤllt auch
der Schwimmer, P, die Klappe, bei O, wird geschlossen, der Cylinder, I,
gefuͤllt, der innere Cylinder, K, flott, und die
Schleuse, CD, oͤffnet sich folglich durch
den Druk des Wassers in dem Behaͤlter und laͤßt solang Wasser
zufließen, bis das Wasser in dem Canale, GH, die
gehoͤrige Hoͤhe erhaͤlt.
Dieselbe Wirkung kann auch, wie oben in dem lezteren Falle, dadurch hervorgerufen
werden, daß man die Schleuse mit ihren Zapfen etwas uͤber dem Mittelpunkte
des Drukes aufhaͤngt, so daß sie durch die Schwere des Wassers in dem
Behaͤlter geschlossen und durch das Niedersteigen des Cylinders, K, geoͤffnet wird: wo dann die Klappe, bei O, durch das Aufsteigen des Schwimmers, P, geschlossen werden muß.
Die Entfernung des Wasserbehaͤlters von den mit Wasser zu versehenden Werken, oder die
Erhoͤhung des ersteren uͤber die lezteren, hat also, in Hinsicht auf
Regulirung des Wasserzuflusses, keinen anderen Einfluß, als daß die Laͤnge
der Roͤhre, NO, mit der Entfernung, und
ihre Dike oder Starke mit der Hoͤhe, oder mit dem Druke des Wassers, im
Verhaͤltnisse stehen muß. Es ist indessen nothwendig, daß die Hoͤhlung
oder das Licht dieser Roͤhre klein bleibe, vorzuͤglich wenn die
Laͤnge derselben bedeutend ist, damit die Schleuse sich bald, nachdem die
Klappe, O, sich geoͤffnet oder geschlossen hat,
gleichfalls oͤffnet oder schließt, und immer nur wenig Wasser fuͤr die
Cisterne, M, noͤthig wird. indem dieses Wasser
stets fließen muß, es mag gebraucht werden oder nicht. Wenn man nun annimmt, daß die
Oeffnung in der von I, auslaufenden Roͤhre, NO, oder das Licht derselben, nur einen halben
Zoll betraͤgt, und daß die Klappe bei O,
geschlossen ist, so ist offenbar, daß, wenn die Roͤhre leer ist, die
Schleuse, CD, sich nicht oͤffnen wird (oder
nicht schließen wird, wenn sie auf Zapfen ruht, die gerade uͤber dem
Mittelpunkte des Drukes angebracht sind), bis sowohl die Roͤhre, NO, als der Cylinder, I, gefuͤllt ist; und daß, je enger die Roͤhre ist, desto
schneller dieselbe gefuͤllt werden muß. Die Zeit also, welche die Schleuse,
CD, braucht, um sich zu oͤffnen (oder,
im anderen Falle, sich zu schließen), nachdem die Klappe bei O, sich geschlossen hat, wird immer der Zeit gleich seyn, welche die
Roͤhre, NO, und der Cylinder l, zur Fuͤllung noͤthig hat, und um zu
machen, daß die Schleuse, CD, eben soviel Zeit
braucht sich zu oͤffnen (oder zu schließen), nachdem die Klappe bei O, sich geoͤffnet hat, muß die Oeffnung dieser
Klappe so vorgerichtet seyn, daß das Wasser eben so viel Zeit braucht an dem Boden
des Cylinders, l, auszufließen (waͤhrend das
Wasser von der Cisterne, M, immer zufließt) als die
Roͤhre der Cisterne, M, noͤthig hat, um
sowohl den Cylinder, I, als die Roͤhre, NO, zu fuͤllen, wenn die Klappe, O, geschlossen ist.
Die Ketten-Schleuse.
Diese dient genau zu demselben Zweke, wie die oben angegebene, nur weicht sie etwas
im Baue ab. Der Unterschied ist durch punctirte Linien in Verbindung mit der vorigen
Figur angezeigt, von welcher, außer der Roͤhre aus der Cisterne, M, der Roͤhre, NO, und dem Schwimmer, P, alle uͤbrigen
Theile bleiben.
Eine Roͤhre, m, unterhaͤlt hier die
Verbindung zwischen der Cisterne, M, und dem oberen Ende
des Cylinders, no, aus dessen unterem Ende eine
Roͤhre, p, entspringt, welche mit dem Boden des
Cylinders, I, in Verbindung steht. Eine Oeffnung an dem
unteren Ende des Cylinders, no, ist mit einer Klappe versehen, welche sich nach
Unten oͤffnet, und mit einem Gewichte, q,
beschwert ist. Diese Klappe, q, ist an einer Stange
befestigt, welche an einem Arme des Hebels, rs,
haͤngt, der sich um den Stuͤzpunct, t,
dreht. Eine Kette, welche uͤber die zwei Rollen, u, und v, laͤuft, verbindet den anderen
Arm dieses Hebels mit dem Schwimmer, w, der schwer genug
ist, um die Klappe, q, zu uͤberwaͤltigen.
Um diese Vorrichtung dort anzuwenden, wo die Schleuse an Zapfen gerade uͤber
dem Mittelpuncte des Drukes haͤngt, bedarf es keiner anderen
Abaͤnderung, als die Klappe, q, so einzurichten,
daß sie sich nach Aufwaͤrts oͤffnen kann. Diese Vorrichtung kann
vielleicht wegen ihrer Wohlfeilheit, dort mit Vortheil angewendet werden, wo der
Wasserbehaͤlter zwar sehr nahe an dem ebenen Canale, aber in bedeutender
Hoͤhe uͤber demselben, befindlich ist, indem Kupferdraht von 1/10 Zoll
im Durchmesser bei kuͤrzerer Entfernung stark genug ist, um als Kette zu
dienen, da er fuͤr jeden Fall kaum mehr als seine eigene doppelte Schwere zu
tragen hat. Die vorige Vorrichtung, in welcher die Roͤhre, NO, statt der Kette dient, scheint indessen einer
allgemeinen Anwendung faͤhig.
Die doppelte Wetter-Schleuse.
Diese Vorrichtung ist fuͤr die unter dem Namen Ersaz-Behaͤlter
(compensations reservoirs) allgemein bekannten
Wasser-Sammlungen bestimmt, wo man bloß den Ueberschuß des Regenwassers
aufbewahrt, und den Bach die ganze uͤbrige Zeit so fliessen laͤßt, als
wenn kein Behaͤlter vorhanden waͤre.
Die gewoͤhnliche Weise, wie dieß bewerkstelligt wird, (siehe Fig. 8). ist, daß man eine
Wasserleitung, AEB, um den Behaͤlter, C, graͤbt, durch welchen alles Wasser, außer zur
Zeit von Regenguͤssen, vor demselben vorbei gefuͤhrt wird, wo ein
Theil desselben durch einen Seiten-Graben (bye-wash) F, in den Behaͤlter
uͤberfließt.
Ehe aber irgend ein Theil auf diese Weise uͤberlaufen darf, muͤssen alle
Wasser-Eigenthuͤmer unten bei Z ihren
Bedarf erhalten haben, und dann wird die Schwellung, die einen Theil in den
Behaͤlter sendet, zugleich auch mehr durch die Wasserleitung hinab senden,
was demnach rein verloren ist. Allein durch die doppelte Wetter-Schleuse kann
das Wasser, welches auf oben erwaͤhnte Weise verloren geht, erspart, und in
dem Behaͤlter erhalten werden, so daß, waͤhrend alle
Wasser-Eigenthuͤmer unten zu jeder Zeit dasselbe Wasser erhalten,
welches sie bekommen wuͤrden, wenn kein Wasserbehaͤlter angelegt
waͤre, man in diesem Behaͤlter waͤhrend der Regenzeit all das
Wasser zuruͤk behaͤlt, was man unten nicht bedarf.
Fig. 9. A, ein Wasserbeken hinter einem Wasserbehaͤlter,
in Welchem das Wasser immer auf derselben Hoͤhe erhalten wird, und zwar durch
die Vorrichtung Fig.
4,
B, ist eine der vielen Schleusen derselben Art an diesem
Beken.
C, ist ein oben offener und unten am Boden mit einer
kleinen Oeffnung versehener Eimer. Ueber die Rolle, D,
laͤuft eine Kette, deren eines Ende an dem Arme, E, befestigt ist, der sich an der Schleuse, B,
befindet, waͤhrend das andere an dem Eimer, C,
angebracht ist.
F, ist ein Gewicht, welches die Schleuse, B, immer geschlossen haͤlt, so lang der Eimer,
C, leer ist. Wenn dieser mit Wasser gefuͤllt
ist, so hebt er das Gewicht, F, und oͤffnet die
Schleuse.
GH ist ein Durchschnitt des Theiles des Baches,
der unmittelbar vor seinem Eintritte in den Behaͤlter gelegen ist.
IKL ist eine Roͤhre, welche mit dem Bache,
GH, und dem Eimer, C, in Verbindung steht.
Wenn das Wasser in dem Bache, GH, so niedrig ist,
daß es bloß durch die Oeffnung, i, ablaͤuft, so
fließt alles Wasser durch die Roͤhre, IKL,
bei M, in den Eimer, C, aus,
welcher, sobald er auf diese Weise mit Wasser gefuͤllt ist, die Schleuse, B oͤffnet, und soviel Wasser durchlaͤßt,
als der Bach in den Behaͤlter zufuͤhrt. Wenn der Bach aber anschwillt,
so daß er bei der Oeffnung 2 ausfließt, dann ist die Oeffnung bei m, nicht mehr im Stande das ganze Wasser durchzulassen;
das Wasser steigt dann in der Roͤhre, IK,
auf, und geht durch die Roͤhre,
NOP, wo es in einen anderen EimerMan hat in der Zeichnung nur den ersten Eimer dargestellt; die Lage der
uͤbrigen Eimer hinsichtlich der Roͤhren P und S laͤßt sich ohnedieß
leicht begreifen. faͤllt, und eine zweite Schleuse oͤffnet, welche, zugleich mit
der ersten, soviel Wasser durchlaͤßt, als der Bach in den Behaͤlter
bringt. Wenn das Wasser in dem Bache so sehr gestiegen ist, daß es bei der Oeffnung
3 ausfließt, so steigt es auch in der Roͤhre, IK, und geht durch die Roͤhre, QRS, wo es bei S in eine dritte Kanne
ausfließt, und eine dritte Schleuse oͤffnet: diese drei Schleusen lassen
soviel Wasser durch, als der Bach zufuͤhrt, was hier fuͤr die
groͤßte, bei Z (Fig. 8.) erfoderliche,
Wasser-Menge gelten mag. Man nehme nun an, daß das Wasser durch
Regenguͤsse immer steigt, so wird es auch zwischen dem Behaͤlter und
Z in GH steigen.
Nun war aber bereits vorher Wasser genug bei Z. Wenn nun
der Bach so anschwillt, daß das Wasser bei der Oeffnung 4 ausfließt, so wird es auch
in den senkrechten Roͤhren, NS, PT, RU, MP und S, steigen; auf
welchen die weiten hohlen Cylinder, T, U, V, aufgesezt sind, welche
die Schwimmer, W, X und Y, enthalten. Das Wasser steigt zuerst zu dem Schwimmer,
W, hinauf, hebt diesen, und schließt die Klappe bei
L. Das in dem Eimer, C,
enthaltene Wasser fließt dann bei der kleinen Oeffnung an dem Boden aus, und das
Gewicht, F, schließt die Schleuse, B, welche soviel Wasser in dem Behaͤlter
zuruͤk haͤlt, als in dem Bache unterhalb mehr geworden ist. Wenn das
Wasser in dem Bache so hoch steigt, daß es bei 5 ausfließt, so steigt es gleichfalls
in den Roͤhren, bis es den Schwimmer, X, hebt,
der eine zweite Schleuse schließt. Und wenn das Wasser endlich in dem Bache so sehr
steigt, daß es bei P, ausfließt, so hebt es den
Schwimmer, Y, und schließt die dritte oder lezte
Schleuse: immer unter der Voraussezung, daß unten bei Z
Wasser genug ist. Wenn nun das Wasser nieder zu fallen beginnt, und folglich auch in
GH, faͤllt, und keines mehr bei der
Oeffnung 6 ausfließt, so faͤllt das Wasser so weit in den Roͤhren, daß
der Schwimmer, Y, niedersinkt; und eine Schleuse
geoͤffnet wird; wenn es bei der Oeffnung 5 nicht mehr ausfließt, so
faͤllt der Schwimmer, X, und es oͤffnet sich die
zweite Schleuse, und wenn es bei 4 nicht mehr ausfließt, oͤffnet sich die
dritte Schleuse, welche, mit den beiden vorigen, all das Wasser durchlaͤßt,
welches der Behaͤlter dann von dem Bache erhaͤlt. Sollte der Bach
fortfahren zu fallen, so daß kein Wasser mehr bei 3 ausfließt, so hoͤrt das
Wasser auf, auch durch QR zu fließen, und eine
Schleuse schließt sich; sollte das Wasser unter die Oeffnung 2 fallen, so
hoͤrt es auf auch durch die Roͤhre, NO, zu fließen, und es schließt sich die zweite Schleuse, und liegt der
Bach endlich ganz troken, schließt sich auch die dritte oder lezte Schleuse. Man
kann soviel Schleusen anbringen, als man noͤthig findet, und auf diese Weise
wird immer soviel Wasser in dem Bache nach Z, hinab
fließen, als wenn kein Behaͤlter angebracht waͤre, ausser zur Zeit des
Ueberwassers, wo alles Wasser, welches man bei Z, nicht
braucht, in dem Behaͤlter zuruͤk behalten wird. Außer dem, daß die
ungeheuere Menge Wassers, die man waͤhrend der Regen erhalten kann, auf diese
Weise erspart wird, erspart man auch die Kosten einer Wasserleitung um den
Wasserbehaͤlter; es ist auch kein Seiten-Graben (bye-wash) hier noͤthig, indem die
Hauptschleuse, welche die Hoͤhe des Wassers in dem Beken, A, regulirt, noͤthigen Falles auch als
Wasserschleuse dienen kann. Wo man irgend eine bestimmte Wassermenge aus dem
Wasserbehaͤlter noͤthig hat, darf man nur eine Oeffnung von
gehoͤriger Groͤße an dem Beken anbringen; denn da das Wasser in
demselben immer auf gleicher Hoͤhe steht, wird man immer denselben Zufluß
erhalten.
Die einfache Wetter-Schleuse.
Diese Vorrichtung laͤßt sich unter anderen dort anwenden, wo man zu jeder Zeit
an einem in der Lage von Z befindlichem Werke eine
gleiche Wasser-Menge erhalten will; wo der Wasser-Behaͤlter in
großer Entfernung von diesem Werke gelegen ist, und wo es entweder zu unbequem oder
zu kostspielig waͤre, eine Roͤhre zwischen beiden, wie in Fig. 1,
anzubringen.
Fig. 10.
zeigt diese Vorrichtung, und die Erklaͤrung der vorigen Figur ist auch auf
diese anwendbar, nur daß hier der volle Eimer, C, die
Schleuse, B, schließt, statt daß er sie in der vorigen
Figur, wenn er gefuͤllt ist, oͤffnet.
Wenn bei sehr trokenem Wetter alle Baͤchelchen zwischen dem Behaͤlter
und der Muͤhle troken liegen, muͤssen alle Schleusen an dem ersteren
geoͤffnet werden, um die Muͤhle mit der gehoͤrigen Menge
Wassers zu versehen; sobald aber etwas Wasser zufließt, und bei der Oeffnung I in
den Eimer, C, rinnt, schließt sich eine Schleuse des
Behaͤlters; und waͤchst das Wasser noch weiter, so daß es bei der
Oeffnung 2 durch die Roͤhre, NO ausfließt,
so schließt sich die zweite Schleuse; und endlich, wo das Wasser noch
fortwaͤchst, so daß es bei der Oeffnung 3 ausfließt, die dritte oder lezte,
indem der Bach jezt an und fuͤr sich genug Wasser hat. So wie das Wasser
wieder faͤllt, oͤffnen sich, die Schleusen wieder eine nach der
anderen, so daß immer gleichviel Wasser zufließt.
Es ist aber in diesem Falle noͤthig, einen kleinen Wasserbehaͤlter in
der Naͤhe der Muͤhle anzubringen, um das Wasser aufzusammeln, das bei
der Nacht, oder waͤhrend das Werk stilt steht, zugefuͤhrt wird; und
dieser ist dann ein vollkommener Ersaz fuͤr die lezte Vorrichtung, Fig. 9, auf
dieser Tafel. Der Zwek desselben ist indessen etwas verschieden. Bei Gelegenheit,
als ich eine Wasserleitung um den Fuß einiger Huͤgel fuͤhrte, um das
Wasser aufzusammeln, und in einen, in bedeutender Entfernung davon gelegenen,
Behaͤlter zu leiten, bemerkte ich, daß es zu kostbar seyn wuͤrde, die
Wasserleitung so weit zu graben, daß alles waͤhrend starker
Regenguͤsse niederfallende Wasser dahin geleitet werden koͤnnte; ich
dachte mir daher, daß, wenn ein Theil dieses uͤberfluͤssigen Wassers
zuruͤkgehalten und nach dem Regen, nach und nach abgeleitet werden
koͤnnte, eine kleinere, und folglich wohlfeilere, Wasserleitung eben so gut
dienen wuͤrde, und machte an einem schiklichen Orte einen kleinen
Behaͤlter, und brachte diese Schleuse an, die waͤhrend des
Ueberwassers sich schließt, und, wenn das Wasser faͤllt, sich wieder
oͤffnet. Diese Vorrichtung entsprach meiner Erwartung vollkommen, und so
entstanden alle diese Wetter-Schleusen.