Titel: | Untersuchungen über die Ursachen der Unzuverlässigkeit und Unsicherheit der gewöhnlichen Speisungsapparate für Dampffessel, von Dr. Ernst Alban. |
Autor: | Dr. Ernst Alban [GND] |
Fundstelle: | Band 29, Jahrgang 1828, Nr. XCII., S. 322 |
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XCII.
Untersuchungen uͤber die Ursachen der
Unzuverlaͤssigkeit und Unsicherheit der gewoͤhnlichen Speisungsapparate
fuͤr Dampffessel, von Dr. Ernst
Alban.
Mit Abbildungen auf Tab.
VII.
Alban's Untersuchungen uͤber die Ursachen.
Es sind die Klagen uͤber die Unvollkommenheit der
bisherigen Speisungsapparate der Dampfmaschinen- und vorzuͤglich der
Hochdrukmaschinenkessel in der neuesten Zeit hie und da so laut und so manche durch
die Unzwekmaͤßigkeit der dahin dienenden Apparate entstandenen
Ungluͤksfaͤlle bekannt geworden, daß es sich wohl der Muͤhe
verlohnt, eine genaue Untersuchung und Wuͤrdigung derselben anzustellen, die
Ursachen ihrer oͤfteren Unzuverlaͤssigkeit und Unsicherheit zu
erforschen, so wie Regeln und Wege aufzusuchen, wonach jene Apparate auf eine
bessere und zwekmaͤßigere Construction gebracht und ihrer Vollkommenheit
naͤher als bisher gebracht werden.
So verschiedene Wege man auch zur Erreichung dieses lezteren Zwekes eingeschlagen
hat, so kann man doch nicht sagen, daß irgend einer der Verbesserer zum Ziele
gelangt waͤre. Die Sache ist allerdings aber auch mit mehr Schwierigkeiten
verbunden, als man anfangs glauben sollte. Diese Schwierigkeiten scheinen mir
indessen dadurch, daß man von den bisher uͤblichen Drukpumpen immer mehr
abstrebte, eher vermehrt als vermindert worden zu seyn; denn alle Apparate, die zum
Ersaz dieser einfachen Vorrichtung erfunden worden sind, haben wo moͤglich
noch mehr Unvollkommenheiten, als eine nach einer richtigen Construction
ausgefuͤhrte Drukpumpe. Ein offenbarer Beweis fuͤr diese meine
Behauptung liegt in der so haͤufig gemachten Erfahrung, daß die meisten
derjenigen Mechaniker, die zwekmaͤßige Ersazmittel fuͤr die Drukpumpe
aufgefunden zu haben glaubten und dieselben dringend anempfahlen, endlich doch immer
zu der Anwendung der Pumpen zuruͤkzukehren sich gedrungen gefuͤhlt
haben. Einen neuen Beweis dieser Art hat uns Hr. Gurney
in London geliefert, der den in seinem Patente beschriebenen
FuͤllungsapparatMan vergl. polytechn. Journal, Bd. XXV. S.
26. wie ich selbst gesehen, schon lange wieder verworfen hat.
Man lasse mich einige dieser neueren und die Drukpumpe ersezen sollenden Apparate
naͤher betrachten, und untersuchen, in welchen Umstaͤnden das Mißlingen derselben
hauptsaͤchlich seinen Grund gefunden haben moͤge.
Alle diese Apparats sind groͤßtentheils nach einem und dem naͤmlichen
Principe gebaut worden, und man kann behaupten, daß sie im Ganzen keine anderen
wesentlichen Verschiedenheiten, als nur unbedeutende Abweichungen in der besonderen
Ausfuͤhrung und Anordnung, so wie in der Form, enthalten. Das Princip, worauf
alle diese Apparate fußten, bestand in der Anwendung einer Kammer, die abwechselnd
mit dem Kessel und mit einem Wasserreservoir, aus dem die Speisung des Kessels
bestritten werden sollte, in Verbindung gesezt wurden. Die Wirkung desselben beruhte
auf dem Umstande, daß bei Verbindung der Kammer mit dem Reservoir sich diese aus
demselben mit Wasser fuͤllte, indem lezteres theils durch seine Schwere in
dieselbe drang, theils aber auch durch die Leere hineingefordert wurde, welche bei
dem Eindringen des kaͤlteren Wassers des Reservoirs in die Kammer durch die
Verdichtung derjenigen Daͤmpfe, die bei vorhergehender Verbindung der Kammer
mit dem Kessel in dieselbe drangen, gebildet wurde; daß das auf diese Weise
gefoͤrderte Wasser aber in den Kessel abfloß, so wie die Verbindung mit dem
Reservoir unterbrochen, mit dem Kessel aber eroͤffnet wurde. Bei diesem
lezteren Umstande wurde das Wasser allein durch seine Schwere in den Kessel
getrieben, und da es durch die in die Buͤchse stroͤmenden
Daͤmpfe daran verhindert wurde, so war es noͤthig, der
Abflußoͤffnung eine nicht geringe Groͤße zu geben, so daß der Dampf
waͤhrend des Abfließens des Wassers in den Kessel zugleich Raum hatte, neben
demselben in die Kammer zu treten, und den von Wasser leer gewordenen Raum zu
fuͤllen. Jedem Physiker wird es einleuchten, daß der leztere Theil der
Function eines solchen Fuͤllungsapparats mit einem gewissen Zeitaufwande
verbunden seyn mußte, indem die bei Eroͤffnung der Communication der Kammer
mit dem Kessel zuerst in diese dringenden Daͤmpfe das Wasser und die
Waͤnde der Kammer auf ihre eigene Temperatur zu heben hatten, ehe ihr
gewaltsames Einstroͤmen in die Kammer so vermindert wurde, daß das Wasser
ruhig, in den Kessel abfließen konnte.Hr. Gurney leitet an seiner patentirten
Speisevorrichtung in dem Momente, wo das Wasser der Kammer in den Kessel
abfließen soll, durch ein Nebenrohr zugleich Dampf in den oberen Theil der
Kammer. Er verhuͤtet dadurch die Stoͤrung, die das
Einstroͤmen der Daͤmpfe von unten durch die
Wasserabflußoͤffnung in die Kammer verursacht, das Wasser kann daher
ungehindert und ohne Zeitverlust in den Kessel abfließen. Man lese
hieruͤber nach: polytechnisches Journal a. a. O.
Manche dieser Apparate waren so eingerichtet, daß sie den Kessel nur immer bis zur
gesezlichen Hoͤhe fuͤllten, indem die Kammer in solcher Stellung gegen den
Wasserspiegel des Kessels sich befand, daß der Abfluß ihres Wassers durch den zu
hohen Stand desselben im Kessel verhindert wurde; oder indem das Abflußrohr der
Kammer gerade in der regelmaͤßigen Wasserlinie des Kessels lag, wo denn bei
zu hohem Stande des Wassers kein Dampf in die Kammer dringen, folglich den Raum
nicht fuͤllen konnte, den das Wasser bei seinem Abfließen aus derselben
zuruͤklaͤßt. Dieses wurde dann wie durch ein Vacuum in der
Buͤchse festgehalten.
Das Schließen und Oeffnen der Verbindungscanaͤle der Kammer mit dem Reservoir
und dem Kessel geschah gewoͤhnlich durch Haͤhne. Man vergleiche hier
Fig. I.
auf Tab. VII.; a, ist daselbst die Kammer, b, das Wasserreservoir, c,
der Hahn an dem Verbindungsrohre, g, g, zwischen dem
Reservoir, b, und der Kammer, d. Beide Haͤhne werden vermittelst der Hebel, e, und, f, gedreht, die
durch die gemeinschaftliche Stange, g, bewegt werden, so
daß wenn der eine geoͤffnet ist, der andere seinen Canal abschließt, und
umgekehrt. Bei manchem Apparate bestand das Ganze nur aus einem einzigen Hahne, der
die Kammer in seinem Koͤrper enthielt, und mit seiner einzigen
Seitenmuͤndung abwechselnd bald vor eine mit dem Wasserreservoir
communicirende Oeffnung, bald vor eine andere in den Kessel fuͤhrende seiner
Buͤchse gedreht wurde. Solchen Hahn habe ich in Tab. VII. Fig. II. im
perpendiculaͤren Laͤngs- und Fig. 3. im
perpendiculaͤren Querdurchschnitt vorgestellt. In beiden Figuren bezeichnen
gleiche Buchstaben gleiche Gegenstaͤnde. A, ist
das Reservoir, b, die Verbindungsroͤhre zwischen
Reservoir und Hahn, C, der Hahn, a, Huͤlse desselben mit zwei einander gegenuͤberstehenden
Oeffnungen, b, und, c, von
welchem, b, zum Reservoir und, c, ins Verbindungsrohr mit dem Kessel fuͤhrt. d, einzige Seitenoͤffnung im Hahn, o, Kammer im Hahn. Die Oeffnung, d, tritt bei der Steurung des Hahns bald vor, b, bald vor, c. Hr. Henschel in KasselMan vergl. Gilbert's Annalen der Physik. Jahrg.
1819. Stuͤk 4. Seite 410. hat eine flache Buͤchse versucht, welche durch Steurung wechselsweise
vom Kessel abgeschnitten und mit Wasser gefuͤllt, und dann wieder mit
demselben in Verbindung gebracht wird, und ihm bis zum gemeinschaftlichen Niveau
gerade nur das Fehlende an Wasser ersezt. Er sagt aber nicht, ob seine
Buͤchse selbst sich drehe, was mir wahrscheinlich ist, und weshalb ich diesen
Apparat hier besonders auffuͤhre.
Solche Buͤchse koͤnnte ungefaͤhr wie in Fig. V. Tab. VII.
construirt werden. A, ist die Buͤchse, a, die Kammer derselben. Sie dreht sich an den Zapfen,
b, und, c, luft-
und dampfdicht zwischen den Platten, B, und, C, die durch Schrauben an einander gehalten werden, und wird von der
Maschine aus an einem Hebel, d, oder gezahnten Bogen in
Bewegung gesezt. Die Buͤchse enthaͤlt zwei einander gegenuͤber
liegende Oeffnungen, e, und, f, und in den Platten, B, und, C, (d.h. in jeder) eine gleiche Oeffnung, g, und h, wovon die in, B, durch ein Rohr mit dem Reservoir, die in, C, mit dem Kessel communicirt. Beide Oeffnungen, g, und, h, liegen entweder
90 oder 180° uͤber einander verruͤkt. Dreht sich, e, vor, g, so fließt das
Wasser des Reservoirs in die Buͤchse, wendet sich, h, darauf vor, f, so stroͤmt es in den
Kessel. Da wo die Oeffnung, g, und, h, um 90 Grad uͤber einander verschoben sind,
macht die Buͤchse nur ein Viertel Hin- und Herwendung, bei 90 Grad
aber muß sie einen halben Kreis beschreiben. Man kann dieselbe auch in einem ganzen
Kreise umlaufen lassen.
Die Schwierigkeiten in der Anwendung dieser Fuͤllungsapparate und die
Hauptursachen ihres Mißlingens scheinen mir in folgenden zwei Umstaͤnden zu
liegen.
1) Die Haͤhne werden durch die stete Einwirkung des Wassers darauf und bei der
ewigen Bewegung, worin sie sich befinden, bald verdorben. Die allgemeine Erfahrung
bestaͤtigt dieß schon, indem es allen Mechanikern bekannt ist, daß
Wasserhaͤhne immer bald ihre Dichtigkeit verlieren und mehr oder weniger
unbrauchbar werden, selbst wenn sie selten bewegt werden. Der Grund dieser
Erscheinung ist wohl in folgenden Umstaͤnden zu suchen.
a) Wasserhaͤhne, die bestaͤndig in
Bewegung sind, halten nicht gut Fett, da dieses sich bald in dem Wasser verschmiert,
und wegen seiner geringeren Schwere in demselben aufsteigt, oft aber auch wirklich
chemisch aufgeloͤset wird, wenn das Wasser saure oder alkalische und erdige
Bestandtheile enthaͤlt. Sie verlieren dann ihre Schluͤpfrigkeit,
werden troken und rauh und schleifen sich schnell aus, vorzuͤglich wenn der
Druk der durch sie stroͤmenden oder abgeschnittenen Fluͤssigkeiten sie
mehr gegen die eine oder andere Wand ihrer Buͤchse drangt.
b) Es sezen sich nach und nach erdige Bestandtheile des
Wassers an dieselben ab, erschweren ihren Gang, schmirgeln Schrammen und Furchen
darin, und machen, daß bei dem ungleichen Seitendruke der Fluͤssigkeiten
darauf, sie sich schnell schief ausarbeiten und undicht werden. So wie das Wasser
aber zwischen selbige und ihre Huͤlse dringt, wird das Uebel dadurch
vergroͤßert, daß sich die erdigen Bestandtheile nun foͤrmlich
einfiltriren und allenthalben zwischen Hahn und Huͤlse kommen.
c) Finden sich saure Bestandtheile im Wasser, die das
Metall der Haͤhne und ihrer Huͤlse angreifen, so wird die
Oberflaͤche beider bald zerstoͤrt, wird rauh und uneben, und beruͤhrt sich nicht
gehoͤrig dicht mehr.
2) Die Haͤhne sind bei der abwechselnden Beruͤhrung, worin sie bald mit
dem heißen Dampfe, bald mit dem kaͤlteren Wasser kommen, einem zu großen
Wechsel der Temperatur ausgesezt, wobei die Metalle, woraus sie gebildet sind, sehr
leiden. Die durch diese stete bewirkte abwechselnde Zusammenziehung und Ausdehnung
des Hahns und seiner Huͤlfe macht, daß er in einem Augenblike zu tief in
leztere dringt, in dem anderen wieder sich festklemmt. Seine Reibung ist daher stets
veraͤndert, in einem Augenblike zu stark und zerstoͤrend, in dem
anderen wieder zu gering, so daß er loker und dadurch das Eindringen des Wassers mit
seinen schaͤdlichen Beigemengen und Gemischen zwischen ihm und der
Huͤlse befoͤrdert wird. Ist aber in dem Augenblike seines Schlotterns
lezterer Umstand eingetreten, so wird die im naͤchsten Momente entstehende
Klemmung um so groͤßer und zerstoͤrender. Die Unannehmlichkeit und
Schaͤdlichkeit eines solchen Temperaturwechsels an den Haͤhnen tritt
aber da vorzuͤglich hervor, wo die Daͤmpfe im Kessel oder Generator
einen hoͤheren Hizegrad besizen, wie dieß bei den gewoͤhnlichen
Hochdrukmaschinen der Fall ist, ganz unmoͤglich wird die Anwendung der
Haͤhne da, wo dieser Grad bis zu einer solchen Hohe steigt, wie ich ihn in
meiner Maschine anwende. Die Hize macht hier die Haͤhne gleich so
feststekend, daß keine Gewalt sie zu bewegen vermag. Bei einer dennoch forcirten
Drehung derselben cohaͤriren die Metalle des Hahnes und seiner Huͤlse
augenbliklich so, daß beide in wenig Augenbliken voͤllig unbrauchbar gemacht
sind. Alles Fett verschwindet um so schneller, je groͤßer die Hize ist, und
saure und erdige Bestandtheile wirken um so kraͤftiger und zernichtender ein,
je trokener und heißer die reibenden Flaͤchen sind, mit denen sie in
Beruͤhrung kommen.Ein Hahn ist allemal ein trauriges Werkzeug bei einer Hochdrukmaschine, bei
Maschinen mit sehr hohem Druke ist er gar nicht zu gebrauchen. Schon die
geringsten Abstufungen in der Temperatur der wirkenden Daͤmpfe
veraͤndern seinen Stand in der Huͤlse und dadurch seinen Gang.
Bald arbeitet er zu fest, bald zu loker. Wird er nun noch obenein durch
steife. Buͤgel mit Schrauben in seiner Huͤlse erhalten, bei
welcher Einrichtung zu wenig Nachgiebigkeit herrscht, so ist sein Verderben
unvermeidlich. Ich habe unendlich viele Versuche gemacht, die Haͤhne
zu einer Dampfmaschinensteurung zwekmaͤßig zu verbessern, indessen
ohne allen Erfolg, und ein Gluͤk fuͤr mich, daß mich meine
Versuche bald auf die Ursachen der dabei obwaltenden Schwierigkeiten und zu
der Einsicht ihrer Unbesiegbarkeit fuͤhrten.Bei der Veraͤnderlichkeit des Standes eines Hahns in seiner
Huͤlse muß er stets aus dem Grunde an seiner Dampfdichtheit
verlieren, daß die bei seiner Verfertigung im kalten Zustande auf einander
geschliffenen Stellen bei seiner Erhizung nie zusammentreffen. Dazu kommt
dann noch der schaͤdliche Seitendruk auf denselben durch die
Daͤmpfe, die ihn mit zerstoͤrender Gewalt gegen die
entgegengesezte Seite seiner Huͤlse draͤngen,
hier im Vereine mit ihrer Hize alles Fett vertreiben, die Reibung zu einer
schaͤdlichen Hoͤhe heben und ihm und der Huͤlse dadurch
bald eine nachtheilige (ovale) Form geben.
Diese Schwierigkeiten sind, wie leicht einzusehen, da um so auffallender, wo die
Groͤße der Haͤhne den Umfang ihrer reibenden Flaͤchen vermehrt.
Dieserhalb haben diejenigen Haͤhne, deren Koͤrper selbst die Kammer
enthaͤlt, noch bis jezt am wenigsten den Hoffnungen entsprechen wollen, die
mancher Mechaniker in Hinsicht ihrer Anwendbarkeit und ihres gluͤklichen
Erfolges gehegt.
Nach meiner Ansicht werden diese Apparate vielleicht nur dadurch brauchbar gemacht
werden koͤnnen, daß man statt der Haͤhne Ventile nimmt, und diese
durch eine zwekmaͤßige Steurung zum abwechselnden Schluß der Communication
zwischen Reservoir und Kammer und dieser und dem Kessel in Bewegung sezt. Doch kann
ich diese Meinung, wie ich durch mein Vielleicht ausgedruͤkt, auch nur
muthmaßlich stellen, indem mir die Erfahrung daruͤber gaͤnzlich fehlt.
Vor Anstellung der gehoͤrigen Versuche duͤrfte ich immer geneigt
bleiben, den bisher uͤblichen Drukpumpen vor allen eben aufgefuͤhrten
Apparaten den Vorzug zu geben,Wenn Hr. v. Baader (in seinen Bemerkungen
uͤber Hrn. v. Reichenbach's Dampfmaschine
etc., S. 8 in der Note; ferner im polyt. Journ. B. XV. S. 142 ebenfalls in der Note)
uͤberhaupt gegen die Anwendung der Drukpumpen eifert, und in ihrer
nothwendigen Anwendung bei Hochdrukmaschinen einen Grund gegen deren
Gebrauch wegen der dadurch erhoͤhten Gefaͤhrlichkeit sucht,
dagegen die Sicherheit und Zuverlaͤssigkeit des gewoͤhnlichen
Fuͤllrohres bei Watt'schen Kesseln so sehr
preiset, so hat er wohl vergessen, daß fast bei allen Maschinen mit niederem
Druke dieses Wasser zu der Hoͤhe des Fuͤllrohres hinauf durch
eine Pumpe gehoben wird, die doch so gut, wie jede Drukpumpe in Unordnung
kommen kann, ja in den meisten Faͤllen aber auch eine Drukpumpe
ist. wenn man gleich nicht in Abrede stellen darf, daß der zu ihrer Betreibung
noͤthige bedeutende Kraftaufwand ein Nachtheil ist, der jenen abgeht, und die
Anwendung des Princips der lezteren dringend empfiehlt, sobald die dabei
vorkommenden practischen Schwierigkeiten gehoben worden sind. Indem ich diejenige
Verbesserung, die ich zur zwekmaͤßigeren Ausfuͤhrung dieses Principes
erdacht habe, am Ende dieser Betrachtung zu beschreiben mir vorbehalte, will ich
zuvor noch einige der Ursachen anfuͤhren, die die Wirkung der bisherigen
Drukpumpen unsicher und unzuverlaͤssig machen, und dabei zugleich einige
Fingerzeige fuͤr die richtige Construction derselben geben.
Zu jenen Ursachen rechne ich theils solche, die in einer fehlerhaften Construction
der Pumpen begruͤndet sind, theils solche, welche in anderen mit der
Anwendung der Drukpumpe zufaͤllig und nicht zufaͤllig verbundenen
Umstaͤnden liegen. Zu ersteren gehoͤren vorzuͤglich: deren Stiefel und
Cylinder; wenn erstere z.B. nicht gleichmaͤßig und genau abgedreht und polirt
sind, wenn durch unvorsichtige Behandlung Gruben darin geschlagen oder gestoßen,
oder durch spize und schneidende Instrumente Eindruͤke mit scharfen
Raͤndern oder einem sogenannten Grad darin gemacht sind. Solche Gruben und
scharfe Eindruͤke machen den Gang derselben theils unmittelbar, theils aber
auch mittelbar undicht dadurch, daß sie die Liederung zerstoͤren. Das
Naͤmliche gilt von den Cylindern und Kolben; wenn erstere z.B. nicht genau
gebohrt oder polirt oder auf irgend eine Weise verlezt sind; wenn die Liederung der
Kolben schlecht angeordnet ist, z.B. sich abstreifen kann. Um die leztere immer
fleißig nachsehen und verbessern zu koͤnnen, ist es noͤthig, die
Kolben so einzurichten, daß man sie schnell und mit wenig Muͤhe aus dem
Cylinder heben kann, daß sie wo moͤglich an der Zugstange, oder an den sie in
Bewegung sezenden Organen durch Keile befestigt werden, die leicht geloͤset
werden koͤnnen. Sind die Staͤmpel, Cylinder und Kolben durch langen
Gebrauch verdorben, ausgeschliffen und riefligt, so muß man sie bei Zeiten mit neuen
besseren vertauschen. Staͤmpel fabricire man von solchen Metallen, die nicht
rosten, z.B. von Glokengut, Kupfer, (dieß ist besser) groͤßere aber
uͤberziehe man mit Kupfer oder Messing. Auch Cylinder sollten nie von
Gußeisen oder einem leicht rostenden Metalle gebaut werden. Ueberhaupt wird es gut
seyn, alle Theile einer Drukpumpe von nicht rostenden Metallen zu construiren. Was
das Verhaͤltniß des Durchmessers zur Hubhoͤhe eines Staͤmpels
oder Kolbens betrifft, so scheint es am zwekmaͤßigsten fuͤr die Praxis
zu seyn, dasselbe auf 1 zu 4 oder gar 1 zu 6 festzustellen. Man hat bei demselben
Verhaͤltnisse weniger Reibung und braucht nicht zu große
Stopfbuͤchsen, kann diese daher leicht und mit weniger Dichtungsmaterial im
guten dichten Zustande erhalten.
2) Ein fehlerhafter Bau der Stopfbuͤchsen fuͤr die Staͤmpel.
Diese sind gewoͤhnlich zu weit, und die Staͤmpel arbeiten nicht
fleißig genug darin. Wegen ersteren Fehlers ist die Liederung selten fest genug
zusammen gepreßt, bleibt zu loker und schwammig, und laͤßt Luft durch.
Lezterer Umstand ist haͤufig Ursache, daß die Staͤmpel, wenn die
Liederung einmahl nicht recht gleich eingelegt ist, schief arbeiten, und mehr nach
einer oder der anderen Seite gegen das Metall des Schlußpfropfens drangen und sich
ungleich wegschleifen. Wendet man Lederringe zur Dichtung an, so ist es durchaus
noͤthig, zwei derselben anzuwenden und sie so einzulegen, daß der eine Ring
mit seinem umgestuͤlpten Rande nach unten, der andere nach oben sieht. Diese
Anordnung verhuͤtet jedes Eindringen von Luft in den Stiefel, indem beim Hube
des Staͤmpels der obere Ring sich durch den Luftdruk an den Staͤmpel legt und
dessen Gang dichtet. Stopfbuͤchsen fuͤr Drukpumpen von 3–4 Zoll
Staͤmpeldurchmesser werden immer besser mit Hanf oder noch vortheilhafter mit
Flachs geliedert, indem kleine Lederringe, deren Leder doch immer eine nicht
unbedeutende Staͤrke haben muß, zu wenig Geschwindigkeit besizen, und sich
nicht so genau an die Staͤmpel anlegen als Flachs. Dieser hat bei kleinen
Drukpumpen unverkennbare Vortheile. Er verbindet Glaͤtte und Sanftheit der
Oberflaͤche mit großer Feinheit und Biegsamkeit der Faser. Seine Fasern
lassen sich daher mit geringem Druke dichter zusammen bringen, und die
Zwischenraͤume zwischen denselben sind nicht so groß, als die zwischen dem
Hanfe. Auch ist die Friction beim Flachse, im Verhaͤltnisse zu seiner
Dichtheit, geringer als beim lezteren. Unumgaͤnglich nothwendig ist es aber,
den Liederungen nur eine gewisse Dike zu geben. Ich nehme sie nie staͤrker
als 1/2 bis hoͤchstens 3/4 Zoll. Man hat dann den Vortheil, weniger Hanf oder
Flachs zu gebrauchen, druker preßt sich fester um den Staͤmpel, und dichtet
ihn bei einer geringen Hoͤhe der Liederung schon hinreichend. Selten habe ich
diese Hoͤhe uͤber 1 bis 1 1/2 Zoll einzurichten noͤthig gehabt,
selbst bei Anwendung eines Drukes von 2000 bis 3000 Pfund auf den Quadratzoll.
– Die Schlußpfropfen der Stopfbuͤchse sollten bei kupfernen und
eisernen Staͤmpeln immer von Glokengut seyn. Sie rosten und verderben die
Liederung dann nicht. Zwekmaͤßig ist es auch, den Grund der
Stopfbuͤchse etwas kegelfoͤrmig nach dem Staͤmpel hin
auszudrehen. Die Liederung drangt sich dadurch fester um denselben. Dieses Verfahren
kann man auch mit Vortheil an der unteren Flaͤche der Schlußpfropfen
beobachten. Man vergleiche mit dem eben Gesagten die Zeichnung der Drukpumpe auf der
ersten Kupfertafel.
3) Ein dritter Fehler in der Construction ist die haͤufig zu beobachtende
unrichtige Stellung der in die Ventilbuͤchse fuͤhrenden
Seitenroͤhre der Staͤmpeldrukpumpen. Diese Roͤhre sieht man
naͤmlich nicht selten, ja ich mochte wohl sagen, gewoͤhnlich an dem
unteren Ende des Stiefels, sie bringt in dieser Stellung aber den großen Nachtheil,
daß etwa in den Stiefel gedrungene Luft aus demselben nicht gut wieder entweichen
kann, und das gehoͤrige Saugen der Pumpe verhindert. Ist diese Luft durch die
Saugroͤhre oder irgend eine Undichtheit in den unteren Zusammensezungen der
Pumpe in selbige gedrungen, die Arbeit des Staͤmpels dabei aber
gehoͤrig luftdicht, so wird die Pumpe gewoͤhnlich ganz
unthaͤtig, und man muß, um das nicht allemahl leicht zu entdekende Uebel zu
heben, gewoͤhnlich Staͤmpel und Liederung loͤsen, um die Luft
oben auszulassen. Gellen duͤrfte bei des ersten Ingangsezung solcher
fehlerhaft construirten Pumpen dieses Uebel ausbleiben, da in einem solchen Zeitpuncte gewoͤhnlich
alle Theile derselben voll Luft sind. Eine Abhuͤlfe desselben bringt dann
aber immer Zeitverlust. Zwar hat man hie und da gleich unter der Stopfbuͤchse
Haͤhne angebracht, um die Luft herauslassen zu koͤnnen, wozu aber
diese Kuͤnstelei, da man so leicht durch eine bessere Einrichtung der Pumpe
selbst helfen kann. Am besten wird diese Huͤlfe geleistet durch diejenige
Stellung jener Seitenroͤhre, wonach man sie gleich unter der
Stopfbuͤchse des Staͤmpels anbringt. Bei dieser Einrichtung geht
eingedrungene Luft mit dem Wasser in die Ventilbuͤchse und durch das
Drukventil in die Steigroͤhre, wo sie sogleich voͤllig
unschaͤdlich fuͤr die Pumpe wird.
Bei Kolbenpumpen laͤßt sich diese Seitenrohre leider immer nur am unteren Ende
des Cylinders anbringen, und es ist keine Vorrichtung moͤglich, dem Uebel
gruͤndlich zu steuern, ohne unnoͤthige Kuͤnsteleien anzuwenden.
Solche Kuͤnsteleien muͤssen aber durchaus vermieden werden an Organen,
die so viele Sicherheit in ihrer Wirkung gewaͤhren sollen. Am besten ist der
Sache noch geholfen, wenn man dergleichen Drukpumpen horizontal legt. Auch
Staͤmpelpumpen, denen in Ruͤksicht dieses Uebelstandes immer der
Vorzug vor Kolbendrukpumpen gebuͤhrt, arbeiten sehr gut horizontal. Ich habe
mehrere dergleichen fuͤr großen Druk mir entschiedenem Gluͤke gebaut
Die Ventile liegen hier in der Mitte des Stiefels, das Saugventil unter, das
Drukventil uͤber dem Staͤmpel. Eingesogene Luft steigt sogleich zu
lezterem auf und entweicht schnell.
4) Aber auch die Ventile sind an den gewoͤhnlichen Drukpumpen sehr
haͤufig fehlerhaft gebaut. Sie lassen nicht selten zu wenig Oeffnung
fuͤr das durch dieselben dringende Wasser. Dieß gilt vorzuͤglich von
den Saugventilen. Die Oeffnung eines solchen Ventils sollte ihrem Querschnitte nach
nie weniger Flaͤchenraum haben, als den vierten Theil dessen der
Staͤmpel oder Kolben, die Ventilstiele natuͤrlich abgezogen. Sonst
dringt das Wasser nicht schnell in die Pumpe, und es entstehen partielle Leeren in
derselben. Die Stiele der Ventile muͤssen nicht zu dik seyn, und
gehoͤrig durch Fuͤhrer geleitet werden, damit die Ventile genau in
ihren Siz einfallen, und nicht beim Eindringen des Wassers aus denselben heraus
geworfen werden. Die jezt allgemein uͤblich gewordenen Ventile mit dreiekigen
Stielen haben große Vortheile, nur sind sie schwerer, als die gewoͤhnlichen
und klemmen sich leicht fest, wenn Unreinigkeiten zwischen die Kanten des Stiels und
den Canal kommen, worin er arbeitet. Daher sollten diese nicht zu genau in dem
Canale gehen, sondern etwas Spielraum haben. Es ist genug, wenn der Stiel nur soviel
Fuͤhrung gibt, daß das Ventil beim Niederfallen seinen Siz nicht verfehlt. Um
Oeffnung genug fuͤr den Durchtritt des Wassers zu gewinnen, ist es gut, wenn man den Stielen
beinahe dem Durchmesser des Staͤmpels oder Kolbens gibt, und die drei
Flaͤchen derselben etwas aushoͤhlt. Auch sollte man ihre Kanten nie zu
scharf machen, da sie sich in diesem Falle leichter wegarbeiten und den Stiel
schlottrig machen. Die dichtende Flaͤche des Ventils braucht nur schmal zu
seyn, 1/6 Zoll des Kegeldurchmessers, diese Breite ist fuͤr alle
Faͤlle, selbst bei dem staͤrksten Druke hinreichend. Sie muß dann aber
konisch genug seyn, um sich nicht zu stark in ihren Siz einzudruͤken und so
festzuklemmen. Ich empfehle, diese Flaͤche in einem Winkel von 45 Graden
gegen die Are des Ventils zu stellen.Hr. Perkins nimmt die dichtende Flaͤche
aͤußerst schmal und den Siz fast ganz scharf, und gewiß nicht mit
Unrecht. Nur muͤssen beide bei sehr hohem Druke dann von sehr harten
Metallen gearbeitet werden, damit sie sich nicht zu schnell abnuzen und
ausarbeiten.
Gewoͤhnlich macht man die Stiele auch zu kurz. Ihre Laͤnge muß nie
unter die dreifache des Stieldurchmessers kommen, wenn man vor Aufsezungen des
Ventils und Einklemmung des Stiels sicher seyn will. Haͤufig habe ich aber
auch gesehen, daß der ringfoͤrmige Raum zwischen den Raͤndern des
oberen Kegels und den Wanden der Ventilbuͤchse so schmal gebaut war, daß
ersterer diese Waͤnde beim Auf- und Absteigen beinahe
beruͤhrte, folglich den Durchgang des Wassers fast ganz versperrte. Dieser
ringfoͤrmige Raum sollte nie schmaͤler seyn, als der vierte Theil des
Kegeldurchmessers.
Ventile sowohl als ihre Size und Canaͤle muͤssen immer von Messing
seyn, damit kein Rost ihre exacte Wirkung und ihren genauen Schluß stoͤren
koͤnne. Gegen alle diese Regeln wird vielfaͤltig gesuͤndigt;
daher so haͤufige Klagen uͤber die steten Unordnungen in den
Drukpumpenventilen, diesen zartesten und empfindlichsten Organen eines
Drukwerkes.
Noch muß ich zulezt in Ruͤksicht der Ventile eines Constructionsfehlers
erwaͤhnen, dessen Vermeidung die Sorge jedes Erbauers einer Drukpumpe seyn
muß. Gewoͤhnlich liegen naͤmlich die Ventile in der Pumpe so verstekt
und verpakt, daß man nur mit großer Muͤhe und nach Auseinandernahme der
wichtigsten Theile derselben zu ihnen gelangen kann. Auch sind sie selten mit einer
Vorrichtung versehen, woran man sie beim noͤthigen Nachschmirgeln fassen und
bearbeiten kann. Allen diesen Unvollkommenheiten beugt man vor, wenn man der Pumpe
diejenige Einrichtung gibt, die ich fruͤher in diesem Journale beschrieben
habe. Bei derselben kann man leicht zu den Ventilen kommen; zum Drukventil, indem
man das Steigrohr, zum Saugventil, indem man das Saugrohr abschraubt. Um die Ventile
bequem nachschmirgeln zu koͤnnen, wenn sie undicht sind, lasse ich eine
vierekige Oeffnung in
dem oberen Kegel des Ventils anbringen, in welche man einen Schluͤssel zu
diesem Zweke steken und daran das Ventil drehen kann, oder seze auf seinen Kegel
einen vierekigen Zapfen, den man mit einer Zange oder einem anderen zwekdienlichen
Instrumente fassen kann.
5) Sehr haͤufig findet man bei Drukpumpen die Saugroͤhre zu lang, auf 6
bis 10 Fuß Hohe. Meine Erfahrung hat mich belehrt, daß dieß bei
Dampfmaschinendrukpumpen zu oͤfteren Stoͤrungen Anlaß gibt,
vorzuͤglich wenn das Speisewasser erwaͤrmt wird. Die Entwiklung von
Daͤmpfen aus dem aufsteigenden Wasser, bei dem im inneren Raume der Pumpe
durch den Hub des Staͤmpels verminderten Druke, truͤbt die Leere und
das Wasser fuͤllt nicht den ganzen Raum der Pumpe. Auch ist an langen
Saugroͤhren eher eine schaͤdliche Undichtheit moͤglich, als an
kuͤrzeren, die keiner Zusammensezungen beduͤrfen. Ich bin dieserhalb
geneigt, fuͤr alle Faͤlle den Rath zu ertheilen, dem Saugrohre die
moͤglichst geringste Laͤnge und dem Wasserspiegel des Reservoirs eine
solche Hoͤhe zu geben, daß das Wasser bei Hebung des Staͤmpels oder
Kolbens schon von selbst mit einem geringen Druke in die Pumpe dringt. Hat man sehr
heißes Wasser in einen Kessel oder Generator zu foͤrdern, z.B. von
212° Fahr., so vermehre man diesen Druk durch einen hoͤheren
Wasserstand, so viel, als es die Umstaͤnde erlauben, und man wird versichert
seyn koͤnnen, daß die groͤßere Temperatur des Wassers nicht die
oͤfteren Stoͤrungen in der Arbeit der Pumpen hervorbringen wird, die
man hie und da sogar gegen die Anwendung eines heißeren Speisewassers als Beweis hat
auffuͤhren wollen.
6) Aber auch die Seiher der gewoͤhnlichen Drukpumpen habe ich
vielfaͤltig unzwekmaͤßig gefunden. Nichts nuͤzen
naͤmlich kupferne Sake mit kleinen Loͤchern, da leztere nie so klein
gearbeitet werden koͤnnen, daß sie nicht feinere Unreinigkeiten, z.B. feinen
Sand, Eisenrost, groͤberen Staub etc. durchlassen sollten. Wer wuͤßte
aber nicht, daß gerade feinere Unreinigkeiten eher und anhaltender die Ventile
unbrauchbar machen,Gewoͤhnlich wirken feine Unreinigkeiten in Drukpumpen fuͤr sehr
hohen Duk am nachtheiligsten, da sie durch den heftigen Druk der
Fluͤssigkeiten gegen die Ventile in diese stark eingedruͤkt
werden, und dann sich nicht wieder losmachen koͤnnen. als groͤbere, die der durch die Ventile gehende Wasserstrom wegen des
groͤßeren Widerstandes, den sie ihm durch ihre Ausdehnung und Form
entgegensezen, eher wieder herausspuͤlt und entfernt, zumahl da sie sich
selten so fest in die Schlußflaͤchen des Ventils einsezen, als feine, und
leztere wegen ihres wenigeren Gewichtes leichter der Stroͤmung des Wassers in
die Pumpe folgen. Selbst Haartuch, obgleich von langer Dauer im Wasser, ist selten
fein genug, um alle schaͤdlichen Koͤrper von derselben abzuhalten. Am
genuͤgendsten habe ich Seiher mit grobem Tuche versehen gefunden. Ich baue solche von duͤnnem
Kupferbleche, gebe ihnen eine halbkugliche oder Trichterform, und spanne vor die
untere Oeffnung das Tuch, indem ich es durch einen Ring, der uͤber den Rand
desselben geschoben wird, an diesen anklemme. Das Tuch haͤlt sich ziemlich
lange, auch verursacht seine oͤftere Anschaffung keine
erwaͤhnungswerthen Kosten. Damit aber genug Wasser durch das Tuch dringen
koͤnne, gebe ich der unteren Oeffnung des Seihers wenigstens den sechsfachen
Durchmesser des Staͤmpels oder Kolbens der Pumpe.
Drukpumpen, die mit zu kleinen Seihern versehen sind, oder denen sie sogar ganz
fehlen, stehen unter jedem Tadel.
Anmerkung. In der Vernachlaͤssigung guter Seiher
liegt, meines Erachtens und meinen Erfahrungen zu Folge, die Hauptursache der
meisten an Drukpumpen vorkommenden Stoͤrungen, dieserhalb kann ich nicht
genug auf dieselben aufmerksam machen, und muß sie dringend, vorzuͤglich an
Pumpen von geringerer Groͤße und subtilerem Baue, empfehlen, zumahl da ihre
Anschaffung und Erhaltung mit geringer Muͤhe, mit unbedeutenden
Schwierigkeiten, und einem sehr kleinen Kostenaufwande verbunden ist. Sollte nicht
jeder Dampfmaschinenbaumeister und Maschinenwaͤrter alle Aufmerksamkeit und
alle seine Kraͤfte darauf zu richten befugt werden koͤnnen,
vorzuͤglich da eine Vernachlaͤssigung derselben so leicht Gefahr
bringen kann? Ist die Fuͤrsorge fuͤr gute Seiher in manchen
Faͤllen nicht eben so wichtig, wie fuͤr gute Sicherheitsventile?
–
Was die uͤbrigen zufaͤlligen und nicht zufaͤlligen Ursachen
einer oͤfteren Stoͤrung in der Function der Drukpumpen betrifft, so
kann ich schneller daruͤber wegeilen, indem ich ihrer in dem Vorgehenden
schon zum Theil beigehend Erwaͤhnung gethan habe. Zu ihnen rechne ich
1) Unreinlichkeit der Arbeiter, theils derjenigen, die die Drukpumpen zusammenstellen
und aufrichten, theils derer, die dieselben nachher zu bedienen angewiesen sind.
Wenn ich behaupte, daß ich zur Ruͤge dieser Untugend der Arbeiter nie mehr
Gelegenheit als in England gefunden habe, so wird mir mancher dieß nicht glauben,
jedoch ist das Andenken an die vielen meinen Drukpumpen, vorzuͤglich nach
ihrer ersten Aufstellung, dort betroffenen Stoͤrungen noch zu lebhaft, und
die Beweise jener Untugend lagen immer dabei so klar am Tage, daß ich keine
Gegenvorstellung dagegen annehme.Der gewoͤhnliche englische Dampfmaschinenarbeiter ist
uͤberhaupt nicht fuͤr Reinlichkeit bei der Arbeit, daher weder
zur Ausfuͤhrung von Dampfmaschinen fuͤr sehr hohen Druk, wegen
der noͤthigen Genauigkeit und Zierlichkeit dabei, noch viel weniger
zum Aufstellen derselben zu gebrauchen. Schon die Einrichtung der
gewoͤhnlichen Engineerwerkstaͤtten in England ist von der Art,
daß diejenige Reinlichkeit unausfuͤhrbar ist, die der Bau und die
Aufstellung solcher Hochdrukmaschinen fordert. Wie kann doch
eine Drukpumpe gedeihen, wenn bei ihrer Aufstellung mit schmuzigen Fuͤßen
darauf herum getreten wird, wenn man sie jeder Verunreinigung durch Staub, Sand,
Saͤge-, Holz- und Feilspane Preis gibt, wenn man auf ihren
zartesten Organen mit Haͤmmern unvernuͤnftig herumschlaͤgt, die
Ventile ohne irgend einen Schuz im Kasten mit altem Eisen aufbewahrt, oder sie in
die Feilenlade wirft; wo kann man bei einer in Thaͤtigkeit sich befindenden
Pumpe ewige Stoͤrungen in ihrem Gange vermeiden, wo die
Maschinenaufwaͤrter sich in dem Wasser der Cisterne die Haͤnde
waschen, oder diese auch wohl gar zu ihrem Speinapfe machen, wenn ihr Mund von
Tabaksgauche und Porter uͤberfließt? Kurz wie kann man sich uͤber die
oͤftere Unvollkommenheit dieser Maschinen wundern, wenn man sie in Unflath
begrabt, und alles geflissentlich anwendet, was ihre Arbeit stoͤrt und ihre
Structur verdirbt? Wer hat doch je einen Apparat erfunden und aufgerichtet, der
nicht durch Nachlaͤssigkeit, Unsauberkeit und durch schmaͤhlichen
Muthwillen verdorben werden koͤnnte? Muͤssen und koͤnnen wir
dort eine Vorrichtung unvollkommen schelten und verdammen, wo man denen das Unheil
sprechen sollte, in deren Haͤnde sie gegeben ist? – Wahrlich, ich kann
nicht genug eifern uͤber die bisherige oft so schlechte und abscheuliche
Behandlung der Drukpumpen, nicht genug meine Stimme erheben uͤber die
unverzeihliche Fahrlaͤssigkeit, womit man dabei sein und seiner Mitmenschen
Leben oft auf's Spiel sezt. Sie verdient um so mehr eine beißende Ruͤge, je
weniger Anstrengung es erfordert, hier den richtigen Weg einzuschlagen und darauf
fortzuwandeln.
Aber selbst bei sonst reinlicher Behandlung der Drukpumpen kann man ihnen durch zu
wenige Beachtung des Wasserstandes in der Cisterne und der das Wasser in diese
leitende Organe in so ferne schaden, als die Cisterne, vorzuͤglich wenn sie
von Eisen ist, bei gesunkenem Wasserspiegel an ihren inneren Waͤnden
uͤber demselben leicht rostet. Der Rost vermischt sich aber nachher beim
wieder erfolgenden Steigen des Wasserstandes mit dem Wasser, loͤst sich sogar
theilweise darin auf.
2) Unreinlichkeit der Locale, worin Dampfmaschinen aufgerichtet sind und arbeiten.
Da, wo Dampfmaschinen schmuzige Geschaͤfte verrichten muͤssen, z.B. in
Cementfabriken, Glasschleifereien, Loh- und Sagemuͤhlen etc., sollte
man sie billigerweise auf's Strengste vor der unguͤnstigen Einwirkung
derselben bewahren, daher sie stets in abgesonderte reinliche Zimmer stellen,
vorzuͤglich aber ihr Speisewasser vor allen Unreinlichkeiten schuͤzen. Und dieß ist
sehr leicht zu erreichen, wenn man die Cisterne gut verschließt und recht
vollkommene Seiher anwendet, auch das Wasser fuͤr die Cisterne noch in
besonderen Filtrirapparaten behandelt, deren Anlage und Erhaltung wenig Kosten und
Anstrengung fordern.
3) Schlechtes Wasser, z.B. sehr hartes, eisenhaltiges, saures, oder viel erdige
Bestandtheile mit sich fuͤhrendes, mooriges u.s.w. Die ersteren drei Arten
eines unzwekmaͤßigen Speisewassers wirken gewoͤhnlich chemisch auf die
Ventile ein, zerfressen sie und machen ihre Oberflaͤche rauh; eisenhaltiges,
mooriges und mit erdigen Theilen gemischtes sezt aber Niederschlage in der Pumpe ab,
und verschlemmt die Ventile und Roͤhren. Das Uebelste dabei ist, daß keine
Seiher, und wenn sie auch noch so gut und genau filtriren, dagegen schuͤzen,
da die Niederschlaͤge mehr oder weniger in dem Wasser aufgeloͤst oder
so fein darin zertheilt sind, daß sie durch jedes Filtrum gehen. Vor diesem Unheile
gibt es nun freilich keine genuͤgende Schuzwehr. Man vermag dagegen nichts
als durch eine stets gespannte Aufsicht auf die Pumpen, so wie durch oͤfteres
Reinigen derselben so gut zu helfen, als es die Umstaͤnde erlauben. Kann man
indessen auf irgend eine Weise reineres Wasser gewinnen, und sollte seine
Anschaffung selbst mit bedeutenden Kosten verbunden seyn, so ist jedem zu rathen,
daß er diese nicht spare, und uͤberhaupt kein Mittel scheue, darin zu einem
besseren Ziele zu gelangen. Oft hilft das Filtriren des Wassers durch feinen
Sand,Die Hollaͤnder filtriren fuͤr ihre Papiermuͤhlen das
moorige Wasser der Canaͤle ihres Vaterlandes in großen Kisten durch
Kies und Sand, und erhalten es dadurch sehr klar und gereinigt. oft kann man aber auch Regenwasser auffangen. Hat man hinreichend
Kuͤhlwasser bei Anlage von Dampfmaschinen zu Gebot, so wird es gerathen seyn,
die gewirkt habenden Daͤmpfe in Roͤhren zu verdichten und wieder zur
Pumpe zuruͤkzufuͤhren.
4) Eindringen von Luft in die Pumpen, entweder durch Undichtheiten an dem Saugrohre,
oder dem Koͤrper der Pumpe, der Ventilbuͤchse und dem
Communicationsrohre zwischen beiden, oder der Stopfbuͤchse des
Staͤmpels, oder der Liederung des Kolbens, so wie durch zu niedrigen
Wasserstand in der Cisterne, so daß das Saugrohr Luft schoͤpft, oder endlich
durch eine schlechte Hemmungsmethode. Von allen diesen Umstaͤnden habe ich
indessen schon beilaͤufig geredet, das Naͤmliche gilt von der
5) Anwendung von heißem Speisewasser fuͤr Dampfkessel, dessen nachteilige
Wirkung auf das durch die Pumpe zu bildende Vacuum, so wie die Ursache dieser
Wirkung ich hinlaͤnglich auseinandergesezt habe.
Es bleibt nun noch uͤbrig, meinem Versprechen gemaͤß diejenige
Vorrichtung zu beschreiben, die ich als Speiseapparat fuͤr einen Dampfkessel
und vorzuͤglich fuͤr einen Hochdrukmaschinenkessel sowohl mit weniger
hohem, als sehr hoch gesteigertem Druke empfehlen moͤchte. Obgleich er so
gut, wie eine Drukpumpe, alle die Maͤngel in sich schließt, die
gewoͤhnliche Kegelventile mit sich fuͤhren, so mochte er fuͤr
Dampfmaschinen mit sehr hohem Druke doch in so ferne von großem Werthe seyn, als er
einen geringen Kraftaufwand erfordert, um in Thaͤtigkeit gesezt zu werden,
zugleich aber auch bei Gewaͤhrung der Vortheile der zuerst beschriebenen
Fuͤllapparate, frei von den bei ihnen geruͤgten Fehlern ist.
Tab. VII. Fig.
IV. A, ist eine starke kupferne oder
gußeiserne Kammer. Sie ist mit ihrem Kranze, a, a, neben
oder auf einem Generator, der Daͤmpfe von sehr hohem Druke entwikelt,
befestiget. In dem Boden derselben ist der messingene Ventilsiz, B, dampfoicht eingeschroben. Er verlaͤngert sich
nach unten in das Rohr, b, das in den Generator
fuͤhrt, und hat auf seiner oberen in die Kammer hineinsehenden Flaͤche
einen Buͤgel, c, der in der Mitte mit einer
Oeffnung fuͤr den Ventilstiel versehen ist, und diesem zur Leitung dient. d, ist der Ventilstiel mit dem kegelfoͤrmigen
Ventil, C, an seinem unteren Ende, das in dem Size
dampfdicht eingeschmirgelt ist.
In die Deke, e, der Kammer ist ein zweiter messingener
Ventilsiz, f, von oben eingeschroben. Dieser
enthaͤlt das Ventil, D, mit seinem starken
Stiele, g. Das Ventil, D,
und sein Stiel, g, sind durchbohrt von dem Ventilstiels,
d, des unteren Ventils, und zwar so, daß dieser aus
dem oberen Ende des Stieles, g, hervorragt, und hier
durch eine Stopfbuͤchse, h, gedichtet wird. Auf
dem Ventilsize, f, ist eine Cisterne, E, von Kupfer angeloͤthet, die durch das Rohr,
F, fortwaͤhrend mit dem Speisewasser versorgt
wird. Die Cisterne ist genau durch den Dekel, K,
verschlossen. Diesen Dekel durchbohre der Ventilstiel, g, mit seiner Stopfbuͤchse, h. Leztere
gleitet in einer Art Canal, i, des Dekels, der ihm
zugleich die Leitung gibt. An der Cisterne ist der Traͤger, I, fuͤr die beiden Ventilhebel, m, und, n, angeschroben.
Beide Ventilhebel sind in demselben eingelenkt. Der oberste Hebel, m, ist durch zwei Stangen, wovon in der Zeichnung nur
die eine, o, sichtbar ist, mit der Stopfbuͤchse,
h, des Ventils, D, der
Hebel, n, aber durch ein Gelenk mit einer Huͤlse,
worin der aus der Stopfbuͤchse hervorragende Stiel des Ventils, c, durch einen Keil befestigt ist, verbunden. Bei einer
Luͤftung des Hebels, m, wird das Ventil, D, beim Aufsteigen des Hebels, n, aber das Ventil, C, gehoben. Beide
Ventilhebel sind bei, p, und, q, mit so vielem Gewichte belastet, daß den von unten gegen die Ventile
wirkenden Daͤmpfen ein Uebergewicht von Druk entgegengesezt wird, dessen Wirkung es
verhindert, die Ventile zu oͤffnen, bevor die Vorrichtung, G, zur wechselsweisen Luͤftung der Hebel mit
ihrem Gewichte und der daran befestigten Ventile mitwirkt.
Die Vorrichtung, G, besteht aus der kleinen Welle, r, die sich in Lagern an der Kammer oder sonst wo dreht.
Sie hat den Hebel, s, mit dem Zapfen, t, uͤber den die Zugstange, u, greift, die von der Maschine in
Zeitzwischenraͤumen von 3 bis 4 Secunden hin und her geruͤkt wird.
Durch dieses Hin- und Herruͤken geraͤth dann die Welle in eine
schwingende Bewegung, die den daran befestigten Hebeln, v, und, w, sich mittheilt. Diese haben ein
Paar Zapfen, uͤber die die unten geschlizten und oben mit den Ventilhebeln,
m, und, n, durch ein
Gelenk verbundenen Hebstangen, x, und, y, mit ihren Schlizen greifen. Wenn die Welle schwingt,
stoßen die Zapfen der Hebel, v, und, w, wechselweise an den oberen Rand der Schlizen der
Stangen, x, und, y, und
heben dadurch abwechselnd die Ventilhebel mit ihren Ventilen.
Die Wirkung des Apparates ist folgende: Angenommen, daß die Kammer, A, leer, die Cisterne voll Wasser, und beide Ventile
durch den Druk der Gewichte geschlossen sind, die Vorrichtung, G, aber durch die Dampfmaschine so in Thaͤtigkeit
gesezt wird, daß die Zugstange die Welle, r, mit ihren
Hebeln, v, und, w, in der
durch den Pfeil bezeichneten Richtung bewegt, so wird der Hebel, v, vermittelst der Stange, x, den Ventilhebel, m, und mit ihm das Ventil, D, heben, und das Wasser der Cisterne durch seine
Schwere in die Kammer abfließen. Nach Vollendung dieses Actes wird sich aber die
Welle, r, mit ihren Hebeln, v, und, w, in der entgegengesezten Richtung
drehen, vermittelst, w, und, n, das Ventil, C, heben, der Dampf des
Generators mit Gewalt durch das Rohr, b, in die Kammer
dringen und das Speisewasser erhizen, dieses aber in den Generator ablaufen,
waͤhrend der Dampf desselben die ganze Kammer fuͤllt. Darauf wird die
Vorrichtung, G, das Ventil, C, wieder schließen und von Neuem das Ventil, D, oͤffnen. Der Dampf der Kammer dringt nun in die Cisterne,
verdichtet sich in derselben (wobei der genau schließende Dekel der Cisterne das
Uebersprudeln des Wassers verhuͤtet), und in der Kammer beginnt sich ein
Vacuum zu bilden, zu dessen Ausfuͤllung das Wasser in dieselbe abfließt und
bei seinem Eindringen die noch vorhandenen Daͤmpfe vollends verdichtet. Wird
nun das Ventil, D, wieder geschlossen, und das Ventil,
C, auf's Neue geoͤffnet, so beginnt das
vorige Spiel.
Bei der Bewegung der Ventile ist genau darauf zu sehen, daß keins von beiden sich
eher hebt, als bis das andere geschlossen ist.
Die Vorrichtung, G, ist hierauf genau berechnet; denn
indem die Zapfen der Hebel, v, und, w, in Schlizen der Verbindungsstange, x, und, y, arbeiten, und
selbige nur beim Anstoßen an den oberen Rand ihres Schlizes zu bewegen anfangen, der
obere Rand beider aber in einer solchen Hoͤhe zu den Hebeln, v, und, w, gestellt ist, daß
leztere bei horizontaler Lage von keinem der Zapfen beruͤhrt werden, so ist
leicht einzusehen, daß beide Ventile jedes Mahl erst vollkommen geschlossen werden
muͤssen, ehe eins oder das andere von ihm gehoben wird.
Die Ventile und ihre Size wuͤrde ich von gutem dichten Messing arbeiten
lassen, um das ihren vollkommenen Schluß Nachtheil bringende Rosten derselben zu
vermeiden. Der Stiel des Ventiles, C, ist innerhalb der
Kammer staͤrker als an seiner oberen Haͤlfte gearbeitet, um ihm mehr
Steifigkeit bei dem großen darauf liegenden Druke zu geben. Jeder, der den
Mechanismus genau beachtet, wird finden, daß zu beiden Ventilen sehr leicht zu
kommen ist. Bei Abnahme der Hebel, m, und, n, und des Dekels, k, der
Cisterne kann man beide ohne Schwierigkeit herausnehmen und nachsehen, die Size
durch einen Stok mit etwas Werg bewikelt, reinigen, und die Ventile, wenn es
noͤthig ist, von Neuem einschmirgeln.
Ich glaube nicht, daß die Verfertigung eines solchen Apparates mehr Arbeit und
Geschiklichkeit erfordern wird, als der Bau einer guten Drukpumpe von gleicher
Wirksamkeit. Da er naͤmlich außer den Ventilen keine feine und mit
Genauigkeit zu verfertigende Theile enthaͤlt, und der groͤßte Theil
der Arbeit daran auf der Drehbank vollendet werden kann, so darf ich ihn mit Recht
zur Pruͤfung vorlegen und wuͤnschen, daß er bald versucht und mit
Gluͤk angewendet werden moͤge. Sollten sich an ihm Vorzuͤge vor
den gewoͤhnlichen Drukpumpen bewaͤhren, so wuͤrde mich das
Gefuͤhl, nicht unbedeutend zur Verbesserung eines schwierigen Apparates bei
den Dampfmaschinen mitgewirkt zu haben, reichlich belohnen fuͤr die kleine
Muͤhe, die seine Erfindung mir verursacht hat. So viel an mir ist, werde ich
mich bestreben, selbst Versuche daruͤber anzustellen, und diese dann der Welt
mittheilen.
Stubbendorf im Monate December 1827.