Titel: | Beschreibung einer neuen Dampfmaschine ohne Kessel. Von Alexander Scott, Esqu. Mitgetheilt von dem Erfinder. |
Fundstelle: | Band 36, Jahrgang 1830, Nr. XXXVII., S. 189 |
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XXXVII.
Beschreibung einer neuen Dampfmaschine ohne
Kessel. Von Alexander
Scott, Esqu. Mitgetheilt von dem Erfinder.
Aus dem Edinburgh Journal of Science. January. 1830.
S. 21.
Mit Abbildungen auf Tab.
IV.
Scott, Beschreibung einer neuen Dampfmaschine ohne
Kessel.
Im I. Bd. des Edinburgh Journal of Science, I Series, S.
267. wurde folgende Notiz von dieser Maschine mitgetheilt: „daß im J. 1833
ein Model einer Dampfmaschine ohne Kessel verfertigt wurde; daß Versuche mit
derselben vor mehreren in der naͤchsten Nachbarschaft befindlichen
Personen, und spaͤter auch in Gegenwart zweier geistreichen Mechaniker
(der beiden Bruͤder Halliday, die in der
Naͤhe eine kleine Gießerei betrieben) angestellt wurden, um zu zeigen,
wie schnell Dampf ohne Beihuͤlfe eines Kessels erzeugt werden kann. Der
Plan schien beiden hoͤchst einfach und gefahrlos, und die Versuche sielen
so genuͤgend aus, daß sie bald darauf anfingen eine Dampfmaschine mit
hohem Druke nach diesem Plane zu verfertigen, die zur Betreibung ihres Werkes
hinreichte. Es war beigefuͤgt, daß wenn die Maschine fertig seyn, und
Genuͤge geleistet haben wird, eine Beschreibung derselben fuͤr das
Edinburgh Journal of Science eingesendet werden
soll.“
Die Ursache, warum dieß so spaͤt erst geschieht, liegt darin: nur Einer der
beiden Bruͤder konnte sich mit Verfertigung dieser Maschine, und dieß nur in
seinen Feierstunden, beschaͤftigen: zum Ungluͤke ward er
waͤhrend dieser Zeit zwei Mal krank, und mußte seine Arbeiten lange Zeit
uͤber gaͤnzlich aussezen.
Wenn Wasser von einer niedrigen Temperatur mittelst einer Pumpe in einen kleinen
Erzeuger getrieben wird, der uͤber Feuer steht, so wird jeder Stoß oder Zug
der Pumpe die Temperatur der ganzen Wassermenge vermindern. Dieser Umstand
veranlaßte die Idee zu einem Dampferzeuger, mittelst dessen das Wasser in einer
niedrigen Temperatur in denselben getrieben werden kann, ohne daß die Temperatur des
heißesten Theiles des Wassers dadurch vermindert wird. Um einen solchen
Dampferzeuger zu verfertigen, wurden zwei vollkommen flache kreisfoͤrmige
Model aus Holz verfertigt, an deren jedem correspondirende Theile hervorragten. In
einem derselben wurde eine von dem Mittelpunkte bis nahe an den Umfang hinlaufende
spiralfoͤrmige Furche geschnitten, der andere blieb flach. Fig. 23. Taf. IV. stellt
den einen, Fig.
24. den anderen dar. Jeder derselben hatte 21 Zoll im Durchmesser mit
Ausnahme der hervorragenden Theile. Das Stuͤk mit der spiralfoͤrmigen
Furche war 1 3/4 Zoll dik, das andere 1 1/4 Zoll: die hervorragenden Theile hatten
dieselbe Dike.
Die spiralfoͤrmige Furche war 1 Zoll tief geschnitten; am Boden 1/2, oben 7/8
Zoll breit. Der emporragende Theil zwischen den Furchen hatte oben 1/2, unten 7/8
Zoll Breite. Diese beiden Model wurden in Eisen abgegossen. Die Flaͤchen der
beiden Gußeisenplatten wurden vollkommen flach abgedreht, und eine sehr kleine
Furche wurde mit dem Meißel laͤngs der Mitte des zwischen den Furchen
emporragenden Ruͤkens ausgeschnitten: in die andere 1 1/4 Zoll dike Platte
wurde eine mit dieser kleinen Furche correspondirende Furche eingeschnitten. Beide
Platten wurden hierauf mittelst eines guten Eisenkittes zusammen gekittet, der zum
Theile die kleinen mit dem Meißel eingeschnittenen Furchen ausfuͤllte. Die
hervorstehenden Theile ab bis h (Fig. 23, 24.) wurden mittelst
Schraubenbolzen zusammengebolzt, die 5/8 Zoll im Gevierte hielten und vom besten
Eisen waren: es waren also 15 Bolzen, wie man an den vierekigen Loͤchern in
Fig. 23
und 24.
sieht. Da die hervorragenden Theile von Fig. 23., mit Ausnahme
von h, 1 1/4 dik sind,Hier muß ein Fehler seyn; oben hieß es 1 3/4 Zoll.A. d. Ue. so bleibt noch ein halber Zoll zum kraͤftigeren Zusammenschrauben der
Platten uͤbrig. Wenn beide Platten auf diese Weise zusammengeschraubt sind,
so bilden sie nur die Haͤlfte des Generators, indem noch zwei andere beinahe
durchaus aͤhnliche Platten in dem Ofen senkrecht uͤber den vorigen
aufgestellt sind. Zwischen beiden halben Generatoren befindet sich eine starke
Saͤule aus Gußeisen in der Mitte, welche oben und unten mit einem Vorsprunge
versehen ist, wie Fig. 25. zeigt. Beide Vorspruͤnge sind mittelst 4 Schraubenbolzen
an jedem halben Generator gehoͤrig befestigt. Diese Saͤule ist 12 Zoll
hoch, und haͤlt 4 1/2 Zoll im Durchmesser: in der Mitte ist sie hohl, und
haͤlt in dieser Hoͤhlung 1 1/4 Zoll im Durchmesser.
Fig. 26.
zeigt nun den in seinen Haͤlften beschriebenen Generator zugleich mit dem
Ofen, in welchem er sich befindet, im Durchschnitte.
Der Erzeuger wird in dem Ofen auf Boͤten aus Gußeisen getragen, die man in
Fig.
27–28. im Durchschnitte sieht, und die in dem Ofen an den Waͤnden
eingemauert sind: die hervorragenden Theile der halben Erzeuger ruhen auf diesen
Boͤken. F in Fig. 26. ist der
Feuerherd; A der Aschenherd; C ein Theil des Schornsteines. R ist ein Theil
der Roͤhre, durch welche das Wasser mitreist der Drukpumpe in die untere
Haͤlfte des Generators getrieben wird, wo es in der Spirale vom Umfange bis
in den Mittelpunkt hinlaͤuft, dann durch die Saͤule P in die Hoͤhe steigt, in die obere
Haͤlfte des Generators gelangt, und in diesem von dem Mittelpunkte an den
Umfang laͤuft, wo es durch die Roͤhre S
als Dampf in den Cylinder der Maschine gelangt. Die Roͤhre T fuͤhrt einen Theil des entweichenden Dampfes
aus dem Cylinder in den
Schornstein. Dieser Erzeuger treibt eine kleine Dampfmaschine mit hohem Druke,
welche in Folgendem kurz beschrieben ist.
Das Gestell ist aus Gußeisen, von der Form des oberen Theiles der tragbaren
Dampfmaschinen des Hrn. Maudslay mit Parallelbewegung.
Der Staͤmpel des Cylinders hat 6 Zoll im Durchmesser, und die Laͤnge
des lezteren gestattet ersterem einen Zug oder Stoß von 17 Zoll. Der Dampf tritt
abwechselnd uͤber und unter dem Staͤmpel in den Cylinder mittelst
einer Federschiebklappe, die von der Maschine getrieben wird, und 1 2/8 Zoll weit
spielt. Die Achse der Kurbel des Flugrades etc. haͤlt 2 1/4 Zoll im Gevierte;
die runden Theile haben 2 1/8 Zoll im Durchmesser. Das Flugrad wiegt 7 Ztr., und hat
6 Fuß im Durchmesser. An der Dampfroͤhre, die vom Generator zum Cylinder
fuͤhrt, ist ein Hahn mit dreifachem Durchgange: ein Arm laͤuft von
demselben zu dem warmen Brunnen der Maschine, wodurch der Dampf entweder nach dem
Cylinder geleitet werden kann, oder, bei einer Dritteldrehung des Hahnes, in den
warmen Brunnen. Dieser Hahn dient zum Absperren oder zum Einlassen des Dampfes. Da
hier nicht, wie bei den gewoͤhnlichen Dampfkesseln, Raum zur Ausdehnung oder
Verdichtung des Dampfes vorhanden ist, so ist auch die gewoͤhnliche
Drosselklappe nicht noͤthig, und Statt derselben ist die Federschiebklappe an
der Dampfroͤhre zwischen dem Hahne mit den drei Gaͤngen und dem
Erzeuger angebracht, und der Arm, der mit der Nebenroͤhre in Verbindung
steht, welche zwischen dem Hahne mit den drei Gaͤngen und dem warmen Brunnen
hinlaͤuft. Diese Schiebklappe wird mittelst Centrifugalkugeln gegen eine sehr
spizwinkelige Oeffnung gehoben oder gesenkt, und dadurch die Menge des Dampfes, die
in den warmen Brunnen entweicht, gehoͤrig regulirt. In der Roͤhre,
durch welche der Dampf aus dem Cylinder in den Schornstein entweicht, befindet sich
ein Arm, der zu dem warmen Brunnen fuͤhrt, und an diesem Arme ist ein Hahn,
wodurch die Temperatur des Wassers in dem warmen Brunnen regulirt wird. Die
Drukpumpe wird von der Maschine getrieben, und versieht den Erzeuger mit Wasser aus
dem warmen Brunnen. An einem Seitengefaͤße, welches mit dem warmen Brunnen in
Verbindung steht, ist eine Drukpumpe, welche mit der Hand getrieben wird, um die
Maschine in Gang zu bringen. In dieses Gefaͤß kommt nebenher noch Wasser, um
die Maschine mit demselben zu versehen, und die Hoͤhe des Wassers in dem
warmen Brunnen wird dadurch regulirt. Da diese Maschine zum Treiben verschiedener
Arten von Maschinen, entweder einzelner oder mehrerer zusammen, bestimmt ist, so
sind auch verschiedene Kraͤfte nothwendig.
Um diese hervorzurufen, laͤuft ein kurzer Arm von der Dampfroͤhre in
der Naͤhe des Erzeugers an eine bequeme Stelle, wo eine staͤhlerne
Sicherheitsklappe angebracht ist. An dem Hebel dieser Sicherheitsklappe ist das
Gewicht derselben an Abtheilungspunkten aufgehaͤngt, die mit der verlangten
Kraft in Verhaͤltniß stehen: verhaͤltnißmaͤßig muß auch die
Laͤnge des Stoßes der Drukpumpe darnach regulirt werden.
Die Maschine wurde im Jahre 1828 im Januar vorlaͤufig versucht, ehe sie mit
irgend einer anderen Maschine in Verbindung gesezt wurde: um ihr einigen Widerstand
zu leisten, wurde eine eiserne Reibungsstange mit einem bedeutenden Druke an dem
Umfange des Flugrades angebracht, und die Maschine machte 88 Doppelstoͤße in
Einer Minute.
Diese Maschine wurde neulich mit einem Schleif- und Drehwerke in Verbindung
gebracht, und trieb zugleich zwei Gußeisenwalzen, um Kohlen zum Feuer zu zerkleinen.
Obschon die Kohlen sehr unregelmaͤßig zwischen die Walzen sielen, so machte
die Maschine doch 64 Doppelstoͤße in Einer Minute. Sie haͤtte noch
mehr machen koͤnnen: allein, bei der Unregelmaͤßigkeit, mit welcher
die Kohlen nachfielen, war zu besorgen, daß die Hauptachse der Maschine nachgeben
koͤnnte.
Wenn Wasser eine laͤngere Zeit uͤber in Dampfkesseln gesotten wird, so
erzeugt sich gewoͤhnlich eine kalkartige Rinde von mehr oder minder
bedeutender Dike.
Wenn sich diese Dampferzeuger in ihrer spiralfoͤrmigen Furche auf eine
aͤhnliche Weise verrinden sollten, so soll man eine Wassercisterne etwas
hoͤher, als die obere Haͤlfte des Generators, anbringen, und mit
diesem mittelst einer Roͤhre und eines Sperrhahnes verbinden. Ein Arm soll
ferner von der Dampfroͤhre zu dem unteren Generator laufen, und wieder mit
einem besonderen Sperrhahne versehen seyn, so daß, wenn derselbe geoͤffnet
wird, die Verbindung zwischen dem Generator und den Seitenklappen abgeschnitten ist.
Diese Cisterne wird nun bis an ihren oberen Rand mit Wasser gefuͤllt, und der
Hahn am Grunde des Generators offen gelassen. Wenn nun der Hahn der Cisterne
geoͤffnet wird, so wird alles Wasser aus der Cisterne durch den Generator
entweichen, und wenn man die Zeit, die dasselbe zum Ausflusse aus der Cisterne
nochwendig hat, mittelst eines Pendels oder einer Secundenuhr ein Mal beobachtet
hat, so wird eine Wiederholung desselben Versuches nach einiger Zeit zeigen, ob die
Furche sich verengt hat. Sollte dieß der Fall seyn, so fuͤllt man den
Generator mit verduͤnnter Kochsalzsaͤure, nachdem man die Verbindung
desselben mit den Schiebklappen abgesperrt hat. Nachdem man die verduͤnnte
Kochsalzsaͤure einige Zeit uͤber in demselben stehen ließ, wird er mit
warmem Wasser ausgewaschen, das man in die oben erwaͤhnte Cisterne
schuͤttet. Wenn nun die Cisterne wieder bis an den Rand vollgefuͤllt
wird, wird es sich zeigen, ob der Durchgang ganz frei und offen ist: man darf
naͤmlich nur die Zeit beobachten, welche das Wasser der Cisterne braucht, um
durch den Generator auszufließen. Wenn dieß nicht der Fall waͤre, und obiges
Verfahren wiederholt wird, so wird der Generator von allen Kalkrinden befreit
werden. Da aber keine starke Saͤure auf die Rinden wirkt, welche sich in
Kesseln erzeugen, wenn Seewasser gekocht wird, so schlaͤgt man vor auf
dieselbe Weise, wie oben, mit verduͤnnter Schwefelsaͤure zu
verfahren,Es ist auffallend, daß ein Mann, wie Hr. Brewster,
der Herausgeber dieses Journales, die hier ausgesprochenen Unrichtigkeiten
nicht sogleich verbesserte. Es ist durchaus unrichtig, daß „keine
starke Saͤure auf die vom Seewasser gebildete Rinde wirkt (none of the strong acie's act on the crust formed
by seawater);“ wenn dieß wahr waͤre, wie
koͤnnte die, sogleich unten empfohlene Schwefelsaͤure wirken?
Ist dieß keine starke Saͤure? Und loͤst nicht auch
Kochsalzsaͤure das Eisen auf? Hr. Brewster
scheint sich sehr oft wenig um das zu kuͤmmern, was in seinen
Blaͤttern gesagt wird. So benimmt er sich z.B. S. 182. dieses Heftes
in dem Streite zwischen Hrn. v. Utzschneider und
Hrn. Guinand uͤber das Glas an dem
Teleskope des Hrn. v. Fraunhofer, den Er
eigentlich veranlaßte, wie ein wahrer Jesuit. Er (Hr. Brewster) sagte in Bd. II. N. 4. April 1825. S. 305. des Edinburgh Journal of Science:
„die wichtige Entdekung einer Methode, Flintglas in großen
Stuͤken, und vollkommen rein und frei von allen Streifen zu
verfertigen, welche der sel. Guinand gemacht
hat, und von welcher wir in dieser Nummer ausfuͤhrliche Nachricht
gegeben haben, kann als Epoche machend in der Geschichte der
achromatischen Fernroͤhre betrachtet werden. Mittelst dieses
Glases hat Hr. Fraunhofer achromatische
Fernroͤhre verfertigt, die alle bisher gemachten weit
uͤbertreffen.Wir sezen hier den Originaltext woͤrtlich her:
„The great discovery of a
method of making flint glass in large pieces and perfutly
pure, and free from striae, which was made by the late
Mr.
Guinand, and of which we have given a full account
in this Number, may be considered as forming an era in the
history of the achromatic telescope. By means of this glass
M.
Fraunhofer
has constructed achromatic telescopes
far superior to any that have been hitherto
made.“
A. d. Ue. Dieß wird nun die ganze Welt, die englisch kann, so verstehen:
daß Hr. v. Fraunhofer aus Glas, welches Hr.
Guinand gemacht hat, seine Teleskope
verfertigte, und so verstand es auch der Redacteur der Bibliothéque
universelle, welcher in Bd. XIII. N. 1. Septbr. 1829. S. 73.
aufmerksam gemacht, daß nicht Guinand das
Glas zu Fraunhofer's Teleskop verfertigte, hieruͤber sich mit den
Worten entschuldigt: „wenn es uns begegnet ist, daß wir unter
den Produkten des Talentes des Hrn. Guinand auch das Objectivglas am Teleskope zu Dorpat
anfuͤhrten, so geschah es nur deßwegen,
weil dieses Objectiv ihm in mehreren Journalen zugeschrieben
wird, namentlich im
Journal of Science, 1825, T. 4. S.
305.“
„(Si dans cet article il nous est
arrivé de citer parmi les produits du talent de Mr.
Guinand
l'objectif du Telescope de Dorpat,
ce n'est que parce que cet objectif lui
a été attribué par plusieurs journaux, en
particulier par le Journal of Science
1825 T 11. p. 305.)“ Nun sagt
Hr. Brewster im neusten Hefte des Journal of Sciences Jaͤner 1830. S.
182.: „ich habe nur gesagt, daß Hr. Fraunhofer mit Glas, welches nach Guinand's Methode gemacht wurde, seine Teleskope
verfertigte, oder, wenn man es so deutlicher ausgedruͤkt
finden sollte, mittelst Guinand's Glas.
Ich habe hier nirgendwo, weder mittelbar noch unmittelbar, gesagt,
daß das Glas am Dorpater Teleskope weder von Hrn. Guinand, noch nach seiner Methode
verfertigt wurde, und ich denke, daß der Herausgeber der Bibliothéque univ. hier ein
Versehen begangen hat, indem er die Schuld
auf uns wirft. Hr. Utzschneider wird, wie
wir hoffen, unsere Behauptung nicht ablaͤugnen, daß Hr. Fraunhofer vortreffliche Teleskope mit
Guinand's Glase bereitete.Wir sezen hier den Text des Originales wieder
woͤrtlich her: „With
this information we stated, that, by means of glass made by
M.
Guinand's
method, Mr.
Fraunhofer
constructed achromatic telescopes far
superior to any hitherto made; or, if it shall be thought a
better interpretation of our words, we have stated, that, by
means of Mr.
Guinand's
glass, Mr. Fraunhofer has constructed
such telescopes. Here there is no statement cither direct or
implied that the glass of the Dorpat telescope was made
either by Mr.
Guinand
or by his methods, and we think, that
the Editor of the
Bibl. univers. has committed an oversight in throwing
the blame upon us. Mr.
Utzschneider, we presume, will not deny sur assertion,
that M.
Fraunhofer
did construct superior achromatic
telescopes by means of M.
Guinand's
glass.“
A. d. Ue.“ Ist hieß nicht ein schaͤndliches, ein
echt jesuitisches Gewaͤsche, womit Hr. Brewster hier seinen zweydeutigen Ausdruk entschuldigt? Er
laͤugnet „irgendwo, weder unmittelbar noch mittelbar, gesagt zu
haben, daß das Glas am Dorpater Teleskope von Hrn. Guinand oder
nach dessen Methode verfertigt wurde,“ obschon er
eingesteht gesagt zu haben: „daß Hr. Fraunhofer mit Glas,
welches nach Guinand's Methode, oder, wenn man will, mit
Guinand's Glas verfertigt wurde, seine Teleskope
machte,“
und neuerdings Hrn. v. Utzschneider
vorwirft: „Fraunhofer habe mit Guinand's
Glas gearbeitet.“ Ein solches Benehmen ist
wahrhaftig eines Gelehrten, der sich mit Physik beschaͤftigt,
hoͤchst unwuͤrdig. Wenn Hr. Brewster
Theolog, Jurist oder Historiker
waͤre, koͤnnte man ihm eine aͤhnliche
Schnurrpfeiferei vielleicht verzeihen; da er aber Physiker ist, und hier
in diesem heiligen Gebiete der Wahrheit mit Luͤgen spielt, und
seine eigenen Worte verdreht, so wird er uns verzeihen, wenn wir, so wie
viele andere seine Leser, allen Glauben und alles Zutrauen auf ihn
verloren, haben. „Here is an
equivocator, that could swear in both tne scales against either
scule; yet could not equivocate to heaven,“ sagt
unser Freund Shakespeare.
A. d. Ue. wobei man Acht geben muß, daß der Bildung solcher Rinden nie zu viel Zeit gelassen
wird, damit die verduͤnnte Schwefelsaͤure, die zum Theile auf das
Eisen wirkt, die unvollkommene Rinde, die das Seewasser erzeugt, leicht entfernen
kann. Der Generator wird hierauf alsogleich immer mit lauem Wasser ausgewaschen.
Die Laͤnge der Zeit, waͤhrend welcher an dieser Maschine gebaut wurde,
gab hinlaͤnglich Muße auf Verbesserungen an derselben zu denken. Man hat
mehrere derselben vorgeschlagen, mit welchen man aber, leider, immer zu spaͤt
kam, und bei welchen die wesentlichen Theile der Maschine wieder haͤtten
umgearbeitet werden muͤssen; mehrere derselben beabsichtigten
vorzuͤglich Verstaͤrkung des Generators: doch dieser Aufsaz
wuͤrde zu lang werden, wenn man alle diese Vorschlaͤge hier
auffuͤhren wollte. Einer Verbesserung muͤssen wir jedoch hier
erwaͤhnen, indem die Maschine dadurch gewaͤnne. Statt die Schiebklappe
durch die unmittelbare Wirkung der Centrifugalkugeln in Thaͤtigkeit zu sezen,
hat man vorgeschlagen die Achse eines abgestuzt kegelfoͤrmigen Rades durch
die Maschine treiben zu lassen, und dieses Rad sollte wieder zwei aͤhnliche
Raͤder treiben, die sich auf Einer Achse befinden. Von diesen lezteren beiden Raͤdern
ist keines auf der Achse befestigt, sondern sie schieben sich frei auf derselben,
und drehen sich in entgegengesezter Richtung, so wie sie von den entgegengesezten
Seiten des ersterwaͤhnten Rades getrieben werden. Eine Sperrbuͤchse
ist auf der Achse zwischen den beiden Raͤdern angebracht, und kann, je
nachdem sie nach einer oder nach der anderen Seite bewegt wird, das eine oder das
andere Rad auf der Achse befestigen, und dadurch das andere zugleich los machen. Man
schlaͤgt nun vor, die Centrifugalkugeln mittelst dieser Buͤchse bald
vorwaͤrts, bald ruͤkwaͤrts zu schieben, je nachdem ihre
Centrifugalbewegung durch die Geschwindigkeit, welche sie von der Maschine erhalten,
veraͤndert wird. Die Achse dieser zwei Raͤder soll so mit der
Schiebklappe, durch welche der Dampf entweicht, verbunden werden, daß, wenn sie sich
in Einer Richtung dreht, sie die Klappe hebt, um den Dampf entweichen zu lassen, und
wenn sie in entgegengesezter Richtung sich dreht, die Klappe niederdruͤkt,
damit weniger Dampf entweicht. Es werden auch Federstiefel an der Achse des ersten
Rades vorgeschlagen, damit kein Theil nachgeben kann, wann die Klappe ganz
aufgehoben oder niedergedruͤkt wird. Auf dieselbe Weise kann auch der
Daͤmpfer am Ofen zur Regulirung der Hize betrieben werden.Diese Vorrichtungen scheinen jedoch etwas complicirt. A. d. Ue.
Diese Maschine, so wie sie jezt fertig ist, ist ein niedliches Stuͤk
hoͤchst vollendeter Arbeit, und arbeitet wunderbar gut. Der junge Mann, der
sie verfertigte, ist ein Mechaniker, der sich selbst, ohne allen Unterricht,
gebildet hat, und er verdient das hoͤchste Lob fuͤr die Eleganz und
Vollkommenheit, mit welcher er sein sinnreiches Werk vollendete.