Titel: Neue Art, eine Radbewegung hervorzubringen durch Wasser, Dampf, Gas oder andere luftartige Flüssigkeiten, auch anwendbar zu einem Gebläse für Schmelzöfen, Frischfeuer und andere Vorrichtungen, welche einen beständigen Luftstrom erfordern; worauf John Street von Clifton in der Grafschaft Gloucester am 5. August 1830 sich ein Patent ertheilen ließ.
Fundstelle: Band 40, Jahrgang 1831, Nr. III., S. 39
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III. Neue Art, eine Radbewegung hervorzubringen durch Wasser, Dampf, Gas oder andere luftartige Fluͤssigkeiten, auch anwendbar zu einem Geblaͤse fuͤr Schmelzoͤfen, Frischfeuer und andere Vorrichtungen, welche einen bestaͤndigen Luftstrom erfordern; worauf John Street von Clifton in der Grafschaft Gloucester am 5. August 1830 sich ein Patent ertheilen ließ. Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Februar 1831. S. 65. Mit Abbildungen auf Tab. II. Street, neue Art, eine Radbewegung hervorzubringen durch Wasser etc. Meine neue Art, eine Radbewegung durch Wasser, Dampf, Gas oder andere Fluͤssigkeiten hervorzubringen u.s.w., besteht in der Anwendung einer neuen Construction einer rotativen (sich umdrehenden) Maschine, deren besondere Anordnung in der beiliegenden Zeichnung dargestellt ist, wo Fig. 11. die aͤußere Ansicht der ganzen Maschine von vorne, Fig. 12. die Ansicht derselben von der Seite vorstellt. AA, Fig. 11. sind zwei abgesonderte, auf einem Gestelle befestigte cylindrische Gefaͤße, durch deren Mitte die hohle Achse BBB geht. In jedem der Gesaͤße AA befindet sich ein sich umdrehender Kolben (piston) und eine Hebelklappe, deren Beschreibung folgen wird. Fig. 13. ist ein Laͤngendurchschnitt der Maschine durch deren Achse genommen, in der Richtung von Fig. 11. Fig. 14. ist ein Querdurchschnitt von einem der beiden Gefaͤße mit seinem Kolben C, und seiner Klappe oder Dampfdeckel D. Fig. 15. ist ein aͤhnlicher Durchschnitt das andere Gefaͤß vorstellend. Ich schlage vor, die cylindrischen Gefaͤße A von Gußeisen zu verfertigen, welches hiezu am tauglichsten ist; doch koͤnnen auch andere Materialien dem Zweck entsprechen. Das Innere dieser Cylinder muß vollkommen genau ausgebohrt oder gedreht seyn, und die beiden Seitenplatten inwendig vollkommen flach und glatt, damit die Ecken und Raͤnder der Kolben bei ihrer Umdrehung uͤberall genau und dampfdicht anschließen. Die Achse BB ist durchaus hohl, aber an ihren beiden Enden geschlossen, und ihre aͤußere Flaͤche genau cylindrisch abgedreht. Die Kolben CC sind an der Achse in der Richtung der Halbmesser der Gefaͤße A, jedoch so befestigt, daß ihre Stellungen in den beiden Gefaͤßen sich entgegengesetzt sind, wie Fig. 14 und 15. zeigen. Ich schlage vor, diese Kolben von starkem Eisenblech genau nach dem inneren Raume der cylindrischen Gefaͤße in viereckigter Gestalt auszuschneiden. An der vorderen Flaͤche dieser Kolben befestige ich eine gekruͤmmte Stange a, welche der Platte Festigkeit gibt, und zugleich als ein Streicher dient, um die Hebelklappe oder den Dampfdeckel D aufzuheben. Am Umfange jedes Cylinders ist oben ein Segment von ungefaͤhr 60 Graden ausgeschnitten, uͤber welchem ein rechtwinkelichter Kasten E angebracht ist, der mit dem Cylinder das verschlossene Gefaͤß bildet, in welchem der Kolben sich bewegt. Die Hebelklappe oder der Dampfdeckel D ist eine rechtwinkelichte Platte von Eisen oder von einem anderen schicklichen Material, um eine Achse bb beweglich. Der untere Rand dieser Platte liegt auf der cylindrischen Achse B auf, und wirkt in dieser Stellung als ein Dampfdeckel oder eine Scheidewand, welche den inneren Raum des Gefaͤßes in zwei Theile absondert. Diese Klappe ist an ihren Raͤndern mit einer Lederung versehen (packed), um das Durchdringen des Dampfes zu verhuͤten. Nachdem ich so die Construction eines cylindrischen Gefaͤßes A mit seinem Kolben C, und seiner Klappe D beschrieben habe, finde ich nur noch noͤthig zu bemerken, daß beide Gefaͤße mit ihren Kolben und Klappen vollkommen gleich sind, und daß durch beide die gemeinschaftliche Achse B geht mit den an selber in entgegengesetzter Stellung befestigten Kolben, deren Wirkung demnach abwechselnd ist. Die aͤußeren Enden dieser hohlen Achse, welche geschlossen sind, haben abgedrehte Zapfen, welche sich in kleineren Buͤchsen bewegen, die auf den Gestellen GG befestigt sind, wie Fig. 1, 2 und 3. zeigen. Ein Dampfrohr H, von einem Dampfkessel in schicklicher Entfernung, fuͤhrt Wasserdampf von jeder beliebigen Elasticitaͤt in die Dampfbuͤchse I, welche die hohle Achse umgibt und mit gehoͤriger dichter Lederung versehen ist, um den Verlust von Dampf zu verhuͤten. Von dieser Buͤchse dringt der Dampf durch die hohle Achse B, und aus dieser durch die Oeffnungen fg, und die aufsteigenden Roͤhren K und L in die cylindrischen Gefaͤße. Die Einlaßoͤffnungen f und g, durch welche der Dampf aus der hohlen Achse stroͤmt, sind in entgegengesetzten Richtungen angebracht, so daß, wenn der Dampf durch das Rohr K in einen der Cylinder tritt, ihm der Eingang in das andere Rohr L und den anderen Cylinder versperrt ist, und umgekehrt. Die Oeffnungen fuͤr den Eintritt des Dampfes in die Roͤhren K und L sind bei hi, an den oberen Theilen der aͤußeren Buͤchsen der Cylinder angebracht, wie an Fig. 1. an beiden Enden zu ersehen ist. Diese Oeffnungen koͤnnen von beliebiger Laͤnge gemacht werden, duͤrfen aber keine groͤßere Breite als ungefaͤhr 7/16 Theile des Umfanges erhalten, und die Breite der dazu passenden Oeffnungen an der hohlen Achse sollen nur ungefaͤhr 6/16 Theile des Umfanges in ihrer Breite haben. Wenn man sich nun die Oeffnungen an der Achse bei f, und an der Buͤchse bei h zusammentreffend denkt, an der linken Seite der Maschine in Fig. 13., so wird der Dampf aus der hohlen Achse durch das Rohr K hinauf in den Kasten E, und von da in den Cylinder zur linken Hand treten, dessen Kolben jetzt in der Stellung sich befindet, welche der Querdurchschnitt Fig. 14. anzeigt. Der solchergestalt in den Cylinder einstroͤmende Dampf findet einen unuͤberwindlichen Widerstand gegen die schraͤge Klappe oder den Dampfdeckel D, wird aber, indem er auch auf die hintere Flaͤche des Kolbens C druͤckt, diesen vorwaͤrts in seiner kreisrunden Bahn treiben, und so der Achse eine umdrehende Bewegung geben, welche als erster Motor einer anderen Maschine mitgetheilt werden kann. Und so, wie dieser Kolben C in Fig. 14. die mit punktirten Linien angedeutete Stellung erreicht hat, wird der Kolben im anderen Cylinder, Fig. 15. in die Stellung R gekommen seyn, wo der an seiner Vorderseite befindliche Streicher a, im Vorbeigehen die Hebelklappe D aufhebt, wie Fig. 15. darstellt. Sobald nun aber dieser Kolben in die mit Punkten angedeutete Stellung in Fig. 14. gekommen ist (oder, wenn man will, noch um 45 Grad weiter) ist die Einlaßoͤffnung in diesen Cylinder geschlossen, und der Kolben, auf welchen der Dampf zu wirken aufhoͤrt, wird durch den Druck des Dampfes auf den Kolben im anderen Cylinder fortgetrieben, bis dieser bei k angekommen ist, wo der sich frei ausdehnende Dampf durch die Ausleerungsoͤffnung entweicht. In demselben Augenblicke dringt aber der Dampf durch die jetzt frei gewordene Eintrittsoͤffnung an dem entgegengesetzten Ende der Achse in das andere cylindrische Gefaͤß, in welchem er den Kolben herumtreibt, indem dieser die Hebelklappe auf die bereits beschriebene Weise aufhebt; und mittelst dieses abwechselnden Eindringens des Dampfes vollbringen die beiden Kolben mit ihrer Achse eine bestaͤndige Radbewegung. Ich habe in der bisherigen Beschreibung angenommen, daß die Hebelklappe oder der Dampfdeckel durch sein Gewicht auf die Achse falle, wogegen in einigen Faͤllen Einwuͤrfe gemacht werden koͤnnen. Darum will ich jetzt meine Anordnung beschreiben, wodurch der Fall dieser Klappe mittelst eines Gegengewichtes regulirt werden kann. Die Achse, um welche die genannte Klappe sich dreht, wird verlaͤngert, so daß ihr Ende durch die Seite des Kastens E hervorragt, und ein Hebel t daran befestigt ist (Fig. 14 und 15.) mit einem Gegengewichte m, welches an diesem Hebel weiter hinaus oder herein verruͤckt werden kann, um nach Erforderniß das Gewicht der Klappe ganz oder zum Theil zu balanciren, indem das vorragende Ende der Achse mit einer dampfdichten Lederung umgeben ist. Eine andere Art diese Klappe zu balanciren, ist in Fig. 16. dargestellt, wo man sieht, daß der rechtwinklige Kasten oder die Raͤnder EE so erweitert ist, daß das Gegengewicht n darin Raum hat, wobei es dann nicht noͤthig ist, daß die Achse der Klappe durch die Seite der Maschine hervorragt; doch muͤssen die Raͤnder dieser Gegengewichtplatte an beiden Seiten und an ihrem aͤußeren Ende sich dampfdicht bewegen. Ich beschraͤnke wich indessen nicht auf diese besonderen Arten, da noch andere Vorrichtungen zur Balancirung der Klappe D moͤglich sind als die, welche ich hier beschrieben habe. Auch beschraͤnke ich mich nicht auf die hier beschriebene Art die Klappe aufzuheben mittelst des Streichers am umdrehenden Kolben von Innen, sondern ich behalte mir auch vor: diese Dampfklappen mittelst eines außer dem cylindrischen Gefaͤße angebrachten Streichers aufzuheben, wie die Ansicht Fig. 17. zeigt, wo o einen am Ende der Klappenachse befestigten Arm oder Hebel, und P einen an dieser Achse befestigten Streicher darstellt, welcher, so wie er mit dem Hebel in Beruͤhrung kommt, denselben und mit ihm die Klappe aufhebt, damit der Kolben auf die bereits beschriebene Weise darunter vorbeigehen kann. Zuweilen baue ich meine rotirenden Maschinen mit einer soliden Achse, und dann lasse ich den Dampf aus dem Dampfrohr unmittelbar in die Cylinder stroͤmen, und regulire diese Zustroͤmung mittelst besonderer, in dem Dampfrohre angebrachter Ventile, wodurch ich die vorher beschriebene hohle Achse und Dampfbuͤchse erspare. Fig. 18. ist eine Ansicht von vorne, und Fig. 19. eine Seitenansicht eines Cylinders von dieser Bauart; q ist das Dampfrohr zwischen dem Kessel und der Maschine, welches in seinem erweiterten Theile einen Kasten r bildet, worin das Regulirungsventil spielen kann. Dieses Ventil gleicht den gewoͤhnlichen Regulirungsklappen (throttle valves) der Dampfmaschinen, und wird durch den am Ende der Achse befestigten Hebel o geoͤffnet und geschlossen, welcher Hebel seine Bewegung von der an der Hauptachse der Maschine befestigten und mit dieser sich umdrehenden excentrischen Scheibe erhaͤlt. Diese Scheibe hat naͤmlich einen Theil ihres Umkreises so ausgeschnitten, daß das Ende des Hebels in diesen Ausschnitt einfaͤllt, um das Ventil (wie der Durchschnitt Fig. 16. zeigt) die erforderliche Zeit hindurch zu verschließen, und daß bei fortgesetzter Umdrehung der Scheibe der Hebel wieder auf seine erste Stellung gehoben und das Ventil geoͤffnet wird, um den Dampf einzulassen. Zu diesem Zwecke ist das Dampfrohr in zwei Zweige getheilt mit einem Ventile in jedem, um beide Cylinder zu versehen; und die Scheiben und Hebel sind so gestellt, daß, wenn ein Ventil geschlossen, und hierdurch der Dampf von dem einen Cylinder abgesperrt ist, das andere Ventil offen steht, und den Dampf in den anderen Cylinder einstroͤmen laͤßt, um auf dessen Kolben zu wirken; und auf diese Art erhaͤlt die Hauptachse der Maschine eine bestaͤndige umdrehende Bewegung. Eine andere Regulirungsklappe, welche statt der gewoͤhnlichen Dampfklappe (throttle valve) gebraucht werden kann, ist in den Figg. 21 und 22. dargestellt. Sie besteht in einer Platte u, quer uͤber dem Dampfrohr befestigt, und mit zwei Loͤchern w, w, von gleicher Weite versehen. Auf diese Loͤcher passen zwei Ventile x, x, deren Eines seine Oeffnung von oben, das andere von unten verschließt. Diese Ventile sind durch zwei gebogene Arme yy mit einander verbunden, welche an der Achse z befestigt sind; diese Achse liegt quer uͤber dem Rohr, und reicht an einer Seite durch dasselbe heraus, wo an dem vorragenden Ende ein Hebel angebracht werden, und durch eine Scheibe auf die so eben beschriebene Weise bearbeitet werden kann. Man wird begreifen, daß diese Ventile so gestellt werden koͤnnen, daß der Eintritt des Dampfes in die cylindrischen Gefaͤße nach Gefallen regulirt, der Dampf abgesperrt, und die Ventile in jedem Momente der Umdrehung der Kolben, wo es noͤthig ist, geschlossen erhalten werden koͤnnen, indeß die Bewegung der Kolben durch die Ausdehnung des Dampfes fortgesetzt wird. Obwohl ich bisher nur vom Dampfe allein gesprochen habe, so will ich doch die Ausdehnung meines Patentes so verstanden haben, daß auch das Gewicht des Wassers, die ausdehnende Kraft von Gasen, von verdichteter Luft oder von jeder anderen elastischen Fluͤssigkeit als bewegende Kraft fuͤr meine Maschinen benuͤtzt werden koͤnne. Dasselbe Princip meiner rotativen Maschine ist auch auf die Construction von Geblaͤsemaschinen anwendbar, durch welche ein bestaͤndiger und ununterbrochener Windstrom erhalten werden kann. Fig. 23, 24 und 25. stellen ein solches Geblaͤse vor. Fig. 13 und 14. sind verticale Durchschnitte, worin die bewegenden Theile in verschiedenen Stellungen zu sehen sind – und Fig. 25. ist eine aͤußere Ansicht der ganzen Maschine von oben. a, ist der Cylinder oder das Gehaͤuse, in welchem der Kolben b sich umdreht; c ist die Oeffnung, durch welche die Luft in den Cylinder eintritt; d, die Hebelklappe, durch welche die Luftoͤffnung von dem Blaserohr e abgesondert wird; f, die Achse des Kolbens, an ihrem aͤußeren Ende mit einer Kurbel g zum Umdrehen versehen. Wird nun die Achse durch diese Kurbel oder auf eine andere Art in eine Kreisbewegung gesetzt (in der Richtung des in der Zeichnung angebrachten Pfeilers), so treibt der sich umdrehende Kolben die Luft vor sich her in das Ausleerungs- oder Blaserohr e; und wenn der Kolben an der obersten Stelle des Gesaͤßes ankommt, hebt er mit seinem Streicher die gekruͤmmte Hebelklappe d, und geht unter derselben ungehindert vorbei, wie in Fig. 24. zu sehen ist. Die Ausstroͤmungsroͤhren e und m (Fig. 25.) sind mit einer kleinen Luftkammer h verbunden, aus welcher die zusammengedruͤckte Luft in das Blaserohr i bis zum Ofen geleitet wird. So wie die Wirkung des einen Kolben aufhoͤrt, wird die Muͤndung des entsprechenden Ausstroͤmungsrohres e durch die Klappe k verschlossen, und in demselben Augenblicke beginnt die Wirkung des Kolbens im anderen Cylinder (Fig. 25.), indem er die Luft durch das Ausleerungsrohr m in die gemeinschaftliche Windkammer h treibt; und so wird durch die wechselsweise Wirkung der beiden Kolben und das wechselsweise Oeffnen und Schließen der beiden Klappen an den Muͤndungen der Ausleerungsroͤhren ein bestaͤndiger Windstrom erhalten.Die Vortheile, welche eine einfache und dauerhafte Construction von Dampfmaschinen (so wie von Pumpen, Wassersaͤulenmaschinen und Geblaͤsen) mit einer unmittelbaren, bestaͤndigen und gleichfoͤrmigen Radbewegung von der gewoͤhnlichen Bauart dieser Maschinen gewaͤhren wuͤrde, bei welcher die urspruͤngliche Wechsel- oder wiederkehrende Bewegung (mouvement de va et vien) durch einen mehr oder minder complicirten und Kraft raubenden Zwischenapparat von Hebeln, Wagbalken, Kurbeln und Schwungraͤdern in eine Kreisbewegung verwandelt werden muß, waͤren in der That, sowohl in Hinsicht auf Kraft- als auf Raumersparniß, von sehr hohem Werthe, wenn diese Vortheile in der Ausfuͤhrung sich wirklich und praktisch bestaͤtigten. Die sinnreichsten Mechaniker haben sich daher schon laͤngst bemuͤhet, und es sind seit hundert Jahren schon unzaͤhlige Versuche gemacht worden, diese Aufgabe zu loͤsen.Schon unser wackerer Jacob Leupold hat in seinem 1724 zu Leipzig erschienenen Theatrum machinarum hydraulicarum, oder Schauplatz der Wasserkuͤnste, I. Th. 13 Kap., von Kapsel- oder Buͤchsenkuͤnsten, S. 123–135. eine Menge solcher Druckwerke mit umdrehender Bewegung beschrieben, welche zum Theil schon lange vor ihm erfunden und bekannt waren, und deren Bau- und Wirkungsart auf demselben Principe beruhet. In England sind seit 50 Jahren mehr als dreißig Patente auf sogenannte rotative Steam-Enginés genommen worden, von welchen die neuesten und merkwuͤrdigsten im Polyt. Journ. Bd. IX. S. 32.; Bd. XII. S. 307.; Bd. XX. S. 125.; Bd. XXI. S. 487.; Bd. XXII. S. 377.; Bd. XXIII. S. 201.; Bd. XXVIII. S. 240 und 334.; Bd. XXIX. S. 72.; Bd. XXXII. S. 378. angezeigt und beschrieben wurden. Abbildungen und Beschreibungen von fruͤher patentisirten Erfindungen dieser Art sind in Robert Stuart's History of the Steam-Engine, London 1824, S. 150, 152, 158, 172, 174, 177, 180 und 196. zu finden.Indessen hat keine von allen diesen Vorrichtungen in ihrer Ausfuͤhrung den Erwartungen, welche man nach der Theorie sich davon machen konnte, genuͤgend entsprochen. Es hat sich naͤmlich gezeigt, daß die Verfertigung dieser Maschinen, ungeachtet ihrer scheinbaren Einfachheit, ungleich schwerer und kuͤnstlicher ist, als die der gewoͤhnlichen Dampfmaschinen; daß der Dampfverlust zwischen den beweglichen und unbeweglichen Theilen (den Kolben und Cylindern) jenen, welcher bei gewoͤhnlichen Maschinen mehr oder weniger, doch unvermeidlich Statt findet, weit uͤbertrifft, und daß, wenn man diesen Verlust weniger merklich machen will, die Kolben so fest in die Cylinder eingepaßt werden muͤssen, daß der Widerstand ihrer Reibung ungeheuer wird; daß folglich, im Ganzen genommen, die oben erwaͤhnten theoretischen Vortheile durch diese technischen und praktischen Nachtheile weit uͤberwogen werden, folglich die gewoͤhnlichen Dampfmaschinen mit vor- und ruͤckwaͤrts bewegten Kolben vor allen Maschinen mit umdrehenden Kolben noch immer den Vorzug verdienen.Was nun die hier beschriebene Vorrichtung des Hrn. John Street in's Besondere betrifft, so muͤssen wir bemerken, daß dieselbe mit den von dem beruͤhmten James Watt im Jahre 1784, und von Edmund Cartwright im Jahre 1797 patentisirten (im angefuͤhrten Werke des R. Stuart S. 158. dargestellten) Dampfmaschinen mit umdrehender Bewegung die auffallendste Aehnlichkeit hat, und sich von jenen nur durch eine weit mehr complicirte, kuͤnstlichere und kostbarere Bauart auszeichnet. A. d. Ue.

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