Titel: | Bericht, welchen Hr. Baillet, General-Bergwerk-Inspector, über den Concurs erstattete, den die Société d'encouragement pour l'industrie nationale auf das Jahr 1832 für Sicherungsmittel gegen die Explosionen der Dampfmaschinen und der Dampfkessel eröffnet hatte. |
Fundstelle: | Band 48, Jahrgang 1833, Nr. LXV., S. 322 |
Download: | XML |
LXV.
Bericht, welchen Hr. Baillet,
General-Bergwerk-Inspector, uͤber den Concurs
erstattete, den die Société
d'encouragement pour l'industrie nationale auf das Jahr
1832 fuͤr Sicherungsmittel gegen die Explosionen der
Dampfmaschinen und der Dampfkessel eroͤffnet
hatte.
Aus dem Bulletin de la
Société d'encouragement. December
1832, S. 452.
(Im
Auszuge.)
Baillet, Bericht uͤber die
Explosionen.
Die Gesellschaft hat seit dem Jahr 1829 bereits zum zweiten Male
zwei Preise, jeden zu 12,000 Franken, auf die Erfindung oder
Vervollkommnung der Sicherungsmittel gegen die Explosionen der
Dampfmaschinen und Dampfkessel, und auf die Ausmittelung einer
selchen Form oder eines solchen Baues der Dampfkessel, bei
welchem gar keine Gefahr des Berstens moͤglich ist,
ausgeschrieben. Im Jahr 1832 traten nun abermals neun
Concurrenten auf, deren Arbeiten saͤmmtlich die
Loͤsung der ersten der beiden eben erwaͤhnten
Aufgaben zum Zweke hatten, und uͤber deren Leistungen das
Comité der mechanischen Kuͤnste folgenden Bericht
zu erstatten die Ehre hat.
§. 1. Der Concurrent No. 1 hat
zwei Sicherungsmittel vorgeschlagen, von denen das eine in einem
der freien Luft offenen Queksilber-Manometer besteht,
welches nicht nur den Heizer benachrichtigt, daß der Dampf eine
bestimmte Spannung erlangt hat, sondern das auch eine große
Klappe oͤffnet, wenn man die zu rasche Erzeugung des
Dampfes und das zu schnelle Zunehmen seiner Spannkraft nicht
bereits fruͤher zu vermindern im Stande war.
Den ersten dieser beiden Zweke sucht der Concurrent durch einen
Schwimmer zu erreichen, welcher auf der Oberflaͤche der
Queksilbersaͤule schwimmt, und der, wenn er bis auf eine
bestimmte Hoͤhe emporgehoben worden, einen Aushebhalsring
losmacht, und dadurch ein Gegengewicht veranlaßt, ein Schlagwerk
in Bewegung zu sezen.
Den zweiten hingegen erlangt er durch das Gewicht des
Queksilbers, welches durch eine Seitenroͤhre abfließt,
die etwas uͤber der gewoͤhnlichen Stellung des
Schwimmers an der Hauptroͤhre des Manometers angebracht
ist, indem dieses Queksilber von einem Behaͤlter aufgenommen wird, der sich an jenem Ende des Hebels einer
großen Sicherheitsklappe befindet, welches dem Gewichte, wodurch
die Klappe geschlossen erhalten wird, gegenuͤber
steht.
Dieser Apparat nun, der allerdings einige Aehnlichkeit mit
einigen jener Vorrichtungen hat, die der Gesellschaft bereits im
vorigen Jahre vorgelegt worden, wurde an einer
Hochdruk-Dampfmaschine von 12 Pferdekraͤften
angebracht. Er gewaͤhrt unstreitig den Vortheil, daß er,
wenn der Dampf ein vorher bestimmtes Maximum von Spannung
erreicht hat, durch ein Manometer von geringem Durchmesser eine
Sicherheitsklappe von großem Durchmesser oͤffnen und so
lange offen erhalten kann, bis man dieselbe wieder verschlossen
haben will. Er kann daher jenen Unfaͤllen vorbeugen, die
durch ein langsames und allmaͤhlich fortschreitendes
Zunehmen der Spannung des Dampfes veranlaßt werden. Dagegen
duͤrfte seine Wirksamkeit wohl mit Recht in allen jenen
Faͤllen bezweifelt werden, in welchen nach Perkins's Erklaͤrung zuweilen,
jedoch zum Gluͤke selten, Explosionen erfolgen, in
welchen der Kessel eine außerordentlich hohe Temperatur
erreicht, in welchem sich die Wassermasse von den Waͤnden
des Kessels zu isoliren scheint, in welchen die Verdampfung
geringer, die Bewegung der Maschine langsamer und die Spannkraft
des Dampfes schwaͤcher wird, und in denen das
ploͤzliche Abkuͤhlen oder das ploͤzliche
Entweichen des Dampfes durch einen Sprung, eine Klappe oder
einen Hahn, eine so zu sagen unvermeidliche Explosion
veranlaßt.
Der Erfinder hat seinen Apparat mit groͤßter Sorgfalt und
mit einer Art von Luxus ausgefuͤhrt; er hat denselben mit
einem Hahne ausgestattet, durch welchen die Verbindung oder
Communication zwischen dem Kessel und dem Manometer nach
Belieben geoͤffnet oder geschlossen werden kann. Eben so
hat er ihn mit einer Roͤhre versehen, durch die der
Dampf, wenn er bei der großen Sicherheitsklappe austritt,
entweicht. Die Commission sah den Apparat in den Gießereien von
Chaillot bei einem Druke von 3 1/2 und 4 1/2 Atmosphaͤren
arbeiten, und uͤberzeugte sich, daß er, wenn der Druk des
Dampfes einen gewissen Grad erreicht hat, den Heizer wekt, und
bald darauf, wenn sich dieser Druk noch vermehren sollte, die
Klappe oͤffnet, um auf diese Weise die Spannung des
Dampfes sogleich wieder herabzudruͤken.
Sein zweites Sicherungsmittel deutet der Concurrent nur durch
wenige Worte an, indem er sagt: „um das Wasser
bestaͤndig mit den Waͤnden des Kessels in
Beruͤhrung zu erhalten, schlage ich vor, dasselbe
durch irgend eine Vorrichtung fortwaͤhrend
umruͤhren zu lassen.“
Er
gibt jedoch keine weiteren Nachweisungen uͤber diese
Vorrichtung, und erwaͤhnt auch keiner Versuche, die damit
angestellt wurden.
Die Commission glaubt daher, diesen Concurrenten, Hrn. Edwards, Ingenieur zu Chaillot,
obschon dessen Apparat den Preis-Anforderungen nicht
entspricht, in Betracht des Nuzens, den derselbe
gewaͤhren koͤnnte, fuͤr die Ertheilung
einer silbernen Medaille vorzuschlagen.
§. 2. Der zweite Concurrent ist Hr. Carl Franz Henry, Heizer der Dampfpumpe der HH.
Koechlin, der gleichfalls einen
Sicherheits-Apparat erfand, uͤber welchen bereits
die Société industrielle de
Mulhausen einen Bericht erstattete, und welcher sich
nun bereits uͤber 6 Monate lang an einer
Hochdruk-Dampfmaschine von 10 Pferdekraͤften in
Thaͤtigkeit befindet.Unsere Leser finden den Henry'schen Apparat bereits im
Polyt. Journ. Bd.
XLVII. S. 81 beschrieben und abgebildet; wir
koͤnnen uns daher hier auf die Mittheilung des
Urtheiles, welches die Commission uͤber denselben
faͤllte, beschraͤnken. A. d. Ueb.
Der Straßen- und Bruͤkenbau-Ingenieur, der
diesen Apparat an Ort und Stelle untersuchte und beobachtete,
sagt in seinem Berichte, daß derselbe seinem Zweke vollkommen
entspreche; daß er dem Dampfe, dessen Spannung die festgesezte
Graͤnze uͤbersteige, schnellen Austritt gestatte,
und daß dessen Wirkung endlich eine so rasche und so vollkommene
ist, daß man uͤberzeugt seyn duͤrfte, daß er in
allen jenen Faͤllen, in welchen
sich der Dampf nicht augenbliklich entwikle, die
Sicherheitsklappen und die schmelzbaren Scheiben auf eine
vollkommen sichere Weise erseze. Die Commission erkennt alle die
wirklichen Vorzuͤge, welche das Manometer des Hrn. Henry gewaͤhrt; sie erkennt,
daß es, obschon die in ihm enthaltene Queksilbersaͤule
nur einen kleinen Durchmesser hat, dem Dampfe doch eine große
Austritts-Muͤndung verschaffen koͤnne,
sobald der Druk im Kessel die bestimmte Graͤnze
uͤberschreitet; sie gibt zu, daß dasselbe gegen alle jene
Ungluͤksfaͤlle zu schuͤzen vermag, die in
Folge einer allmaͤhlich zunehmenden Spannung des Dampfes
entstehen koͤnnen, und welchen auch durch gute
schmelzbare Metallscheiben und vollkommene Sicherheitsklappen
vorgebeugt werden kann; sie gesteht, daß dasselbe eben so
nuͤzlich werden koͤnne, wie das in §. 1
beschriebene Manometer. Sie bemerkt ferner noch, daß das
Henry'sche Manometer, so wie alle Manometer mit freier Luft die
Eigenschaft hat, daß es durch einen Zeiger immer alle die
Veraͤnderungen anzeigt, welche jeden Augenblik im Kessel
in Hinsicht auf den Druk vorgehen; daß sich die Bewegung des
Ventilators, der dem Herde die Luft
zufuͤhrt, sehr leicht durch Vermehrung des Apparates mit
einigen Stangen, deren Spiel durch den Schlag des Hammers
bedingt wuͤrde, unterbrechen ließe, waͤhrend
dadurch zugleich auch das Register des Rauchfanges geschlossen
werden koͤnnte, so daß die Einwirkung des Herdes auf das
Wasser des Kessels in dem Augenblike, in welchem sich der Dampf
in die atmosphaͤrische Luft ergießt, vermindert oder ganz
unterbrochen wuͤrde. Sie bemerkt endlich, daß der ganze
Mechanismus, wie dieß der Erfinder selbst schon andeutete, sehr
leicht dadurch vereinfacht werden koͤnnte, daß man statt
der beiden Haͤhne einen einzigen mit drei Oeffnungen
anbraͤchte.
Da Hr. Henry uͤbrigens aller
dieser Vorzuͤge seiner Erfindung ungeachtet, die Aufgabe
der Gesellschaft nicht geloͤst hat, so schlaͤgt
die Commission vor, ihm in Anerkennung seiner Verdienste
wenigstens eine silberne Medaille zu ertheilen.
§. 3. Der dritte Concurrent, Hr. Felix Midy von Saint-Quentin, sezte
es sich zum Ziele allen Explosionen, welche durch ein Sinken des
Wasserstandes im Kessel und durch, eine zu starke Erhizung der
Waͤnde des Kessels entstehen koͤnnten,
vorzubeugen. Die Mittel, die er hiezu in Vorschlag bringt, sind:
1) ein Speisungs-Apparat, bei welchem das Niveau des
Wassers, wie der Erfinder glaubt, nie unter eine bestimmte
Graͤnze herabsinken kann; 2) eine Vorrichtung, in Folge
deren die Waͤnde des Kessels nie zum Rothgluͤhen
kommen koͤnnen, und durch welche deren Temperatur einige
Grade unter jener Temperatur erhalten wird, die der
gewoͤhnlichen Spannung des Dampfes im Kessel entspricht;
3) endlich ein Mittel, in Folge dessen diese Temperatur nie ihre
Graͤnze uͤbersteigen kann, ohne sogleich wieder
auf den fruͤheren Grad zuruͤkgefuͤhrt zu
werden, und zwar auf eine Weise, ohne daß Dampf in die Luft
uͤbertritt.
1. Von dem
Speisungs-Apparate.
Dieser Apparat besteht a) aus einem
mit Wasser gefuͤllten Troge; b) aus einer Speisungs-Saugpumpe; c) aus einem geschlossenen
Behaͤlter; und d) aus einem
Pyrometer oder metallenen Thermometer, den der Erfinder das Sensorium nennt, und der zur
Regulirung der Speisung dient.
a) Der Trog, in welchem das zur
Speisung des Kessels dienende Wasser enthalten ist, ist
cylindrisch und besteht aus Gußeisen. In diesem Troge befinden
sich zwei concentrische Behaͤlter aus Eisenblech mit
ringfoͤrmiger Basis, deren Waͤnde zum Behufe des
Durchtrittes des Wassers mit vielen Loͤchern versehen
sind. Der groͤßere dieser beiden Behaͤlter wird
mit Marmorstuͤken oder Stuͤken eines sonstigen
festen Kalksteines gefuͤllt, damit auf diese Weise das
Fett, welches in dem Wasser des Verdichters schwebend enthalten
ist, und das Werg, welches dieses Wasser allenfalls mit sich
fuͤhrt, zuruͤkgehalten werde. Der kleinere
Behaͤlter wird mit Holzkohlen-Stuͤken
gefuͤllt, um die Reinigung des Wassers, welches zur
Speisung dienen soll, noch vollkommener zu bewirken, und um auf
diese Weise allem Verlegen und Verstopfen der Saugroͤhre
und der Klappen der Pumpe vorzubeugen. Diese beiden
Behaͤlter stehen nicht mit einander in Verbindung, und
sind mit Griffen versehen, damit man sie leicht herausnehmen
kann, um die Steine und Kohlen nach Bedarf erneuern zu
koͤnnen. Das Wasser gelangt von dem Verdichter
bestaͤndig außer den Behaͤltern aus Eisenblech in
den gußeisernen Trog; das Saugrohr der Speisepumpe
schoͤpft das geklaͤrte Wasser beilaͤufig in
der Mitte des Troges.
b) Die Speisungspumpe gleicht in
Hinsicht auf den Stiefel, den Kolben und die Saug- und
Einspriz-Klappen den gewoͤhnlichen Drukpumpen der
Hochdruk-Dampfmaschinen; sie unterscheidet sich aber
durch ihre weitere Saugroͤhre, und dadurch, daß sie das
Wasser nicht aus dem Verdichtungsgefaͤße, sondern aus dem
eben beschriebenen Troge schoͤpft. Das aufgesaugte Wasser
wird je nach Umstaͤnden, in den Kessel, in den gleich zu
beschreibenden Wasserbehaͤlter oder in eine
Entleerungswanne getrieben, aus der es in den Trog gelangt.
c) Der Wasserbehaͤlter
besteht aus Gußeisen und ist verschlossen; sein Rauminhalt ist
beinahe um die Haͤlfte geringer, als jener des Kessels.
In dem Maße, als Wasser in diesen Behaͤlter dringt, in
dem Maße wird die darin enthaltene Luft comprimirt, bis deren
Druk uͤber 2 Atmosphaͤren (welches der Druk ist,
den der Dampf gewoͤhnlich im Kessel besizt)
betraͤgt.
d) Das metallene Thermometer,
Sensorium genannt, besteht hauptsaͤchlich aus einer
Messingstange, welche mit dem einen Ende an der inneren
Oberflaͤche einer der Seitenwaͤnde des Kessels in
der gewoͤhnlichen Hoͤhe des Wassers befestigt ist.
Diese Stange steht ihrer ganzen Laͤnge nach mit dieser
Wand in Beruͤhrung, und nimmt folglich deren Temperatur
an. Ihr freies Ende stemmt sich hingegen auf den kurzen Arm
eines Hebels erster Art, dessen anderer, 15 Mal laͤngere
Arm die Bewegung entweder unmittelbar oder durch
gehoͤrige Zwischenstuͤke an zwei kleine Kolben
fortpflanzt, durch welche dem Wasser der Speisepumpe sowohl als
jenem des Wasserbehaͤlters der Eintritt in den Kessel
geoͤffnet oder verschlossen wird. So lange das Wasser in
dem Kessel auf seiner gewoͤhnlichen Hoͤhe steht
und die Messingstange bedekt, befinden sich die beiden kleinen
Kolben in einer Stellung, in welcher sie das Pumpenwasser und
das Wasser des Behaͤlters an dem Eintritte in den Kessel
hindern. Das von der Pumpe aufgesaugte Wasser wird also dann in
den Behaͤlter getrieben; und wenn der Druk der Luft, die
dadurch in diesem Behaͤlter comprimirt wird, uͤber
2 Atmosphaͤren betraͤgt, so hebt das Pumpenwasser
die am Grunde der Entleerungswanne befindliche Klappe empor, so
daß das Wasser in den Trog abfließt. Sinkt hingegen das Wasser
in dem Kessel, so nimmt jener Theil der Wand, der mit der
Messingstange in Beruͤhrung steht, und diese Stange
selbst eine hoͤhere Temperatur an; die Stange dehnt sich
dann mehr als die Wand aus, und der Hebel bewegt sich, so daß
die Kolben ihre Stellung veraͤndern, und daß folglich
sowohl das Pumpenwasser, als das Wasser des Behaͤlters
zugleich in den Kessel eintreten koͤnnen. Die
entgegengesezte Wirkung tritt dafuͤr sogleich wieder ein,
sobald das Wasser wieder auf seine gewoͤhnliche
Hoͤhe gestiegen.
Dieses Thermometer laͤßt sich an den Maschinen mit
niederem Druke und an den Verdampfungskesseln anwenden;
fuͤr die Hochdruk-Maschinen, deren gußeiserne
Kessel aus mehreren Stuͤken bestehen, deren
Raͤnder nach Innen hervorragen, schlaͤgt der
Erfinder etwas complicirtere und mehr oder weniger empfindliche
pyrometrische Apparate vor, uͤber welche wir uns mit
folgenden Mittheilungen begnuͤgen:
1) Man kann die Messingstange nur so lang machen, als es die
Entfernung der im Inneren des Kessels hervorragenden
Raͤnder von einander gestattet; und dabei dem Instrumente
durch eine Veraͤnderung des Verhaͤltnisses der
Hebelarme oder durch eine Vermehrung der Hebel all die
noͤthige Empfindlichkeit geben.
2) Man kann statt des Sensoriums einen Schwimmer anbringen,
dessen Schwaͤngel sich im Inneren des Kessels befindet,
und der auf eben dieselbe Weise auf die beiden Kolben wirkt,
durch welche dem Wasser der Pumpe und des Behaͤlters der
Eintritt gestattet wird.
3) Man kann an der einen Seite eines im Inneren des Kessels
hervorragenden Randes einen kupfernen, an der anderen hingegen
einen Platinnastab anbringen, und beide durch einen uͤber
den hervorragenden Rand selbst laufenden Kupferstab mit einander
vereinigen, um auf diese Weise mit doppelter Geschwindigkeit auf
den Hebel zu wirken, durch welchen die beiden Kolben in Bewegung
gesezt werden.
4) Man kann auch einen einzigen, hohlen, kupfernen Stab anwenden,
diesen mit dem einen rechtwinkelig gebogenen Ende an dem hervorragenden Rande befestigen, und in diesen hohlen Stab
dann einen massiven staͤhlernen Stab einsenken, der in
der Naͤhe des freien Endes des Kupferstabes fest
angenietet wuͤrde. Das andere, in eine stumpfe Spize
auslaufende Ende des Stahlstabes muͤßte sich auf den
Hebelarm stemmen, der zu diesem Behufe durch eine eigene
Oeffnung in den hohlen Stab eindringen muͤßte. Die hohlen
Staͤbe gewaͤhren hiebei auch noch den Vortheil,
daß sie sich schneller ausdehnen und zusammenziehen, als die
massiven.
5) Man erhaͤlt ein weit empfindlicheres Instrument, wenn
man außen an dem Kessel etwas unter der Wasserlinie eine
horizontale kupferne Roͤhre so anbringt, daß das eine
kniefoͤrmig gebogene Ende dieser Roͤhre durch die
eine Wand in den Kessel eindringt, und an dieser Wand befestigt
wird. In diese kupferne Roͤhre muß dann ein massiver
Stahlstab gebracht werden, der mit dem einen Ende in der
Naͤhe des freien Endes dieser Roͤhre angenietet
werden muß, waͤhrend dessen anderes, dem Ellbogen oder
Knie der kupfernen Roͤhre entsprechendes Ende auf den
Hebel wirkt, der in dieses Knie eindringen, und die Bewegung an
die uͤbrigen beweglichen Theile des Apparates
fortpflanzen muß. Bei dieser Vorrichtung ist nun die
Roͤhre, so lange das Wasser auf seiner
gewoͤhnlichen Hoͤhe sieht, mit Wasser
gefuͤllt, und folglich muͤssen der Stahl und das
Kupfer die Temperatur des Wassers theilen; so wie aber das
Wasser sinkt, leert sich die Roͤhre, und in Folge dieser
Entleerung wird sie sich erhizen und weit schneller ausdehnen,
als die massive Stahlstange.
2. Von dem Mittel
zur Regulirung der Temperatur des Dampfes und der
Waͤnde des Kessels.
Dieses Mittel soll, dem Concurrenten zu Folge, darin bestehen,
daß man einige Centimeter uͤber dem Wasser ein Sensorium
anbringt, welches fuͤr eine Temperatur, die um 5 Grade
hoͤher ist, als die gewoͤhnliche Temperatur des
Dampfes im Kessel, regulirt ist, und welches seine Bewegung
durch einen Hebel an das Register des Rauchfanges, und an den
Kolben, der den Wasserzufluß regulirt, fortpflanzt.
Sobald die Waͤnde des Kessels eine Temperatur erlangen,
welche um 5 Grade hoͤher ist, als die gewoͤhnliche
Temperatur, wird sich die Stange des Sensoriums
verlaͤngern, wodurch nicht nur der Eintritt des Wassers
aus dem Behaͤlter in den Kessel moͤglich gemacht,
sondern, zugleich auch das Register des Rauchfanges geschlossen
wird. Die Waͤnde des Kessels und der Dampf werden mithin
dadurch wieder abgekuͤhlt werden, und das Register wird
so lange geschlossen bleiben, bis die Stange von dem Wasser
bedekt und dadurch so zusammengezogen seyn wird,
daß der Eintritt des Wassers wieder gehemmt und dafuͤr
das Register geoͤffnet ist.
Man koͤnnte zwei solche Instrumente, an jeder Seite des
Kessels eines, anbringen, wenn man zu befuͤrchten hat,
daß die beiden Waͤnde allenfalls verschiedenen
Temperaturen ausgesezt werden koͤnnten. Man
koͤnnte, wie der Erfinder meint, fuͤr Dampfbothe
sogar an der Woͤlbung des Kessels noch ein drittes
Sensorium anbringen, indem hier das Rollen des Schiffes das in
dem Kessel befindliche Wasser bald auf die eine, bald auf die
andere Seite des Kessels wirft, so daß sich die beiden
seitlichen Sensoriums nicht gehoͤrig ausdehnen
koͤnnen, waͤhrend der obere Theil des Kessels,
wenn er nicht mir einem aͤhnlichen Apparate versehen
waͤre, eine hoͤhere Temperatur erlangen und dem
Dampfe mittheilen koͤnnte.
3. Von dem Mittel,
wodurch die Spannung des Dampfes vermindert werden kann,
ohne daß man denselben in die Luft austreten zu lassen
braucht.
Der Erfinder bedient sich zu diesem Zweke nicht mehr des
metallenen Thermometers, sondern der Spannung des Dampfes
selbst, um eben diese Spannung wieder zu beschraͤnken und
in die gehoͤrigen Graͤnzen
zuruͤkzufuͤhren. Er bedient sich hiezu zweier
Apparate, von denen er den einen einen Moderator mit unterbrochenem, den anderen hingegen
einen Moderator mit ununterbrochenem
Strome (Moderateur à jet
intermittant et à jet continu) nennt.
Der erstere dieser beiden Apparate besteht aus einem metallenen
Kolben, der sich in einem kleinen, an der Woͤlbung des
Kessels angebrachten und an seinem unteren Theile offenen
Cylinder befindet. Dieser Kolben ist mittelst einer Schnellwage
mit einem Gewichte belastet, und kann nur dann gehoben werden,
wenn der Dampf eine Spannung erreicht hat, welche um eine halbe
Atmosphaͤre großer ist, als die gewoͤhnliche
Spannung. Tritt dieser Fall ein, so wird der Kolben
emporgehoben, und dadurch wird eine seitliche Oeffnung frei,
durch welche das Wasser in den Pumpenkoͤrper eingesprizt
und der Dampf verdichtet wird. Zugleich treibt aber die
Kolbenstange auch das Register um etwas weniges, und zwar
mittelst eines Sperrkegels, eines Sperrrades, eines Triebstokes
und einer Zahnstange. Laͤßt die Spannung nach, so sinkt
der Kolben wieder herab, die Einsprizung hoͤrt auf, und
das Register bleibt in der Stellung, in die es getrieben worden;
haͤlt die Spannung hingegen an, so steigt der Kolben
sogleich wieder empor, wodurch eine Neue Einsprizung
hervorgebracht und das Register noch weiter geschlossen
wird.
Eine Gloke, welche der Sperrkegel bei jedem Hube des Kolbens zum
Laͤuten braͤchte, wuͤrde den Heizer durch
ihre wiederholten Schlaͤge darauf aufmerksam machen, daß
er das Register entweder ganz schließen muͤsse, oder daß
zur Abkuͤhlung des Kessels Wasser aus dem
Behaͤlter in den Kessel gebracht werden soll.
Der Erfinder glaubt, daß diese Vorrichtung zwar so lange gute
Dienste leisten wuͤrde, als sich die Dampfmaschine in
Thaͤtigkeit befaͤnde; daß dieselbe aber dann, wann
die Maschine still steht, nicht ausreichen duͤrfte. Er
schlaͤgt daher vor den ersten Moderator noch durch einen
zweiten mit ununterbrochenem Strome zu vermehren. Dieser zweite
Apparat erfordert, so wie der erste, an der Woͤlbung des
Kessels einen kleinen Pumpenstiefel und einen Kolben, dessen
Liederung aus Hanf bestehen kann. Die untere Stange dieses
Kolbens ist mir einer Schnellwage verbunden, die demselben nur
dann gestattet sich zu heben, wenn der Druk des Dampfes den
gewoͤhnlichen Druk um eine Atmosphaͤre
uͤbersteigt. Die obere Kolbenstange hingegen endigt sich
in eine Gabel, in welche der horizontale Arm eines Winkeleisens,
welches das Register des Rauchfanges bewegt, paßt. Der
Hebelbalken der Schnellwage traͤgt an dem einen Ende ein
Gewicht, an dem anderen hingegen einen gezahnten Sector, der in
ein Zahnrad eingreift, welches an dem Schluͤssel eines
Einsprizhahnes befestiget ist.
Sobald nun dieser Kolben durch einen zu starken Dampf
emporgehoben wird, tritt eine Einsprizung ein und das Register
des Rauchfanges schließt sich zum Theil; laͤßt die
Spannung hingegen nach, so sinkt der Kolben wieder
zuruͤk, die Einsprizung hoͤrt auf, und das
Register oͤffnet sich wieder. Die Einsprizung muß, wie
der Erfinder bemerkt, so regulirt seyn, daß nur der
uͤberschuͤssige Dampf, der unter den
guͤnstigsten Umstaͤnden erzeugt wird, verdichtet
wird, und daß die Spannung des Dampfes langsam und gradweise bis
in die gehoͤrigen Glaͤnzen
zuruͤkgefuͤhrt werde.
So sinnreich nun alle diese Apparate auch zu seyn scheinen, so
glaubt die Commission doch, daß sich mehrere Einwuͤrfe
gegen dieselben machen lassen duͤrften. Sie beschrankt
sich indessen bloß auf folgende beiden Bemerkungen.
Die comprimirte Luft des Behaͤlters muß entweder
bestaͤndig, oder doch von Zeit zu Zeit erneuert werden,
indem diese Luft nach und nach von dem Wasser absorbirt, und mit
demselben in den Kessel fortgerissen werden wird.
Was die Einsprizung von kaltem Wasser zum Behufe der Verminderung
der Spannung des Dampfes betrifft, so gewaͤhrt diese
denselben Nachtheil, wie der Austritt des Dampfes in die
atmosphaͤrische Luft, den der Erfinder doch gerade
vermeiden wollte. Nach der von Perkins aufgestellten Theorie wuͤrde die
Abkuͤhlung der Wassermasse im Kessel durch
Einstroͤmen von Wasser aus dem Behaͤlter nicht mit
derselben Gefahr verbunden seyn.
Da Hr. Midy uͤbrigens seine
Apparate nicht den in dem Programme geforderten Versuchen
unterworfen hat, so kann die Commission denselben zu keinem
Preise vorschlagen, sondern bloß darauf antragen, seiner
Leistungen auf eine ehrenvolle Weise zu erwaͤhnen.
§. 4. Der vierte Concurrent glaubt die fragliche Aufgabe
dadurch am sichersten loͤsen zu koͤnnen, daß er
ein Mittel vorschlaͤgt, durch welches man dem Dampfe des
Kessels, wenn dessen Spannung das bestimmte Maximum erreicht
hat, eine große Austrittsoͤffnung verschafft, die
sogleich wieder verschlossen wird, sobald die Spannung wieder
unter das Maximum herabgesunken.
Der Apparat, den er zu diesem Behufe ersann, besteht aus zwei
Cylindern, von denen der eine groͤßer, der andere kleiner
ist, welche beide an dem Kessel befestigt sind, und zwischen
denen sich eine Communicationsroͤhre befindet. So wie nun
der Dampf jene Spannung erlangt hat, welche durch das Gewicht,
womit der Kolben belastet ist, bestimmt wird, wird dieser Kolben
emporgehoben und so lange emporgehoben bleiben, als der Dampf
diese Spannung beibehaͤlt. Der Dampf gelangt dann durch
die Communicationsroͤhre in den groͤßeren
Cylinder, dessen Kolben er herabdruͤkt. Die untere Stange
dieses Kolbens (welche mit einer umgekehrten, unter der
Woͤlbung des Kessels angebrachten Klappe von geringerem
Durchmesser, als ihn der große Kolben hat,
zusammenhaͤngt) druͤkt diese Klappe herab, wo dann
eine Seitenroͤhre entweicht, welche sich zwischen dem
Grunde des Cylinders und der Klappe befindet.
Wenn nun die Spannung des Dampfes in dem Kessel in hinreichendem
Grade vermindert worden, so steigt der kleine Kolben herab, und
verschließt dem Dampfe die Communication mit dem großen
Cylinder. Der Kolben dieses lezteren Cylinders steigt dann durch
die Wirkung einer Spiralfeder wieder empor, wobei die umgekehrte
Klappe zugleich wieder geschlossen wird.
Die Commission glaubt, daß diese Vorrichtung nur eine
Modification der Sicherheitsklappe ist, und daß dieselbe nur in
jenen Faͤllen vor Explosionen schuͤzen kann, in
welchen die Sicherheitsklappen selbst davor zu sichern
vermoͤgen. Sie kann den Erfinder daher um so weniger
fuͤr einen Preis in Vorschlag bringen, als derselbe auch
die in dem Programme vorgeschriebenen, wenigstens
sechsmonatlichen Proben vernachlaͤssigt hat.
§. 5. Der fuͤnfte Concurrent schlaͤgt eine
sich drehende Sicherheitsklappe mit einer Aushebung vor, und
will, daß diese Klappe gleichzeitig mit den gewoͤhnlichen
Klappen, dem Manometer, und dem Schwimmer angewendet werde, um
die schmelzbaren Metallscheiben zu ersezen, welche, wie er sagt,
schon oft bei einer hoͤheren Temperatur nicht schmolzen,
als dieß haͤtte seyn sollen.
Diese Klappe gewaͤhrt, wie er sagt, den unendlichen
Vortheil, daß sie dem Dampfe sogleich, wie er das fortgesezte
Maximum von Spannung erreicht hat, eine sehr große
Austrittsoͤffnung gestattet, und dadurch alles weitere
Zunehmen des Drukes im Kessel verhindert. Sie unterbricht den
Dienst oder Gang der Maschine nicht, indem sie alsogleich nach
der Einweichung wieder an ihre Stelle gebracht werden kann.
Die Vorrichtung, deren sich der Concurrent nun zu diesem Zweke
bedienen will, wird aus Folgendem erhellen. Wenn die Spannung
dieses Dampfes ein gewisses Maß erreicht hat, so hebt dieser
Dampf einen massiven Kolben, dessen aͤußere Stange durch
eine Gabel mit einem horizontalen Hebel verbunden ist, der eine
Art von Rammblok aushebt und ein Gewicht herabfallen
laͤßt, welches bei diesem Herabfallen bewirkt, daß eine
sich drehende Klappe von großem Durchmesser den sechsten Theil
einer Umdrehung vollbringt, und dadurch augenbliklich drei große
Oeffnungen, durch welche der Dampf austreten kann,
entbloͤßt. Vermindert sich der Druk hierauf, so sinkt der
Kolben wieder herab; das Gewicht muß jedoch wieder emporgehoben
und eingehaͤngt werden, wenn der Apparat wieder in
Bereitschaft gesezt werden soll.
Der Erfinder hat seinem Apparat in Hinsicht auf Dauerhaftigkeit,
Sicherheit der Wirkung und luftdichtes Schließen der
Gefuͤge einen hohen Grad von Vollendung gegeben. Die
Commission glaubt jedoch, daß auch hier dieselben Bemerkungen
gelten, wie bei §. 4. Auch bei diesem Apparate wurden die
vorgeschriebenen, wenigstens sechsmonatlichen Proben
versaͤumt.
§. 6. Der sechste Concurrent beschraͤnkt sich
darauf allerlei Mittel vorzuschlagen, welche er versucht sehen
moͤchte, und welche, wenn sie versucht wuͤrden,
wahrscheinlich zu keinem Resultate fuͤhren
duͤrften. Wir wollen daher hier bloß seines
Speisungsmittels und seines Bodensaz-Eichmaßes (jauge à dépots)
erwaͤhnen.
Das Speisungsmittel sollte naͤmlich in einem Schwimmer
bestehen, durch welchen eine Roͤhre, die bis zu einer
gewissen Hoͤhe durchloͤchert waͤre, auf und
nieder bewegt wuͤrde, so daß eine groͤßere oder
geringere Anzahl dieser Loͤcher bloßgelegt, und folglich
mehr oder weniger Wasser in den Kessel geleitet werden
koͤnnte.
Das Bodensaz-Eichmaß muͤßte aus zwei
concentrischen, senkrechten oder wagerechten Roͤhren
bestehen, welche bis an jene Stellen reichen, an denen sich der
Bodensaz am gewoͤhnlichsten zu bilden pflegt. Die innere
Roͤhre muͤßte befestigt seyn; beide muͤßten
an der einen Seite eine mehrere Millimeter breite
Laͤngenoͤffnung besizen. Der Bodensaz
wuͤrde sich in der inneren Roͤhre, wie sonst am
Grunde oder an der Wandung des Kessels bilden; man brauchte also
diese Roͤhre nur umzukehren, um sie herauszuziehen und zu
erfahren, wie dik und von welcher Beschaffenheit der Bodensaz
ist. Der Erfinder glaubt, daß diese Vorrichtung am sichersten
andeute, wenn die Kessel gereinigt werden muͤssen.
§. 7. Das Sicherungsmittel, welches der siebente
Concurrent vorschlaͤgt, ist eine Klappe von neuer
Einrichtung, welche er folgender Maßen bezeichnet:
„System einer Sicherheitsklappe, welche dem Dampfe
unter dem bestaͤndigen Druke eines gewissen
festgesezten Maximums groͤßeren oder geringeren
Austritt gestattet: eine Bedingung, hie die
gewoͤhnlichen Sicherheitsklappen keineswegs
erfuͤllen.“
Diese Klappe, mit welcher bisher nicht nur gar keine Versuche
angestellt wurden, sondern die noch nicht ein Mal in Natura
verfertigt worden, soll aus zwei Haupttheilen bestehen. Der eine
dieser Theile ist ein hohler, innen ausgebohrter Cylinder,
dessen obere Basis geschlossen ist, waͤhrend sein unterer
Rand auf dem Umfange der Austrittsmuͤndung des Dampfes
ruht. Den zweiten Theil bildet eine Roͤhre, deren oberes
Ende an dem Mittelpunkte einer Scheibe befestigt ist, welche
denselben Durchmesser wie der hohle Cylinder hat, und welche
daher auch frei in diesen lezteren paßt. Das untere Ende dieser
Roͤhre steigt etwas weniges unter die Woͤlbung des
Kessels, auf der es mit zwei Zapfen ruht, herab. Wenn diese
Klappe geschlossen ist, so muß die Scheibe einige Millimeter
weit vom Boden des Kessels entfernt seyn.
Wenn nun der Dampf in dem Kessel das Maximum der Spannung
erreicht hat, so wird, wie der Erfinder sagt, der Cylinder
emporgehoben, und der Dampf entweicht unter dessen
Raͤndern, indem er sich ausdehnt und schwaͤcher
wird. Zwischen der Scheibe und dem Boden des Cylinders
vermindert sich die Spannung des Dampfes hingegen keineswegs,
und daher wird dieser Cylinder immer mehr und mehr emporgehoben,
wodurch die Austrittsmuͤndung fuͤr den Dampf immer
groͤßer und groͤßer wird.
Das Innere des Cylinders und der Rand der Scheibe sind mit einem
duͤnnen Silberblaͤttchen uͤberzogen, um der
Oxydation der beiden, mit einander in Beruͤhrung
stehenden Oberflaͤchen vorzubeugen. Aus der Zeichnung,
welche der Concurrent seiner Abhandlung beifuͤgte,
ersieht man ferner:
1) daß der Boden des hohlen Cylinders mittelst dreier Schrauben
unter dem Wagebalken der Schnellwage, welche zum Belasten der
Klappe dient, befestigt ist;
2) daß sich dieser Cylinder nothwendig neigen muß, wenn er
emporsteigt; und
3) daß die Scheibe dieser Bewegung folgt, indem sie sich um die
Achse der Zapfen der Roͤhre schwingt. Diese Zapfen
wuͤrden, da sie oben durch keinen Zaum oder durch kein
Halsband zuruͤkgehalten werden, der Scheibe gestatten,
daß sie zugleich mit der Klappe emporgehoben werden
koͤnnte, im Falle sie aus irgend einer Ursache an dieser
festhaͤngen sollte. Die Commission muß jedoch hiezu
bemerken, daß der Erfinder in diesem lezten Falle seinen Zwek
nicht erreicht, sondern daß die neue Klappe hier bloß eben so
wie eine gewoͤhnliche Klappe wirken wuͤrde.
§. 8. Der achte Concurrent, Hr. Hauy zu Odessa, hat eine Abhandlung uͤber die
Explosionen der geschlossenen Kessel, und uͤber die
Mittel diesen schreklichen Unfaͤllen unter allen
Umstaͤnden vorzubeugen, eingesandt. Diese Abhandlung ist
in zwei Theile getheilt. In dem ersten Theile erhebt der
Verfasser einige Zweifel uͤber die Perkins'sche Theorie;
er glaubt, daß man zur Erklaͤrung aller
Phaͤnomene, die bei den Explosionen Statt finden, weder
einen großen Unterschied zwischen der Temperatur des Dampfes und
jener des Wassers, welches denselben erzeugte, noch ein Sinken
des Wasserstandes im Kessel, noch ein tumultuarisches Aufsieden,
und ein Emporschleudern der Fluͤssigkeit anzunehmen
brauche. Er begnuͤgt sich mit der Annahme, daß die
Verdampfung das Zusammenwirken folgender beider Bedingungen
erfordere: a) eine
hinlaͤnglich erhoͤhte Temperatur des
Gefaͤßes; b) eine mehr oder
weniger unmittelbare Beruͤhrung des Wassers mit der
inneren Oberflaͤche der Waͤnde. Er bemerkt, daß
wenn eine hoͤhere Temperatur des Gefaͤßes
einerseits eine raschere Verdampfung hervorbringt, die
Huͤlle desselben bei einer hoͤheren Temperatur
andererseits dafuͤr die Eigenschaft verliert, von dem
Wasser benezt zu werden, so daß die Beruͤhrungspunkte
also vermindert sind, und daß der Waͤrmestoff nur mehr in
Entfernungen abgegeben werden kann.
Der Verfasser stuͤzt diese Theorie auf die schoͤnen
Versuche Klaproth's, Leidenfrost's,
Rumford's und Pouillet's,Klaproth ließ einen
Wassertropfen auf einen weißgluͤhenden
Loͤffel fallen, und bemerkte, daß
dieses Wasser erst dann verdampfte, als die Temperatur
des Metalles bereits bedeutend gesunken war. Leidenfrost machte im Jahre
1756 eine Abhandlung bekannt, in welcher er anzeigt, daß
das Wasser zwischen dem Siedepunkte und der
Weißgluͤhhize des Eisens um so schwerer
verdampfe, je hoͤher der Hizgrad ist. Rumford versuchte vergebens
einen Tropfen Wasser in einem der Flamme eines
Kerzenlichtes ausgesezten Loͤffel merklich zu
erhizen; das Innere des Loͤffels wurde sogleich
durch den Rauch geschwaͤrzt, so daß die
Beruͤhrung zwischen dem Wasser und dem Metalle
aufgehoben war. Pouillet
hielt einen großen, bis zum Weißgluͤhen erhizten
Platinna-Tiegel eine Viertelstunde lang zur
Haͤlfte mit Wasser gefuͤllt, ohne daß das
Wasser weder eine Bewegung, noch eine merkliche
Verminderung zeigte. (Ann. d.
Phys. et d. Chim. T. XXXVI. S. 11.) A. d.
O.
und
zieht aus diesen den Schluß, daß zwischen dem Punkte, bei
welchem das Gluͤhen des Metalles das Wasser einen
gewissen Hizgrad anzunehmen hindert, und zwischen jenem Punkte,
bei welchem sich die metallische Huͤlle sowohl, als das
Wasser auf einem und demselben, weit unter dem Siedepunkte des
Wassers stehenden Temperaturgrade befinden, eine gewisse
Temperatur bestehen muͤsse, bei welcher das Metall ein
bestimmtes Volumen Wasser in der kuͤrzesten Zeit in Dampf
verwandeln kann.Die Temperatur des Maximums der Verdampfung ist
keineswegs der Siedepunkt, wie Leidenfrost glaubte, sie scheint nur etwas
weniges uͤber der dunklen Rothgluͤhhize zu
stehen; von diesem Punkte aus nimmt die Verdampfung bis
zur Weißgluͤhhize, bei welcher sie beinahe Null
scheint, fortwaͤhrend ab.A. d. O. Ueber diesen Punkt hinaus isolirt sich das Wasser von
dem Gefaͤße und die Verdampfung nimmt ab; unter demselben
vermindert sie sich gleichfalls, allein wegen Mangel an
gehoͤriger Waͤrme.
Von diesen Grundsaͤzen ausgegangen, lassen sich die
Explosionen, denen eine Schwaͤchung der
Elasticitaͤt des Dampfes und ein Oeffnen der
Sicherheitsklappe vorherging, leicht erklaͤren. Man wird
naͤmlich leicht einsehen:
Daß bei einem gut gebauten Kessel, an welchem bloß der Boden
einem gut unterhaltenen Feuer ausgesezt ist, die Menge des
innerhalb einer bestimmten Zeit erzeugten Dampfes sich so lange
vermehren wird, als noch kein Theil der Waͤnde des
Kessels auf jenen Punkt gerathen ist, bei welchem das Maximum
der Verdampfung Statt findet.
Daß wenn der heißeste Theil des Bodens des Kessels bis zu dieser
Temperatur gelangt ist, diese Stelle des Bodens einen Theil
ihrer Verdampfungskraft zu verlieren beginnen wird; daß die
isolirte Wassermenge nach und nach an Volumen zunehmen wird, und
daß die Waͤnde weniger Waͤrmestoff an die
Fluͤssigkeit abgeben werden, waͤhrend deren eigene
Temperatur rasch steigt.
Daß, um diese Zeit, die Verdampfungskraft der uͤbrigen
Theile des Kessels, welche das Maximum der
Verdampfungs-Temperatur noch nicht
erreicht haben, zunehmen wird, waͤhrend jene des Bodens
des Kessels abnimmt.
Daß bei einem lebhafteren Feuer der Boden die Temperatur des
Maximums der Verdampfung schneller uͤberschreiten wird,
waͤhrend sich durch ein maͤßiges Feuer die
groͤßte Einfoͤrmigkeit in der Temperatur der
Huͤlle erzielen laͤßt.
Daß, vorausgesezt, daß wenn die Maschine allen erzeugten Dampf
verbraucht, ein anfangs sehr kleiner Theil des Bodens des
Kessels die Temperatur des Maximums der Verdampfung
uͤbersteigt, bald mehr Dampf erzeugt, als die Maschine
verbraucht. Die Sicherheitsklappe wird sich also heben; allein
die Temperatur des Bodens wird sich immer mehr und mehr von
jener Temperatur entfernen, die das Maximum der Verdampfung
gibt; es wird eine Isolirung des Wassers entstehen, die
Dampferzeugung wird abnehmen und die Sicherheitsklappe wird sich
wahrscheinlich fuͤr immer schließen.
Daß wenn man die Feuerung fortsezt, die Verdampfungskraft sich
fortwaͤhrend vermindern, und die Bewegung der Maschine
immer langsamer werden wird, bis die Isolirung des Wassers im
ganzen Kessel Statt gefunden hat.
Daß wenn man dann eine Entladungsklappe oder einen solchen Hahn
oͤffnet, der Dampf bei der Oeffnung Herausstuͤrzen
und die Temperatur des Wassers in der Naͤhe seiner
Oberflaͤche ploͤzlich abnehmen wird, und daß
dadurch auch die Waͤnde des Kessels in der Naͤhe
der Wasserflaͤche auf jene Temperatur
zuruͤkgefuͤhrt werden, die dem Maximum der
Verdampfung entspricht, und daß sofort nach und nach auch der
uͤbrige Theil der Waͤnde auf diesen Punkt gelangt,
bei welchem das Zerspringen des Apparates unvermeidlich ist.
Der Verfasser bemerkt endlich, daß der Kessel die Temperatur des
Maximums der Verdampfung nur langsam erreicht und auch nur
langsam uͤbersteigt; daß die retrograde Bewegung hingegen
aͤußerst rasch von Statten gehe; daß die Explosion durch
ein Sinken der Temperatur der Waͤnde, wenn dieselben die
dem Maximum der Verdampfung entsprechende Temperatur
uͤberstiegen hatten, entstehe, und daß das Oeffnen der
Klappe unter dieser Temperatur die Elasticitaͤt des
Dampfes schwaͤche, waͤhrend durch das Oeffnen
derselben uͤber dieser Temperatur sowohl die Menge, als
die Elasticitaͤtskraft des Dampfes sehr schnell rasch
zunimmt.
Am Schlusse dieses Theiles seiner Abhandlung theilt der
Concurrent mehrere eben so sonderbare, als wichtige Bemerkungen
mit, naͤmlich:
a) uͤber den Unterschied, der
zwischen den Resultaten, welche die HH. Tabareau und Rey zu Lyon,
und die HH. Dulong und
Arago beim. Oeffnen der
Sicherheitsklappe erhielten, Statt findet, und welchen er der
Verschiedenheit der Verhaͤltnisse zwischen dem Volumen
der Kessel und der Groͤße ihres Herdes zuschreibt;
b) uͤber die zunehmende
Schwierigkeit, welche der Dampf beim Durchgange durch eine
Oeffnung in dem Maße erfaͤhrt, als dessen Temperatur
hoͤher ist; und uͤber die Analogie, welche
zwischen dieser Thatsache und den Davy'schen Sicherheitslampen
Statt findet, deren Metallgewebe gleichfalls den Durchgang der
Flamme verhindert;
c) uͤber mehrere Explosionen,
die er durch das Abkuͤhlen des Kessels
erklaͤrt;
d) endlich uͤber die
Berstungs- oder Bruchlinie eines geborstenen Kessels,
welche sich nur sehr wenig von dem Durchschnitte der
Oberflaͤchen des Kessels und des Wassers entfernen muß,
indem die metallene Zone, welche den groͤßten
Temperaturwechsel und die groͤßte Neigung zum Nachgeben
erfaͤhrt, gerade diesem Niveau entspricht.
Im zweiten Theile sucht Hr. Hauy seine
Theorie praktisch anzuwenden. Er theilt zu diesem Behufe alle
durch den Dampfkessel hervorgebrachten Explosionen in zwei
Classen. Die erste Classe begreift alle die gewoͤhnlichen
Explosionen, welche durch ein progressives Zunehmen der Spannung
des Dampfes, ehe der Kessel noch die Temperatur des Maximums der
Verdampfung uͤberschritten hat, hervorgebracht werden,
und welche 1) durch einen Fehler in der Festigkeit einiger
Nieten; 2) durch eine zu große Schwaͤche der
Waͤnde; 3) durch Waͤnde, welche durch Oxydation
geschwaͤcht wurden; 4) durch Ueberladung der Klappe; 5)
durch einen Fehler in der Sicherheitsklappe bedingt seyn
koͤnnen.
Die zweite Classe umfaßt die von ihm sogenannten
außerordentlichen Explosionen, welche seltener sind, und welche
nur dann Statt finden, nachdem das Maximum des Dampfes, d.h. die
Isolirung des Wassers im Kessel, erzeugt worden, und wenn die
Maschine ihre Geschwindigkeit zu verlieren anfaͤngt. Die
Explosionen dieser Classe koͤnnen 6) durch eine
Erhoͤhung der Temperatur der Waͤnde, welche den
Widerstand des Metalles vermindert, 7) durch eine freiwillige
Erniedrigung der Temperatur,Diese beiden lezten Ursachen haben gleiche Wirkung, denn
durch das schnelle Zuruͤkkehren zur Temperatur
des Maximums der Verdampfung und die dadurch erzeugte
rasche Dampfentwikelung kommen die Kessel zum
Bersten.A. d. O. und 8) endlich durch eine
Temperatur-Erniedrigung, welche durch das Entweichen von
Dampf entsteht, hervorgebracht werden.
Der Verfasser geht hierauf diese acht Veranlassungen zu
Explosionen ausfuͤhrlich durch, und empfiehlt gegen die
vier ersteren gesezliche und polizeiliche Maßregeln, gegen die
fuͤnfte eine neue Sicherheitsklappe, und gegen die drei
lezten endlich einen neuen Dampfkessel.
Unter den vorgeschlagenen Polizeimaßregeln wollen wir bloß die
anfuͤhren, daß jeder Kessel verschiedenen
Probe-Drukgraden ausgesezt werden sollte, welche je nach
der Natur des Metalles und nach der Temperatur, die der Boden
des Kessels unter dem gewoͤhnlichen Druke des Dampfes
erlangen kann, verschieden seyn muͤßten. Man sollte zu
diesem Behufe die Zaͤhigkeiten der Metalle, welche zu
Kesseln verwendet werden, bei verschiedenen Temperaturen, und
die Temperaturen des Bodens der Kessel bei verschiedenem Druke
des Dampfes durch Versuche ermitteln.
Die von Hrn. Hauy vorgeschlagene
Sicherheitsklappe besteht, um uns kurz zu fassen, aus zwei
Klappen von ungleichem Durchmesser, welche durch eine Stange mit
einander verbunden sind, und welche die beiden Enden einer
cylindrischen Roͤhre, in die der Dampf des Kessels von
der Seite eintritt, verschließen. Diese beiden Klappen werden
emporgehoben, wenn der Unterschied des Drukes, den sie erleiden,
groͤßer ist, als die Last, welche auf deren
gemeinschaftliche Stange wirkt. Tritt nun diese Wirkung ein, so
entweicht der Dampf durch die beiden Klappen in eine obere und
in eine untere Roͤhre, welche beide mit einer einzigen
Entleerungsroͤhre communiciren.
Bei dieser Einrichtung kann man dem Dampfe einen beliebig großen
Austritt gewaͤhren, und dabei das Belastungsgewicht
bedeutend vermindern. Der Verfasser bemerkt, daß die Klappen, an
ihren Stangen aufgezogen, bei der Temperatur, bei welcher sie
angewendet werden sollen, eingerieben werden muͤssen, und
daß es, zur Verhinderung des Anklebens derselben, am besten seyn
duͤrfte, wenn man sie durch ein Uhrwerk alle 2 Stunden 3
bis 4 Mal luͤften ließe. Diese Klappe hat jedoch
dieselben Nachtheile, wie die Klappe mit doppeltem Size, die Hr.
Hornblower angab, und das
Entweichen des Dampfes an der einen oder der anderen der beiden
Muͤndungen ließe sich nur dadurch verhindern, wenn man
statt der einen der beiden Klappen einen Kolben
anbraͤchte.
Was den neuen Kessel betrifft, so wurde der Erfinder bei dessen
Bau durch folgende Betrachtungen geleitet. Wenn der Kessel, sagt
derselbe naͤmlich, im Verhaͤltnisse zum Herde und
zur Maschine hinlaͤnglich groß ist, so wird es, das Feuer
mag auf was immer fuͤr eine Weise geleitet werden, nicht
nur unmoͤglich seyn, das Wasser in jene Isolirung zu
versezen, welche eine Verminderung der Geschwindigkeit der
Maschine erzeugt, sondern die Waͤnde des Kessels werden
nicht ein Mal bis zur Temperatur des Maximums der Verdampfung
erhizt werden, und ein solcher Kessel wird also gewiß gegen alle
die außerordentlichen Explosionen geschuͤzt seyn. Die zu
kleinen Kessel koͤnnen also nie diesen Vortheil
gewaͤhren, und eine groͤßere
Heiz-Oberflaͤche, welche fortwaͤhrend auf
einer Temperatur erhalten wird die nur etwas weniges unter jener
Temperatur, bei welcher die groͤßte Verdampfung Statt
findet, steht, ist einer kleineren, auf einen hoͤheren
Grad erhizten Heiz-Oberflaͤche weit vorzuziehen.
Hieraus folge daß man durchaus nie trachten sollte, die Wirkung
einer großer Heiz-Oberflaͤche durch eine
staͤrkere Erhizung einer kleineren Oberflaͤche zu
ersezen.
Nach Feststellung dieses ersten Punktes untersucht der Verfasser
die Art und Weise, auf welche sich die Hize in einem Kessel mit
großer Oberflaͤche verbreitet, wenn deren Basis
kreisrund, und der Herd unter dem Mittelpunkte dieser Basis
gelegen ist. Er findet hier: 1) daß wenn ein kleiner Kreis des
Bodens dieses Kessels bereits durch ein heftiges Feuer auf die
Temperatur des Maximums der Verdampfung gelangt ist, jeder
andere, weiter von dem Mittelpunkte entfernte Punkt des Bodens
eine niedrigere Temperatur haben wird; 2) daß wenn das Feuer
staͤrker wird, die Linie der groͤßten Verdampfung
sich entfernen und an Ausdehnung zunehmen wird, und daß folglich
eine groͤßere Menge Dampf erzeugt werden wird; 3)
endlich, daß wenn der Boden groß genug ist, wie groß auch die
Zunahme der Hize, die ihm von dem Herde mitgetheilt wird, seyn
mag, doch immer eine Linie der hoͤchsten Verdampfung
entstehen wird, welche im Stande ist, eben so viel Hize zu
verbrauchen, als ihr von dem Herde mitgetheilt wird.
Hr. Hauy vergleicht hierauf einen
großen mit einem kleinen Kessel, wenn beide so stark als
moͤglich erhizt sind, und beide eine und dieselbe Menge
Dampf erzeugen. Es scheint ihm, von diesem Punkte ausgegangen,
offenbar, daß wenn man das Feuer zu unterhalten
fortfaͤhrt, die Verdampfung in dem kleinen Kessel immer
mehr und mehr abnehmen, die Hize der Waͤnde hingegen
immer mehr und mehr zunehmen wird, waͤhrend bei dem
großen Kessel die Verdampfung immer nur Zunehmen wird, ohne daß
dessen Waͤnde jedoch je einen bestimmten Grad von Hize
uͤbersteigen koͤnnten; indem dieser große Kessel
dem Waͤrmestoffe des Herdes nach der Linie der
groͤßten Verdampfung immer hinreichenden Abfluß
gewaͤhrt.
Nachdem der Verfasser auf diese Weise die Vorzuͤge der
großen Kessel eroͤrtert, ist er jedoch keineswegs der
Meinung, daß man auf die alten Kessel zuruͤkkommen
muͤsse; er will im Gegentheile die gegenwaͤrtig
gebraͤuchlichen Kessel unzerspringbar machen. Um dem
Kessel keine zu großen Dimensionen geben zu
duͤrfen, beschraͤnkt er die Ausdehnung seines
Bodens auf jene der Oberflaͤche, welche von der Flamme
des Herdes erhizt wird, und um mit einem Kessel dieser Art alle
Sicherheit zu erreichen, bringt er im Inneren desselben mehrere
senkrechte Metallblaͤtter an, deren Hoͤhe geringer
ist, als jene des Wassers, deren oberer Rand den unteren,
mittelst welchem sie an dem Boden befestigt werden, an
Laͤnge weit uͤbertrifft, und von deren
Seitentheilen der eine, parallel mit dem mittleren Theile, nach
Vorwaͤrts, der andere hingegen nach
Ruͤkwaͤrts gebogen wird: mit der Vorsicht jedoch,
daß diese verschiedenen Theile einander nicht
beruͤhren.
Diese Metallblaͤtter, deren unterer Rand in unmittelbarer
Beruͤhrung mit dem Boden des Kessels steht, werden
dieselbe Wirkung wie ein Boden von sehr großem Durchmesser
hervorbringen; sie werden zwar nur solchen Waͤrmestoff
aufnehmen, der durch Uebertragung desselben durch das Metall an
sie gelangt; allein ihre beiden Flaͤchen werden
dafuͤr mit dem Wasser in Beruͤhrung stehen. Die
Linie der groͤßten Verdampfung wird kein horizontaler
Kreis mehr seyn, der, wie an einem Kessel von kreisrunder Basis
und großem Durchmesser zu- oder abnimmt; sondern sie wird
aus einer Reihe von Linien bestehen, welche durch die
Durchkreuzung aller der umgebogenen und senkrecht im Kessel
befestigten Blaͤtter durch eine horizontale, zwischen dem
Boden und der Wasserflaͤche befindliche, und je nach der
groͤßeren oder geringeren Temperatur auf einem
hoͤheren oder niedrigeren Niveau stehende Flaͤche
gebildet wird.
Der Erfinder vergleicht diese in der Mitte des Wassers
angebrachten Metallblaͤtter mit dem
Platinna-Drahte, dessen man sich zur Befoͤrderung
der Destillation der Schwefelsaͤure und zur Vermeidung
der dabei Statt findenden Stoͤße bedient, und der am
Grunde der Retorte eine Temperatur haben muß, welche jener des
Glases nahe kommt, und jene, die dem Maximum der Verdampfung
entspricht, uͤbersteigt; welche aber, wenn sie an irgend
einer Stelle erhoͤht wird, die Intensitaͤt jener
Temperatur, bei welcher die groͤßte Verdampfung Statt
findet, erhalten muß. Er glaubt, daß die umgebogenen
Metallblaͤtter kraͤftiger wirken muͤssen,
als der Draht, und daß dieselben, indem sie die Isolirung der
Wassermasse unmoͤglich machen, in allen Faͤllen,
in welchen sonst eine außerordentliche Berstung Statt finden
koͤnnte, unfehlbare Dienste leisten muͤßten.
Der Kessel mag eine rechtekige Basis haben oder rund seyn, so
muͤssen die Blaͤtter mit ihrem schmaͤleren
Rande an dem Boden des Kessels befestigt werden und vollkommen
damit in Beruͤhrung stehen; ihr Durchschnitt muß, je
weiter sie sich von der Anheftungs-Linie entfernen, immer
mehr und mehr zunehmen. Es handelt sich hauptsaͤchlich
darum, daß man die Blaͤtter und die Anheftungspunkte
vermehrt, und daß man duͤnne Blaͤtter von großer
Oberflaͤche anwendet, um die Uebertragung des
Waͤrmestoffes an das Wasser zu erleichtern. Das
Verhaͤltniß zwischen den Graͤnzen, innerhalb
welcher die Ausdehnung der Linie der groͤßten Verdampfung
Statt finden kann, muß wenigstens wie 3 zu 1 seyn.
Der Verfasser gesteht zwar, daß er mit dieser neuen Art von
Dampfkessel noch keinen Versuch im Großen gemacht habe; allein
er wiederholte in seinem Laboratorium mehrere Versuche, die er
fuͤr entscheidend haͤlt, und welche ihm immer
Resultate gaben, die seiner Theorie entsprachen. Er goß z.B.
nach und nach und mit großer Vorsicht 3 oder 4 Tropfen
Quellwasser in einen kirschroth gluͤhenden
Platinna-Tiegel; hierbei entstand eine langsame und
unregelmaͤßige Verdampfung, die von einer leichten
oscillirenden Bewegung begleitet war, und bei welcher sich die
Farbe des Tiegels nicht merklich veraͤnderte. Er nahm
hierauf einen 3 Decimeter langen Platinna-Draht, der an
einer Entfernung von 1 Decimeter von dem Ende gebogen war, und
tauchte diesen, indem er ihn mir dem laͤngeren Ende in
der Hand hielt, senkrecht in das in dem Tiegel befindliche
Wasser bis auf den Boden unter: sogleich aͤnderte sich
nun Alles; die vorher sehr langsame Verdampfung ging nun sehr
rasch von Statten, und bald war alles Wasser verschwunden. Bei
anderen aͤhnlichen Versuchen verminderte sich die
Verdampfung jedes Mal sehr merklich, wenn das Feuer gut
unterhalten und der Tiegel mehr als kirschroth gluͤhend
war, und wenn der Draht, nachdem er 20 bis 30 Secunden lang in
Beruͤhrung damit gestanden, wieder herausgenommen wurde.
War das Feuer hingegen schwach und nur so stark, daß es ein
kirschrothes Gluͤhen zu unterhalten im Stande war, und
nahm man dann den Draht aus dem Tiegel, so waͤhrte die
Verdampfung fort, ja sie vermehrte sich manchmal sogar, so daß
alles Wasser schnell verdampft war.
Die Commission glaubt, daß Hr. Hauy
fuͤr seine Leistungen und die neuen und wichtigen Ideen,
die er aufstellte, obschon sich manche Einwendungen gegen
dieselben vorbringen ließen, wenigstens eine ehrenvolle
Erwaͤhnung von Seite der Gesellschaft verdiene.
§. 9. Der neunte Concurrent endlich sandte eine Abhandlung
und ein Modell eines Apparates ein, den er Anticlaste nennt. Dieser Apparat besteht in der
Hauptsache aus einer auf dem oberen Theile des Kessels
befestigten Tubulirung, in welche mittelst Schraube und
Schraubenmutter eine Rohre eingesezt wird, welche durch eine
glaͤserne Scheibe geschlossen und mit einem abgestuzten
Kegel versehen ist. Die Tubulirung und die Roͤhre haben
hoͤchstens einen Durchmesser von
9–10 Centimeter im Lichten; die Laͤnge der
Roͤhre kann verschieden seyn, nur muß sie sich jedenfalls
in eine Muͤndung von 4 Centimeter im Durchmesser, welche
mit einem horizontalen Rande ausgestattet ist, endigen. Auf
diesen Rand wird ein Filzring gelegt, und auf diesen dann die
Glasscheibe, welche durch drei Schrauben leicht
angedruͤkt wird, und deren Anliegen durch den Druk des
Dampfes selbst noch genauer gemacht wird.
Der Erfinder sagt, daß, wenn die glaͤserne Scheibe brechen
sollte, der Dampf, das Wasser und die Glassplitter durch den
abgestuzten Kegel nach Oben gerichtet werden, daß diese
Substanzen dann durch eine Klappe austreten, welche an dem
Apparate angebracht werden muß, und daß die Klappe, so wie der
Kessel hinlaͤnglich entladen ist, durch ihr eigenes
Gewicht wieder zufallen muß, so daß die Maschine ihr Spiel
fortsezen kann, bis man sie ohne Nachtheil anhalten kann, um
wieder eine neue Glasscheibe anzubringen. Zu bemerken ist:
1) daß die Glasscheibe an allen Maschinen mit innerlichem Herde
und zwei concentrischen Cylindern, und an allen Maschinen, an
denen sich horizontale Theile, welche wegen Mangel an Wasser
eine uͤbermaͤßige Hize erlangen konnten, eine
horizontale Stellung haben kann;
2) daß sie aber auch senkrecht und in der Naͤhe jener
Seitenwand angebracht werden kann, welche in Folge des Sinkens
des Niveau's des Wassers rothgluͤhend werden kann;
3) daß sich statt derselben eine Scheibe aus einer schmelzbaren
Legirung anwenden laͤßt;
4) daß sich die glaͤserne oder metallene Scheibe
jedenfalls sehr nahe an der Wand befinden muß, damit die
außergewoͤhnliche Hize dieser Wand sehr schnell auf
dieselbe einzuwirken vermag; daß diese Entfernung jedoch nicht
unter 9 bis 10 Millimeter betragen darf, damit der Dampf
hinreichenden Ausweg habe, um in die Oeffnung, welche vor dem
Brechen oder dem Schmelzen durch die Scheibe bedekt ist, dringen
zu koͤnnen;
5) daß diese Scheibe immer unter dem Wasser an jener Stelle
angebracht werden muß, welche, wenn das Wasser sinkt, zum
Rothgluͤhen kommen koͤnnte;
6) daß, wenn die Scheibe zersprungen oder geschmolzen ist, der
Dampf und das Wasser in die weitere Roͤhre treten, und
durch eine große, am Ende dieses Theiles des Apparates
befindliche Klappe entweichen;
7) daß diese Klappe waͤhrend der Arbeit der Maschine offen
erhalten werden muß, damit, wenn aus irgend einer
unvorhergesehenen Ursache ein leerer Raum im Kessel
entstuͤnde, die aͤußere Luft durch Entfernung der
Scheibe in den Kessel eindringen koͤnnte.
Dieser sogenannte Anticlaste scheint, wie die Commission glaubt,
durchaus nicht mehr Sicherheit zu gewaͤhren, als die im
Programme der Gesellschaft angegebenen bleiernen oder zinnernen
Tampons und als die schmelzbaren Metallscheiben. Die Commission
kann daher den Concurrenten um so weniger zu einem Preise
vorschlagen, als dessen Apparat bisher noch an keiner
Dampfmaschine die sechsmonatliche Probe bestanden hat.