Titel: | Verbesserungen an den Dampfmaschinen und an dem Mechanismus, durch welchen die Spann- oder Elasticitäts-Kraft des Dampfes zur Ertheilung eines Impulses und zur Regulirung der Geschwindigkeit der Dampfwagen veranlaßt wird, auf welche Verbesserungen sich Richard Roberts, Civil-Ingenieur zu Manchester in der Grafschaft Lancaster, am 13. April 1832 ein Patent ertheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 49, Jahrgang 1833, Nr. XXXI., S. 170 |
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XXXI.
Verbesserungen an den Dampfmaschinen und an dem
Mechanismus, durch welchen die Spann- oder Elasticitaͤts-Kraft des
Dampfes zur Ertheilung eines Impulses und zur Regulirung der Geschwindigkeit der
Dampfwagen veranlaßt wird, auf welche Verbesserungen sich Richard Roberts, Civil-Ingenieur zu
Manchester in der Grafschaft
Lancaster, am 13. April 1832 ein Patent
ertheilen ließ.
Aus dem London Journal of Arts. Mai 1833, S.
201.
Mit Abbildungen auf Tab.
III.
Roberts, Verbesserungen an den Dampfmaschinen.
Meine Erfindung oder Verbesserung an den Dampfmaschinen besteht, sagt der
Patenttraͤger, in einer neuen Form und Einrichtung der Klappen oder Ventile,
welche den Dampf in den Treibcylinder ein- und austreten lassen. Meine
Ventile oder Klappen, die ich sogleich naͤher beschreiben werde, bestehen
nicht wie die gewoͤhnlich gebraͤuchlichen aus schiebbaren, flachen
oder sogenannten D Klappen oder Ventilen, sondern aus
hohlen metallenen Cylindern, welche dampfdicht in genau gebohrte, cylindrische
Hoͤhlungen passen, und mittelst eigener, an denselben befindlicher
Klappenstangen (die durch Schlußbuͤchsen gehen, welche sich in den Dekeln der
Cylinder befinden) nach ihrer Achse und der Laͤnge nach auf und nieder bewegt
werden koͤnnen.
Ich beschreibe meine verbesserten Klappen oder Ventile und die Gehaͤuse, in
denen sie sich befinden, als cylindrisch, weil dieselben in der Praxis von dieser
Form leichter mit gehoͤriger Genauigkeit verfertigt werden koͤnnen,
als von prismatischer Form. Sollte man es jedoch fuͤr zwekdienlich halten, so
koͤnnte man denselben eben so gut auch eine prismatische Form geben. An dem
Apparate, den ich beschreiben will, nenne ich nun den inneren hohlen Cylinder oder
das Prisma die Klappe oder das Ventil; das aͤußere Gehaͤuse, in
welchem sich diese Klappe oder das Ventil bewegt, hingegen den Klappen- oder
Ventil-Cylinder, oder das Ventil-Gehaͤuse. Einer der
vorzuͤglichsten Vortheile, den diese Verbesserung gewaͤhrt, liegt
darin, daß man das Zustroͤmen des Dampfes von dem Treibcylinder an jedem
bestimmten und nach Belieben abaͤnderlichen Punkte des Hubes oder Stoßes der
Maschine leichter und sicherer unterbrechen kann, als dieß bisher bei irgend einer
anderen Methode moͤglich war.
Um nun zu diesem Zweke zu gelangen, wende ich eine Reihe verschieden modificirter
Ventile an, durch welche der Dampf nach und nach geht. Ich nenne hiebei das dem Kessel
zunaͤchst liegende Ventil das Eintrittsventil (induction-valve); jenes hingegen, welches sich zunaͤchst an
dem Treibcylinder befindet, das Treibventil (work-valve). In Faͤllen, in welchen die Zeit der
Unterbrechung des Dampfes waͤhrend der Thaͤtigkeit der Maschine nicht
abgeaͤndert werden soll, wird man mit einem dieser beiden Ventile ausreichen,
welches ich dann das Treibventil nenne. Die ganze weitere Einrichtung wird aus der
beigefuͤgten Zeichnung und aus der nun folgenden Erklaͤrung derselben
erhellen.
In Fig. 45 ist
naͤmlich A der Treibcylinder einer Dampfmaschine,
in welchem sich der Kolben B befindet. CC sind die Dampfwege an diesem Cylinder. D ist der Cylinder des Treibventiles, welches entweder
aus einem Stuͤke mit dem Treibcylinder gegossen, oder mittelst Bolzen oder
auf eine andere Weise daran befestigt seyn kann. Das eine Ende dieses Cylinders ist
mit einem soliden Dekel verschlossen, waͤhrend sich an dem anderen Ende ein
Dekel mit einer Schlußbuͤchse befindet, durch die sich die Stange des
Ventiles dampfdicht hin und her bewegt. Die Hoͤhlung des Treibcylinders und
jene des Cylinders des Treibventiles communiciren mittelst der Dampfwege CC mit einander. An der den Dampfwegen CC entsprechenden Stelle sind ringfoͤrmige
Kammern in die innere Oberflaͤche des Ventilcylinders gegossen oder
geschnitten, welche Kammern in Hinsicht auf das Laͤngenmaß mit den
Dimensionen der Dampfwege correspondiren, waͤhrend deren Tiefe zu 1/2 Zoll
angenommen ist. Durchschnitte dieser Kammern sieht man in Fig. 46 bei a, a, a, a.
Eine den eben beschriebenen aͤhnliche ringfoͤrmige Kammer befindet sich
in der Mitte der Laͤnge des Cylinders, von wo aus der Dampfweg H in den Cylinder des Eintrittsventiles fuͤhrt.
cc, Fig. 46, sind zwei andere
Dampfwege und deren ringfoͤrmige Kammern, welche sich in der Naͤhe der
Enden des Cylinders befinden, und welche zum Austritte des verbrauchten Dampfes
bestimmt sind. E, Fig. 45 und 46, ist das
Treibventil: ein hohler Cylinder, der nach meiner Meinung am besten aus Schmiedeisen
verfertigt wird. Es ist an beiden Enden geschlossen, und an einem dieser Enden ist
die Stange befestigt, mittelst welcher es in der Richtung der Achse des Cylinders
hin und her bewegt werden kann. Das Ventil muß um so viel kuͤrzer seyn, als
die innere Laͤnge des Ventilcylinders, daß es seine Verrichtungen
gehoͤrig vollbringen kann, d.h., daß es die Dampfwege des Treibcylinders,
welche, wenn das Ventil halb gehoben, d.h. in der Mitte des Cylinders ist, der
ringfoͤrmigen Kammer bb entsprechen,
abwechselnd oͤffnet und schließt. Das Ventil ist zum Durchgange des Dampfes mit mehreren
Laͤngespalten dd versehen, oder auf andere
Weise durchloͤchert.
Die in dem Ventile befindlichen, und mit der Kammer bb corespondirenden Oeffnungen dd
muͤssen so weit nach der Richtung der Achsen des Cylinders verlaͤngert
seyn, daß sie zu allen Zeiten des Hubes oder Stoßes durch die Kammer b dem Dampfwege des Eintrittsventiles ganz
geoͤffnet sind.
Das Ventil ist ferner auch noch an zwei anderen Stellen auf aͤhnliche Weise
durchloͤchert, so daß, wenn es halb gehoben ist, diese Oeffnungen eeee etwas weniges innerhalb den Bereich der
beiden ringfoͤrmigen Kammern aaaa fallen,
welche dann, wie aus Fig. 45 ersichtlich, von
der Beruͤhrungsflaͤche des Ventilcylinders bedekt sind. Wenn das
Ventil einen halben Hub oder Stoß gemacht hat, so sollen die an beiden Enden
desselben außer den Oeffnungen e, e, e, e gelegenen,
undurchbohrten Theile an jeder Seite um 1/8 bis 1/4 Zoll uͤber die
ringfoͤrmigen Kammern a, a, a, a hinausragen. Bei
dieser Stellung des Ventiles sind beide Dampfwege in dem Treibcylinder geschlossen,
waͤhrend die in das Ausfuͤhrungsrohr fuͤhrenden Dampfwege
sowohl in diesem, als in allen uͤbrigen Augenbliken durch die Stellung des
Treibventiles nicht verschlossen werden.
Das Ventil und dessen Gehaͤuse muͤssen so in einander passen, daß sich
das Ventil an jeder Seite der ringfoͤrmigen Kammern a und b eine gewisse Streke weit dampfdicht
bewegen kann. F ist der Cylinder oder das
Gehaͤuse des Eintrittsventiles, welches sich dicht an dem Cylinder des
Treibventiles befindet, und entweder aus einem Stuͤke mit demselben gegossen,
oder auf eine gehoͤrige Weise daran befestigt ist. An diesem Cylinder
befindet sich ein Dampfweg G, welcher den Dampf von dem
Kessel her eintreten laͤßt, und ein Dampfweg H,
der dessen Hoͤhlung mit jener des Cylinders des Treibventiles in Verbindung
sezt. Dem Dampfwege H entsprechend befindet sich eine
ringfoͤrmige Kammer f, f, wie wir sie an dem
anderen Ventilcylinder beschrieben haben, an dem Cylinder.
Das Eintrittsventil I ist gleichfalls ein hohler
metallener Cylinder oder ein solches Prisma, welches sich dampfdicht in seinem
Gehaͤuse bewegt, und zwar mittelst einer Stange, die durch eine an dem einen
Ende des Cylinders befindliche Schlußbuͤchse geht, waͤhrend das andere
Ende des Cylinders mit einem Dekel verschlossen ist. Das Eintrittsventil ist an
beiden Enden offen; denn die Stange ist entweder mittelst eines
durchloͤcherten Dekels oder mittelst Querarmen g,
die dem Dampfe freien Durchgang gestatten, daran befestigt.
Das Eintrittsventil ist ebenso wie das Treibventil beilaͤufig in seiner Mitte
durchloͤchert, und zwar mit Loͤchern, deren Groͤße der Breite der
ringfoͤrmigen Kammer ff entspricht. Da das
Treibventil dazu bestimmt ist, den Ein- und Austritt des Dampfes abwechselnd
durch die Dampfwege des Treibcylinders zu dirigiren, so werden dessen Bewegungen
mittelst seiner Stange auf dieselbe Weise geleitet, auf welche die Treibventile von
anderen Formen, die den Dampf waͤhrend der ganzen Dauer eines jeden Hubes
oder Stoßes einstroͤmen lassen, dirigirt zu werden pflegen. Die Bewegung
kann, wie gewoͤhnlich von einem an dem Flugrade oder an irgend einer anderen
Welle befindlichen Excentricum hergenommen und durch Hebel und Verbindungsstangen
oder Gelenkstuͤke, wie man aus den in Fig. 45 gezogenen Linien
ersieht, mitgetheilt werden. Das Eintrittsventil benuze ich zur Regulirung der Dauer
des Zustroͤmens des Dampfes aus dem Kessel waͤhrend eines jeden Stoßes
der Maschine. Es wird zu diesem Behufe mittelst mehrerer Hebel und Stangen, die mit
jenen, deren man sich gewoͤhnlich zum Bewegen der Ventile bedient, einige
Aehnlichkeit haben, und die man aus Fig. 45 ersieht, in
Bewegung gesezt. Meine Erfindung, in sofern sie sich auf die Bewegung der Ventile
bezieht, besteht in der Auffindung leicht anwendbarer Mittel, durch welche sich die
relative Laͤnge der vermittelnden Hebel in jedem Augenblike, die Maschine mag
in Thaͤtigkeit seyn oder stillstehen, so reguliren laͤßt, daß die
Zeiten der aͤußersten Thaͤtigkeit auf eine entsprechende Weise
regulirt werden.
Die Einrichtung dieser Theile kann je nach der Form, Lage und anderen
Umstaͤnden, unter denen sich die Dampfmaschinen befinden, verschieden
seyn.
Die Mittel, durch welche ich die Veraͤnderung der Langen bewirke, sind
folgende:
Von demselben Excentricum, welches die Hebel und die Stangen des Treibventiles in
Bewegung sezt, oder, je nachdem man es zwekmaͤßiger findet, von einem
anderen, an dieser oder einer anderen Welle angebrachten Excentricum aus geht eine
Stange J an einen Winkelhebel K, welcher sich an dem fixirten Mittelpunkte L
bewegt. Eine andere Stange M verbindet den
entgegengesezten Arm des gekruͤmmten Hebels K mit
N, einem anderen Winkelhebel, dessen
entgegengesezter Arm durch das Gelenkstuͤk O mit
der Stange des Eintrittsventiles in Verbindung steht. Bei dieser Hebelvorrichtung
laͤßt sich die Laͤnge des einen Armes des Winkelhebels K nach Belieben oder je nach der Geschwindigkeit der
Maschine abaͤndern. Jener Arm des Hebels K, der
mit der Stange M in Verbindung steht, ist in ein
Kreissegment gebogen, welches, wenn das Ventil einen halben Hub vollendet hat, mit
dem Radius M von dem entgegengesezten Ende des Armes als
Mittelpunkt beschrieben wird.
An dem gekruͤmmten Arme des Hebels K ist eine
schiebbare Scheide Q angebracht, mit welcher das Ende
der Stange M in Verbindung steht. Dieser Schieber Q ist uͤbrigens auch noch mittelst einer
stellbaren Stange R mit dem Leiter oder Regulator (governor) der Maschine S
verbunden. Bei einer gegebenen Dichtheit des Dampfes und einem
gleichfoͤrmigen Widerstande wird die Geschwindigkeit einer Maschine von der
Zeit regulirt, waͤhrend welcher der Dampf bei jedem Stoße oder Hube durch die
Eintrittsroͤhre stroͤmt. Je laͤngere Zeit der Dampf
waͤhrend dieser Perioden mit seinem ganzen Druke auf den Kolben wirkt, um so
groͤßer wird die Geschwindigkeit der Maschine seyn, und zwar bis zu einem
Grade empor, bei welchem sie durch den Dampf getrieben werden kann, wenn derselbe
waͤhrend der ganzen Dauer eines jeden Stoßes mit seiner ganzen Kraft
arbeitet. Es ist jedoch in den meisten Faͤllen vortheilhaft, wenn man die
Maschine nicht bestaͤndig mit ihrer vollen Kraft arbeiten laͤßt, und
daher ist es von großer Wichtigkeit die Maschine so einzurichten, daß sie sich
leicht und schnell der Verrichtung verschiedener Arbeiten anpassen laͤßt.
Das beste Mittel die Kraft der Maschine den verschiedenen Anforderungen an dieselbe
anzupassen, besteht im Ausmessen der Menge der Triebkraft, welche der Kessel der
Maschine liefert. Gesezt es werde fortwaͤhrend Dampf von gleicher Dichtigkeit
erzeugt, so wird die Menge der mitgetheilten Kraft durch die Laͤnge der
Zeitraͤume, waͤhrend welcher der Dampf ununterbrochen aus dem Kessel
in den Treibcylinder stroͤmt, bemessen werden. Zur vollkommenen Regulirung
dieser Zeitraͤume muß man es in seiner Gewalt haben, den Dampfzufluß in jedem
Augenblike des Stoßes unterbrechen zu koͤnnen, so daß die
naͤchstfolgende Wirkung nur der Ausdehnungskraft des bereits eingetretenen
Dampfes uͤberlassen bleibt.
Meine Erfindung sezt uns in den Stand den Zufluß des Dampfes vom Kessel her in jedem
beliebigen oder von den Umstaͤnden geforderten Augenblike zu unterbrechen,
und zwar dadurch, daß sich der eine Arm eines zu dem Bewegungsgeraͤthe des
Eintrittsventiles gehoͤrigen Zwischenhebels nach Belieben veraͤndern
laͤßt. Der Schieber Q, der durch seine Stellung
an dem krummen Arme des Hebels K die wirkliche
Laͤnge dieses Armes bestimmt, kann in jedem Augenblike entweder mit der Hand
oder durch die Thaͤtigkeit des Leiters S
verschoben werden, so daß dieser Leiter also nicht durch ein Drosselventil, sondern
durch Abaͤnderung des Augenblikes des Dampfzutrittes die Geschwindigkeit der
Maschine regulirt.
Die Art und Weise, auf welche der Schieber Q von dem
Leiter bewegt wird, ersieht man aus Fig. 45. An Maschinen,
die keinen solchen
Leiter besizen, wie z.B. an jenen der Dampfwagen, kann der Maschinist den Schieber
mittelst eines hervorragenden Griffes oder eines Stabes, den man bei T sieht, nach Belieben verschieben, wo der Schieber dann
durch eine Zahnstange und eine Feder, wie bei U
ersichtlich, oder durch irgend eine andere Vorrichtung in dieser Stellung erhalten
wird.
Das Eintrittsventil macht waͤhrend einer halben Umdrehung des Excentricum, von
dem es getrieben wird, einen einzigen Stoß; diese Stoͤße moͤgen daher
lang oder kurz seyn, so wird doch jeder derselben in einem gleichen Zeitraume
vollbracht. Nach der Laͤnge des Stoßes oder des Hubes des Eintrittsventiles
wird also der Dampfweg, durch welchen der Dampf in den Cylinder des Treibventiles
eintritt, waͤhrend eines laͤngeren oder kuͤrzeren Theiles der
ganzen Dauer eines jeden Stoßes offen erhalten. Da nun bei der eben beschriebenen
Einrichtung die Ausdehnung des Ganges des Eintrittsventiles von der
veraͤnderlichen Laͤnge des gekruͤmmten Armes des krummen Hebels
K dirigirt wird, indem sich der Gang des Ventiles so
weit erstrekt, als der Arm verlaͤngert ist, so wird das Verhaͤltniß
zwischen der Achsenlaͤnge der Dampfgaͤnge und dem Laͤngengange
des Ventiles die relativen Zeitraͤume bestimmen, waͤhrend welcher der
Durchgang fuͤr den Dampf frei oder geschlossen ist.
Wenn sich das Ventil durch etwas weniger, als die doppelte Achsenlaͤnge des
Dampfweges bewegt, so wird der Durchgang fuͤr den Dampfstrom nie unterbrochen
werden; macht es aber einen laͤngeren Stoß oder Hub, so wird der Dampfweg
waͤhrend des lezteren Theiles des Kolbenstoßes geschlossen seyn, und wird
dessen Gang noch weiter ausgedehnt, so wird der Dampfweg eine
verhaͤltnißmaͤßig laͤngere Zeit des Stoßes uͤber
geschlossen bleiben. Sehr gut ist es, wenn eine solche Einrichtung getroffen wird,
daß das Ventil bei seiner groͤßten Bewegung den Dampfeintritt bei 1/8 oder
1/6 des Stoßes abschneidet, waͤhrend sie den Dampfweg bei ihrer
kuͤrzesten Bewegung fortwaͤhrend geoͤffnet erhaͤlt. Ich
fand, daß ein hinlaͤnglicher Grad von Veraͤnderung moͤglich
ist, wenn die kuͤrzeste Bewegung der Klappe 1 1/2 Mal, die laͤngste
hingegen 5 Mal die Achsenlaͤnge des Dampfweges betraͤgt.
An dem gewoͤhnlichen Treibventile findet die Bewegung des Excentricum
beilaͤufig um 1/4 spaͤter Statt, als jene der Kurbel der Maschine; bei
meiner Einrichtung hingegen ist das Excentricum des Eintrittsventiles beinahe um 1/3
spaͤter, als die Kurbel. Das Eintrittsventil muß so eingerichtet seyn, daß es
eben den Dampfweg H zu oͤffnen beginnt, wenn der
Kolben seinen Stoß vollendet.
Eine zweite von mir erfundene Verbesserung an den Dampfmaschinen besteht in einem
selbstthaͤtigen Regulator, durch welchen immer die gehoͤrige Menge
Wasser in dem Kessel unterhalten wird, indem die durch die Pumpe p bewirkte Speisung jedes Mal unterbrochen wird, so oft
der Wasserstand eine gewisse Hoͤhe erreicht hat. Meine zu diesem Behufe
erfundene Vorrichtung ist in Fig. 50 abgebildet. a ist hier naͤmlich ein dampfdichtes
Gefaͤß, welches durch eine von der Muͤndung b herfuͤhrende Roͤhre mit dem oberen, und durch eine von der
Muͤndung c herfuͤhrende Roͤhre frei
mit dem unteren Theile des Kesses communicirt. d ist ein
heberartiger Gang durch ein am Boden des Gefaͤßes befindliches Stuͤk
Metall, an welchem sich ein Sperrhahn e befindet, der
zur Herstellung der Communication zwischen der freien Luft und dem unter dem Kolben
oder Schoͤpfer befindlichen hohlen Raume der Pumpe dient.
Der Hebel f dieses Sperrhahnes steht mit dem Stiele eines
hohlen, mit g bezeichneten, metallenen Schwimmers in
Verbindung. Der Regulirapparat muß in Bezug auf die Wasserlinie im Kessel so
gestellt werden, daß der Schwimmer den Durchgang durch den Sperrhahn e oͤffnet, wenn das Wasser die gehoͤrige
Hoͤhe erreicht hat, und daß er denselben wieder schließt, sobald sich das
Wasser in dem Kessel wieder verminderte.
Ein weiterer Gegenstand meines Patentes sind die Verbesserungen an dem Mechanismus,
durch welchen die Spannkraft des Dampfes benuzt wird um Dampfwagen zu treiben und
deren Geschwindigkeit zu reguliren. Meine Absicht hiebei ist, an den sogenannten
Tragraͤdern (bearing wheels) der Dampfwagen einen
Unterschied in der kreisenden Geschwindigkeit moͤglich zu machen, wenn auch
beide Raͤder durch eine ihnen gemeinschaftlich zukommende Triebkraft in
Bewegung gesezt werden.
Die Art und Weise, auf welche ich dieß zu bewirken suche, wird aus Folgendem
erhellen.
a und b, Fig. 47 sind
naͤmlich die Triebraͤder eines Dampfwagens, welche an den Enden c, d der Achse angebracht sind. Diese Achse besteht aus
zwei Theilen, von denen der eine, c, bis auf eine
gewisse Entfernung von seinem inneren Ende hohl ist, damit er gleichsam wie eine
Scheide das verduͤnnte innere Ende des anderen Theiles der Achse d aufnehmen kann, so zwar, daß sich lezteres in ersterem
drehen kann. Um das aͤußere Ende eines jeden der beiden Theile der Achse ist
ein Hals gedreht, der von metallenen, an dem Gestelle des Wagens befindlichen
Zapfenlagern oder Anwellen aufgenommen wird.
An beiden Theilen der Achse sind innerhalb der Tragraͤder zwei
Kettenraͤder oder Rollen ee angebracht,
damit die Achse durch endlose Ketten oder Laufbaͤnder mit zwei
aͤhnlichen, an der Treibwelle i befindlichen
Kettenraͤdern oder Rollen gg in Verbindung
gesezt werden kann. Diese leztere Welle i ist entweder
an beiden Enden mit einer Kurbel versehen, oder es sind Scheiben mit Kurbelzapfen
daran angebracht, an denen die Zapfen unter rechten Winkeln gegen einander gestellt
sind. Die Kettenraͤder, oder die Rollen gg
sind fest mit zwei abgestuzt kegelfoͤrmigen Raͤdern jj verbunden, die sich zugleich mit den
Kettenraͤdern frei um die Kurbelwelle i drehen
koͤnnen.
Die beiden Raͤder jj werden durch
Schluͤssel und Waͤscher an ihrer gehoͤrigen Stelle an der Welle
erhalten. Aus der Mitte der Kurbelwelle ragt unter rechten Winkeln ein feststehender
Arm l hervor, und dieser Arm traͤgt an seinem
abgedrehten Ende ein anderes, loses, abgestuzt kegelfoͤrmiges Rad m, welches in die beiden Raͤder jj eingreift. Auch dieses Rad wird durch einen
Schluͤssel, einen Waͤscher und eine Schulter an seiner Stelle
erhalten. Wenn nun die Kurbelwelle durch die Triebkraft in Bewegung gesezt wird, so
wird das an dem Arme l befindliche Rad m zum Fuͤhrer der beiden Raͤder jj, so daß dieselben dadurch veranlaßt werden sich
zugleich mit den Kettenraͤdern, und gleichzeitig mit der Kurbelwelle nach
derselben Richtung, wie diese leztere zu drehen. Alle diese Theile bewegen sich
auch, so lange der Wagen in einer geraden Linie laͤuft, mit einer und
derselben winkeligen Geschwindigkeit. So wie sich der Wagen hingegen in einer
Kruͤmme bewegt, und das aͤußere Rad folglich mehr Bewegung erfordert,
als das innere, dreht sich das Rad m, in Folge des
Unterschiedes in dem Widerstande, den es an seinen beiden Seiten erfaͤhrt,
etwas weniges in seinem Zapfenlager, und in Folge dieser Drehung wird das
aͤußere der Raͤder jj eine
verhaͤltnißmaͤßig groͤßere Menge von Bewegung erhalten, als das
innere, indem sich das eine an seinem Zapfenlager an der Kurbelwelle etwas weniges
vorwaͤrts dreht, waͤhrend sich das andere in demselben Grade nach
Ruͤkwaͤrts dreht.
Eine andere Modification des Mechanismus, durch welchen sich die Tragraͤder
einem krummlinigen Gange des Wagens anpassen lassen, sieht man in Fig. 48. i ist hier die Kurbelwelle, an deren Enden die
Maschinenkurbeln unter rechten Winkeln mit einander angebracht sind. oo sind zwei Zahnraͤder, welche fest mit
den beiden Kettenraͤdern oder Rollen gg
verbunden sind, und welche sich lose an der Kurbelwelle i drehen. An dieser Kurbelwelle i sind
innerhalb der Raͤder o, o zwei flache
Stuͤke Metall oder Platten n, n festgemacht,
welche unter rechten Winkeln aus derselben hervorstehen, und an deren aͤußeren
Raͤndern sich Zapfenlager befinden, die die beiden kurzen Wellen qq tragen. An diesen lezteren Wellen sind zwischen
den Platten zwei andere Getriebe r, r festgemacht,
welche in einander eingreifen, und an dem einen uͤber die Platten
hinausragenden Ende einer jeden der beiden Wellen sind zwei andere Getriebe ss befestigt, die in die beiden Zahnraͤder
o, o eingreifen.
Wenn nun die Kurbelwelle i durch die Maschinen in
Bewegung gesezt wird, so drehen sich die Platten nn, und folglich auch die Wellen qq, und
die Getriebe r, r mit ihr. Unter diesen
Umstaͤnden drehen dann die Getriebe ss,
wenn der Wagen in einer geraden Linie fortlaͤuft, die Zahnraͤder o, o mit derselben Geschwindigkeit, mit der sich die
Kurbelwelle umdreht. So wie der Wagen aber eine Wendung macht, und dadurch eine
Verschiedenheit in der kreisenden Geschwindigkeit der beiden Tragraͤder ab erfordert, wird auch ein entsprechender
Unterschied der Bewegung in den Raͤdern o, o
erfolgen, indem sich dadurch, daß die beiden Getriebe ss etwas weniges nach verschiedenen Richtungen um ihre Mittelpunkte
gedreht werden, das eine der beiden Raͤder etwas schneller, das andere
hingegen in ungleichem Grade langsamer drehen wird, als die Kurbelwelle.
Um die Bewegungen des Wagens auf eine wirksamere Weise zu controliren, ist es gut,
wenn man statt einer oder beider an den Enden der Kurbelwelle befindlicher Kurbeln
eine oder zwei Reibungs-Scheiben, die an ihren vorderen Flaͤchen mit
Kurbelstiften oder Zapfen versehen sind, anbringt. Ich ziehe vor, statt der Kurbeln
zwei Scheiben anzuwenden, wie man sie in Fig. 48 bei pp sieht. An dem Umfange dieser Scheiben sind
Griffe angebracht, durch welche, wenn es nothwendig ist, Reibung erzeugt werden
kann.
Den langen Arm des einen dieser Griffe lasse ich auf die gewoͤhnliche Weise
durch den Maschinisten oder den Conductor in Bewegung sezen. Das Ende des Hebels des
anderen Griffes hingegen verbinde ich auf solche Weise mit dem Kolben eines
Dampfcylinders, daß, so wie Dampf in den Cylinder eintritt, das Emporsteigen des
Kolbens den Griff veranlaßt auf die Reibungsscheibe zu wirken. In Fig. 49 ist
naͤmlich p eine der Reibungsscheiben oder Rollen;
u der Griff; v der Hebel
dieses Griffes, dessen laͤngerer Arm mit dem Kolben w des am Scheitel offenen Dampfcylinders x in
Verbindung steht. Der Dampfhahn y muß unter der Controle
des Conductors stehen, und muß so verfertigt seyn, daß wenn der Dampf abgelenkt
wird, zwischen dem hohlen Raume, der sich unter dem Cylinder befindet, und der
freien Luft, zum Behufe des Austrittes des Dampfes, ein freier Durchgang hergestellt
wird. Die auf diese Weise durch die Einwirkung des Kolbens auf den Griffhebel hervorgebrachte
Reibung kann durch Regulirung der Menge des in den Cylinder eingelassenen Dampfes
graduirt werden, so daß die Bewegung mit Huͤlfe dieser Vorrichtungen, je
nachdem es die Umstaͤnde erfordern, langsamer gemacht werden kann.
Eine weitere Erfindung von mir besteht endlich in einer neuen Einrichtung der
Trageraͤder der Dampfwagen, in Folge deren diese Raͤder die
gehoͤrige Staͤrke und Festigkeit erhalten, damit sie sowohl die Last
der Wagen, als die Gewalt, der die Raͤder der durch Dampf getriebenen Wagen
ausgesezt sind, ohne Nachtheil zu ertragen im Stande sind. Meine Raͤder sind
nun zu diesem Behufe auf folgende Weise gebaut.
Fig. 51 und
52 zeigen
die Nabe aus Gußeisen, und zwar Fig. 51 von der Seite,
und Fig. 52
im Durchschnitte; a ist das Loch fuͤr die Achse.
Der Koͤrper dieser Nabe ist cylindrisch, und hat an jedem Ende einen
Einschnitt b, b, b, b, welcher zur Aufnahme von Reifen
dient. Diese Einschnitte laufen gegen die Mitte der Nabe etwas duͤnner zu,
damit die Reifen an ihrer Stelle erhalten werden. Nach der Richtung der Achse der
Nabe laufen Loͤcher, welche zur Aufnahme der inneren Enden der Speichen
dienen, die bis in einige Tiefe unter die beinahe cylindrischen Oberflaͤchen
der Einschnitte reichen (siehe c, c, c). Die Speichen
selbst verfertige ich aus Gußeisen, und zwar von der Form, die man aus Fig. 53 und
54
ersieht. dd sind hier naͤmlich die
Speichen, deren innere Enden genau in die Loͤcher der Nabe eingepaßt sind, so
daß die Schultertheile derselben jene Theile der Loͤcher ausfuͤllen,
die sich innerhalb der cylindrischen Oberflaͤchen der Einschnitte
befinden.
Damit die Speichen fest in ihren Fugen in der Nabe erhalten werden, wird ein genau
gedrehter Reifen aus Schmiedeisen oder einem anderen Metalle, den man bei eeee im Durchschnitte sieht, uͤber der
hervorstehenden Schulter der Speichen um den an jedem Ende der Nabe befindlichen
Einschnitt gelegt. Die inneren Flaͤchen dieser Reifen sind
kegelfoͤrmig, und entsprechen der Verduͤnnung der Einschnitte, so daß
sie, wenn sie heiß angelegt werden, wohl uͤber den großen Durchmesser der
Einschnitte gehen, nach dem Abkuͤhlen hingegen fest an Ort und Stelle
gehalten werden. Die aͤußeren Enden der Speichen breiten sich, wie man bei
ff sieht, nach beiden Seiten hin aus, so zwar,
daß die aͤußerste Oberflaͤche dieser Art von Koͤpfen eine dem
Kreise des Rades entsprechende Kruͤmme bildet. Der Reifen des Rades besteht
aus zwei winkeligen Ringen Schmiedeisen, wie man sie in dem Durchschnitte Fig. 53 bei
g, g, g, g sieht, und diese Ringe sind an die
Plattenkoͤpfe der Speichen genietet. Das eigentliche Geleise bildet ein
schmiedeiserner Reifen, welcher heiß angelegt, und in gehoͤrigen
Zwischenraͤumen zwischen den Speichen an jeden der beiden winkeligen Ringe
angenietet wird.
Als meine Erfindungen, worauf ich meine Patentanspruͤche gruͤnde,
erklaͤre ich nun: 1) die beschriebenen und in Fig. 45 und 46
abgebildeten Ventile, welche sich in Gehaͤusen bewegen, diese Ventile
moͤgen cylindrisch oder prismatisch seyn, und es mag nur eines dieser
Ventile, gleich des gewoͤhnlichen Treibventiles angewendet werden, oder man
mag sich beider bedienen, um den Zufluß von Dampf in den Cylinder zu irgend einer
bestimmten Periode des Stoßes der Maschine zu unterbrechen.
2) den Mechanismus, oder die mechanischen Vorrichtungen, durch welche die Bewegung
des Eintrittsventiles zu jeder Zeit abgeaͤndert werden koͤnnen, der
Mechanismus mag auf die beschriebene, oder auf irgend eine andere, auf demselben
Principe beruhende Weise eingerichtet seyn.
3) die beschriebene Vorrichtung an dem Kessel der Dampfmaschinen zum Behufe der
Regulirung des Eintrittes des Wassers in den Kessel, indem die Pumpe verhindert wird
Wasser zu ziehen, so oft das Wasser in dem Kessel eine gewisse Hoͤhe
erreicht.
4) die Vorrichtungen, in Folge deren die relativen Geschwindigkeiten der
Trageraͤder der Dampfwagen den Umstaͤnden angepaßt werden
koͤnnen, wenn der Wagen in keiner geraden Linie fortlaͤuft. Das
Princip meiner Erfindung besteht in dem Treiben zweier Trageraͤder an einer
Achse, ohne daß die Bewegung des einen von jener des anderen abhaͤngt, und
zwar durch einen beiden gemeinschaftlich zukommenden Fuͤhrer, dessen Wirkung
auf die beiden Raͤder jedem erforderlichen Unterschiede in der
Geschwindigkeit der Umdrehung der Raͤder angepaßt werden kann. Ich habe zwei
Anwendungsmethoden dieses Principes beschrieben; man kann aber eben so leicht auch
noch viele andere benuzen, so daß ich daher alle auf dieses Princip basirten
Mechanismen als mein Patentrecht in Anspruch nehme.
5) die Verfertigung der Trageraͤder der Dampfwagen auf die angegebene Weise;
naͤmlich die Verbindung der Speichen mit den Naben, und die beschriebene
Weise die Reifen zu verfertigen.
6) endlich die Anwendung eines Dampfcylinders und Kolbens, um einen Druk auf den
Hebel eines Griffes zu erzeugen, dessen man sich an den Dampfwagen bedient, um deren
Geschwindigkeit zu vermindern.
Von allen jenen Theilen, welche bereits bekannt sind, nehme ich keinen als meine
Erfindung in Anspruch.