Titel: | Einige Thatsachen in Betreff der von Woolf erfundenen ausdehnungsweisen Anwendung des Dampfes mit hohem Druke. Auszug aus dem Gutachten, welches Hr. John Farey am 5. Junius 1830 vor einem Comité des Hauses der Gemeinen erstattete. |
Fundstelle: | Band 50, Jahrgang 1833, Nr. XVI., S. 81 |
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XVI.
Einige Thatsachen in Betreff der von Woolf erfundenen ausdehnungsweisen
Anwendung des Dampfes mit hohem Druke. Auszug aus dem Gutachten, welches Hr. John Farey am 5. Junius 1830 vor einem Comité des Hauses
der Gemeinen erstattete.Das Repertory of Patent-Inventions gibt diesen
Aufsaz als Ergaͤnzung der Galloway'schen Abhandlung, die unsere Leser
aus dem Polyt. Journ. Bd. XLIX. S. 327
kennen. Da uns derselbe viele interessante Details zu enthalten scheint, so
fuͤhlen wir uns veranlaßt, ihn gleichfalls im Auszuge mitzutheilen. A. d.
R.
Aus dem Repertory of Patent-Inventions.
September 1833, S. 173.
Woolfs erfundene ausdehnungsweise Anwendung des
Dampfes.
Woolf nahm in der Erklaͤrung des Patentes, welches
er im Jahre 1804 erhielt, den Betrieb der Dampfmaschinen mit Dampf von hohem Druke,
wobei dieser Dampf entweder in einem oder in zwei Cylindern ausdehnungsweise wirkt,
als seine Erfindung in Anspruch, und beschrieb daselbst den Bau und die Einrichtung
beider Maschinen, sowie die Art und Weise, auf welche dieselben arbeiten.Die ausdehnungsweise Benuzung des Dampfes von der gewoͤhnlichen
Spannung oder Elasticitaͤt der Atmosphaͤre ist die Erfindung
des Hrn. Watt, der im Jahre 1782 ein Patent
darauf nahm. Watt schlug vor, dieß in einem
Cylinder zu bewerkstelligen, und gelangte zu guͤnstigen Resultaten.
Hornblower schlug vor, dasselbe in zwei
Cylindern zu vollbringen, und erhielt im Jahre 1874 ein Patent darauf;
dieser Plan zeigte sich jedoch in der Praxis nicht so vortheilhaft, als der
Watt'sche mit einem Cylinder, und kam daher
nie in weitere Ausfuͤhrung. A. d. O. Der Vorschlag war zu jener Zeit ganz neu; auch war die Meinung der
Mechaniker demselben im Allgemeinen sehr unguͤnstig.
Im Laufe der ersten 4 oder 5 Jahre verfertigte Hr. Woolf
zu London einige kleine rotirende Dampfmaschinen, von denen einige zwei, andere
hingegen nur einen Cylinder hatten. Er fand jedoch leine guͤnstige Aufnahme
und verlor eine bedeutende Summe Geldes, bis er endlich im Jahre 1811 seine kleinen
rotirenden Maschinen mit zwei Cylindern auf einen solchen Grad von Vollkommenheit
gebracht hatte, daß glaubwuͤrdigen Zeugnissen gemaͤß eine
Dampfmaschine von 9 Pferdekraͤften, welche eine Kornmuͤhle betrieb,
bei einem Verbrauche von 1 Bushel Steinkohlen 17 1/4 Bushel Weizen, und bei einem
wiederholten Versuche sogar 20 1/2 Bushel mahlte, waͤhrend Watt's rotirende Maschinen von gleicher Kraft nur halb so
viel leisteten.
Von dieser Zeit an erhielt Hr. Woolf mehrere
Auftraͤge auf rotirende Dampfmaschinen mit zwei Cylindern, und er ließ deren auch eine
bedeutende Menge verfertigen. Alle diese Maschinen entsprachen sehr gut, und
verbrauchten im Durchschnitte nur halb so viel Brennmaterial als Watt'sche Maschinen von gleicher Kraft. Im Jahre 1813
erhielt Hr. Woolf von Cornwallis aus große Aufmunterung,
so daß er sich dahin zog. Im Jahre 1815 nahm sein Compagnon, Hr. Edwards in Frankreich ein Patent auf diese Maschinen, die
daselbst so großen Beifall fanden, daß Hr. Edwards sich
in Paris niederließ, und daß die Woolf'schen Maschinen
gegenwaͤrtig in Frankreich sehr verbreitet sind, und beinahe allen
uͤbrigen vorgezogen werden.
Die ersten Maschinen, welche Woolf zum Auspumpen des
Wassers aus den Bergwerken verfertigte, stellte er im Jahre 1814 in Cornwallis an
den Gruben Wheal Abraham und Wheal Vor Mines auf; beide Maschinen hatten zwei
Cylinder, und beide uͤbertrafen in ihren Leistungen bei Weitem alle
uͤbrigen Maschinen. In der zweiten Haͤlfte des Jahres 1815 hoben die
beiden Maschinen im Durchschnitte mittelst jeden Bushels Kohlen, den sie
verbrauchten, 48 Millionen Pfd. Wasser auf die Hoͤhe von einem Fuß. Die
Leistungen waren naͤmlich folgende:
Textabbildung Bd. 50, S. 82
Hälfte des Jahres; 1815; 1816;
1817; 1818; Maschine zu Wheal Abraham; Maschine zu Wheal Vor; Mittlerer
Durchschnitt.
Die Wheal Abraham Maschine hob im Durchschnitte den ganzen Monat Mai 1816
hindurch 56,92 Millionen. Im Jahre 1818 wurde die Maschine vollkommen in
Ordnung gebracht, wo dann Hr. Farey genaue
Versuche uͤber deren Leistungen anstellte, bei denen er den Dampf
jedoch auf eine hoͤhere Spannkraft oder Elasticitaͤt brachte,
als gewoͤhnlich, und bei denen die Maschine auch mit einer
groͤßeren Ausdehnung als gewoͤhnlich arbeitete. Die Maschine
hob damals bei zwei Versuchen, von denen einer 8 und der andere 6 Stunden
lang dauerte, 65,22 Millionen, und dieß war die groͤßte Leistung, die
bis zum Nov. 1827 je durch Dampf erzielt worden. Um diese Zeit hob jedoch
eine Woolf'-sche Maschine an den Consolidated Mines einen ganzen Monat hindurch
im Durchschnitte 67,10 Millionen.
Die Dampfgehaͤuse fuͤr die Cylinder dieser Maschinen waren der
atmosphaͤrischen Luft ausgesezt und hatten gar keine Bekleidung. Eine
Beschreibung der Cylinder findet man im Philosophical
magazine, Bd. XLVI. S. 116, 236, 319 und 398.
A. d. O.
Um die Verbesserung, welche Hr. Woolf auf diese Weise
durch sich allein, ohne Mithuͤlfe anderer Mechaniker und sogar der Chikanen
dieser Leute ungeachtet einfuͤhrte, gehoͤrig schaͤzen zu
koͤnnen, braucht man nur die Leistungen der fruͤher in Cornwallis
bestandenen Maschinen zu untersuchen.
Hr. Watt brachte seine Maschinell im Jahre 1778 nach
Cronwallis, wo sie an die
Stelle der Newcomen'schen atmosphaͤrischen
Maschinen traten, die beilaͤufig 50 Jahre fruͤher daselbst
eingefuͤhrt worden, und die nie uͤber 8 bis 9 Millionen hoben. Hr. Watt leistete schon mit seinen ersten Maschinen zwei Mal
so viel, und diese Leistungen erhoͤhten sich auf das Dreifache, nachdem er
die Methode den Dampf ausdehnungsweise zu benuzen, auf die er im Jahre 1782 ein
Patent erhielt, an denselben anwendete. Diese Methode besteht naͤmlich darin,
daß man den Zufluß von Dampf aus dem Kessel in den Cylinder unterbricht, wenn der
Kolben erst einen Theil seines Hubes zuruͤkgelegt hat, wo derselbe dann durch
die Ausdehnungskraft des bereits in den Cylinder eingetretenen Dampfes durch den
uͤbrigen Theil getrieben wird, ohne daß eine weitere Abgabe von Dampf aus dem
Kessel noͤthig waͤre.
Hr. Watt schlug im Jahre 1782 vor, seine Maschinen dadurch
zu betreiben, daß man den Zufluß des Dampfes unterbricht, wenn sich der Kolben nur
durch den vierten Theil seines Laufes oder seines Hubes bewegt hat, so daß die
uͤbrigen 3/4 dieses Laufes bloß durch die Ausdehnungskraft bewirkt werden
sollten. Obschon die von dem Dampfe waͤhrend dieser Ausdehnung
ausgeuͤbte Kraft bestaͤndig abnehmen mußte, so wuͤrde hierbei
im Ganzen doch 2 1/3 Mal mehr Kraft ausgeuͤbt worden seyn, als dieselbe
Quantitaͤt Dampf ausgeuͤbt haͤtte, wenn er ohne Ausdehnung
benuzt worden waͤre. Es zeigte sich jedoch, daß die Ausdehnungskraft in der
Praxis nicht in so großem Umfange in Anwendung gebracht werden kann, indem der
Dampf, wenn er sich nach Hrn. Watt so weit ausdehnt, daß
er einen vier Mal so großen Raum einnimmt, zu schwach wird, als daß er mit Kraft
einen Kolben treiben koͤnnte.
Hr. Watt unterhielt den Dampf in seinen Kesseln nie weit
uͤber dem Druke der Atmosphaͤre; seine Kessel wurden immer durch
aufrechte Roͤhren, welche am Scheitel dem Zutritte der Luft offen standen,
und mit den unteren Enden unter die Wasserflaͤche in den Kesseln tauchten,
mit Wasser gespeist. Die offenen Enden der Speisungsroͤhren befanden sich
bloß 8 Fuß hoch uͤber dieser Wasserflaͤche, und daher konnte der Dampf
in keinem Falle eine hoͤhere Elasticitaͤt erreichen, als eine solche,
bei welcher ein Druk von 3 1/6 Pfd. auf den Quadratzoll ausgeuͤbt wird. Darin
bestand die Praxis des Hrn. Watt, und ebendieselbe
befolgen auch noch seine Nachfolger, welche zu Soho sein Institut leiten. Der
Ausdruk „Dampf von niederem Druke“ kann eigentlich nur auf
jenen Dampf, der von solchen Kesseln erzeugt wird, angewendet werden.
Die Watt'schen Maschinen mit solchen Kesseln
koͤnnen jedoch keine Kraft, wie man sie braucht, um tiefe Bergwerke oder
Gruben troken zu legen,
hervorbringen, ausgenommen man laͤßt so lange Dampf in den Cylinder
eintreten, bis der Kolben die Haͤlfte seines Laufes oder seines Hubes
zuruͤkgelegt hat. Der Dampf von niederem Druke dehnt sich in der Praxis im
Durchschnitte nur so weit aus, daß er einen 1 1/2 Mal groͤßeren Raum
einnimmt, als er im Augenblike der Unterbrechung des Zuflusses in dem Cylinder
einnahm. Selbst bei diesem geringen Umfange, in welchem die Ausdehnungskraft ihre
Wirkung aͤußert, wird dieselbe Menge Dampf jedoch 1 1/1 Mal mehr Kraft
ausuͤben, als er ausuͤben wuͤrde, wenn der Dampf
waͤhrend des ganzen Hubes des Kolbens ununterbrochen aus dem Kessel in den
Cylinder einstroͤmen wuͤrde.
Die Watt'schen Maschinen heben, wenn sie gut gebaut und
gut unterhalten sind, im Durchschnitte 25 Millionen. Sie sind noch immer die
einzigen Maschinen, deren man sich zu London in den Wasserwerken, und in einigen
Gegenden zum Trokenlegen der Bergwerke bedient, und im Jahre 1814 waren sie auch die
einzigen, deren man sich in Cornwallis bediente. Unter guͤnstigen
Umstaͤnden, d.h. wenn die Arbeit nicht zu groß ist; wenn der Dampf so stark
erhalten wird, als es ohne ein Ueberfließen der 8 Fuß hohen Dampfroͤhren seyn
kann; wenn der Dampf mit der groͤßten, unter diesen Umstaͤnden
moͤglichen Ausdehnungskraft benuzt wird; wenn die Steinkohlen gut und das
Wasser rein ist; wenn eine hinreichende Menge von kaltem Verdichtungswasser
vorhanden ist, und wenn der Kessel, der Cylinder und die Dampfroͤhren
gehoͤrig bekleidet sind, so kann eine gut gebaute Watt'sche Maschine 32 Millionen heben; allein dieß ist auch die
hoͤchste Leistung, die bei einer regelmaͤßigen Arbeit nicht erreicht
werden kann. Wenn mehrere Maschinen ununterbrochen, unter gewoͤhnlichen
Umstaͤnden und bei gewoͤhnlicher Aufsicht in tiefen Bergwerken
arbeiten, so wird deren Leistung im Durchschnitte nicht auf 20 steigen, wie aus
folgender Tabelle der Leistungen der Watt'schen Maschinen
in Cornwallis in den Jahren 1813 und 1814 erhellt, wo diese Maschinen
saͤmmtlich mit Dampf von niederem Druke, der in einem einzigen Cylinder
ausdehnungsweise arbeitete, betrieben wurden.
Textabbildung Bd. 50, S. 84
Saͤmmtliche Maschinen in
Cornwallis zusammengenommen. Durchschnitt per Maschine. Jahre. Zahl der
Maschinen. Bushels Kohle per Jahr. Pferdekräfte. Bushels Kohle per Monat.
Jährliche Leistung der bersten Maschinen. Millionen.
Im Jahre 1813 betrug die hoͤchste Leistung der besten Watt'schen Maschine keine 30 Millionen, und im Durchschnitte leisteten die
Maschinen nicht mehr als 20 Millionen. Im Jahre 1829 hingegen, wo alle Maschinen
nach dem Woolf'schen Systeme mit Dampf von hohem Druke,
der ausdehnungsweise in einem Cylinder arbeitete, betrieben wurden, betrug die
Leistung der besten Maschinen 76 Millionen, waͤhrend alle Maschinen
zusammengenommen (deren Zahl sich mehr als verdoppelt hatte) im Durchschnitte 41
Millionen leisteten.
Dieser große Vorzug der lezteren Maschinen kann auf folgende Weise erklaͤrt
werden. Die Woolf'schen Maschinen arbeiten mit Dampf von
hohem Druke, der in dem Kessel eine Spannkraft hat, welche einen um 25 bis 45 Pfd.
hoͤheren Druk auf den Quadratzoll ausuͤbt, als die
atmosphaͤrische Luft. Dampf von solcher Spanns traft kann sich so ausdehnen,
daß er einen 5 bis 8 Mal groͤßeren Raum erfuͤllt, als er bei seinem
Eintritte aus dem Kessel in den Cylinder einnahm, und wird dabei doch noch so viel
Kraft besizen, als noͤthig ist, um den Kolben waͤhrend der ganzen
Dauer der ausdehnungsweisen Wirkung mit eben dem Erfolge zu treiben, mit welchem
dieß an den Watt'schen Maschinen, an denen die Ausdehnung
des Dampfes nur das 1 1/2 fache betraͤgt, geschehen kann. Bei dem Woolf'schen Systeme laͤßt sich daher die
Ausdehnungskraft des Dampfes in weiterem Maße benuzen, als bei dem Watt'schen, und darin liegt eben der Hauptvortheil
desselben, obschon demselben auch noch einige andere Umstaͤnde zu Gunsten
kommen.
Hr. Watt schlug in seiner Patenterklaͤrung vom
Jahre 1782 vor Dampf, dessen Druk jenem der Atmosphaͤre gleich ist, in einem
weit groͤßeren Grade ausdehnungsweise zu benuzen, als er oder irgend einer
seiner Nachfolger dieß je praktisch zu erreichen im Stande waren, und eben so schlug
Woolf in seiner Patenterklaͤrung vom Jahre
1804 vor, die Ausdehnung des Dampfes von hohem Druke viel weiter zu treiben, als er
oder irgend jemand anderer dieselbe brachte.Wenn Hr. Woolf aber auch nicht Alles leistete, was
er im Jahre 1804 versprach, so ist dieß doch noch kein Grund, Alles das zu
uͤbergehen, was er in den Jahren 1811 und 1815 wirklich leistete, um
so mehr, da dieß alle fruͤheren Leistungen uͤbertraf. Es ist
daher ungerecht, wenn jene Schriftsteller, die sich mit einer Darstellung
des großen Umfanges, den die Watt'sche Erfindung
Dampf von hohem Druke ausdehnungsweise anzuwenden in der Praxis erhielt,
beschaͤftigen, den Namen Woolfs ganz
uͤbergehen; denn diese ist lediglich das Verdienst des Hrn. Woolf und keineswegs jenes des Hrn. Watt.A. d. O.
Als Hr. Woolf seine Arbeiten begann, war man allgemein der
Meinung, daß eine bloße Abaͤnderung der Spannkraft des angewendeten Dampfes
Hrn. Watt's Erfindung der ausdehnungsweisen Benuzung des
Dampfes nicht beeintraͤchtigen koͤnne, und daß die Anwendung von Dampf mit hohem
Druke, so wie sie Woolf vorschlug, nie vorteilhaft seyn
koͤnne. Diese Meinung blieb auch die herrschende, bis Woolf die Unrichtigkeit
derselben durch die großen Leistungen seiner Maschinen widerlegte: eine Widerlegung,
die ihm mehrere Jahre hindurch viele Arbeit und große Kosten verursachte, da ihm von
Seite aller Mechaniker solche Schwierigkeiten in den Weg gelegt wurden, daß er erst
im Jahre 1813 einige Auftraͤge auf groͤßere Maschinen erhielt.
Der Werth der Verbesserungen, die Woolf an den
Dampfmaschinen anbrachte, erhellt aus folgender Zusammenstellung. Im Jahre 1814
leisteten die 29 Maschinen, wie oben gesagt worden, im Durchschnitte 20,37
Millionen; ihr VerbrauchVebrauch an Steinkohlen betrug 1,002,563 Bushels. Da der Preis der Kohlen damals 14
1/2. Den. per Bushel betrug, so gab dieß also eine
jaͤhrliche Ausgabe von 60,570 Pfd. Sterl. fuͤr Kohlen, so daß mithin
im Durchschnitte auf jede Maschine jaͤhrlich 2088 Pfd. Sterl. kamen.
Die Leistungen der beiden Woolf'schen Maschinen an den
Gruben Wheal Abraham und Wheal Vor beliefen sich hingegen in den 3 1/2 oben
angefuͤhrten Jahren im Durchschnitte auf 42,08 Millionen, oder auf mehr als
das Doppelte der Leistungen der Watt'-schen
Maschinen im Jahre 1814. Wenn man daher statt aller dieser Watt'schen Maschinen Woolf'sche angewendet
haͤtte, so waͤre mehr als die Haͤlfte der Ausgaben fuͤr
Kohle erspart worden, so daß also der Betrieb einer jeden Maschine von 40
Pferdekraͤften im Durchschnitte jaͤhrlich um 1000 Pfd. Sterl. weniger
gekostet haͤtte.
Da gegen die Kosten und die Complication der Woolf'schen
Maschinen mit zwei Cylindern einige Einwendungen gemacht werden konnten, so
veraͤnderte Woolf im Jahre 1816 an der Grube Wheal
Abraham eine alte Watt'sche Maschine, so daß dieselbe in
einem Cylinder mit Dampf von hohem Druke ausdehnungsweise arbeitete. Dieser Versuch
lieferte ihm den Beweis, daß zur erfolgreichen Anwendung seines Systemes eben keine
zwei Cylinder nothwendig sind.Dieselbe Thatsache ergab sich auch einige Jahre fruͤher in Hinsicht
auf das Watt'sche System, Dampf von niederem
Druke ausdehnungsweise zu benuzen. Denn Hrn. Hornblower, der dieses System in zwei Cylindern in Anwendung
brachte, gelang dasselbe nicht so gut, als Hrn. Watt, der bloß einen
Cylinder anwendete.A. d. O. Er veraͤnderte ferner eine andere alte Maschine an der Grube Wheal
Unity, indem er dieselbe mit einem kleinen Cylinder vermehrte, und ihre Leistung
wurde dadurch in demselben Grade verbessert, wie jene der alten Maschine mit einem
Cylinder.
Im Jahre 1816 wurde von den HH. Jeffery und Gribble
eine ganz neue Maschine
fuͤr die Dolcoath Grube verfertigt, welche mit Dampf von hohem Druke
betrieben wurde, und an welcher sich dieser Dampf nach dem Woolf'schen Systeme, aber in einem einzigen Cylinder von 76 Zollen im
Durchmesser ausdehnte. Diese Maschine entsprach sehr gut, obschon sie nie so viel
leistete, als die Maschinen mit zwei Cylindern, so lange diese neu und in gutem
Zustande waren. Da diese lezteren jedoch schnell in Unordnung kamen, waͤhrend
die Maschine zu Dolcoath sich in ihren Leistungen, welche beilaͤufig 40
Millionen betrugen, gleich blieb, so gab man der Anwendung von einem Cylinder auch
bei dem Woolf'schen Systeme den Vorzug. Kaum war daher
das Patent des Hrn. Woolf verfallen, so wurden die
meisten der alten Boulton' und Watt'schen Maschinen in Maschinen umgewandelt, die nach diesem Systeme mit
hohem Druke arbeiteten; einige wenige derselben wurden mit einem Extracylinder
ausgestattet, gewoͤhnlich wurde aber der alte Cylinder beibehalten. Der
Vortheil, der sich hierbei ergab, war in allen Faͤllen offenbar; er war
jedoch groͤßer oder geringer, je nachdem man staͤrkeren oder
schwaͤcheren Dampf anwendete, und je nachdem man denselben sich mehr oder
weniger ausdehnen ließ.
Alle die neuen Maschinen, die seither in Cornwallis errichtet wurden, sind
saͤmmtlich nach dem Woolf'schen Systeme erbaut,
und mit Ausnahme einer einzigen, welche mit zwei Cylindern arbeitet, haben sie
saͤmmtlich nur einen. Im Jahre 1820 erbaute Hr. Woolf zwei Maschinen fuͤr die Grube Consolidated Mines, von denen
jede einen Cylinder von 90 Zollen im Durchmesser hatte. Da jedoch keine von diesen,
noch auch die Dolcoath Maschine je so viel leistete, als die urspruͤnglichen
Maschinen mit zwei Cylindern, so blieb Hr. Woolf doch
immer noch fuͤr seinen fruͤheren Plan eingenommen. Er
uͤberredete daher auch, als er im Jahre 1824 den Auftrag erhielt, fuͤr
die Grube Wheal Alfred zwei große Maschinen zu erbauen, die Unternehmer, eine
Maschine mit zwei Cylindern von 47 Zollen im Durchmesser, und eine mit einem
Cylinder von 90 Zollen im Durchmesser erbauen zu lassen. Das Resultat dieses
Versuches war, daß die Maschine mit zwei Cylindern im Jahre 1825 im Durchschnitte
40,01 Millionen, jene mit einem Cylinder hingegen 42,15 Mill. leistete. Dieser
Versuch wurde als gegen die Maschinen mit zwei Cylindern entscheidend betrachtet,
und es wurden daher auch seit dieser Zeit in Cornwallis weder von Woolf noch von Anderen Maschinen mit mehr dann einem
Cylinder nach diesem Systeme erbaut.Die Maschine mit zwei Cylindern hatte sehr complicirte Kessel, die nicht
gehoͤrig entsprachen; jene mit Einem Cylinder hingegen hatte sehr
gute Kessel.
Waͤren beide Maschinen mit gleich guten Cylindern ausgeruͤstet
gewesen, so wuͤrde jene mit zwei Cylindern gewiß mehr geleistet
haben.A. d. O.
Die Leistungen dieser Maschinen stiegen sehr langsam und allmaͤhlich, wie
folgende jaͤhrliche Durchschnitte der hoͤchsten Leistungen, die sich
in jedem Monate ergaben, zeigen. Bis zum Jahre 1826 blieb ihre Leistung unter jener
der ersten Maschinen mit zwei Cylindern, die im Jahre 1816 im Durchschnitte 46,97
Millionen betrug. Vor 1826 waren die Dampfgehaͤuse der Cylinder nicht
bekleidet, sondern dem Zutritte der Luft ausgesezt.
Textabbildung Bd. 50, S. 88
Jahre. 1816; 1817; 1818; 1819;
1820; 1821; 1822; Millionen.
Die rasche Zunahme, die sich im Jahre 1827 ergab, ist das Resultat der guten
Unterhaltung der Maschinen, der Bekleidung saͤmmtlicher Dampfgefaͤße,
wodurch dem Verluste an Waͤrme durch das Ausstrahlen der Hize gesteuert
wurde, und endlich auch der Benuzung besserer Kessel. Uebrigens sind die Maschinen
genau nach dem Woolf'schen Systeme erbaut.
Großen Dank verdient Capitaͤn Samuel Grose, der
zuerst den Wettstreit in Hinsicht auf Vervollkommnung der Handhabung und
Unterhaltung der Maschinen in Anregung brachte; und zwar zuerst an einer Maschine,
die er im Jahre 1825 fuͤr die Grube Wheal Hope erbaute, und das
naͤchste Jahr darauf an einer Maschine der Grube Wheal Towan, die einen
Cylinder von 80 Zollen hat, und die im Jahre 1827 im Durchschnitte 58,18 Millionen
hob, waͤhrend ihre hoͤchste Leistung 62,22 Mill. betrug.
Im Jahre 1827 brachte Woolf die oben erwaͤhnte
90zoͤllige Maschine der Grube Wheal Alfred (welche zu arbeiten
aufgehoͤrt hatte) an die Grube Consolidated Mines, und brachte deren
Durchschnittsleistung durch gehoͤrige Fuͤhrung und Bekleidung auf
64,42 Mill., waͤhrend sich ihre hoͤchste Leistung auf 67,10 Mill.
belief.
Im Jahre 1828 brachte Capitaͤn Grose die Leistungen
der Wheal Towan Maschine im Durchschnitte auf 77,29 Mill., waͤhrend das
Maximum in 87,05 Mill. bestand.Nach den genauen Versuchen, welche John Taylor im
Jahre 1830 mit dieser Maschine waͤhrend einer 2 1/2 stuͤndigen
Arbeit anstellte, hob dieselbe 92,53 Millionen.A. d. O. Hm. Woolfs
Maschine leistete im
Durchschnitte 62,57 Mill., und ihr Maximum belief sich auf 67,56 Mill. Diese
schlagenden Beispiele eiferten alle Mechaniker in Cornwallis an, gleiche Sorgfalt
auf die Fuͤhrung und Unterhaltung der Maschinen zu verwenden, und der Erfolg
hiervon war, daß im Jahre 1829 jede Maschine im Durchschnitte 41,22 Mill. hob,
waͤhrend die Maschinen im Jahre 1814, vor der Einfuͤhrung des Woolf'schen Systemes, kaum die Haͤlfte, d.h. im
Durchschnitte 20,37 Mill., leisteten. Die Zahl der Maschinen und die von denselben
ausgeuͤbte Kraft hat sich mehr als verdoppelt, waͤhrend sich die von
denselben verbrauchte Menge Steinkohlen merklich vermindert hat.
Die Wichtigkeit der Zunahme der Kraft bei einer und derselben Menge Brennmaterial
fuͤr das Gedeihen und den Erfolg der Bergwerke in Cornwallis wird aus
folgenden Notizen uͤber die Consolidated und United Mines erhellen, die von
einer Gesellschaft von Unternehmern betrieben werden, und welche zu den
groͤßten gegenwaͤrtig bestehenden Bergwerken gehoͤren.
Die United Mines werden auf Verlust betrieben, und bloß bis auf 1/3 ihrer Tiefe
troken gelegt, damit Einiges von dem Wasser, welches sonst in die Consolidated Mines
abfließen wuͤrde, abgeleitet werde. Diese Gruben waren in den lezten 7 Jahren
ergiebiger, als es die uͤbrigen Bergwerke von Cornwallis im Durchschnitte
sind. Folgende Thatsachen sind aus den mehrfachen Berichten, die Hr. John Taylor
uͤber dieselben erstattete, entnommen.
Die Consolidated Mines wurden im Jahre 1819 wieder betrieben, nachdem sie 14 Jahre
lang ersaͤuft lagen, und nachdem eine Gesellschaft eine Summe von 65,000 Pfd.
Sterl. zur Wiederaufnahme der Arbeiten vorgeschossen hatte. Im Laufe der Jahre 1819,
1820 und 1821 uͤberstiegen die Ausgaben die Einnahmen um 74,078 Pfd. Sterl.;
dafuͤr ergab sich aber in den Jahren 1822, 1823 und 1824 ein Gewinn von
51,561 Pfd. Sterl.
Am Ende des Jahres 1824 wurden noch 10,000 Pfd. Sterl. unterzeichnet zur
Fortfuͤhrung der United Mines, die von ihren urspruͤnglichen
Eigenthuͤmern aufgegeben worden. Das Capital, welches den Unternehmern am
Anfange des Jahres 1825 zuruͤkbezahlt werden mußte, betrug mit Einschluß der
auf die verschiedenen Vorschuͤsse angelaufenen Interessen 55,382 Pfd. Sterl.
Waͤhrend der lezten fuͤnf Jahre warfen die Consolidated und United
Mines zusammengenommen einen Gewinn von 63,604 Pfd. Sterl: ab, womit das ganze
unterschriebene Capital mit den Interessen abbezahlt wurde, so daß im Jahre 1829
außer dem Werthe der in den Gruben vorhandenen Geraͤthe ein wirklicher Gewinn
gemacht wurde.
Die Gesammtausgaben in den 11 Jahren beliefen sich auf 824,585 Pfd., die
Gesammteinnahmen hingegen auf 865,672 Pfd.; mithin betrug der Gewinn außer der
Abzahlung des Capitals innerhalb 11 Jahren 41,087 Pfd. Da aber fuͤr die
unterzeichneten Summen bis zur Zeit der Abzahlung ein jaͤhrliches Interesse
von 5 Proc. zugestanden wurde, so belief sich der reine Gewinn auf 10,244 Pfd.
Sterling.
Die Auslagen, welche das Trokenlegen der beiden Gruben veranlaßt, verminderten sich
in den lezten 5 Jahren von 17,776 bis 11,958 Pfd., obschon die Zahl der Maschinen
von 4 auf 8, und die Zahl der Pferdekraͤfte von 432 auf 513 vermehrt wurde.
Die Kosten des Trokenlegens beliefen sich im Durchschnitte jaͤhrlich auf
13,826 Pfd. Die Leistungen der Maschinen wurden in den lezten 5 Jahren von 31,04 auf
51,81 Millionen gebracht, und betragen im Durchschnitte 39,36 Mill., also um mehr
als die Haͤlfte mehr, als die Watt'schen Maschinen
im Jahre 1813, wo Hr. Woolf nach Cornwallis kam. Wuͤrde man daher
gegenwaͤrtig solche Watt'sche Maschinen zum
Trokenlegen anwenden, so wuͤrden die Auslagen im Durchschnitte
jaͤhrlich 28,100 Pfd., oder um 14,274 Pfd. mehr als gegenwaͤrtig
betragen, und diese Ersparniß ist es eben, die den groͤßten Theil des
Gewinnes innerhalb der lezten 5 Jahre ausmachte.
Waͤhrend der lezten 5 Jahre lieferten die Gruben 73,561 Tonnen Kupfererz,
welches im Durchschnitte 9 1/2 Proc. Kupfer abwarf, und 36 1/2 Tonnen Zinnerz. Die
Erze wurden fuͤr 548,872 Pfd. verkauft, wovon 1/24 an den Grundherrn
entrichtet wurde. Die Gesammtbetriebskosten der Gruben beliefert sich auf 462,444
Pfd., so daß also ein reiner Gewinn von 63,604 Pfd. blieb.
Dieß ist jedoch durchaus nicht der groͤßte Vortheil, den die Woolf'schen Maschinen gewaͤhren; denn
waͤren, die Gruben im Jahre 1819 mit Watt'schen
Maschinen ausgestattet worden, so wuͤrden die Verluste in den ersten Jahren
nicht nur weit groͤßer gewesen seyn, sondern die Gruben haͤtten noch
um mehr als 3 Jahre langer ohne allen Gewinn betrieben werden muͤssen; auch
waͤre der spaͤtere Gewinn um so viel geringer gewesen, daß er die
vorausgegangenen Verluste und die Interessen des vorgeschossenen Kapitales
gegenwaͤrtig noch bei Weitem nicht abbezahlt haͤtte, wenn die Gruben
auch fortwaͤhrend hinreichend Erz geliefert haͤtten. Waͤre der
Betrieb der Gruben mit den Watt'schen Maschinen mit
Vortheil moͤglich gewesen, so haͤtte man dieselben gewiß vor 25 Jahren
nicht verlassen. Folgende Tabelle wird einige weitere Aufschluͤsse
uͤber die Maschinen und die Kostest des Trokenlegens an den Consolidated und
United Mines geben.
Jahr.
Zahl der
Maschinen.
Pferde-kraͤfte.
Leistung im Durchschnitt.
Millionen.
Kosten des Trokenlegens.
Reiner
Gewinn.
Ersparte
Ausgabe.
1825
4
432
31,04
17,776 Pfd.
4169 Pfd.
9824 Pfd.
1826
6
422
32,31
13,543 –
7648 –
8337 –
1827
8
378
36,76
13,426 –
13294 –
11254 –
1828
8
526
44,86
12,428 –
22314 –
15452 –
1829
8
573
51,81
11,958 –
16179 –
19042 –
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Durchschnitt
7
454
39,36
13,826 Pfd.
12721 Pfd.
12782 Pfd.
Die lezte Columne dieser Tabelle zeigt die Ersparniß, welche sich in Folge der
Anwendung der Woolf'schen Maschinen zum Trokenlegen der
Gruben ergab. Diese Ersparniß bildet einen großen Theil des Gewinnes, den diese
Gruben abwarfen, und ohne dieselbe wuͤrde die Extraausgabe in den Jahren
1825, 1826 und 1829 mehr als den ganzen Gewinn aufgezehrt haben, so daß die
Unternehmer im J. 1825 5655 Pfd., im Jahre 1826 689 Pfd., und im Jahre 1829 endlich
2863 Pfd. verloren haben wuͤrden. Faßt man hiernach das Resultat der lezten 5
Jahre zusammen, so erhellt deutlich, daß die Unternehmer ohne die Woolf'schen Maschinen keinen Gewinn gemacht haben
wuͤrden, und daß es in Ermangelung derselben besser gewesen waͤre,
wenn sie ihr Unternehmen aufgegeben, und ihr saͤmmtliches Material verkauft
haͤtten. Kurz, die schoͤnen Bergwerke in Cornwallis bestehen
Hauptsaͤchlich nur in Folge der Ersparnisse an Brennmaterial, welche die Woolf'schen Dampfmaschinen im Vergleiche mit den Watt'schen gewaͤhren.
Anmerkung.
Die Herausgeber des Repertory of Patent-Inventions
bemerken zu obiger Abhandlung des Hrn. Farey, daß sie,
selbst nach wiederholter Durchlesung des Patentes des Hrn. Woolf (welches ihrer Ansicht nach vom Anfange bis zum Ende aus nichts
weiter, als aus einer Reihe von Irrthuͤmern besteht), nach
vieljaͤhriger Erfahrung, und nach Durchlesung der Abhandlung des Hrn. Farey, eigentlich nicht wissen, worin die Erfindung des
Hrn. Woolf bestehen soll; und daß sie folglich auch nicht
einsehen, wie dessen Freunde fuͤr ihn, als fuͤr einen Erfinder, der
von seinem Patente keinen Nuzen oder Ersaz zog, eine Belohnung von Seite des Staates
verlangen konnten. Das ganze Verdienst des Hrn. Woolf
besteht ihrer Ansicht nach darin, daß derselbe mit großer Beharrlichkeit
bemuͤht war, die ausdehnungsweise Benuzung des Dampfes in Cornwallis immer
mehr und mehr zu verbreiten, und diesen Zwek erreichte er, wie sie sagen, erst dann,
nachdem er beinahe alle in seiner Patenterklaͤrung ausgesprochenen Principien
aufgegeben hatte.
Hr. Farey benuzte diese Gelegenheit, um einige
Irrthuͤmer zu berichtigen, die sich in Galloway's Abhandlung (Polyt.
Journ. Bd. XLIX. S. 327) eingeschlichen
haben. Wir theilen daher auch hiervon das Wesentliche mit. Hr. Galloway, sagt Hr. Farey, schreibt das
Verdienst der Erfindung des Betriebes der Dampfmaschinen durch ausdehnungsweise
Benuzung des Dampfes Hrn. Hornblower zu. Dieß ist ein
Irrthum, durch welchen das Verdienst einer der schaͤzbarsten Erfindungen Watt's dem wahren Erfinder entzogen, und auf Jemanden
uͤbertragen wird, der keinen Antheil daran hat. Watt hatte das Princip der Ausdehnung bereits zur Zeit seines ersten
Patentes, womit er seifte glaͤnzende Laufbahn im Jahre 1769
eroͤffnete, erfaßt; er druͤkte sich in einem Briefe an seinen Freund
Dr. Small zu Birmingham am 28. Mai 1769 folgender
Maßen aus: „Ich schrieb Ihnen von einer Methode, durch welche die Wirkung
des Dampfes noch verdoppelt werden kann, und zwar auf eine sehr einfache Weise,
wenn man die Kraft des in ein Vacuum stroͤmenden Dampfes, die
gegenwaͤrtig verloren geht, benuzen wuͤrde. Die Wirkung
wuͤrde hierbei mehr als verdoppelt werden; allein man brauchte zu große
Behaͤlter, als daß sich diese Methode ganz benuzen ließe. Sie eignet sich
vorzuͤglich fuͤr Radmaschinen, und kann den Mangel eines
Verdichters da ersezen, wo bloß die Kraft des Dampfes allein angewendet wird.
Man oͤffne naͤmlich eine der Dampfklappen, und lasse so lange
Dampf eintreten, bis der vierte Theil des Raumes, der zwischen dieser und der
naͤchsten Klappe besteht, mit Dampf angefuͤllt ist; dann schließe
man die Klappe, und nun wird der Dampf sich auszudehnen fortfahren, und das Rad
mit einer abnehmenden Kraft umtreiben, welche mit dem vierten Theile ihrer
ersten Anwendung endet. Die Summe der Reihen, die sich hierbei ergibt, wird mehr
als 1/2 betragen, obschon bloß 1/4 Dampf angewendet wurde. Die Kraft wird zwar
ungleich seyn; allein diesem Uebelstande kann durch ein Flugrad, oder auf irgend
eine andere Weise abgeholfen werden.“
Hieraus erhellt, daß Hr. Watt mit dem Principe der Ausdehnung vollkommen vertraut
war; er brachte dasselbe auch im Jahre 1776 an der Maschine der Soho-Werke,
und im Jahre 1778 an der Maschine der Shadwell-Wasserwerke auf dieselbe
Weise, die er seither befolgte, in Anwendung. Die Hornblower'sche Erfindung, die im Jahre 1781 patentirt wurde,
beschraͤnkt sich bloß auf die Anwendung der Watt'schen Erfindung in zweien Cylindern. Das Patent, welches Hr. Watt im Jahre 1782 nahm, bezog sich auf verschiedene
Erfindungen, wodurch die ungleichen Kraͤfte, mit denen der Dampf
waͤhrend des Actes der Ausdehnung auf den Kolben druͤkt, in eine
gleichfoͤrmige Kraft zum Betriebe der Pumpen umgewandelt werden. Keine dieser
Erfindungen kam je in Aufnahme, so wenig als die Hornblower'sche, sondern der urspruͤngliche Plan, nach welchem Watt im J. 1766 die Maschine zu Soho erbaute, wurde bis auf den heutigen
Tag an den Maschinen der HH. Boulton und Watt befolgt.
Hornblower wendete sich im Jahre 1792 an das
Parliament, um eine Verlaͤngerung seines im Jahre 1781 genommenen Patentes zu
erlangen; er hob hierbei die Vorzuͤge seiner Methode mit zwei Cylindern vor
jener der HH. Boulton und Watt
hervor, machte aber selbst keinen Anspruch auf die Erfindung der ausdehnungsweisen
Benuzung des Dampfes.
Hr. Galloway sagt ferner, daß die besten Watt'schen Maschinen nur 19,8 Mill. hoben. Dieß ist dahin
zu berichtigen, daß die Durchschnittsleistung von 27
solchen Maschinen in den Jahren 1813 und 1814 19,8 Mill. betrug. Die
Durchschnittsleistung der Maschine zu Wheal Towan betrug innerhalb zweier Jahre auch
nur 76,76 Mill., was weit unter ihrer groͤßten Leistung von 125,749,330
steht. Eben so unrichtig ist es, daß an den Watt'schen
Maschinen 8 Kubikfuß Wasser durch einen Bushel Kohle in Dampf verwandele werden;
dieß mag bei den schlechtesten Maschinen dieser Art der Fall seyn, gute Watt'sche Kessel verdampfen aber im Durchschnitte 10
Kubikfuß.