XVI. Verbesserungen an den Maschinen und Apparaten zum Transporte von Menschen und Guͤtern, welche Verbesserungen zum Theil auch auf die gewoͤhnlichen Dampfmaschinen anwendbar sind, und auf welche sich William Church, Gentleman zu Heywood-House, Bordsley-Green bei Birmingham, am 7. September 1833 ein Patent ertheilen ließ. Aus dem London Journal of Arts. Junius 1834, S. 233. Mit Abbildungen auf Tab. II. Verbesserte Maschinen und Apparate zum Transporte von Menschen etc. Meine unter gegenwaͤrtigem Patente begriffenen Verbesserungen bestehen, sagt der Patenttraͤger: 1) in gewissen Abaͤnderungen an den Apparaten zum Treiben von Fahrzeugen und Maschinerien durch Dampf, auf welche ich mir am 29. Novbr. 1830 ein Patent ertheilen ließ, welche Abaͤnderungen sich auf die Principien beziehen, nach denen ich damals die Hize des austretenden Dampfes einer Dampfmaschine zu benuzen und auf den Dampferzeuger zu uͤbertragen vorschlug.Unsere Leser finden dieses Patent im Polytechn. Journale Bd. XLIII. S. 1 mitgetheilt.A. d. R. 2) In gewissen Verbesserungen an den Maschinen und Apparaten zum Transporte von Reisenden und Waaren, auf welche ich am 9. Febr. 1832 ein Patent nahm, welche Verbesserungen sich auf den Bau und die Einrichtung von Dampfkesseln, Dampferzeugern und Oefen fuͤr Dampfwagen und andere Dampfmaschinen beziehen.Auch dieses Patent ist im Polytechn. Journale Bd. XLIX. S. 161 bekannt gemacht worden.A. d. R. 3) In der Destillation und Verdampfung von Wasser durch die Hize des austretenden Dampfes, um auf diese Weise allen Verlust an destillirtem Wasser, der in den Kesseln oder Dampferzeugern durch Aussikern oder auf eine andere Art entsteht, zu ersezen; und 4) endlich auch in gewissen Einrichtungen der Condensatoren fuͤr Dampfwagen. Ich schreite nun zuerst zur Beschreibung der verbesserten Methode die Hize des austretenden Dampfes einer Maschine zu benuzen und an den Dampferzeuger abzugeben. An meinem verbesserten Apparate wird der austretende Dampf auf dem Wege, den er bis zur hoͤchsten Abkuͤhlung in dem Kuͤhlapparate durchlauft, in mehreren Roͤhrenreihen durch mehrere Gefaͤße geleitet, damit dessen Hize auf diesem Wege von kaͤlteren Medien aufgenommen wird. Da sich diese abkuͤhlenden Medien in einer dem Dampfe entgegengesezten Richtung bewegen, so wird die auf diese Weise dem Dampfe entzogene Waͤrme neuerdings wieder dem Dampferzeuger mitgetheilt. Um zu zeigen, wie ich diese Principien in Ausfuͤhrung bringe, habe ich in Fig. 16 einen Durchschnitt eines Apparates gegeben, in welchem die Hize des Dampfes nach den angedeuteten Grundsaͤzen nuͤzlich verwendet wird. A, A, A stellt einen Dampfkessel oder einen Dampferzeuger vor, von welchem eine Roͤhre B den Dampf durch den arbeitenden Cylinder in das Ausfuͤhrungsrohr D fuͤhrt. Dieses Rohr fuͤhrt in den Fuͤlldampferzeuger E, den ich den Fuͤller (replenisher) nennen will, und dessen eigenthuͤmlicher Bau spaͤter beschrieben werden soll. Der Dampf geht aus dem Ausfuͤhrungsrohre D durch den Fuͤller E, und gelangt hierauf durch die Roͤhre F in die Kammer G des Verdichters, aus welchem er dann durch mehrere in dem Gehaͤuse H, H befindliche Roͤhren a, a, a herabsteigt. Die Enden dieser Roͤhren gehen am Scheitel durch die Scheidewaͤnde b, b, und am Boden durch die Scheidewaͤnde c, c, in welchen sie festgemacht sind. Eine Fortsezung dieses Verdichters bilden die beiden anderen aͤhnlich geformten Roͤhrensysteme d, d, d und e, e, e, welche sich in den Behaͤltern I, I und K, K befinden, und durch welche der ausgetretene Dampf geht, bis er an dem Behaͤlter fuͤr das destillirte Wasser L seine niedrigste Temperatur erreicht hat. Da der Kessel durch einen geschlossenen Ofen geheizt wird, so wird die zur Unterhaltung der Verbrennung dienende Luft ganz von der Roͤhre M geliefert, die von dem Gehaͤuse H an das Aschenloch fuͤhrt; und da die Seitenwaͤnde dieses Gehaͤuses in der Naͤhe des Bodens durchloͤchert sind, so dringt die atmosphaͤrische Luft durch diese Loͤcher ein, und nimmt auf ihrem Wege zum Ofen einen Theil jener Hize, die in dem durch die Roͤhren a, a, a stroͤmenden, aus der Maschine austretenden Dampfe enthalten ist, auf, um sie in den Dampferzeuger zu fuͤhren. Um den Roͤhren a, a, d, d und e, e seitliche Stuͤzpunkte zu geben, sind in gehoͤrigen Entfernungen von einander in den Gehaͤusen oder Behaͤltern H, I, K Metallscheiben f angebracht, durch welche die Roͤhren laufen. Auch in diesen Scheiben befinden sich eine Menge kleiner Loͤcher, damit die Luft oder das Wasser oder das sonstige verdichtende Medium durch die Behaͤlter stroͤmen und die Hize der Roͤhren an sich ziehen kann. Das in dem Behaͤlter oder sogenannten Brunnen L gesammelte destillirte Wasser wird von hier aus durch die Luftpumpe N aufgesogen, um dann in die Heißwasserpumpe (1 zu gelangen, von welcher es durch die Roͤhre P, den Behaͤlter J, und die Roͤhre Q in den Kessel getrieben wird, und auf diesem Wege noch eine weitere Portion Hize von dem durch die Roͤhren d stroͤmenden Dampfe aufnimmt. Um die Verdichtung noch vollstaͤndiger zu machen, wird ein Strom kaltes Wasser mittelst der Pumpe R durch die Roͤhre S und durch den Behaͤlter K, K getrieben, der dann bei der Roͤhre T austritt. Diese Figur ist jedoch bloß als zur Erlaͤuterung der Principien, auf denen dieser Theil meiner Verbesserung beruht, dienend zu betrachten. Durch einen nach demselben erbauten Apparat kann ein betraͤchtlicher Antheil der Hize des aus einer Dampfmaschine austretenden Dampfes, waͤhrend er den Verdichtungsproceß erleidet, an den Dampfkessel uͤbertragen werden, um daselbst neuerdings wieder zur Erzeugung eines elastischen Dampfes beizutragen. Sollen nun diese Principien auf eine Maschine angewendet werden, die durch die Expansivkraft der atmosphaͤrischen Luft oder anderer Gase betrieben wird, so leite ich die Operation nach der aus Fig. 17 ersichtlichen Art und Weise. Man sieht aus dieser Figur naͤmlich, daß die Luftpumpe N am Grunde dem Zutritte der atmosphaͤrischen Luft geoͤffnet ist, und daß hiedurch ein Volumen kalte Luft durch den mit I, I bezeichneten Theil des Kuͤhlapparates geleitet wird, um daselbst einen Theil der Hize des austretenden heißen Luftstromes aufzunehmen. Die Luft gelangt, nachdem sie sonach erwaͤrmt worden, durch die aufsteigenden Roͤhren Q in die Kammer Z, welche sich am Scheitel des Generators befindet, von wo sie dann durch kleine gerade Roͤhren y, y, y beinahe bis auf den Boden des Generators herab gelangt, um daselbst in das Wasser oder in das sonstige fluͤssige Heizmedium uͤberzugehen, und nachdem sie durch dieses Medium in kleinen Blasen emporgestiegen, in hoͤchst elastischem Zustande durch die Roͤhre B in den arbeitenden Cylinder zu treten. Nachdem die erhizte Luft auf den Kolben des arbeitenden Cylinders gewirkt, gelangt sie durch die Austrittsgaͤnge in den Verdichter, wo sie dann auf ihrem Durchgange durch die Roͤhren a, a, d, d und e, e ihre Hize auf dieselbe Weise an das abkuͤhlende Medium abgibt, auf welche diese oben beim Dampfe gezeigt wurde, um endlich in die atmosphaͤrische Luft zu entweichen. Damit der atmosphaͤrischen Luft oder dem sonstigen permanenten Gase ohne Nachtheil fuͤr das Gefaͤß, in welchem sie erhizt wird, ein hoher Temperaturgrad mitgetheilt werden kann, wende ich in dem Generator ein fluͤssiges Medium an, welches im Verhaͤltnisse zu der Temperatur der Fluͤssigkeit unter einem solchen Druke gehalten werden muß, daß kein Sieden entstehen kann. Und im Falle ja ein Theil des Heizmediums durch Verdampfung verloren geht, kann dieser Verlust wieder durch den Fuͤller E ersezt werden, indem dieses Quantum mit der austretenden Luft durch den Verdichter in den Behaͤlter oder Brunnen L hinab gelangt, und daselbst von der Pumpe O in den Generator getrieben wird. Bei dem eben beschriebenen Apparate dienen die Roͤhren e, e, e und das Gehaͤuse K, in welchem sie enthalten sind, lediglich zur Verdichtung jener kleinen Portion Dampf, die aus dem Fuͤller E entweicht; sie koͤnnen daher auch im Verhaͤltnisse zu dem ganzen Kuͤhlapparate weit kleiner gebaut seyn, als sie in der Zeichnung dargestellt sind, waͤhrend der Behaͤlter J, J im Verhaͤltnisse zu dem ganzen Apparate in diesem Falle groͤßer seyn sollte. Ich muß jedoch bemerken, daß in den Zeichnungen uͤberhaupt keine bestimmten Verhaͤltnisse angegeben sind, sondern daß sie bloß zur Erlaͤuterung der Principien meiner Erfindung dienen. Meine Verbesserungen an den Kesseln und Oefen ersieht man aus Fig. 18 und 19, Fig. 18 ist ein Durchschnitt durch die Mitte der Kessel und Oefen. Fig. 19 gibt eine horizontale Ansicht der vereinigten Kessel und Oefen, woran einer der Rauchfange und der Scheitel des Kessels abgenommen sind. Der Kessel besteht aus einem Gehaͤuse, welches mit einer duͤnnen, das Feuer umgebenden Schichte Wasser versehen ist, und aus einem senkrechten Theile, der gleichfalls Wasser enthaͤlt, durch welches die Flamme und die in dem Ofen erzeugte Hize in roͤhrenfoͤrmigen Feuerzuͤgen geleitet wird. Die Basis oder der horizontale Theil des Kessels, in welchem sich das Feuer befindet, besteht aus doppelten, in einer Entfernung von beilaͤufig 2 Zollen von einander angebrachten, und durch Bolzen an einander befestigten Eisenplatten, zwischen denen also ein hinreichender Raum fuͤr das Wasser a, a, a, welches das Feuer uͤberall umgibt, bleibt. Dieser Wasserbehaͤlter communicirt mit dem senkrechten Theile b, b des Kessels, durch welchen die Roͤhren c, c, c, die die Feuerzuͤge bilden, emporsteigen. Diese Roͤhren, die oben in den Rauchfang fuͤhren, sind an den oberen Theilen gebogen, damit die Gefuͤge durch die Ausdehnung und Zusammenziehung des Metalles keinen Schaden leiden. Ein hohler Steg d, der sowohl am Scheitel, als an den Seitenenden mit der die Feuerstelle umgebenden Wasserschichte communicirt, steigt so weit herab, daß der Rauch aufgehalten und gezwungen wird, unmittelbar uͤber das brennende Heizmaterial zu streichen, um auf diese Weise, indem der Rauch mit einem von dem Aschenloche her eintretenden Luftstrome in Beruͤhrung kommt, eine vollkommnere Verbrennung zu bewirken. Das Speisungsrohr, durch welches die Luft in den Ofen geleitet wird, wie dieß bei Fig. 16 beschrieben wurde, sieht man bei e, und der erzeugte Dampf geht aus dem oberen Theile des Kessels durch die Ausfuͤhrungsroͤhre f an den arbeitenden Cylinder. Die Speisung des Ofens mit Holz geschieht durch das Ofenthuͤrchen, und das Brennmaterial wird durch die Umdrehung der Feuerstangen allmaͤhlich gegen das entgegengesezte Ende des Ofens vorwaͤrts geschafft. Die Umdrehung der Feuerstangen um ihre Achse kann nach irgend einer geeigneten Methode erzielt werden; eine Methode, die mir wenigstens sehr gut entsprochen hat, sieht man in Fig. 20 und 21 abgebildet. Die Achsen der einzelnen Stangen ruhen auf den seitlichen Tragriegeln a, a, und an dem Ende einer jeden dieser Achsen ist ein Sperrrad b, b, b angebracht. Ueber diesen Sperrraͤdern ist eine Schieberstange c, c aufgezogen, und diese Stange fuͤhrt eine Reihe von Sperrkegeln d, d, d, welche saͤmmtlich in die Zahne der entsprechenden Sperrraͤder eingreifen. Wenn sich also die Schieberstange c abwechselnd hin und her bewegt, so werden die Sperrkegel bewirken, daß sich die Sperrraͤder und mit ihnen die Feuerstangen um ihre Achsen drehen, und daß das Brennmaterial hiedurch in dem Ofen allmaͤhlich vorwaͤrts bewegt wird. Die Schieberbewegung der Stange c kann erzeugt werden, indem man dieselbe mit irgend einem geeigneten, eine Hin- und Herbewegung besizenden Theile der Maschine in Verbindung sezt. Durch die hier beschriebene Einrichtung wird das Brennmaterial bestaͤndig in Bewegung erhalten, und allmaͤhlich in brennendem Zustande unter den Generator bewegt; die Asche entleert sich hiebei in das Aschenloch, und die Stangen werden verhindert einen Hizgrad anzunehmen, der ihnen schaͤdlich seyn muß. Eine Abaͤnderung im Baue des Kessels sieht man in Fig. 22 im Durchschnitte. Hier enthalten die gekruͤmmten Roͤhren b, b Wasser; auf sie wirkt von Außen die Hize des unterhalb befindlichen Ofens; auch communiciren sie am Grunde mit der Wasserschichte a, a, a, die das Gehaͤuse, in welchem sie sich befinden, umgibt, waͤhrend sie am Scheitel gegen die Dampfkammer geoͤffnet sind. Der Rauch und die heiße Luft gehen durch die kurzen Roͤhren oder Oeffnungen c, c, c in den Rauchfang uͤber. Da es von hoͤchster Wichtigkeit ist, daß sich an der inneren Oberflaͤche der Dampfkessel kein Bodensaz oder keine Incrustation bilde, besonders wenn dieselben mit sehr engen Durchgangsroͤhren versehen sind, so scheint es mir, sehr wuͤnschenswerth, daß an meinem verbesserten Apparate der austretende Dampf dadurch verdichtet werde, daß er mit kuͤhlen Oberflaͤchen in Beruͤhrung kommt. Durch diese Einrichtung bin ich im Stande das in dem austretenden Dampfe enthaltene Wasser wenigstens zum groͤßten Theile wieder in den Dampferzeuger zuruͤkzufuͤhren, obschon sich auch hier durch Aussikern sowohl als durch andere Ursachen ein kleiner Verlust ergeben muß. Um nun diesen Verlust an Wasser wieder zu ersezen und auszugleichen, bediene ich mich des sogenannten Fuͤllers E, auf den ich mich schon oben bezog, und den ich nun ausfuͤhrlicher beschreiben will. Dieser Fuͤller besteht naͤmlich aus einem Gehaͤuse E, Fig. 16, mit zwei Scheidewaͤnden g, g, in welche die Enden der Roͤhren h, h eingelassen sind. Der Raum zwischen den beiden Scheidewaͤnden ist zum Theil mit Wasser, welches die Roͤhren h umgibt, ausgefuͤllt. Der aus der Roͤhre D austretende Dampf, welcher durch diese Roͤhren h, h stroͤmt, erhoͤht die Temperatur des Wassers in dem Gehaͤuse E, er bewirkt, daß Dampf aus demselben erzeugt wird, und dieser Dampf steigt in die Kuppel i empor, aus der er durch die kleine Roͤhre k in die an dem Ende des Gehaͤuses E befindliche Kammer tritt, und sich daselbst mit dem aus der Maschine austretenden Dampfe vereinigt, um mit diesem in den Verdichter und in den Behaͤlter L zu gelangen. Bei der Anwendung dieser Principien auf einen Dampfwagen lasse ich den austretenden Dampf in geschlossene Kuͤhlgefaͤße entweichen, in welchen Kuͤhlgefaͤßen sich eine große Anzahl von Roͤhren, durch welche Hie kalte Luft stroͤmt, befindet. So wie der Dampf naͤmlich mit den Oberflaͤchen dieser Kuͤhlroͤhren in Beruͤhrung kommt, tritt eine bedeutende Verdichtung ein. Fig. 23 und 24 zeigen einen Aufriß und einen horizontalen Durchschnitt eines fuͤr einen Dampfwagen gebauten Verdichters. Er besteht aus Metallplatten a, a, a, in denen sich eine Menge von Loͤchern befindet, in welche die kleinen Roͤhren b, b, b eingelassen und eingeloͤthet sind. Der aus der Maschine austretende Dampf gelangt durch die Roͤhre c in das Gehaͤuse, verbreitet sich daselbst zwischen den Roͤhren, und wird durch die Beruͤhrung, in die er mit deren kalten Oberflaͤchen geraͤth, verdichtet. Das verdichtete Wasser laͤuft durch die Roͤhren d, d in gehoͤrige Behaͤlter, waͤhrend der Dampf, welcher allenfalls nicht verdichtet wird, durch die Roͤhren e, e in den Rauchfang entweicht. Der Luftstrom, welcher durch einen Windfang oder durch irgend eine andere geeignete Vorrichtung durch die Roͤhren getrieben worden, wird, nachdem er auf seinem Fortschreiten durch die Roͤhren b erhizt worden, aus der Kammer f durch die Roͤhre g in das Aschenloch des Ofens getrieben, so daß also dessen Hize an den Dampferzeuger abgegeben wird. Handelt es sich um eine Maschine, welche durch die Ausdehnungskraft von Luft oder irgend einer permanenten Gasart betrieben werden soll, so muß ein Apparat angebracht werden, durch welchen die Speisung des Generators mit Luft regulirt werden kann, indem diese Speisung bloß in solchem Maße erforderlich ist, als zur Erhaltung eines bestimmten Verhaͤltnisses zwischen der Elasticitaͤt der Luft und der Temperatur derselben innerhalb des Generators noͤthig ist. Fig. 31 ist ein Durchschnitt eines zu diesem Zweke bestimmten Apparates. Die mit Queksilber gefuͤllte Kugel a ist in die heiße Luft des Generators eingesenkt, und in dem cylindrischen Schafte oder Stiele dieser Kugel befindet sich ein eiserner Taucher oder Kolben b, der genau in das Rohr paßt, so jedoch, daß er von einer duͤnnen Schichte Queksilber umgeben ist. Das in der Kugel enthaltene Queksilber wird als Thermometer wirken, und indem es sich je nach der Temperatur der Luft ausdehnt und zusammenzieht, den Taucher b emporheben oder herabsinken lassen. In die Roͤhre c, die in den Scheitel des Generators eingesezt ist, ist genau und luftdicht ein Taucher oder Kolben d eingepaßt, der durch die Expansivkraft der Luft gegen Pen Widerstand einer Spiralfeder gehoben wird. Die oberen Theile der Stangen der Taucher oder Kolben b, d bilden Zahnstangen, die in den mit gezahnten Kreissegmenten versehenen Hebel e, f eingreifen, und diesen Hebel auch tragen. Da dieser Hebel e, f lediglich von den Zahnstangen der Kolbenstangen getragen wird, so muß sich derselbe, so wie sich die Kolbenstangen auf und nieder bewegen, nothwendig auch auf gleiche Weise bewegen. Wenn die Kolben b, d, jedoch in ungleichem Grade herabgesenkt oder emporgehoben werden, so wird der Hebel e, f einen entsprechenden Grad von kreisender Bewegung erhalten. Von dem Mittelpunkte dieses Kreissegmenthebels laͤuft eine lange Spindel aus, die sich an ihrem entgegengesezten Ende in einem Zapfenlager dreht, und daselbst durch einen Winkelhebel mit einer Drosselklappe, die sich in der Einfuͤhrungsroͤhre der Pumpe fuͤr die kalte Luft befindet, in Beruͤhrung steht. Wenn nun die Temperatur der Luft in dem Generator zu hoch ist, so wird das Queksilber den Kolben oder Taucher b und damit das Ende e des Kreissegmenthebels emporheben; dadurch wird der an dem Ende der Spindel befindliche Winkelhebel gedreht, und die Drosselklappe folglich geoͤffnet werden, so daß eine groͤßere Menge kalte Luft in die fuͤr die kalte Luft, bestimmte Pumpe eintreten und in den Generator getrieben werden kann, um auf diese Weise die Temperatur zu vermindern. Ist hingegen die Elasticitaͤtskraft innerhalb des Generators zu groß, so wird der Taucher oder Kolben d, und mit ihm das Ende f des Kreissegmenthebels gehoben werden, wodurch dann mittelst der Spindel die Drosselklappe in entsprechendem Maße geschlossen werden wird. Zur weiteren Erlaͤuterung dieser Verbesserungen habe ich in Fig. 25 und 26 ein Paar nach diesen Principien gebaute Maschinen, die sich hauptsaͤchlich fuͤr die Marine, so wie auch zu anderen Zweken eignen, abgebildet. Die parallele Bewegung, so wie der Apparat zur Steuerung der Schieberklappen ist in diesen Figuren weggelassen, indem sie zur Erlaͤuterung gegenwaͤrtiger Erfindungen nicht noͤthig waren. Fig. 27 ist ein senkrechter Durchschnitt durch den oberen Theil des Gestelles nach der Linie a, b. Fig. 28 ist ein anderer horizontaler Durchschnitt durch den Boden des Gestelles nach der Linie c, d. Fig. 29 stellt einen senkrechten Durchschnitt nach der Linie e, f, und Fig. 30 einen aͤhnlichen Durchschnitt nach der Linie g, h vor. Alle diese Zeichnungen sind zur Darstellung der Einrichtung der Kuͤhlkammern und der Durchgangsroͤhren fuͤr den austretenden Dampf bestimmt. In den zulezt erwaͤhnten Figuren beziehen sich die beigefuͤgten Buchstaben auf die entsprechenden Theile des bei Fig. 16 beschriebenen Apparates. A ist der Generator und der Ofen; B die Einfuͤhrungsroͤhre; C der arbeitende Cylinder; D die Austrittsroͤhre, die in den Fuͤller E fuͤhrt, aus welchem der austretende Dampf in die Kammer G uͤbertritt, um hierauf durch die Roͤhren a, a, a in das Gefaͤß H und dann in die Kammern g, g uͤberzutreten. Nachdem der Dampf hierauf durch die Leitungsgange h, h emporgestiegen, tritt er in die Kammern i, i, und dann durch die in dem Gefaͤße I enthaltenen Roͤhren d, d, d hinab. Ist dieß geschehen, und ist der austretende Dampf in der Kammer k angelangt, so steigt er durch l in die obere Kammer m, aus der er durch die in dem Gefaͤße k enthaltenen Roͤhren e, e, e in den Behaͤlter oder in den sogenannten Brunnen L gelangt, um dann aus diesem von der Pumpe N aufgezogen, und von der Heißwasserpumpe O durch die Roͤhre P in das Gefaͤß geleitet zu werden, aus welchem er durch die Roͤhre Q in den Generator uͤbergeht. Das fuͤr das dritte Kuͤhlgefaͤß K, K noͤthige kalte Wasser wird von der Pumpe R durch die Roͤhre 8 in diese Gefaͤße getrieben, und durch die Roͤhre T entleert. Die zur Speisung des Ofens noͤthige Luft steigt durch die Gefaͤße H, H empor, und stroͤmt dann auf die angegebene Weise durch die Zuͤge M. Der Fuͤller E kann auf irgend eine geeignete Weise mit Wasser gespeist werden. Schließlich muß ich bemerken, daß, obschon ich den austretenden Dampf durch verschiedene Roͤhrensysteme leitete, doch auch derselbe Zwek dadurch erreicht werden kann, daß man das Gegentheil befolgt, d.h. indem man das Kuͤhlmittel durch die Roͤhren, und den Dampf durch die Gefaͤße in einander entgegengesezten Richtungen leitet.