Titel: | Verbesserungen an den Dampfmaschinen, Dampfkesseln und Condensatoren, worauf Henrik Zander in North Street, Grafschaft Middlesex, am 17. Jun. 1839 ein Patent erhielt. |
Fundstelle: | Band 77, Jahrgang 1840, Nr. XCIX., S. 401 |
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XCIX.
Verbesserungen an den Dampfmaschinen,
Dampfkesseln und Condensatoren, worauf Henrik Zander in North
Street, Grafschaft Middlesex, am 17. Jun. 1839
ein Patent erhielt.
Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Aug. 1840,
S. 71.
Mit Abbildungen auf Tab.
VI.
Zander's Verbesserungen an den Dampfmaschinen, Dampfkesseln und
Condensatoren.
Verbesserungen an Dampfmaschinen. Es versteht sich, daß
bei einer gewissen Anzahl von Umdrehungen, welche das Ruderrad eines Dampfbootes in
einer Minute macht, die Reaction des Wassers, worin sich das Ruderrad bewegt, nach
der Geschwindigkeit, welche das Fahrzeug erlangen soll, am vortheilhaftesten ist.
Bei großen Fahrzeugen wird diese Anzahl der Umgänge daher so vermindert, daß die
Geschwindigkeit der Dampfmaschine unter die gehörige für sie passende Gränze
herabkommt. Ich schlage nun vor, bei großen Dampfbooten den in Fig. 24 und 25
abgebildeten Apparat zu benuzen.
Fig. 24 ist
ein Seitenaufriß der Dampfmaschine mit der doppelten Bewegung, und Fig. 25 ein
Vorderaufriß.
A und B sind die zwei
Cylinder, welche durch Verbindungsstangen D und E auf eine gewöhnliche Kurbelachse C wirken. Auf der Achse C
ist ein Kammrad F, welches in ein Kammrad G an der Ruderradwelle H
eingreift und lezteres also in Bewegung versezt; da der Cylinder aber senkrecht
unter der Achse H angebracht ist, so müssen die
Verbindungsstangen D und E
die aus Fig.
25 bei E ersichtliche Form haben und zweimal
so lang wie der Kolbenhub seyn. Die Stärke der Zähne bei den Rädern hängt von deren
Größe ab, und sie müßten daher für ein großes Dampfboot ungemein breit werden,
welche Form jedoch immer mit großer Reibung verbunden ist; deßwegen theile ich die
Breite des Kranzes der Räder F und G in 2, 3 oder 4 Theile ab und gebe jedem Zahn in jedem
Theil eine solche Größe, wie sie die von der Maschine aus durch das Rad übertragene
Kraft erheischt. Jeder Zahn ist in dieser Abtheilung so fixirt, daß, wenn z.B. die
Kranzbreite in 4 Theile abgetheilt ist, jeder Zahn der nächsten Abtheilung um 1/4
der Theilung über den Zahn der ersten Abtheilung vorgerükt ist, und wenn die
Kranzbreite in zwei Theile getheilt ist, jeder Zahn der zweiten Abtheilung zwischen zwei Zähnen der
ersten Abtheilung steht, und die Räder wirken dann wie 2, 3 oder 4 verbundene (aber
an ihrer Peripherie um 1/2, 1/3, 1/4 ihrer Theilung verdrehte) Räder.Man erlangt dadurch den Vortheil, daß immer mehrere Zähne zugleich in
Eingriff sind und der Widerstand auf mehrere vertheilt ist; die Zähne
brauchen deßhalb nicht so lange mit einander in Eingriff zu seyn, und können
daher eine geringe Höhe erhalten, wodurch sie aber zugleich geeigneter sind,
einen größeren Druk auszuhalten. Uebrigens ist diese Anordnung nichts Neues,
sondern es wurden durch den Oberbergrath Jos. v. Baader in München derartige Räder schon vor vielen Jahren bei
mehreren Maschinen in Anwendung gebracht; man scheint aber solche Räder
wenig angewendet zu haben, weil sie große Schwierigkeiten beim Formen
darbieten; vor einigen Jahren lieferte die königl. bayerische Gießerei in
Bergen zwei derartige Räder zur Industrieausstellung nach München. A. d.
R. Das Rad G ist um so viel größer als das Rad F, als es die erforderliche größere Geschwindigkeit der
Dampfmaschine im Verhältnisse zum Ruderrad erheischt.
Als meine Erfindung betrachte ich die Art, wie die doppelte Bewegung an der
Dampfmaschine angebracht ist, nämlich 1) die doppelte Verbindungsstange, welche man
in Fig. 25
bei E sieht; 2) die zwei Räder F und G, Fig. 24 und 25, deren
Peripherien parallel mit ihren Kränzen in 2, 3 oder 4 Theile abgetheilt sind und an
welchen jeder Theil längs der Peripherie mit Zähnen versehen ist, deren Stärke sich
nach der Kraft richtet, welche durch das Rad übertragen werden muß, und welche so
angebracht sind, daß ein Zahn in jedem Rade immer auf jeden anderen zu gleicher Zeit
wirkt, so daß man also den Zähnen keine so große Höhe wie gewöhnlich zu geben
braucht.
Verbesserter Dampfkessel. Fig. 26. A ist der Längendurchschnitt des Kessels; in seinem Ofen
B streicht das Feuer zwischen einer Reihe von dünnen
gußeisernen Kammern C hindurch, die beiläufig 1 bis 18
Zoll breit und 4 bis 10 Fuß lang sind, was von der Größe des Kessels und davon
abhängt, ob er aus zwei oder vier Stüken besteht; in dem Kessel selbst ist ein Raum
von beiläufig 1 Zoll Weite zum Hindurchstreichen des Feuers gelassen. Bei dieser
Einrichtung wird der Feuerstrom in dünne Schichten oder Lagen zertheilt, so daß er
vor dem Entweichen in den Schornstein seine Hize leichter dem Wasser in den
Kesselkammern mittheilt. Um aber die Wirkung des Feuers auf das Wasser dadurch zu
erleichtern, daß die Seiten der Kammern an dem Feuerstrome möglichst dünn sind und
leztere doch so stark zu haben, daß sie dem Druk des in ihnen eingeschlossenen
Dampfes gehörig widerstehen, sind sie mit Abtheilungswänden gegossen, die senkrecht
so stehen, daß jede Kammer als eine Reihe senkrechter, an den oberen und unteren
Enden offener Röhren betrachtet werden kann; man sieht dieß deutlicher bei D in horizontalem Durchschnitt nach der Mitte der Röhren
und bei E in senkrechtem Durchschnitt nach der Mitte der
Röhren. Jede dieser aufrechtstehenden Röhren wird folglich beiläufig 1 Zoll im
Durchmesser haben, wenn sie innen rund, oder beiläufig einen Quadratzoll, wenn sie
vierekig gegossen sind. Die Verbindung der Kammern mit einander ist dadurch
hergestellt, daß ihre oberen und unteren Enden so gestaltet sind, wie F und G zeigen; diese
Figuren zeigen die Enden zweier Kammern im Durchschnitt, welche sich dicht an
einander befinden, da sie eine Reihe für den in ihnen zu erzeugenden Dampf bilden
müssen. 1, 2 und 3 sind die Feuercanäle und 4 und 5 die entsprechenden
Wasserkammern. Nachdem die Seiten a, b, c und a, e, d verfertigt sind, muß man sie, ehe man sie
gegeneinanderstellt, vorher in der Leitung d, e, b, c
verzinnen, und zwar mit Zinn allein, wenn der Kessel für niederen Druk bestimmt ist;
soll er aber für hohen Druk gebraucht werden, so muß man beim Löthen das Zinn, wenn
es in Fluß ist, mit einer kleinen Menge geschmolzenen Kupfers oder Eisens vermischen, wodurch es
strengflüssiger und stärker wird.
Wenn eine Reihe Kammern von der zu einer bestimmten Verdampfung erforderlichen Größe
auf die beschriebene Art oben und unten mit einander verbunden worden ist, stellt
man sie so in den Kessel, wie es im senkrechten Querdurchschnitt bei H gezeigt ist.
An den Seiten werden die Kammern so am Kessel befestigt, daß ein beiläufig 5 Zoll
weiter Raum (f und g)
zwischen den Seiten und Kammern bleibt, und zwar nach der ganzen Länge des Kessels
zu jeder Seite; der obere und untere Rand dieser Seiten ist so, wie man es in G bei h, i, k sieht,
geformt, und die so gebildete Leitung wird gerade so, wie es oben bei der Leitung
d, e, b, c beschrieben wurde, zusammengelöthet. An
den Enden der Kammerreihe wird der Kessel eben so befestigt, wie es an den Seiten
geschah und wie es I noch besonders zeigt: l ist die Seite des Kessels an seinem vordersten Ende,
oder bei 6 A, Fig. 26; sie ist gegen
das Ende der Kammer aufgebogen, wie l, m, n, o zeigt, wo
die Leitung o, n, p auf oben erwähnte Art gelöthet ist.
An dem anderen Ende des Kessels, oder bei 7 A, Fig. 26, sind
die Kammern eben so fixirt, aber der Rand des Kessels ist dann so geformt, wie es
q, l, m, n, o, bei I,
zeigen. Es versteht sich, daß man das Kammersystem auf dieselbe Art auch an den
unteren Seiten 8 und 9 A, Fig. 26, fixirt. Wenn der
untere Boden r des Kessels H
auf die erwähnte Art befestigt worden ist, bleibt ein beiläufig 6 Zoll hoher Raum
zwischen dem Kammersystem und dem Boden. Dieser Raum nebst demjenigen g und f macht eben die
Construction des Kessels wegen der guten Circulation des Wassers sehr vortheilhaft. Man kann die
Wasserkammern aus Gußeisen und den Kessel aus Schmiedeisen verfertigen; da diese
Materialien aber schwer zusammenzulöthen und überdieß nicht die besten Wärmeleiter
sind, so ziehe ich es vor, den Kessel aus Kupfer oder Schmiedeeisen, die
Wasserkammern aber aus einem Metall zu verfertigen, welches aus ungefähr 1 Th. Zinn
und 10 Theilen Kupfer besteht; für kleine Kessel läßt sich auch Messing
anwenden.
Das Wasser steht in meinen Kesseln über den Feuercanälen oder Kammern 12 bis 18 Zoll
hoch. Damit aber bei einem Dampfboote auch während eines starken Aufwallens der See
das Wasser über den ganzen Kessel vertheilt bleibt, ist eine Platte in der Länge und
eine andere in der Mitte über den ganzen Wasserraum des Kessels vom Boden bis zur
Wasserstandslinie gelöthet.
Damit die Seiten der Kessel dem Dampfdruke gehörig widerstehen können, sind sie auf
gewöhnliche Weise mit Stangen oder Stegen in allen drei Richtungen versehen, und um
den Wasserkammern größere Stärke zu geben, kann man sie hie und da an den äußeren
Rändern vernieten, wie man es z.B. bei 8 G, Fig. 26,
sieht.
Um dem Speisungswasser die gehörige Hize zu geben, ungeachtet der geringeren Hize des
von dem Ofen kommenden Luftstromes (welcher durch eine Röhre 10 A, Fig. 26, in den Kessel
geführt wird), streicht es über die Leitungsplatten 11, 12, 13 auf und nieder,
welche senkrecht durch den Kessel und den oberen Theil 14 befestigt sind. Wenn das
Wasser an dem mit 15 bezeichneten Theil des Kessels anlangt, wird es gehörig erwärmt
seyn. Da die Construction meiner Dampfmaschine auf die expansive Benuzung des
Dampfes berechnet, es also von Wichtigkeit ist, auch bei ungleichmäßiger Feuerung
Dampf von gleichem Druk erzeugen zu können, so habe ich einen besonderen Apparat
dafür construirt, welchen ich ein Dampfreservoir nennen
will.
Um diesen Apparat verständlicher zu machen, nehme ich an, Fig. 30 sey ein
Dampfkessel, der in kochendem Zustande 9 Kubikfuß Dampf faßt. a ist der Ofen, b die Wasserlinie im Kessel;
c ist eine offene Büchse, die mit 5 Kubikfuß Wasser
gefüllt und so am oberen Theile des Kessels befestigt ist, daß der Dampf vom Kessel
das Wasser auf allen Seiten der Büchse umgibt. Lezteres muß also auf dieselbe
Temperatur wie der Dampf im Kessel kommen, worauf es durch die Röhre d in die Atmosphäre Dampf ausläßt. Wenn man nun den Hahn
e abschließt, nimmt der Dampf an Druk zu, jedoch in
unbedeutendem Grade, weil das in der Büchse c stehende
Wasser den Dampf und
seine Hize so lange aufnimmt, bis es dieselbe Temperatur wie der umgebende Dampf
erlangt hat, worauf der Druk des Dampfes im Kessel zwar zunimmt, aber immer in
gleichem Verhältniß mit der Zunahme der Temperatur des Wassers in der Büchse. Wir
wollen annehmen, der Sicherheitsventilator f werde mit 5
Pfd. auf den Quadratzoll seiner Durchschnittsfläche belastet. Wenn nun der Dampf im
Kessel und das Wasser in der Büchse c auf 226° F.
(86° R.) gekommen sind, fängt der Ventilator an zu steigen und der Dampf zu
entweichen; und ich habe gefunden, daß 114 Kubikfuß Dampf vom Wasser in dem Kessel
erforderlich sind, um dem Wasser in der Büchse c gleiche
Temperatur und Druk zu geben; nach Beseitigung dieser Büchse sind aber nur 3
Kubikfuß Dampf vom Wasser in dem Kessel erforderlich, um 5 Pfd. Ueberdruk oder eine
Temperatur von 226° F. zu erzeugen. Ich habe folglich 22 4/5 Mal mehr Dampf
in dem Wasser der Büchse c aufgespeichert, als ich ohne
diesen Apparat in demselben Hohlraum hätte ansammeln können; öffnet man nun aber den
Hahn e, so ist klar, daß der Dampf im Kessel k in die Luft entweicht. Das Wasser in der Büchse c hat anfangs eine Temperatur von 226° F. und
sein Dampf 5 Pfd. Druk über den atmosphärischen; es verdampft daher und der Dampf
entweicht so lange durch die Röhre g, bis es die
Temperatur von 212° F. (80° R.) und gleichen Druk mit der Atmosphäre
oder dem Dampf im Kessel erlangt hat, wobei es so ziemlich die 114 Kubikfuß
aufgenommenen Dampfes ausgeben muß. Das einzige Hinderniß, welches sich bei der
Ausführung dieses Systems darbietet, ist, daß die Hize des Dampfes eine gewisse Zeit
erfordert, um in die Wassermasse in der Büchse c
überzugehen und auch um bei vermindertem Druke daraus verdunsten zu können
(abgesehen davon, daß viel Hize unbenuzt aus den Seiten der Büchse entweicht);
dasselbe läßt sich aber dadurch ganz beseitigen, daß man anstatt eine einzige Büchse
anzuwenden, dieselbe abtheilt und in den verschiedenen Abtheilungen dieselbe
Wasserhöhe beibehält. Wenn man z.B. zehn Abtheilungen macht, so muß die Hize des
Kesseldampfes so ziemlich zehnmal schneller in die Wassermasse der Büchse
übergehen.
Das Dampfreservoir soll also aus recht vielen kleinen Theilen bestehen, um ihm eine
möglichst große Oberfläche zu geben. Ich fand für alle Dampfmaschinen die Form der
Wasserkammern, welche L in Fig. 31 zeigt, am
zwekmäßigsten. a, a sind enge Leitungen, Rinnen oder
Canäle, beiläufig 1/4 Zoll hoch und 1/4 bis 1/2 Zoll weit, welche man am besten aus
Kupfer verfertigt. Sie sind quer unter einer anderen Schichte ähnlicher metallener
Leitungen b
angebracht, und
überhaupt müssen so viele Reihen davon auf einander gelegt werden, als die Höhe des
verlangten Reservoirs erheischt. Wünscht man ein sehr großes Reservoir, so kann man
die Leitungen in ihrer Länge abtheilen, und damit das Wasser bei starkem Aufwallen
der See nicht von einer Abtheilung in die andere übergehen kann, Wände aus Platten
zwischen den Abtheilungen anbringen. Diese Leitungen werden durch Messingdraht mit
einander zu einem System verbunden. Das Leitungssystem wird dann für einen Kessel in
dem Raum oder der Kammer x an dem oberen Ende des
Kessels A, Fig. 25, ungefähr 3 Zoll
von der Dekelplatte und auf der Metalllage y, 8 oder 12
Zoll vom Wasser angebracht; für ein Dampfreservoir aber so, wie N, Fig. 26, zeigt. Das in
den Kessel geführte Wasser fällt in eine durchlöcherte Leitung, welche über dem
ganzen System angebracht ist, und geht durch die in demselben gemachten Löcher. Der
Dampf, welcher nun von dem Wasser in den Kessel kommt (oder wenn das Reservoir
besonders und von dem Kessel getrennt ist, aus einer Röhre unter dem
Leitungssystem), steigt zwischen den Leitungen auf, worin sich vierekige senkrechte
Canäle c, L, Fig. 31, befinden, und
theilt seine Hize dem in den Leitungen stehenden Wasser mit, wenn die Ventilatoren
geschlossen sind; sind sie aber geöffnet, so bildet sich Dampf auf der Wasserfläche
in den Leitungen und tritt in das obere Ende des Kessels oder Dampfreservoirs hinauf
zu den Ventilatoren der Cylinder.
Durch die von mir erfundene Methode den Wasserdampf in einer ausgedehnten
Wasserleitung zurükzuhalten, erlangt man nicht nur den Vortheil mit einem Kessel von
kleinerem Rauminhalt und also auch mit weniger Wasser auszureichen, sondern auch
eine größere Sicherheit gegen Explosionen, wenn eine plözliche Dampferzeugung
erfolgt. Der größte Vortheil dieses Apparates besteht aber darin, daß man den Dampf
in viel ausgedehnterem Zustande als bisher anwenden kann, da es bei den gewöhnlichen
Dampfkammern (Kesseln) sehr schwierig ist viel Dampf anzusammeln, was die Anwendung
der Dampfmaschinen mit Expansion (die erwiesenermaßen den anderen vorzuziehen sind)
beschränkt.
Um obigen Zwek zu erreichen, benuze ich einen Cylinder, in welchen ich von einem
Kessel mit Dampfreservoir (z.B. dem Kessel A, Fig. 25) her
Hochdrukdampf von vier Atmosphären leite; angenommen nun, dieser Hochdrukdampf werde
am vierten Theile der Hublänge abgesperrt, wirke dann mit seiner Verdünnung bis zum
Ende des Hubes, wo er eine Atmosphäre Druk hat, und werde hierauf in ein
Dampfreservoir N, Fig. 26, geleitet, worin
sich ein System von Leitungen befindet, die erhiztes Wasser enthalten, welches auf
irgend eine Art eingefüllt wurde, so wird der Dampf dann in dem Wasser des Reservoirs
eingeschlossen und von da durch Oeffnen des Entweichungs-Ventilators in einen
anderen Niederdruk-Cylinder fortgeführt, in Quantität und Qualität geradeso,
als wenn er in einem Kessel erzeugt worden wäre, welcher auf 1 Pfd. Druk nur
beiläufig ein Viertelpfund weniger gehabt hätte. Es wäre übrigens ein großer
Verlust, wenn man denselben Dampf sich nicht auch in dem Niederdruk-Cylinder
wenigstens viermal ausdehnen ließe, ehe er in den Verdichter entweicht. Durch das so
eben beschriebene Verfahren kann ich den Dampf sich wenigstens auf das 16fache
seines anfänglichen Volumens ausdehnen lassen. Das Dampfreservoir, welches den Dampf
vom Hochdrukcylinder aufnimmt, wird bei Dampfbooten am besten über dem Kessel
angebracht, wie A und N,
Fig. 26,
zeigen und von dem Reservoir aus führt ihn dann eine Röhre in den
Niederdruk-Cylinder. Mein Dampf-Aufspeicherungssystem läßt sich mit
Vortheil bei allen Arten von Hoch- oder Niederdruk-Kesseln oder
Dampfkammern anwenden, um den Dampf zu reguliren, und ich erlange dadurch 1) einen
stätigeren Dampf; 2) größere Sicherheit gegen Explosionen; 3) reiche ich mit
kleineren Kesseln und weniger Wasser aus, und 4) was die Hauptsache ist, kann ich
dadurch den Dampf sich bei weitem mehr expandiren lassen. Bei großen Maschinen soll
der Dampf aus dem Reservoir nicht eher in den Niederdruk-Cylinder kommen, als
nachdem er wenigstens 1–2 Pfd. Druk über den atmosphärischen hat, auch ist
darauf zu sehen, daß er nie weniger als 1/2 bis 3/4 Pfd. Druk über den
atmosphärischen behält. Dieß bewirke ich durch zwei Apparate, welche N, Fig. 26, bei b und c zeigt. In Fig. 31 ist
I derselbe wie b. In
Fig. 26
ist a ein cylindrisches, oben verschlossenes Gefäß,
dessen unteres Ende in Queksilber taucht, welches in einer kreisförmigen Kerbe oder
Höhlung zwischen zwei concentrischen Cylindern b
enthalten ist. Diese Cylinder stehen auf der Dekelplatte des Reservoirs N, Fig. 31, und communiciren
damit durch die Oeffnung c. Der Cylinder a wird mit einem Gewichte d,
nämlich 1 1/2 Pfd. auf den Quadratzoll der oberen Durchschnittsfläche des Cylinders,
belastet. E ist ein Zulassungsventil, dessen Stiel f mit der am oberen Ende des Cylinders a angebrachten Stange g
verbunden ist. Wenn der Dampfdruk im Reservoir N auf 1
1/2 Pfd. über den atmosphärischen steigt, steigt der Cylinder a und öffnet das Zulassungsventil E; wird der
Dampfdruk aber noch größer, so stoßt das Gewicht d am
Cylinder gegen den Rahmen h, welcher am Cylinder b angebracht ist, und das Zulassungsventil E wird offen erhalten, um Dampf in den
Niederdruk-Cylinder einzulassen. Einen anderen Apparat bringe ich bei c, N, Fig. 26, an; man sieht ihn vergrößert in
2, Fig. 31,
und er ist gerade so wie I construirt; an dem oberen
Ende des Cylinders a 2 ist aber eine Stange b angebracht, die durch den Hebel B auf dem Ventile c aufliegt, welches im Boden
eines Cylinders d befestigt ist, der durch die gebogene
Röhre c mit dem Reservoir N
und dem Kessel A communicirt. Das Gewicht f am oberen Ende des Cylinders a ist so regulirt, oder der Durchmesser des Cylinders a steht zum Durchmesser des Ventils c in solchem Verhältnisse, daß wenn der Dampf im
Reservoir weniger als 3/4 Pfd. Druk über den atmosphärischen hat, das Gewicht f durch die Stangen b und
B auf dem Ventile c
aufliegen und dasselbe offen erhalten wird, bis der Dampf vom Kessel A durch das Ventil c in das
Reservoir N geht; behält der Dampf dort über 3/4 Pfd.
Druk, so wird der Cylinder a zum Rahmen g aufsteigen und das Ventil c geschlossen halten. Ehe man die Maschine in Gang sezt, öffnet man einen
kleinen Hahn d am Reservoir N, Fig.
26, damit die Luft im Reservoir durch ihn entweicht, und läßt ihn so lange
offen, bis das Wasser im Reservoir durch Dampf vom Ventile c aus, Fig. 31, gehörig erhizt ist.
Da meine zwei, in Fig. 31, bei 27 und 28 abgebildeten Apparate bei keiner anderen
Dampfmaschine existiren, wo Dampf von einem arbeitenden Cylinder in ein Gefäß oder
Kessel geleitet wird und dann wieder in einen anderen arbeitenden Cylinder, um seine
Kraft neuerdings zu benuzen; da dieses ferner ohne die zwei beschriebenen Apparate
nicht mit Vortheil geschehen kann, so erkläre ich es als mein ausschließliches
Patentrecht, bei allen Dampfkesseln Dampfleitungen oder Röhren in zwei arbeitende
Cylinder leiten zu dürfen, um den Dampf zweimal benuzen zu können, wie dieses vorher
beschrieben und durch Fig. 31, bei 27 und 28
erläutert wurde. Das Wasser, welches sich am Boden des Dampfreservoirs N, Fig. 26, ansammelt, kann
durch eine Pumpe weggezogen und in das Dampfreservoir x
im Kessel A hinab, auch über die Leitung Nr. 16 hinauf
geführt werden. N, Fig. 26, sind Röhren,
welche die Sicherheitsventile für den ersten Kessel A in
der geeigneten Anzahl und Größe enthalten; der Dampf entweicht in das Dampfreservoir
N und mittelst der Sicherheitsventile von dort in
die Luft.
Verbesserungen an den Abkühlungs- oder
Verdichtungsapparaten. Wenn ein solcher Apparat zwekmäßig seyn soll, so muß
der benuzte oder Eductionsdampf, wenn er in den Verdichter übergeht, fast
augenbliklich in Wasser verwandelt werden, was bei dem von mir erfundenen Verdichter
auch der Fall ist.
O, Fig. 29, ist der
Seitenaufriß und P der Vorderaufriß eines Refrigerators,
welcher in einem mit Wasser gefüllten Gefäße steht; der von einem arbeitenden
Cylinder entweichende Dampf gelangt in die Röhre a, und
wenn er dort zu Wasser verdichtet worden ist, tritt er durch die Röhre b zur Luftpumpe aus. Die Seiten der Refrigeratoren
werden aus Kupferplatten und aus Messing verfertigt, sind nur ungefähr einen halben
Zoll von einander entfernt, und um sie in dieser Entfernung zu erhalten, bringe ich
einen halben Zoll breite Kupferbleche an der Seite und umgebogen zwischen den
Platten an; als Patentrecht erkläre ich aber, bei den Refrigeratoren nur meine
Methode, innerhalb der Seiten dieser Platten oder Metallbleche in Form eines
Aufhälters eine ausgedehnte Wasserschichte anzubringen, worin der benuzte Dampf
aufgenommen wird und also seine Hize wieder den äußeren Seiten mittheilt, während
der Hub vollbracht wird. Zu diesem Ende sind die oben erwähnten Metallbleche so
befestigt, daß ihre Oberflächen das verdichtete Wasser bei seinem Hinablaufen
möglichst lang zurükhalten können. Dieß geschieht am besten dadurch, daß man die
Bleche nur auf die in Q angedeutete Art mit Löchern
versieht, oder sie an mehreren Stellen faltet, wie R
zeigt. Das Condensationswasser wird dann nur langsam über diese Platten hinablaufen
und auf beiden Seiten derselben eine Wasserfläche mit vielen Erhöhungen und
Vertiefungen bilden. Um diese Wasserfläche noch mehr zurükzuhalten, sind zwischen
jeder Plattenreihe gewundene Kupfer- oder Messingdrähte, wie s, a und s, b bei c zeigen, befestigt; dadurch wird eine solche
Zertheilung und Circulation des Wassers bewirkt, daß der Eductionsdampf vollkommen
verdichtet wird, wenn die Ventile geöffnet sind, und zwar ehe der Kolben weit
gelaufen ist; ferner wird die Hize auch leicht den äußeren Platten mitgetheilt,
während der Kolben den Rest des Hubes vollbringt. Diese Methode ist gleichsam eine
Verbindung des Verfahrens durch eingespriztes Wasser zu condensiren, mit der Methode
gegen Metallflächen zu condensiren, weil die auf den Platten, ihren Abtheilungen
Streifen und Drähten gebildete Wasserfläche Zeit hat, ihre Wärme den Wänden während
des ganzen Kolbenhubes mitzutheilen; bei allen anderen Verdichtungsapparaten muß
hingegen der größte Theil des Dampfes abgekühlt seyn, bevor der Kolben einen kleinen
Theil seines Hubes vollbracht hat, wenn ein gutes Vacuum erzielt werden soll.
T, a zeigt die innere Einrichtung eines Theiles des
Refrigerators, welcher nach dem beschriebenen Verfahren mit Löchern auf den
Blechstreifen versehen ist; T, b aber einen solchen mit
gefalteten Platten im senkrechten Durchschnitte. Blechstreifen und Drähte in T, b sind zu einem Systeme verbunden und zwischen
Platten in dem Verdichter eingeführt, ohne an denselben anzuschließen; um sie in der
gehörigen Lage zu
erhalten, haben sie daher senkrechte Enden a, a, a,
welche doppelt und gewunden und so lang sind, daß sie über die Streifen hinaus zu
den Verdichtern reichen, wie man bei a, a, a sieht.
Bei großen Dampfmaschinen muß man mehrere Refrigeratoren neben einander in einer
Wassercisterne anbringen und mit gemeinschaftlichen Ein- und
Ausführungsröhren versehen; an jedem muß auch eine Röhre mit einem Hahne angebracht
seyn, welche zwischen dem Verdichter und der Luftpumpe steht; diese Röhre füllt sich
mit Dampf vom Kessel oder Refrigerator, ehe die Maschine in Gang gebracht wird, und
heißt das Ausblaserohr. Sie dient dazu, ein theilweises Vacuum hervorzubringen, ehe
man die Maschine in Gang sezt, indem man den Einführungsdampfhahn absperrt und den
anderen Hahn gegen den Verdichter öffnet, worauf die Luft vor dem Dampfe durch die
Luftpumpe getrieben wird; diese Röhre ist daher auch immer offen.