CXIX. Der Injector von A. Barclay. Aus dem Practical Mechanic's Journal April 1865, S. 14. Mit Abbildungen auf Tab. VI. Barclay's Injector. Seit der Einführung des Giffard'schen Injectors in England, während der Jahre 1859–1860, sind zahlreiche Versuche gemacht worden, um diesen Apparat sowohl in seiner ursprünglichen als auch in seiner verbesserten Construction zum Heben des Wassers aus größerer Tiefe auf bedeutendere Höhen zu verwenden, wozu denselben Giffard selbst dem Anscheine nach nicht für geeignet hielt. Da sich jedoch alle diese Versuche als erfolglos erwiesen, so hatte man bis auf die allerneueste Zeit ganz davon abgesehen, den Apparat zum Heben des kalten Wassers aus Gruben, zum Speisen der Tender mit kaltem Wasser, und zu vielen anderen Zwecken, die wir hier nicht aufzählen wollen, zu benutzen. Es ist gegenwärtig nicht unsere Absicht, alle jene zahlreichen Verbesserungen aufzuzählen, welche der Giffard'sche Apparat durch englische Ingenieure erfahren hat, sondern wir wollen nur die Construction des Apparates von Andrew Barclay zu Kilmarnock beschreiben, welche von allen bis jetzt ausgeführten unstreitig die beste ist. Die an dem Giffard'schen Apparate von Barclay angebrachten Verbesserungen bestehen der Hauptsache nach darin, daß er die ringförmige Düse, durch welche das Wasser eintritt, viel länger gemacht hat, als sie bisher zu seyn pflegte, ferner darin, daß er eine Röhre vor der Düse zu dem Zwecke anbringt, die Dampf- oder Wassermenge ringförmig zu gestalten, nachdem der Strom durch die Düse hindurchgegangen ist. Durch diese Anordnung erlangt man sowohl zum Heben als auch zum Einpumpen des Wassers eine viel größere Gewalt. Fig. 8 stellt eine Ausführungsweise dieses verbesserten Apparates im Verticaldurchschnitt dar. Der cylindrische Körper des Apparates kann zwar aus einem Stücke gegossen werden, jedoch ist es vorzuziehen, denselben aus drei Theilen zusammenzusetzen, die man aneinander schraubt. Der Dampf tritt bei dieser Construction durch die Röhre A, das zu hebende Wasser durch die Röhre B ein und der Abfluß findet durch das an das Endstück des Apparates angegossene Rohr G statt; durch den Flantsch D ist der Apparat mit dem Kessel (oder einem anderen Recipienten) verbunden, in welchen das Wasser eingebracht werden soll. Die Düse E, durch welche der Dampf ausströmt, wird an das Ende des verstellbaren Cylinders F angeschraubt und mit einem Mantel C derart umgeben, daß ein leerer Raum zwischen diesem und der Außenseite der Düse E verbleibt, den man mit irgend einer die Wärme schlecht leitenden Substanz anfüllt oder der auch nur die Luft enthält, welche beim Aufschrauben des Mantels mit eingeschlossen wird. Durch diese Umschließung der Düse E mit einem schlechten Wärmeleiter will man dem Dampf eine hohe Temperatur erhalten, bis er durch dieselbe ausgetreten ist, da eine theilweise Condensation des Dampfes zu Wasser auf die Bildung des Vacuums sehr störend einwirkt. Die Düse H für das Wasser wird bei dieser Anordnung weit über die Dampfdüse E hinaus verlängert und erhält durch die Einführung der adjustirbaren Spindel I die Form eines Ringes. Durch Umdrehung des Handrades J wird das Auf- und Niederschrauben der conisch gestalteten Spindel und dadurch eine Vergrößerung oder Verkleinerung des ringförmigen Raumes je nach dem angewandten Dampfdrucke und je nach der Höhe auf welche das Wasser (oder eine andere Flüssigkeit) zu heben ist, bewerkstelligt. In geringer Entfernung von der erwähnten Düse H wird eine das Wasser aufnehmende Düse K angebracht und mittelst des selbstthätigen Ventils L regulirbar gemacht, so daß wenn eine größere oder kleinere Menge Wasser aus der Düse H ausfließt, die Düse K sich dieser entsprechend von selbst stellt. Der verstellbare Cylinder F kann durch Umdrehen des Handrades M hinein- und herausgeschraubt werden, indem das an den Cylinder angeschnittene Gewinde in eine am mittleren Theile des Apparates bei N befindliche Schraubenmutter eingreift, oder indem irgend eine andere passende Einrichtung zur Erreichung desselben Zweckes (nämlich, wie schon erwähnt, durch Hinein- und Herausschrauben des Cylinders die einzupumpende Wassermenge reguliren zu können) getroffen ist. Dem Dampfrohr A gegenüber, aus welchem der Dampf in das Innere des Cylinders F tritt, wie der Pfeil bei O anzeigt, wird eine Anzahl Löcher angebracht. Um eine vollkommen dampfdichte Liderung zwischen dem Dampfrohr A und der Düsenkammer P zu erhalten, wird Hanf oder eine andere elastische Substanz in den Raum zwischen dem verstellbaren Cylinder F und dem Körper des Apparates mittelst der Stopfbüchse R eingedrückt, welche man entweder in den Körper des Apparates einschraubt oder an Flantschen desselben mittelst Bolzen befestigt. Der cylindrische Theil der Stopfbüchse R im Inneren von dem Körper des Apparates, wo das Dampfrohr A einmündet, enthält eine Anzahl Löcher, um dem Dampfe den freien Zutritt in das Innere des Cylinders F zu gestatten und derselbe kann aufgeschraubt werden, um die Packung in dem Raume Q zusammenzudrücken. Wenn das Wasser 20 bis 25 Fuß hoch gehoben werden soll, muß die untere Packung Q vollkommen dampfdicht seyn, und dieß kann immer durch Festschrauben der Stopfbüchse R errreicht werden. Zur Verhütung von Undichtheiten im Inneren oder am Umfange der Stopfbüchse R werden nöthigenfalls noch zwei kleine Stopfbüchsen S und T mittelst Bolzen oder Stiften angebracht. Zum Dichthalten der Spindel I dient die Stopfbüchse U. Wir wollen nun die Wirkungsweise dieser Construction des Apparates beschreiben: Nachdem der Dampf durch das Ansatzrohr A zugelassen ist, gelangt derselbe zu der Düse E und wird, sobald er auf die Krümmung der Wasserdüse H trifft, nach der in der Mitte befindlichen Spindel hin und von dieser wieder nach der Düse – in Gestalt eines Zickzackes – abgelenkt; durch diese wellenförmige sich schlängelnde Bewegung wird die Luft aus der Düsenkammer P ausgetrieben und der Dampf, welcher so gewissermaßen einen ringförmigen flüssigen Kolben bildet, verhindert die Rückkehr derselben durch die Düse H. Sobald nun das Vacuum groß genug ist, steigt das einzupumpende Wasser in die Höhe, dringt durch das Rohr B ein und wird vom Dampfe durch die Wasserdüse H ausgetrieben, indem jetzt das Wasser und der Dampf zusammen einen flüssigen Kolben in der Düse H bilden. Wenn das Wasser noch nicht die genügende Gewalt hat, durch die Düse K hindurchzugehen, so fließt es durch das Rohr G ab. Durch entsprechendes Umdrehen der Handräder J und M strömt sowohl mehr Wasser, als auch mehr Dampf zu und dem Wasser wird dadurch die erforderliche Gewalt mitgetheilt um durch die Düse K hindurchzugehen und in den Kessel oder einen andern Recipienten einzutreten. Wenn das Wasser aus einer bedeutenden Tiefe, z.B. von 25 Fuß gehoben werden muß, so ist es für das Ingangsetzen des Apparates von Wichtigkeit, daß die Dampfdüse E ganz von der Wasserdüse H umschlossen wird; das Reguliren findet im Uebrigen in derselben Weise wie bei den bisher im Gebrauche gewesenen Apparaten statt. Eine andere Liderungsart des verstellbaren Cylinders F zeigt Fig. 9. Bei dieser Anordnung dient die Stopfbüchse R' zum Zusammenpressen der Packungen Q und Q', zwischen welche ein loser Ring (oder Cylinder) V eingelegt wird und eine zweite Stopfbüchse R' dient dazu, den Cylinder F vollkommen dampf- und luftdicht zu erhalten. Der lose Ring V enthält eine Anzahl dem Dampfrohr A gegenüberliegender Oeffnungen oder Schlitze, durch welche der Dampf in das Innere des Cylinders F eintritt; im Uebrigen ist diese Ausführungsweise der oben beschriebenen gleich. Anstatt den Dampf durch das Rohr A und das Wasser durch das Rohr B zuzulassen, kann auch nach Fig. 10 das Umgekehrte stattfinden, das heißt B (in der Figur nicht sichtbar) ist das Wasserrohr und A das Dampfrohr. Bei dieser Construction drückt der Dampf beim ersten Antrieb gegen die centrale Spindel l und wird dann nach der Düse H abgelenkt, wie die punktirten Linien in Fig. 10 angeben; die Wirkungsweise und Construction sind außerdem nicht von der vorhergehenden verschieden. Das durch die Düse E eintretende Wasser wird von dem dasselbe umgebenden Dampfringe durch die Düse H ausgetrieben und erlangt eine genügende Gewalt, um durch die Düse K in den Recipienten einzutreten, welcher mit Wasser versehen werden soll. Fig. 11 zeigt noch eine andere Modification dieses Injectors, welche für eine von den wichtigsten gehalten wird und wobei das äußere Gehäuse des Apparates mit zwei Wasserrohren A, A' und einem Dampfrohr B versehen ist. Wir lassen in Nachstehendem ausführlich die Gründe, welche zur Anordnung zweier Wasserrohre bestimmten und die Verwendung derselben folgen. Unmittelbar an die Innenseite von dem Gehäuse des Apparates legt sich die Stopfbüchse C an, welche auf die Packung D drückt; dieser Druck wird auf den nächsten Packungsring D' mittelst des eingelegten Metallringes E übertragen, der mit Schlitzen versehen ist, durch welche das aus dem Rohr A kommende Wasser in den inneren Theil des Apparates gelangt. Hinter dem zweiten Packungsring D' ist ein zweiter Metallring E' angebracht, welcher ebenfalls mit Schlitzen versehen ist, um den Dampf in den ringförmigen Raum F des Apparates leiten zu können und dieser drückt auf seinem Wege auf den letzten Packungsring D''. Die drei Packungsringe D, D' und D'' bilden eine passende Führung, zwischen welcher das Rohr G hinein- und herausgeschoben und so der Apparat nach Belieben regulirt werden kann. Das Rohr G bildet hiernach, wie wir bemerken wollen, die äußere Umhüllung des ringförmigen Dampfraumes F. Im Inneren des Rohres G ist die Stopfbüchse H angebracht, welche auf den Packungsring I drückt und dieser drückt wieder auf den geschlitzten Metallring J, hinter welchem ein zweiter Packungsring I' liegt. Die beiden Packungsringe I und I' dienen als Führungen für das Rohr K, welches den cylindrischen Wasserraum L enthält und in derselben Weise verstellt werden kann, wie wir eben in Bezug auf das Rohr G angegeben haben. Im Inneren des Rohres K befindet sich die verstellbare Spindel M. Das Rohr K und die Spindel M werden durch die Handräder N u. N' auf die bei den Figuren 8 u. 9 erwähnte Art in Bewegung gesetzt. Die beiden Rohre G und K sind, wie aus Fig. 11 zu ersehen ist, an ihren Enden mit doppelten Düsen versehen; die leeren Räume zwischen den inneren und äußeren Theilen der letzteren werden mit einer die Wärme schlecht leitenden Substanz angefüllt und luftdicht abgeschlossen. Die Eigenthümlichkeiten dieser Construction sind also folgende: Es sind zwei Wasserrohre A und A' (statt eines, wie dieß bei den vorhergehenden Constructionen der Fall ist) und ein Dampfzuführungsrohr vorhanden, und dieselben stehen in directer Verbindung mit den ringförmigen Düsen. Soll eine Flüssigkeit von etwas hoher Temperatur eingepumpt werden, so wird dieselbe durch das Rohr A zugeführt, aus welchem sie in den mittleren Wasserraum L' gelangt; da aber das Princip, nach welchem der ganze Apparat construirt ist und seine effective Wirkung hauptsächlich auf der Bildung eines Vacuums beruhen, welches durch Condensation des durch das Rohr B zugelassenen Dampfes entsteht, so ist eine sehr hohe Temperatur der einzupumpenden Flüssigkeit von nachtheiligem Einflusse auf die Wirkung des Apparates, weil sie die Entstehung eines vollkommenen Vacuums verhindert. Um diesen Uebelstand zu beseitigen und eine sehr kräftige Wirkung des Apparates zu sichern, wird vor der heißen Flüssigkeit erst durch das Rohr A' eine kältere eingelassen und diese letztere verursacht, wenn sie mit dem Dampfstrahl in Berührung kommt, daß derselbe rasch condensirt wird, insoferne das kalte Wasser mit einer Geschwindigkeit fortgetrieben wird, welche derjenigen des angewandten Dampfes entspricht, das heißt wo das fortgetriebene Wasser ein Moment hat, welches gleich dem Producte aus seinem Eigengewichte in die Geschwindigkeit des ausfließenden Dampfes ist. Sobald die Wirkung des Apparates durch die Zulassung des kalten Wassers oder Dampfes gesichert ist, wird das heiße Wasser eingelassen und in Folge der schnellen Bewegung des kälteren Wassers durch die Düse mit fortgerissen. Eine wichtige Verbesserung kann an der zuletzt beschriebenen Ausführungsweise des Apparates dadurch angebracht werden, daß man das Wasserrohr A wegläßt und dasselbe durch eine Röhre (Leitung) c (punktirt angegeben) ersetzt, welche außen unter dem Gehäuse des Apparates hingeführt ist und dasselbe in directe Verbindung mit den geschlitzten Ringen E und J bringt, durch die das Wasser in den inneren Wasserraum des Apparates dringt. Es ist jedoch zu berücksichtigen, daß wenn der Apparat in dieser Art construirt ist, die zum Einpumpen bestimmte Flüssigkeit von verhältnißmäßig niedriger Temperatur seyn muß. Man kann nun in diesem Falle an der Düse die Einrichtung entweder für zwei ringförmige Wasserstrahlen und einen concentrischen zwischen diesen befindlichen Dampfstrahl oder statt dessen auch für zwei Dampfstrahlen mit einem zwischenliegenden Wasserstrahle treffen. Hierdurch wird eine viel vollkommenere Condensation des Dampfes als bei der vorhergehenden Modification mit nur einem Wasserstrahl und eine viel bessere Wirkung des Apparates erreicht. Man wird bemerken, daß sich die in der Mitte des Apparates befindliche Spindel bei dieser letzten Modification so weit erstreckt, daß durch sie die Querschnittsfläche der Injectionsdüse H verkleinert wird. Die Schraube U dient zum richtigen Stellen des Rohres G; dieselbe kann leicht in dem oberen Theile von dem Gehäuse des Apparates umgedreht werden; das Gewinde derselben geht durch eine Oeffnung in dem zur Seite des Rohres G angebrachten Halter hindurch und wird mit Hülfe einer Kurbel oder eines Schraubenschlüssels, der auf ihr oberes Ende paßt, umgedreht.