Titel: | Ueber Feuerspritzen und insbesondere über die der Mechaniker Tidow und Wellhausen in Hannover; von Professor Rühlmann. |
Fundstelle: | Band 182, Jahrgang 1866, Nr. CXXII., S. 444 |
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CXXII.
Ueber Feuerspritzen und insbesondere über die der
Mechaniker Tidow und Wellhausen in
Hannover; von Professor Rühlmann.
Aus den Mittheilungen des hannoverschen Gewerbevereins,
1866 S. 155.
Mit Abbildungen auf Tab.
VII.
Rühlmann, über Feuerspritzen.
Mehrfach an mich gerichtete Fragen über die Bezugsquelle guter Feuerspritzen, so wie
nicht uninteressante Wahrnehmungen bei verschiedenen Versuchen mit solchen,
veranlassen mich zu gegenwärtigem Aufsatze, den ich besonders in letzterer Beziehung
der Beachtung empfehlen möchte.
Indem ich zuerst an die Artikel über englische Dampf-Feuerspritzen erinnere,
welche der Jahrgang 1862 der Mittheilungen des hannoverschen Gewerbevereins S. 112
und 356 (polytechn. Journal Bd. CLXVIII S.
409) enthält, bemerke ich hier, zur Vervollständigung der Mittheilungen
über diese Spritzengattung, daß mir seit dieser Zeit, als Jurymitglied der
vorjährigen Cölner Ausstellung landwirthschaftlicher Maschinen und Geräthe neue
Gelegenheit zur Beurtheilung derselben geboten wurde, welche im Allgemeinen meine
bereits im Jahre 1862 ausgesprochenen Ansichten im vollsten Maaße bestätigte.
Auch das Urtheil der gedachten Cölner Ausstellungsjury ging nach Anstellung
sorgfältiger Concurrenzversuche (wobei es sich um einen Geldpreis von 500 Thalern
handelteDie mit Abbildungen
begleiteten Beschreibungen der in Cöln concurrirenden vier
Dampffeuerspritzen finden sich in dem Werkchen des österreichischen
Ingenieurs Wottitz, welches den Titel führt:
„Specialbericht über die Maschinen und Geräthe der
internationalen landwirthschaftlichen Ausstellungen in Stettin und Cöln
im Mai und Juni 1865, erstattet an das k. k. österreichische Ministerium
für Handel und Volkswirthschaft“, Seite 112–130.Die betreffenden Versuchsresultate sind in folgender Tabelle
zusammengestellt, wozu bemerkt werden muß, daß das gelieferte Wasserquantum
der 11. Columne ausschließlich dasjenige ist, welches in Fangschläuche als
Zielscheibe gespritzt und in einem besonderen kubicirten Gefäße, vermöge
herabhängender (weiter) Schläuche aufgefangen wurde (man sehe hierüber
polytechn. Journal Bd. CLXVIII S.
413), also mit dem von der Spritze angesogenen (und aus den
Mundstücken geworfenen) Wasser nicht verwechselt werden darf, das ohne
weiteres dem Rheinstrome entnommen wurde.Textabbildung Bd. 182, S. 445Firma, welche die
Dampfspritze lieferte; Gewicht der Dampfspritze in Pfunden;
Dampfmaschine; Cylinderdurchmesser in Zollen; Hub in Zollen; Pumpenzahl;
Pumpenkolben; Durchmesser in Zollen; Hub in Zollen; Durchmesser des
Mundstücks in Millimetern; Dampfspannung in Pfunden per Quadratzoll;
Zeit des Dampfmachens in Minuten; Geliefert. Wasserquantum; Kubikfuß;
Zeit in Minuten; Horizontale Entfernung d. Mundstücks bis zum
Kubicirreservoir in Fußen; Strahlhöhe in Fußen; Anmerkung; H. Moltrecht
u. Comp. in Hamburg; Bean-Amoskeag in Manchester, Nordamerika,
(von Wirth in Frankfurt a. M. ausgestellt); Shand und Mason in London;
Merryweather u. Söhne ebendaselbst; Das Reservoir konnte nicht ganz
gefüllt werden; Ruhiges Wetter; Bei heftigem Winde; Bei mäßigem
WindeDie Cölner Jury erkannte der Firma Merryweather
und Söhne in London den ausgesetzten Geldpreis
von 500 Thalern zu, Shand und Mason erhielten eine goldene Medaille, Bean-Wirth (im polytechn. Journal Bd. CLXXI S. 97 beschriebene
Construction) und Moltrecht jeder eine silberne
Ministerial-Medaille., dahin, daß die Dampfspritzen fast
ausschließlich bloß
für größere Städte und auch selbst da nur rathsam sind, wenn hinlängliche
(bedeutende) Wassermassen an geeigneten Orten sofort zur Verfügung stehen, daß sie
ferner vorzugsweise zur Unterstützung, nicht aber zum Ersatze der von Menschen
betriebenen Spritzen dienen sollen, endlich auch wohl als Zubringer verwandt werden
können, wenn man einer größeren Zahl von Handspritzen von einer bestimmten Stelle
aus (z.B. aus einem Flusse, Teiche etc.) Wasser zuzuführen im Stande ist.
Des Zeitmangels wegen wurde bei der Cölner Ausstellung den eingesandten
Handfeuerspritzen eine wünschenswerthe Aufmerksamkeit nicht geschenkt, und im
Berichte des Hrn. Wottitz (S.
129) die Feuerspritzen aus den Fabriken von J. Beduwé in Aachen und von Requilé
und Beduwé in Lüttich als die vorzüglichsten
genannt, ohne der ebenfalls von Tidow und Wellhausen ausgestellten Feuerspritzen zu gedenken,
welche man zur Zeit in Hannover als das Ausgezeichnetste seiner Art, nach
Construction, Material und Ausführung bezeichnen muß.Als einen besonderen Vorzug der Feuerspritzen
von Beduwé muß man das Anbringen eines
(zweiten) Windkessels am Saugrohre derselben bezeichnen.
Tidow's eigenthümliches
Wagengestell seiner Feuerspritzen mit scharnierartigem Langbaume und vier gleichgroßen Rädern, welches sich vorzüglich für
Stadtspritzen (weniger für Landspritzen) eignet, wurde bereits in meinem früheren
Aufsatze (polytechn. Journal Bd. CLXVIII S.
419) beschrieben und durch Abbildungen erläutert, weßhalb nur bemerkt
werden mag, daß auf unserer (hier beigegebenen) Tab. VII Fig. 18 der
Vereinigungs- und Drehpunkt des zweitheiligen Langbaumes mit dem Buchstaben
a bezeichnet ist.
Der Wasserkasten b, b der Tidow'schen Spritze (Fig. 18 u. 19) ist aus
genietetem Eisenblech und Winkeleisen gebildet, und vor dem Rosten durch guten
Lackfirniß wohl geschützt.
Als eine eigenthümliche Anordnung derselben ist zunächst
die Grundplatte c, c
Fig. 18 (auch
in der Detailfigur 20 bemerkbar) zu bezeichnen, welche die erforderlichen Canäle für
die Wassermenge sinnreich zusammendrängt, ohne nachtheilige Querschnittsverengungen
zu veranlassen und die Zugänglichkeit wichtiger Theile zu beeinträchtigen. Auf diese
Grundplatte sind drei andere gußeiserne Kästen geschraubt, wovon zwei zur Aufnahme
der Pumpencylinder k, k, sowie für die Saugventile g, g bestimmt sind, deren Grenzen und Gestalt in Fig. 19 mit
den Buchstaben d, d bezeichnet wurden, während der
dritte Kasten e, e zur Aufstellung des Windkessels m und für Placirung der Steigventile i, i angeordnet ist.
Füllt man beim Gebrauche der Spritze den Wasserkasten durch Wassereimer etc. mit dem
auszuwerfenden Wasser, so verschließt man vorher durch eine äußerlich angeschrobene
Kapsel q die Oeffnung, durch welche im anderen Falle der
Saugschlauch eingeführt und mit dem Rohrstücke p
vereinigt wird, welches mit den Canälen der Saugventile communicirt. Der
Steigschlauch wird bei r angeschroben.
Zum Ablassen von Standwasser aus dem Wasserkasten ist in dem Boden des letzteren bei
t eine Oeffnung angebracht, welche zugleich in
gehöriger Weise verschlossen werden kann.
Von besonderer Art sind, wenigstens gegen das, was sonst bei Feuerspritzen üblich,
die (übrigens sämmtlich nach Gestalt und Größe gleich construirten) in derselben
Horizontalebene liegenden Ventile der Tidow-Wellhausen'schen Spritze, weßhalb die Zeichnung derselben (in
größerem Maaßstabe) Fig. 20 nicht überflüssig seyn dürfte.
Man erkennt ohne Weiteres, daß es sogenannte Muschelventile mit nach oben gerichteten
Führungsstielen sind, wodurch man allerlei Vortheile erreicht.
Es werden nämlich nach unten hin Verengungen der Wasserzufuhrcanäle möglichst
verhütet, das Herausnehmen der Ventile (nach Entfernen der Schließdeckel g, i) und vor Allem das Einschleifen derselben wird sehr
erleichtert, ferner ein Schrägstellen der sehr willig gehenden Führungsstifte u für das Dichten an der Sitzstelle unschädlich gemacht,
was bei gewöhnlichen Kegelventilen nicht immer der Fall
ist.
Man erreicht überhaupt mit diesen Muschelventilen Vortheile der Kugelventile, deren Anwendung bei Feuerspritzen einfach deßhalb nicht
räthlich ist, weil sie zu viel Raum nach oben hin erfordern und vor Allem nicht
wohlfeil genug hergestellt werden können. Daß Klappenventile bei der von Tidow gewählten Anordnung nicht räthlich waren, selbst
dann, wenn man ihre bekannten Uebel hätte beseitigen können, versteht sich wohl von
selbst.
Ich kann jetzt, nach vorstehenden Auseinandersetzungen, zum zweiten Theile meiner
Mittheilungen, nämlich zu den erwähnten Wahrnehmungen bei mit Tidow'schen Spritzen angestellten Versuchen übergehen.
Bei einer für die Stadt Pattensen (unweit Hannover) von Tidow mit äußerster Sorgfalt und mechanischer Vollkommenheit gefertigten
Spritze mit Kolben von 5 1/4 Zoll engl. Durchmesser bei 7 5/8 Zoll engl. Hub,
ergaben bei den genauesten Messungen sämmtliche Versuche ein
größeres Wasserquantum als sich nach der geometrischen Berechnung der Cylinder-
(Stiefel-) Inhalte, unter genauer Beobachtung der Hubzahl per Minute herausstellen konnte. Es blieb jedoch
zweifelhaft, ob man sich irgendwie geirrt habe, oder die Erscheinung als eine
Thatsache zu bezeichnen sey. Wiederholte Versuche mit dieser Spritze waren eiliger
Ablieferung wegen nicht möglich, weßhalb man die Vollendung eines ganz gleichen
Exemplars abwartete, welches wieder ein Meisterstück von Ausführung werden sollte,
besonders da die Spritze für die hannoversche Hofverwaltung in Herrenhausen bestimmt
war.
Nachdem die Abgabe der ausgezeichnet gearbeiteten Spritze Seitens Hrn. Tidow's erfolgt war, wurde am 23.
Juni eine Reihe von Versuchen angestellt, der eine äußerst sorgfältige Kubicirung
des Wasserkastens der Spritze vorausgegangen, auch ein besonderer Kubicirmaaßstab
angefertigt war, um Wassermengen bestimmen zu können, welche verschiedenen
Wasserständen im Wasserkasten correspondirten.
Unmittelbar vor Anfang der Versuche wurden noch folgende Maaße und besondere
Verhältnisse ermittelt und notirt:Zu bemerken
ist, daß unsere Abbildung auf Tab. VII einer größeren Feuerspritze
entspricht, als die, womit die Versuche angestellt wurden. Anordnung und
Verhältnisse waren jedoch dieselben.
Durchmesser der Pumpenkolben: 5 1/4 Zoll engl.,
Hub derselben: 7 5/8 Zoll engl.,
mechanische Hebellänge des halben Balanciers AB: 5 Fuß 10 1/4 Zoll, Entfernung des
Aufhängepunktes C der Kolbenlenkstangen vom Drehpunkte
A: 13 3/4 Zoll,
innerer
Durchmesser
der
Hanfschläuche: 2 3/8 Zoll engl.,
„
„
„
zugehörigen Verschraubungen: 2 Zoll engl.,
Schlauchlänge, von der Stelle r
(Fig. 19)
an gemessen, bis zum Mundstück: 29 1/2 Fuß.
Das conisch convergente Ausgußrohr hatte 790 Millimeter Länge, 51 Millimeter größten
und 30 Millimeter kleinsten Durchmesser. An letzterer Stelle wurden die Mundstücke
von 175 Millimeter Länge angeschroben, deren Mündungsdurchmesser 13 und 14
Millimeter betrug.
Der messingene Windkessel hatte (bei kreisförmigem Querschnitte) 18 1/2 Zoll Höhe und
9 1/4 Zoll Durchmesser.
Hiernach wurden 6 Versuche unter Mitwirkung ganz besonders geeigneter (älterer)
Studirender der polytechnischen Schule angestellt, während die an den Druckbäumen
arbeitende Mannschaft die Hofbauverwaltung gestellt hatte. Die ersten beiden
Versuche sollten zur Beurtheilung der Fähigkeit und Schnelligkeit des
Wasseransaugens aus einem Brunnen dienen, während vier andere Versuche zur Ermittelung der in
vorgeschriebener Zeit ausgeworfenen Wassermenge bestimmt waren, in letzterem Falle
also die Stelle p (Fig. 19) durch die Kappe
q verschlossen gehalten und der Wasserkasten durch
directes Einlaufen aus einem hoch gelegenen Wasserbassin gefüllt wurde.
I. Versuch.
Bei einer Saughöhe von 18 Fuß 6 Zoll, während an beiden Druckbäumen B zwölf gleich vertheilte Arbeiter 27 Hebungen
verrichteten, trat nach 23 Secunden das Wasser vor die Ausgußmündung, die, wie
bereits oben bemerkt, 29 1/2 Fuß vom Wasserkasten der Spritze von einem Arbeiter
(dem Schlauchführer) gehalten wurde.
Während darauf folgender 186 Hübe, in der Zeit von zwei Minuten, war die größte (horizontal gemessen) Wurfweite, welche die geschlossene Wassermasse (nicht einzelne Strahlen)
unter dem günstigsten Neigungswinkel erreichte: 78 FußVon dem Wasserkasten aus gerechnet, wurde also
das Wasser auf 29 1/2 + 78 = 107 1/2 Fuß fortgetrieben., wobei
das Mundstück 14 Millimeter Durchmesser hatte.
II. Versuch.
Saughöhe 18 Fuß 6 ZollSteigschlauchlänge 29 1/2
Fuß
wie bei Nr. I.
Mundstückdurchmesser (kleiner):
13 Millimeter,
Zahl der Arbeiter: 12.
Während einer Minute wurden 78 Hübe verrichtet und die horizontale Wurfweite betrug
vom Mundstück aus gemessen: 83 Fuß, das Wasser war also, vom Spritzenkasten aus
gerechnet, auf 83 + 29 1/2 = 112 1/2 Fuß Weite fortgetrieben.
III. Versuch.
Um 5 Kubikfuß (engl.) Wasser auszuwerfen, geschahen in 32,4 Secunden Zeit 46 Hübe.
Die horizontale Wurfweite (wieder vom Mundstücke aus gemessen) betrug 85 Fuß. Das
Mundstück hatte 13 Millimeter Durchmesser. Die Zahl der Arbeiter war dieselbe.
Hiernach und mit Bezug auf die früher angeführten Maaße ließen sich folgende Werthe
ermitteln:
Die erhaltene Wassermenge = M, auf eine ganze Minute Zeit
reducirt, beträgt:
M = 5 . 60,0/32,4 = 5 . 600/324 =
9,25 Kubikfuß.
Die Kolbengeschwindigkeit = v per
Secunde ergibt sich zu:
v = 7⅝/12 . 46/32,4 = 0,90
Fuß.
Die Geschwindigkeit = c per
Secunde des Angriffspunktes der Arbeiter am Druckbaume B
zu:
c = 0,9 . 70,25/13,75 = 63,225/13,75
= 4,6 Fuß.
Ferner erhält man für den Querschnitt = a eines Pumpenkolbens:
a = (21/4)² . 0,785 = 21,64
Quadratzoll.
Daher das Volumen per Hub: 21,64 .
7 5/8 = 165,0, folglich das per Minute dem Wasser zum
Ausfüllen in den Cylindern gebotene Volumen = M¹:
M¹ = (21,64/144) . 0,9 . 60 =
8,11 Kubikfuß.
Hiernach:
M/M¹ = gemessene Wassermenge/berechnete oder theoretische Wassermenge =
9,25/8,11 = 1,140.
IV. Versuch.
5 Kubikfuß Wasser wurden bei 44 Hüben in 31 Secunden ausgeworfen, während 14 Mann
(kräftige Polytechniker) an den Druckbäumen gleichförmig vertheilt arbeiteten.
Mundstück 13 Millimeter Durchmesser,
Wurfweite 95 Fuß,
alles Sonstige wie vorher.
Hiernach ist
M = 5 . 60/31 = 9,67 Kubikfuß,
v = 0,902 Fuß,
M¹ = 8,20 Kubikfuß.
Folglich:
M/M¹ = gemessene Wassermenge/berechnete oder theoretische Wassermenge =
9,67/8,20 = 1,179.
V. Versuch.
5 Kubikfuß Wasser wurden bei 44 Hüben in 25 Secunden durch dieselbe Mannschaft auf 96
Fuß Weite geworfen, während der Mundstückdurchmesser 13 Millimeter betrug. Alles
Andere wie vorher. Demnach
M = 5 . 60/25 = 12,0 Kubikfuß,
v = 1,12 Fuß,
M¹ = 10,025, folglich:
M/M¹ = gemessene Wassermenge/berechnete oder theor. Wassermenge =
12000/10025 = 1,197.
VI. Versuch.
5 Kubikfuß Wasser wurden bei 44 Hüben in 28 Secunden auf 95 Fuß horizontale Weite
geworfen, wenn 12 Mann (Hofbauarbeiter) gleichförmig an beide Druckbäume vertheilt
waren und der Mundstückdurchmesser 14 Millimeter betrug. Hiernach ist
M = 5 . 60/28 = 10,7 Kubikfuß,
v = 1,12 Fuß,
M¹ = 9,17, daher
M/M¹ = gemessene Wassermenge/berechnete oder theoretische Wassermenge =
10,70/9,17 = 1,166.
Hiernach mußte ich, da nirgends Messungs- oder Beobachtungsfehler zu entdecken
waren, ohne Weiteres die bereits anderwärts (an der Pattenser Spritze) gemachte
Wahrnehmung als eine Thatsache betrachten, daß ganz ausgezeichnet gearbeitete
Feuerspritzen ein größeres Wasserquantum liefern können, als das beim Kolbenaufgange
der einfachwirkenden Pumpen sich darbietende geometrische Volumen ist. Bemerken
möchte ich hierzu nur noch, daß dieselbe Erscheinung auch zwei meiner Freunde an
sogenannten Bergwerkspumpen mit gut schließenden Doppelsitzventilen, jedoch bei sehr
langsamer Kolbenbewegung, wahrgenommen haben wollen.
Nimmt man in beiden Fällen die Thatsachen als zweifellos an, so gibt es zur Erklärung
derselben nur den sogenannten Beharrungszustand einer
bewegten Masse, der speciell bei den Tidow'schen
Feuerspritzen Veranlassung wird, daß die lebendige Kraft, welche der durch die
Saugventile eintretenden Wassermasse innewohnt, noch mehr oder weniger theilweise
wirksam bleibt, wenn der Kolben bereits im Niedergange begriffen, das Saugventil
noch nicht geschlossen ist und beide Wasserströme (sowohl der von oben als der von
unten ankommende) dem Steigventile (eine kurze Zeit hindurch) zugeführt werden.
Ich möchte dringend bitten, doch anderwärts mit so vortrefflich construirten und ausgeführten
Feuerspritzen, wie die, welche mir zu Gebote standen, recht sorgfältige Versuche
anzustellen, um meine Wahrnehmungen widerlegen oder bestätigen zu können.