Titel: Ward über eine abwechselnde Dampf-Maschine.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1822, Band 9, Nr. XXXVIII. (S. 291–298)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj009/ar009038

XXXVIII. Ueber eine abwechselnde Dampf-Maschine von der Erfindung des Minus Ward in Süd-Carolina, in den vereinigten Staaten.

Aus Sillimann's American Journal of Science et the Arts, Vol. IV. Nr. 1. in Gill's technical Repository, Juli 1822. S. 4.

Mit einer Abbildung auf Tab. VI. Fig. 1. im Auszuge.

Nachdem der Herr Verfasser die bisherigen Schwierigkeiten, Dampfmaschinen zu einer drehenden Bewegung zu benüzen, aufgeführt, erwogen, und manche falsche Ansicht widerlegt hat, und zwar auf eine Weise, die für den höheren Mechaniker, dem wir das Studium dieses Aufsazes empfehlen, mehr Interesse besizt, als für den bloß technischen, so beschränken wir uns hier bloß auf die gute Beschreibung der Maschine selbst, bei welcher Einfachheit und Verminderung der Reibung das vorzüglichste Augenmerk des Erfinders gewesen sind.

„An dieser Maschine ist die Stämpelstange zugleich die Verbindungsstange. Wo sie an Wasser-Rädern, zur Treibung der Bothe, angebracht wird, ist der Cylinder innerhalb des Wasserrades angebracht. Zwei zu jeder Seite des Ausschnittes, in welchem das Rad spielt, wohl befestigte Mittelstüke dienen dem Rad als Achsen, dessen Büchsen auf Hälsen laufen, die zur Aufnahme derselben vorgerichtet sind. Die Mittelstüke steigen, nachdem sie durch die Büchsen liefen, unter rechten Winkeln auf, und dehnen sich innerhalb des Rades und gegen die Peripherie desselben in einer Weite aus, die der halben Spielweite des Stämpels |292| gleich ist. In dieser Entfernung von dem Mittelpunkte des Rades sind Büchsen in den Mittelstüken zur Aufnahme der Lagerzapfen des Cylinders angebracht, um welche dieser sich in dem Mittelpunkte seiner Schwere dreht. Der Dampf wird mittelst einer doppelten Röhre in den Cylinder und aus demselben geleitet, so daß das Mittelstük dem vierfachen Zweke einer Zu- und Abführungsröhe, und eines Lagers für das Wasserrad und für den Cylinder entspricht.“

„Der Dampf wird abwechsend an beiden Enden des Cylinders durch eine ähnliche Vorrichtung zugeleitet, wie jene, deren Herrn Hornblower sich, meines Wissens, zuerst bei der Dampfmaschine mit doppelten Cylindern bediente, und welche sich aus folgender, Ree's Cyclopaedia, Art. Stean-Engine entlehnter Beschreibung leicht wird begreifen lassen.“„Die Hähne an dieser (Hornblower's) Dampf-Maschine bestehen aus zwei kreisförmigen Platten, die sehr genau aufeinander geschliffen sind, und von welchen die eine sich um einen Stift dreht, der durch ihre Mittelpunkte läuft. Jede derselben hat drei Sectorial-Oeffnungen welche genau miteinander korrespondiren, und etwas weniger als die Hälfte ihrer Oberflächen einnehmen. Wenn die bewegliche Platte so gedreht wird, daß die Oeffnungen aufeinander fallen, so wird dem Dampfe ein weiter Durchgang eröffnet, und wenn sie so gedreht wird, daß die festen Theile der einen Platte die Oeffnungen der andern schließen, so ist der Hahn geschlossen.“„Statt der drei Sectorial-Oeffnungen, die an Hornblowers Cylinder nöthig sind, haben die Hähne meiner Maschine bloß deren zwei, die denselben Raum einnehmen, in dem jede beinahe 90 Grade in der Länge hält. Diese Hähne sind an der Seite meines Cylinders angebracht, dessen Lager-Zapfen die Stelle des Stiftes an Hornblowers Klappe vertretten. Die bewegliche Platte ist an dem Cylinder angebracht, und wird von demselben gedreht, während die andere |293| an dem Mittelstüke befestigte Platte fest und in Ruhe bleibt. Die Dampfröhre gelangt, nachdem sie aus dem Kessel durch das Mittelstük ging, zu den Hähnen, und tritt bei einer dieser Sectorial-Oeffnungen von Rükwärts in die an dem Mittelstük angebrachte Platte. Auf dieselbe Weise läuft die Ableitungsröhre aus dem Grunde der entgegengesezten Oeffnung in derselben Platte durch das Mittelstük zu dem Verdichter, oder, wenn kein solcher vorhanden ist, endet die röhre in der freien Luft, und läßt den Dampf in dieselbe entweichen. Eine röhre läuft von dem Grunde jeder Oeffnung in der an dem Cylinder angebrachten Platte an jedes Ende des Cylinders, und tritt dort in die Höhlung desselben ein. Die Umdrehung des Cylinders und der an demselben angebrachten beweglichen Platte bringt die an jedem Ende des Cylinders befindliche Oeffnung abwechselnd auf die Oeffnung der unbeweglichen Platte, durch welche der Dampf eintritt, während zu gleicher Zeit die Oeffnung an dem anderen Ende des Cylinders über die zur Ableitungs-Röhre gehörige Oeffnung läuft.“

„Das äußere Ende der Stämpelstange ist an einem Kreuzstüke befestigt, das auf Lagerzapfen ruht, die sich in Büchsen bewegen, welche in den Armen des Wasser-Rades befindlich sind. Aus der Mitte dieses Kreuzstükes und senkrecht auf dasselbe entspringen zwei Flügel, zu jeder Seite einer, aus deren Enden zwei Stangen auslaufen, welche in Leitungslöchern an den Seiten des Cylinders spielen. Diese Stangen sind nothwendig, um wechselweise die Trägheit zu überwinden, und dem Momente des Cylinders zu widerstehen, welches in Folge der Unregelmäßigkeit seiner Bewegung entsteht.“

Die Maschine spielt aus folgende Weise. Der Dampf treibt mittelst des Stämpels, der abwechselnd auf das Kreuzstück, |294| welches in den Armen des Wasser-Rades arbeitet, zieht und dritte, das Rad herum, während der Cylinder, durch seine Verbindung mit dem Kreuzstüke, gleichfalls umgetrieben wird; die Gegenwirkung wird von dem Lager-Zapfen des Cylinders, die auf den Mittelstüken ruhen, getragen.“

„Da der Cylinder sich um einen andern Mittelpunkt, als jenen des Rades, dreht, so sind die Halbmesser seiner Winkelbewegung von den Halbmessern des Rades verschieden, und fallen nur an zwei entgegengesezten Punkten allein mit denselben zusammen, nämlich in dem Augenblike, wo die Maschine über die sogenannten tobten Punkte läuft. Wenn die Umdrehung des Rades als einförmig angenommen wird, so wird die Umdrehung des Cylinders unregelmäßig seyn, in dem sie während der einen Hälfte der Umdrehung beschleunigt, und während der anderen langsamer seyn wird; die umdrehende Bewegung ist aber immer stetig, und immer nach derselben Seite. Die Schnelligkeit der Umdrehung, oder die Schnelligkeit der Winkel-Bewegung nimmt aber regelmäßig und abwechselnd während der einen Hälfte der Umdrehung zu, und vermindert sich während der Hälfte der andern gerade um eben so viel: dieser Umstand ist indessen, aus den oben angegeben Gründen, mit keinem Nachtheile verbunden; denn das Moment, welches der Cylinder während seiner Beschleunigung von dem Rade erhält, lehrt, während der langsameren Bewegung, wieder von demselben zu dem Rade zurük, so daß der Cylinder, während er selbst sich langsamer bewegt, das Rad um eben so viel beschleunigt, als er dasselbe während seiner schnellen Bewegung langsamer sich drehen ließ. Diese Eigenheit in der Bewegung des Cylinders (nämlich seine regelmäßig und abwechselnd beschleunigte und langsamere Bewegung) veranlaßt mich, diese Dampfmaschine die abwechselnde Dampfmaschine (The Alternating Steam-Engine) zu nennen.“

|295|

„Um keines Flugrades zu bedürfen, hat man längst schon bemerkt, daß wenn zwei Winkelhebel so eingebracht sind, daß der eine in der höchsten Wirkung steht, während der andere auf dem todten Punkte (in voller Unthätigkeit) ist, die Bewegung beinahe regelmäßig seyn wird. Herr Brunel baute vor wenigen Jahren in England eine Maschine nach diesem Plane mit zwei Cylindern, welche auf zwei Winkel-Hebel unter rechten Winkeln gegen einander auf derselben Achse wirkten. An meiner Maschine geschieht dasselbe mittelst zweier Cylinder, welche auf zwei Kreuzstüke unter rechten Winkeln gegeneinander wirken. Die Cylinder sind nebeneinander in dem Wasser-Rade zwischen denselben zwei Mittelstüken aufgehangen; von ihren nebeneinander liegenden Seiten hat die eine Büchse, die andere einen in derselben sich bewegenden Lagerzapfen; sie werden noch überdieß von einer Brüke getragen, die sich von dem Ende des einen, über das des anderen hin erstrekt, und den gegenüberstehenden Zapfen umfaßt. Die Hähne sind außen an den Cylindern auf die oben beschriebene Weise angebracht, und der Dampf wird durch jedes Mittelstük nach, und von jedem Cylinder geführt.“

Man wird bei einem flüchtigen Blicke bemerkt haben, daß meine Maschine, – so wie alle anderen, die bisher praktisch nüzlich waren, – nach dem Grundsaze des Winkelhebels, oder, um einen mehr allgemeinen Ausdruk zu gebrauchen, nach dem Grundsaze eines immerdar sich ändernden Hebels wirkt. Nebst dem angeblichen Verluste an Kraft, der durch die Wechsel-Verbesserung entsteht, hat man schon vor langer Zelt den Grundsaz aufgestellt, daß der Winkels Hebel einen andern Nachtheil mit sich führt, der auf der steten Abwechslung seiner Hebekraft beruht. Das Unstatthafte der ersteren von diesen Ansichten habe ich, wie ich glaube, bereits erwiesen; und daß die lezte gleichfalls auf einem Irrthume beruht, wird man mir erlauben zu behaupten.“

|296|

„Mathematiker haben den Verlust der angewendeten Kraft zu 4/2 berechnet; bei Schäzung der hervorgebrachten Wirkung haben sie aber, wie es scheint, die verbrauchte Kraft außer Augen gelassen.“ 66) „Die Vorzüge meiner Maschine vor der Hebelmaschine sind folgende: 1. Die abwechselnde Uebertragung des Momentes der Bewegung von der wechselnden Masse auf das Flugrad und umgekehrt veranlaßt einen Trieb an jenen Theilen der Maschine, welche die Theile der wechselnden Bewegung mit jenen der radförmigen verbindet, und dieser Trieb nimmt genau in demselben Verhältniße zu, als die Zeit, während welcher er Statt hat, abnimmt: denn so, wie die Zeit abnimmt, nimmt die Geschwindigkeit, und folglich auch das Moment der Bewegung zu. An der Hebel-Maschine hat diese Uebertragung viermal während jeder Umdrehung Statt, d.h. die Bewegung des Baumes wird schneller und langsamer während der ersten Hälfte der Umdrehung, und eben dieß wieder während der zweiten.“

„An meiner Maschine hat diese Uebertragung nur zweimal während der ganzen Umdrehung Statt, d.h. die Bewegung wird während einer halben Umdrehung beschleunigt, und während der anderen Hälfte langsamer. Wenn wir also annehmen, daß in jedem Falle die Umdrehung während derselben Zeit geschieht, so folgt: Ums, daß an der Hebel-Maschine zwei Uebertragungen des Momentes der Bewegung in derselben Zeit Statt haben, während welcher bei der meinigen nur eine geschieht, und daß, bei jeder Uebertragung, Geschwindigkeit, Moment und Trieb doppelt so groß ist, als an der meinigen. Der Trieb ist auch noch aus zwei |297| anderen Ursachen größer; erstens weil das Gewicht des Cylinders, welcher der Körper ist, dessen Bewegung an meiner Maschine beschleunigt, und wieder langsamer wird, nicht so schwer ist, als der Wellbaum; und zweitens, weil er näher an dem Mittelpunkte der Bewegung liegt, als die Theile des Wellbaumes. 2tens da der in den Röhren, von den Hähnen bis zu den Enden des Cylinders enthaltene Dampf bei jeder Umdrehung nochwendig verloren gehen muß, so sind diese je kürzer desto besser: da aber an meiner Maschine die Hähne an den Seiten des Cylinders angebracht sind, so ist die gesammte Länge dieser Röhren nicht viel größer, als die Länge des Cylinders selbst, 3tens die Reibung wird aus dem doppelten Grunde vermindert, weil meine Maschine weniger Theile hat, und Wirkung und Gegenwirkung auf Zapfen ruht, die sich stets nach derselben Seite drehen, außer jenen an den Kreuzstüken an dem oberen Ende der Stämpel-Stange, die eine schwingende Bewegung bekommen. 4tens da hier weniger Dampf nöthig ist, so braucht man auch weniger Feuer-Materiale; und man erspart hiedurch nicht nur Auslagen, sondern auch Raum und Last. Es ist bekannt, daß die größere Menge Holzes, die man bei dem Baue der Dampfböthe nöthig hat, einen bedeutenden Abzug an dem Gewinne verursacht, den man bei denselben erlangt. 5tens da an meiner Maschine viele Theile entbehrt werden können, die an den gewöhnlichen älteren nöthig sind, so bedarf dies selbe weniger Raum, und ist leichter, wohlfeiler, und dauerhafter, als irgend eine andere. 6tens dadurch, daß die Maschine innerhalb des Wasser-Rades angebracht wird, wird sehr viel Raum erspart. 7tens, wenn an jeder Seite des Bothes ein Wasser-Rad angebracht ist, zu welchem Dampf-Röhren laufen, kann das Both mit vieler Leichtigkeit gewendet werden, in dem man bloß die Klappe an der einen oder an der anderen Seite schließen darf, je nachdem man |298| dasselbe auf diese oder jene Seite wenden will. Ich halte es für überflüßig, bei der besonderen Angabe der Art, wie die Theile dieser Maschine geölt der Cylinder in ein Gehäuse gebracht werden muß, um das Wasser des Rades abzuhalten n. d. gl. länger zu verweilen.“

In der beigefügten Figur ist

a die Stämpel-Stange.

bb der Cylinder.

cccc das Wasser-Rad.

dd der anstehende Theil des Bothes.

e und f die Theile des Mittelstükes.

g die Lagerzapfen des Cylinders.

h der Hals, um welchen das Wasser-Rad sich dreht.

i und k Anfang und Ende der Einleitungs-Röhre.

l und m Anfang und Ende der Ausleitungs-Röhre.

n Lagerzapfen der Hähne.

o beweglicher Theil derselben.

p Kreuzstük an der Stämpel-Stange.

q Lager desselben.

rrrr Arme des Wasser-Rades.

ss Stangen, welche durch Leitungs-Löcher in dem Cylinder spielen.

tttt Stangen.

uuu Leitungs-Löcher.

|296|

Wir übergehen hier die mathematischen Beweise, welche her Herr Verfasser zur Vertheidigung seiner Ansicht anführt. A. d. Ueb.

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: