Titel: Arnott's Verbesserungen bei Erzeugung der Hize an Oefen.
Autor: Arnott, Neil
Fundstelle: 1823, Band 11, Nr. XLIII. (S. 281–287)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj011/ar011043

XLIII. M. Drs. Neil Arnott, in Bedford Square, Middlesex, Verbesserungen bei Erzeugung und Anwendung der Hize an Oefen, Dampf- und Luft-Maschinen, und Destillir-Abrauchungs- und Brau-Apparaten, worauf sich derselbe am 14. Nov. 1821 ein Patent ertheilen ließ.

Aus dem London Journal of Arts. Mai 1822. S. 225.

Mit Abbildungen auf Tab. VII.

Diese Verbesserungen zerfallen in vier Abtheilungen: 1tens, in gewisse Methoden, den Rauch zu verbrennen, und dadurch die Stärke des Feuers, welches denselben erzeugte, zu vermehren; 2tens, in eine Methode, das Feuer in verdichteter Luft brennen zu lassen, theils um eine größere Hize zu erzeugen, theils bloß um die Luft zu erhizen, und dadurch die Elasticität derselben zu vermehren, wodurch sie zur Kraft wird, die man zum Treiben der Maschinen anwenden kann; 3tens, in Verfahrungsarten, Flüssigkeiten schneller zu kochen, abzudampfen und zu destilliren, und zwar bei einer viel geringeren Hize als ihr Siedepunct, indem man den Druk der atmosphärischen Luft auf dieselben vermindert oder gänzlich aufhebt; und 4tens, in gewisse Verfahrungs-Arten, die Flüssigkeiten beim Brauen abzukühlen.

Die Verbrennung des Rauches geschieht mittelst einer besonders dazu geeigneten Vorrichtung, welche man nach Belieben an jedem Ofen anbringen und wieder aus demselben wegnehmen kann. Fig. 11 in Tab. VII. stellt sie im Perspektive dar. aa, ist die den Ofen umgebende Ziegelmauer. b, sind die Eisenstangen des Rostes. c, ist ein eisernes Gehäuse, das in eine Menge Rinnen abgetheilt ist, deren Enden jenem Theile des Ofens nahe gebracht werden, wo das Feuer brennt. Die Kohlen werden, nachdem sie gestossen oder zerkleint wurden, in den oberen Theil des Gehäuses, d, gebracht, und gleiten dann auf der schiefen Fläche zwischen den Rinnen in den |282| Ofen, in welchen sie gelegentlich mittelst einer gabelförmigen Heizstange vorgeschoben werden. Die Rinnen oder Canäle e,e,e, dienen zur Einführung der Luft in das Innere des Ofens. wodurch ein großer Luftzug erhalten und das Feuer mit ausserordentlicher Stärke in Flammen gesezt wird. Die auf diese Weise in den Ofen geleitete frische Luft verbindet sich mit dem Rauche, treibt diesen in die Flamme zurük, und erzeugt hiedurch vollkommene Verbrennung desselben, wodurch nicht nur die Hize des Ofens vermehrt, sondern auch bedeutende Ersparung an Brenn-Material erzielt wird.

Die zweite Vorrichtung besteht darin, das Feuer in dem Ofen in einer verdichteten Atmosphäre brennen zu lassen, wodurch wieder mehr Hize erzeugt, und die verdünnte und mehr ausgedehnte Luft als Triebkraft einer Luftmaschine oder zu irgend einem anderen Zweke verwendet werden kann. In dieser Hinsicht ist der Rost, wie oben Fig. 11., vorgerichtet; statt daß er aber, wie daselbst, offen ist, ist er in einem großen luftdichten Gehäuse von Gußeisen, wie Fig. 12 zeigt, wo a der Feuer, Herd, b der Speiser ist, welcher, so wie das Feuer angezündet ist, mit einem luftdichten Thürchen geschlossen wird. Um nun Luft in den Ofen zu bringen, wird ein Gebläse-Cylinder, c, angebracht, in welchem ein Stämpel entweder mit der Hand oder durch Verbindung mit irgend einer im Gange befindlichen Maschine in Bewegung gesezt wird. Dieser Cylinder steht mit einem anderen Cylinder, d, in Verbindung, und beide sind unten mit Wasser oder mit irgend einer anderen Flüssigkeit angefüllt, e, e, sind Luftklappen, welche sich einwärts gegen die Cylinder c und d, öffnen. ff, sind Entladungs-Klappen, welche sich auswärts in die Windröhre, g, öffnen. Wenn der Stämpel in dem Cylinder, c, niedersteigt, so steigt das Wasser in d, wodurch Luft in den vorigen gelangt, und von dem lezteren ausgeflossen wird. So wie dieß abwechselnd in den Cylinder c und d, Statt hat, kommt immer neue Luft in die Wind-Röhre, g, und aus dieser in den Regulator, k, welcher aus einem bloßen Cylinder mit einem luftdichten Stämpel besteht, der durch den Druk der Luft aufsteigt, und durch seine eigene Schwere niedersinkt. Durch diese Vorrichtung wird ein steter ununterbrochener Luftzug längs durch die Röhre, g, in das |283| Feuer geleitet, durch welches die dahin geleitete Luft erhizt und oben an der Deke in einem elastischen Zustande angehäuft wird. Von dort nun führt die Röhre, i, diese Luft zum Treiben der Luftmaschine ab.

Diese Luftmaschine besteht aus zwei Cylindern, j und k, welche unten mit einander in Verbindung stehen: beide sind, wie die Gebläse-Cylinder, unten mit Wasser gefüllt, und haben auf der Oberfläche des Wassers Schwimmer. Die erhizte Luft (von 5 bis 600 Fahrenh. (208 bis 252 Reaum)) tritt von der Deke des Ofens her durch die Röhre, i, zur Dreheklappe, I, welche so wie andere Drehe-Klappen vorgerichtet ist, daß sie nämlich abwechselnd eine Seite schließt und die andere öffnet, und entweder mittelst einer Kurbel, einer Welle oder eines Flugrades in Bewegung gesezt werden kann. Die erhizte Luft geht ferner durch die Drehe-Klappe in die Einleitungs-Röhre, m, und von da in den Cylinder, j, wo sie ihre Expansiv Kraft auf das daselbst enthaltene Wasser ausübt, und einen Theil desselben in den Cylinder, k, treibt; und da der Stämpel, n, wasserdicht in dem Cylinder, j, auf und niedersteigt, so drükt das Wasser, wenn es in j sinkt, den Stämpel nieder. Wenn nun die Drehe-Klappe der erhizten Luft den Zutritt in den Cylinder, j, versperrt, so öffnet sie ihn derselben durch die Röhre, i, in die Röhre, o, und in den Cylinder, k, und die Luft wird aus j durch die Entweichungs-Röhre, p, ausgelassen. Auf diese Weise wird aber auch das Wasser aus k ausgetrieben, und muß in j steigen, und den Stämpel, n, mit sich in die Höhe treiben. Auf diese Welse entsteht eine abwechselnde Bewegung an dem Stämpel, die, wenn dieser mit einer Stange, q, verbunden wird, auf die bei Dampfmaschinen gewöhnliche Weise mit einer Welle in Verbindung gesezt werden und sodann eine andere Maschine oder die Dreheklappe oder obigen Pump-Apparat treiben kann.

Die Schwimmer auf dem Wasser in den Cylindern j und k, sind darum nöthig, damit das Wasser durch die darauf wirtende heiße Luft nicht verdünstet; Brettchen sind bekanntlich schlechte Wärmeleiter. Da aber dessen ungeachtet das Wasser heiß wird, und allmählich abnimmt, hat man eine Vorrichtung angebracht, um diesen Abgang zu ersezen: rr, sind nämlich zwei |284| Zuleitungs-Röhren, welche Wasser aus einem Behälter zuführen, und s s sind zwei kleine mit den Klappen verbundene Hebel. Wenn das Wasser nun so sehr abgenommen hat, daß Auffüllung nöthig ist, so werden die Schwimmer an der Oberfläche niedersinken, dadurch an diesen Hebeln anschlagen, und den nöthigen Zufluß von Wasser veranlassen. Um die Entstehung eines Vacuums in dem Cylinder oder in den Zuleitungs-Röhren zu verhüten, sind zwei kleine Klappen angebracht, die sich nach Einwärts öffnen, durch leichte Federn festgehalten werden, und so gleichsam von selbst wirken, so oft es nöthig ist.

Da die Temperatur, bis zu welcher die Luft hier erhizt ist, dieselbe einen viel größeren Raum, als im natürlichen Zustande, einzunehmen zwingt, so darf nur die Hälfte derselben, die zur Füllung der Trieb-Cylinder nöthig ist, in den Ofen und den Behälter der heissen Luft eingepumpt werden: die Geschwindigkeit des gesammten Zuges der heißen Luft wird durch eine sogenannte Drossel Klappe, m, in der Röhre regulirt, und mittelst eines gewöhnlichen Regulators gestellt. Um diese Maschine mit Vortheil zu gebrauchen, muß eine Vorrichtung angebracht seyn, mittelst welcher man durch ein Glas den Zustand des Feuers beobachten kann, und die Gabel zum Schüren des Feuers muß, nöthigen Falles, durch ein luftdichtes Nußgelenk gerührt werden.

Die dritte Vorrichtung ist zur Erzeugung eines leeren Raumes auf der Oberfläche der lockenden Flüssigkeiten bestimmt, damit sie auch bei niedrigeren Temperaturen verdünsten. Hiezu bedient man sich eines Apparates, wie ungefähr in Fig. 13, wo a, der Kessel ist, der die Flüssigkeit enthält, auf welche gewirkt werden soll, und der oben mittelst einer Röhre, b, mit einem Verdichter, c, verbunden ist: alle diese Theile müssen stark genug seyn, um einem Druke von mehr als 15 ℔ auf jeden Quadratzoll ihrer Fläche ertragen zu können. Der Verdichter muß höher als 32 Fuß über dem Grunde oder über der Wasserfläche eines Brunnen stehen, um eine Metall-Röhre, d, aufzunehmen, die von der unteren Seite desselben bis zu dieser Tiefe hinabsteigt, e, ist eine Cisterne, oder ein Wasserbehälter, zu dessen Wasser das untere Ende der Röhre, d, eintaucht. Noch eine andere Cisterne, f, ist ungefähr 16 Fuß unter der unteren |285| Seite des Verdichters angebracht, und aus dieser steigt eine Röhre, g, zu dem Verdichter hinauf. Oben auf dem Verdichter, bei h, ist eine nach Aufwärts sich öffnende Klappe angebracht, und eine ähnliche ist in der Röhre, g, bei i. An dem Wasserbehälter, f, ist eine Drukpumpe, k, durch welche Wasser in die Röhre. g, über der Klappe eingepumpt wird.

Man bedient sich dieses Apparates auf folgende Weise: Nachdem der Kessel, a, mit der Flüssigkeit und den in derselben abzulockenden Materialien gefüllt ist, muß der Sperrhahn oben an der Röhre, b, und auch jener unten an der Röhre, d, geschlossen werden. Hierauf wird der Verdichter, c, aus dem Behälter f, mit Wasser gefüllt, worauf der Hahn unten an der Röhre, d, geöffnet, und das Wasser aus dem Verdichter auslaufen und bis zur Höhe von 32 Fuß niedersinken wird, so daß der Verdichter beinahe luftleer seyn muß. Wenn nun unter dem Kessel Feuer gemacht, und der Hahn der Röhre, d, geöffnet wird, so entsteht eine Verbindung zwischen dem Kessel und dem Verdichter, und alle Luft in dem Kessel wird in den Verdichter übergehen. Wenn man nun zum zweitenmal den Verdichter mit Wasser füllt, und das Wasser wie zuvor aus demselben auslaufen läßt, so entsteht ein leerer Raum in demselben, und da die beiden Röhren, g und d, in Verbindung sind, so wirken sie als Heber, das kalte Wasser steigt durch die Röhre, g, in den Verdichter, und läuft durch die Röhre, d, ab, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die durch den Sperrhahn unten nach Belieben regulirt werden kann.

Je nachdem nun die Luft in dem Kessel und in dem Versdichter mehr oder minder ausgezogen wurde, wird die Flüssigkeit in dem Kessel bei einem geringeren oder höheren Wärmegrad sieden, immer aber bei einer niedrigeren Temperatur, als jene ist, unter welcher diese Flüssigkeit in freier Luft sieden würde. Sollte auf irgend eine Weise neuerdings Luft in den Verdichter gelangen, so müßte das Vacuum auf die vorige Weise in demselben erzeugt werden, und durch gelegentliche Wiederholung dieser Operation kann dasselbe für unbestimmte Zeit über der Oberfläche der Flüssigkeit in dem Kessel unterhalten werden. An dem unteren Theile des Kessels befindet sich ein Hahn, t, zur Ausleerung der in demselben enthaltenen Flüssigkeit, |286| nachdem das Feuer hinlänglich auf dieselbe eingewirkt hat, und zur Verhütung aller Gefahr ist bei m eine Sicherheits-Klappe angebracht. Die Klappe, h, oben an dem Verdichter öffnet sich nach Aufwärts, und läßt die Luft aus demselben entweichen, wenn das Wasser zum erstenmal in denselben eingeleitet wird; sie dient auch zugleich als Sicherheits-Klappe, wenn sich auf einmal zuviel Dampf entwikeln sollte.

Die vierte Abtheilung dieser Verbesserungen endlich besteht in einem Kühl-Apparate, um Flüssigkeiten während des Brauens abzukühlen, a, in Fig. 14, ist der Kessel, von dessen unterem Ende eine Röhre, b, in den Kühler, c, läuft. Dieser Kühler besteht aus einem Gehäuse, welches eine Menge länglicher und sehr seichter Beten aus verzinntem Kupferbleche enthält: je dünner das Metall, aus welchem diese Beken verfertigt sind, desto besser; nur muß es stark genug seyn, um sich nicht an den Seiten einzubiegen. Diese Beken werden mit ihren Seiten neben einander gestellt, und oben mittelst Röhren, welche aus der heissen Röhre auslaufen, und an ihrem Boden durch eine Ablaß-Röhre, d, verbunden. Das äußere Gehäuse ist wasserdicht, und so eingerichtet, daß, wenn es mit Wasser gefüllt ist, dieses alle Beken umgibt. Wenn man nun den Hahn an der Röhre, b, umdreht, fließt die heiße Flüssigkeit aus dem Kessel unmittelbar um die Abkühlungs-Beken, die mit kaltem Wasser umgeben sind, wird in denselben eine niedrigere Temperatur annehmen, und abgekühlt durch die Röhre, d, ablaufen. Die Zuführungsröhre, b, muß, wie die Ableitungs-Röhre, d, mit einem Hahne versehen seyn, um die Menge der Flüssigkeit zu bestimmen, welche während einer gegebenen Zeit durch den Kühler durchlaufen soll.

Ueber dem Kühler ist bei e, ein offener Behälter angebracht, aus welchem eine Röhre, f, herabsteigt, und kaltes Wasser in den Kühler leitet. Eine andere Röhre, g, steigt aus dem Kühler in den Behälter, g, und, da das Wasser in dem Kühler etwas Wärme von der heißen Flüssigkeit annimmt, die durch denselben geht, wird die specifische Schwere desselben vermindert, und dieses erhizte Wasser steige durch die Röhre, g, in den Behälter hinauf, während das kalte, specifisch schwerere, durch die Röhre, f, herabfällt, und auf diese Weise wird ein |287| steter Zufluß von kaltem Wasser in dem Kühler unterhalten, so lang heiße Flüssigkeit durch die Beten des lezteren fließt.

Wenn die Umstände es nicht erlauben, einen Behälter mit kaltem Wasser über dem Kühler anzubringen, so muß das Wasser mittelst einer Pumpe aufgezogen werden. In Fällen, wo ein größerer Behälter unausführbar wäre, schlägt man Reihen flacher Röhren vor, die, wie h, gerade unter der Oberfläche des Wassers hinlaufen, und sich mit einem offenen Ende aufwärts gegen die Luft empor kehren, mit dem anderen Ende aber mit der Röhre, i, verbinden, die in den Schornstein läuft. Auf diese Weise erzeugt die Hize des aufsteigenden Wassers vereint mit dem Zuge des Schornsteines ein Durchströmen von kalter Luft durch diese flache Röhren, wodurch das Wasser mächtig abgekühlt werden wird.

Um die Dämpfe einer Destillir-Blase zu verdichten, kann dieser Kühler, und der andere zulezt beschriebene Apparat, angewendet werden, und in diesem Falle wird der Dampf durch die Röhre, b, eingelassen: da aber der Destillations-Proceß im Vacuum fortgesezt werden soll, so muß die Entladungs-Röhre, d, ungefähr 35 Fuß tief senkrecht herabsteigen. Um dieses Vacuum zum erstenmal zu erzeugen, müssen die flachen Röhren mit Wasser ausgefüllt werden, welches man entweder ablaufen läßt, oder mittelst einer Pumpe oder Saugsprize aufzieht, die man an einem schillschen Orte anbringt.

Der Patent -Träger sagt, er habe keine Größen-Verhältnisse angegeben, weil diese nach Umständen sich ändern müssen; und eben so unbesorgt war er aus eben diesem Grunde auch um die Form122) .

|287|

Der Uebersezer zweifelt, ob diese Vorrichtungen irgend wo in wirklichem Umtriebe stehen, und Ruzen gewähren; indessen verdienen doch die Ideen des Hrn. Doctor Beherzigung, so wie überhaupt in der Mechanik keine Idee, und schiene sie auch ursprünglich noch so ungereimt, unbeachtet bleiben darf. Man kann nicht voraus wissen, wozu irgend etwas führen kann, und nur zu oft gelangt man erst durch die weitesten Umwege zum erwünschten Ziele. A. d. Ueb.

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