Titel: Perkins's, gewisse Verbesserungen an Dampfmaschinen.
Autor: Perkins, Jacob
Fundstelle: 1826, Band 19, Nr. II. (S. 5–10)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj019/ar019002

II. Gewisse Verbesserungen an Dampfmaschinen, worauf Jakob Perkins, Mechaniker, ehevor zu Philadelphia, in den vereinigten Staaten N. A., nun zuLondon, City, Fleet-street, in Folge einiger von einem im Auslande wohnenden Fremden erhaltener Mittheilungen sich am 5. Junius 1822 ein Patent ertheilen ließ.2)

Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Oktober. 1825.

Mit Abbildungen auf Tab. II.

Meine Verbesserungen bestehen 1) in einer verbesserten sich drehenden Klappe; 2) in einer neuen Klappe, die als Drosselklappe dient; 3) in einer neuen Anwendung einer beladenen Klappe; 4) in einer neuen Vorrichtung von Ringen als Metallfütterung; 5) in einem neuen Verdichtungs-Apparate. Meine erste Verbesserung, oder die sich drehende Klappe, vermindert die Reibung, welche durch die Wirkung des Dampfes auf die obere Oberfläche der sich drehenden Platte bei den gegenwärtig gebräuchlichen sich drehenden Klappen entsteht, indem man nämlich einen sich drehenden Pfropfen statt derselben anwendet, und die obere Oberfläche dieses Pfropfens der Atmosphäre öffnet. Wo ich von der oberen Oberfläche der Platte oder des Pfropfens spreche, seze ich die Klappe als horizontal voraus. Die zweite Verbesserung, oder die neue |6| Drosselklappe, öffnet und schließt dem Dampfe den Durchgang mittelst der Elasticität einer Metallplatte, auf welche der Leiter (governor) mittelbar wirkt. Die dritte Verbesserung, oder die beladene Klappe, besteht in Erzeugung eines Drukes auf den Dampf, welcher Druk von dem Dampfe überwunden werden muß, ehe derselbe auf den Stämpel wirken, oder den Cylinder erreichen kann. Was die Ringe zur Metallfütterung, oder die vierte Verbesserung betrifft, so besteht diese darin, daß die sich ausbreitende Oeffnung des biegsamen Ringes mittelst excentrischer, nicht sich ausbreitender, Ringe luftdicht gehalten wird. Der neue Verdichtungs-Apparat endlich besteht darin, daß der Dampf in der Ausleitungs-Röhre verdichtet wird, so wie er den Cylinder verläßt; dieß geschieht dadurch, daß man das Nachfüll-Wasser kalt, oder bei niedriger Temperatur rings um die Oberfläche der Ableitungsröhre auf einer bedeutenden Streke derselben immer unter einem bedeutenden Druke hält.

Die sich drehende Klappe ist in der Zeichnung A, Tab. II. beschrieben, wo Fig. 1. ein Grundriß der Hauptplatte oder befestigten Platte der sich drehenden jezt gebräuchlichen Klappe ist. a, zeigt die Lage der Einleitungs-, b, die der Ausleitungsröhre, und c und e, sind die Canäle, die in und aus dem Cylinder leiten. Fig. 2. ist ein Durchschnitt meiner Verbesserung, welche ich statt der jezt gebräuchlichen sich drehenden Platte anwende, und ist in der That nichts anderes, als ein sich drehender Pfropfen mit meiner metallnen Fütterung versehen, die ich unten genauer beschreiben werde. fgh, such drei Ringe dieser metallnen Fütterung, die mittelst eines stüzenden Ringes, cc, welcher durch eine darunter angebrachte Spiralfeder in Thätigkeit gehalten wird, an den Ranft, ee, des oberen Theiles des Pfropfens hinauf gehalten werden. dddd , sind Schrauben, durch welche das Halsband, ee, niedergehalten wird. a, b, sind zwei Canäle für den Dampf, welche durch die umdrehende Bewegung des Pfropfens abwechselnd für die Oeffnungen, c und e, in Fig. 1. geöffnet werden. Eine der Haupteigenheiten dieses Pfropfens ist, daß durch den besonderen Bau desselben, der Dampf, welcher an der nun gebräuchlichen sich drehenden Platte ganz allein an die obere Oberfläche drükt, und auf diese Weise eine vermehrte Reibung erzeugt, die desto starker ist, je stärker der Dampf |7| wirkt, nun, durch meine verbesserte Klappe, von der Ausleitungsröhre rings um die äußere Seite des Pfropfens laufen, und den Raum, II, Fig. 4. füllen kann. Aus diesem Raume findet er seinen Weg durch die Löcher bei r, und durch den Durchgang, h, in den Durchgang, c, und so in den Cylinder. Nachdem der Dampf in dem Cylinder seine Schuldigkeit gethan hat, tritt er aus dem Cylinder durch den Durchgang e, in den Durchgang a, und von da durch die Löcher, sss, in die Kammer g, von wo aus er in die Ausleerungsröhre b, (punctirt) entweicht. Fig. 6. zeigt einen Grundriß der unteren Oberfläche des besagten Pfropfens. a und b, sind die beiden Durchgänge für den Dampf. Man wird sehen, daß der Durchgang, a, mit dem Mittelraume, oder mit der kreisförmigen Kammer, G, mittelst der Löcher, sss, in Verbindung steht, und daß die Aussenseite des Pfropfens mittelst der Löcher, rrr, mit dem Durchgange, b, verbunden ist. Aus dieser Einrichtung erhellt, daß der Dampf in den Kammern, a and g, den Pfropfen aufwärts drüken wird, während der Dampf, den man in den Raum, I, einließ, Fig. 4. auf seinem Wege in dein Durchgange, b, um die Außenseite des Pfropfens herumläuft, aber immer in dem äußeren Gehäuse des Pfropfens eingeschlossen bleibt, und folglich denselben hinabdrükt, indem er auf jenen Theil des Pfropfens wirkt, der unmittelbar unter dem Stüzringe, cc, ist, und zwar in demselben Verhältnisse, oder beinahe so, wie der Dampf in der Kammer, G, und dem Durchgänge a, aufwärts drükt, wodurch das Uebermaß von Reibung, welches sonst durch Vermehrung der Kraft des Dampfes entstünde, zerstört oder neutralisirt wird. Der Pfropfen erhält seine umdrehende Bewegung mittelst der Spindel P, die in dieser Hinsicht mit einem Schienenrade, oder mit einer anderen zwekmäßigen Vorrichtung versehen ist. Fig. 5. ist der Grundriß von Fig. 3. und Fig. 7. ist ein Durchschnitt von Fig. 1., wie Fig. 3. ein Durchschnitt von dem äußeren Gefäße des Pfropfens oder der Schlußbüchse für sich allein. Das äußere Gehäuse oder die Schlußbüchse ist an ihrem oberen Ende offen; folglich ist die obere Oberfläche des sich drehenden Pfropfens, die durch dasselbe und darüber hinaus geht, der Atmosphäre offen, und dem Druke derselben allein ausgesezt, nicht aber jenem des Dampfes, wie dieß bei der gegenwärtig gebräuchlichen sich drehenden Platte der Fall ist.

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Meine neue Klappe, die als Drosselklappe und zweite Verbesserung dienen soll, ist in der Zeichnung B, angeführt. Fig. 8. ist ein Durchschnitt dieser Klappe, d, ist eine Schraube, auf welche der Leiter (governor) wirkt, und die in einem Schraubenpfropfen, hh, eingreift, dessen unterer Theil, wie man bemerken wird, concav ist. bb, ist eine dünne biegsame Platte aus Stahl, oder aus irgend einem anderen Metalle, auf welches das Ende der Schraube d, wirkt, wodurch diese Platte so fest auf die flache Oberfläche, ee, angedrükt wird, daß kein Dampf aus dem Durchgange, a, entweichen kann, so lange dieselbe in dieser Lage bleibt. Wenn die Wirkung dieser Schraube auf die Platte, bb, aufhört, so steigt sie aus der ebenen Lage, die sie in dieser Figur angenommen hat, hinauf in die Concavität an dem unteren Ende des Schraubenpfropfens; a und q, sind Durchgänge, die mit der Dampfröhre verbunden sind, und ff, ist ein ringförmiger Verbindungs-Durchgang, aus welchem der Durchgang, q, gespeist wird, wenn die Stahl-Platte, bb, aufsteigt. Man steht, daß, bei dieser Vorrichtung, in der Lage, welche die Stahlplatte, bb, so wie sie in dieser Figur dargestellt ist, annimmt, alle Verbindung zwischen den Durchgängen, a und q, unterbrochen ist; wenn aber die Schraube, d, aufgezogen wird, wird die Stahlplatte, bb, alsogleich durch die Wirkung des Dampfes von unten aufsteigen, und es wird sich mit einem Mahle eine Verbindung zwischen den Durchgängen, a und q, mittelst des ringförmigen Durchganges, ff, herstellen. Fig. 9. ist ein Durchschnitt (im Grundrisse) eines Theiles dieser meiner zweiten Verbesserung, an welchem die relativen Lagen der Durchgänge, a und q, und ff, noch deutlicher dargestellt sind.

Meine dritte Verbesserung, die neue Anwendung der beladenen Klappe, ist in der Zeichnung C, dargestellt. In dieser Zeichnung zeigt A, den Patent-Erzeuger, mit seiner beladenen Klappe v, und BB, die Dampfröhre, welche mit einer solchen Klappe an ihrem einen Ende in Verbindung steht, und an dem anderen Ende mit dem Cylinder, C. Bei D, ist an dieser Dampfröhre eine beladene Klappe, deren Eigenheit durch die Zeichnung hinlänglich dargestellt ist: nur muß hier bemerkt werden, daß die Stange R, loker genug in die Röhre T, paßt, um das Wasser rings um dieselbe in der Röhre bis zu ihrem oberen Ende, oder beinahe bis dahin, aufsteigen zu lassen. |9| Da auf dieses Wasser der Dampf von oben drükt, so wird es das Leder oder irgend ein anderes Halsstük, ee, luftdicht um die untere Extremität der Stange R, andrüken, die lang genug ist, um zu hindern, daß das Wasser so heiß wird, daß es das Leder beschädigen könnte. Man steht, daß, bei dieser Vorrichtung, der in dem Generator erzeugte Dampf, ehe er in den Cylinder eintreten kann, die beladene Klappe bei D, durch seine eigene Gewalt öffnen, und auf diese Weise einen Druk darauf, oder eine Unterbrechung des Dampfes erzeugen muß, ehe derselbe in den Cylinder gelangen kann: und hierin besteht wirklich meine dritte Verbesserung. Es ist hier nöthig zu bemerken, daß die Anwendung einer beladenen Klappe, zwischen der Dampfkammer eines gewöhnlichen Dampfkessels und dem Cylinder, demselben Zweke entspricht. Diese meine dritte Verbesserung hat daher übrigens an dieser Klappe nichts Neues.

Meine vierte Verbesserung, oder die Metall-Pakung, ist in der Zeichnung D, dargestellt. Fig. 10. ist ein Aufriß des Stämpels mit meiner verbesserten Metall-Pakung. B, ist der biegsame, sich ausbreitende Ring, der gegenwärtig bei dieser Art von Pakung gebraucht wird. C und D, sind die zwei unbiegsamen, sich nicht ausbreitenden, Ringe. Fig. 11. ist ein Durchschnitt von Fig. 10, und Fig. 12 und 13. sind Durchschnitte verschiedener Theile des Stämpelhauptes, einzeln dargestellt. Fig. 14. ist ein Grundriß des biegsamen, sich ausbreitenden, Ringes, wie man denselben gegenwärtig bei Metall-Pakung anwendet. Bei Betrachtung dieses Ringes wird man sehen, daß er bei D, eine Oeffnung hat, und, damit der Dampf bei dieser Oeffnung nicht entweicht, stelle ich die beiden Ringe, C, und D, in Fig. 10. so, daß zu jeder Seite des biegsamen Ringes einer zu stehen kommt. Fig. 15. ist ein Grundriß einer dieser beiden Ringe, was hinreichen wird, da beide gleich sind. n, ist ein Leitungsstift, auf welchem sich der Einschnitt in dem Ringe bei e, loker bewegt, cc, sind zwei Spiralfedern, die die Seite des Ringes, an welcher sie angehaftet sind, r, excentrisch von dem Stämpel wegdrüken. Wenn diese zwei Ringe auf den Stämpel aufgezogen werden, muß der Theil r, so gestellt werden, daß er genau auf den oberen Theil, d, des biegsamen sich ausbreitenden Ringes zu liegen kommt; man wird bei dieser Vorrichtung sehen, daß, |10| wenn der Stämpel in den Cylinder kommt, diese beiden excentrischen Ringe, C und D, Fig. 10. gegen jenen Theil des Cylinders drüken werden, der unmittelbar über und unter der Oeffnung des elastischen Ringes, B, ist, und werden dadurch dem Mangel, der durch diese Oeffnung in dem elastischen Ringe des Cylinders entsteht, abhelfen. Wenn man die Wirkung der oben beschriebenen Theile umkehrt, kann man dieselben auch zur Pakung oder Fütterung der Stämpel-Stange benüzen.

Was meine fünfte Verbesserung, oder den neuen Verdichtungs-Apparat, betrifft, so ist er in Fig. E, dargestellt. In dieser Zeichnung ist A, der Patent-Generator oder Dampfkessel mit seiner beladenen Klappe; B, die Einleitungsröhre, die von dem Patent-Generator nach C, führt, was der Cylinder seyn soll; D, ist die Ausleitungs-Röhre, die durch die Röhre T, läuft, und von da in den Behälter oder Brunnen R, welcher die Drukpumpe P, speist. Die Röhre W, führt aus der Drukpumpe in die Röhre T, und die Röhre Y, als Fortsezung von W und T, ist die Nachfüllungs-Röhre für den Patent-Erzeuger. Mittelst dieses Apparates geschieht die Verdichtung auf folgende Weise: der in dem Patent-Generator erzeugte Dampf geht durch die Einleitungsröhre B, in den Cylinder C, in sehr hoher Temperatur, und verläßt den Cylinder, nachdem er dort seine Schuldigkeit gethan hat, beinahe in derselben Temperatur durch die Ausleitungs-Röhre D. Während der Dampf durch jenen Theil der Röhre geht, der von der Röhre T, umgeben ist, wird kaltes Wasser aus dem Behälter oder Brunnen R, durch die Röhre in entgegengesezter Richtung mittelst der Drukpumpe P, gepumpt. Hierdurch wird der Dampf in der Ausleitungs-Röhre verdichtet, und wird in Wassergestalt in den Behälter oder Brunnen R, laufen, während das kalte Wasser, indem es durch die Röhre T, läuft, erhizt wird, und in dieser Temperatur aus der Röhre T, durch die Röhre Y, in den Patent-Erzeuger gelangt.

Ich nehme obige 5 Verbesserungen als mein Patent-Recht in Anspruch.

Diese einflußreiche Maschine ist bereits schon in diesem Journale B. XIII. S. 302. beschrieben, und auf Tab. VII. daselbst abgebildet. Bei Vergleichung jener Beschreibung und Abbildung, welche wir aus dem London Journal of Arts entnommen haben mit der nachstehenden, finden wir bei dieser, sowohl in der Beschreibung als in den Abbildungen eine weit größere Vollständigkeit und Ausführlichkeit, weßhalb wir sie in dieser Vollständigkeit noch mittheilen zu müssen glauben. D.

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