Titel: Alban's Vertheidigung des Hochdruk-Dampfmaschinen-Principes.
Autor: Alban, Ernst
Fundstelle: 1828, Band 28, Nr. XIX. (S. 81–116)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj028/ar028019

XIX. Kurze Vertheidigung des Hochdruk-Dampfmaschinen-Principes, so wie eine unpartheiische Beleuchtung und Würdigung seiner Vortheile. Von Dr. Ernst Alban.

In einer Zeit, wo alle gegen die Brennstoffersparung der Hochdruk-maschinen erhobenen Zweifel durch direkte Versuche und Erfahrungen49) immer mehr gehobelt worden sind, und wo man in der Ueberzeugung immer gewisser wird, daß die höchstmöglichste Vervollkommnung der Dampfmaschinen nur durch Anwendung eines sehr concentrirten Dampfes erreichbar sey50), wird es nicht überflüßig seyn, alle diejenigen Einwürfe, die noch der Verbesserung der Dampfmaschinen auf diesem Wege entgegenstehen, gehörig zu beleuchten, und wo möglich zu entkräften, und so beim Gewerbe treibenden Publicum die Ehre einer Erfindung zu retten, die für dasselbe von dem größten Werthe ist, und bei gehöriger Anwendung und Benuzung vielleicht allein den wichtigen, und bei den bisherigen Dampfmaschinen noch immer schmerzlich vermißten Vortheil der Gemeinnüzigkeit in sich schließt. Möge mich dieser Vertheidigung der Hochdrukmaschinen wegen auch das Schiksal desjenigen großen deutschen Mechanikers51) treffen, der der Verbesserung derselben zuerst in Deutschland oblag, und dessen Name deswegen von mir hochgefeiert ist, so kann ich doch nicht die Wahrheit verschweigen, und halte es für meine Pflicht, sie, so viel es in meinen schwachen Kräften steht, zu verkünden zum Nuz und Frommen derer, die durch öffentliche Verkezerungen des Hochdrukmaschinen-Principes52) vielleicht irregeleitet sind. – Zugleich möge dieser Aufsaz zu meiner eigenen Rechtfertigung beitragen, in so ferne ich das Hochdrukmaschinen-Princip durch meine bekannten Bemühungen zur Verbesserung desselben in seiner höchsten Ausdehnung in die Gewerbe einzuführen versucht habe, und mich noch unabläßig damit beschäftige, es zu vervollkommnen.

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Ich will zuerst mich bemühen, die Haupteinwürfe gegen die Anwendung der Hochdrukmaschinen, und wo möglich in einer Sprache zu beleuchten und zu widerlegen, die auch von dem gewöhnlichen Techniker, der nicht gerade eine wissenschaftliche Bildung erhalten hat, in so weit verstanden werden kann, als es ihm in seiner Geschäftssphäre nüzlich wird, und will von Herzen wünschen, daß von dieser achtungswerthen Klasse von Menschen sich der Nuzen davon auf das große deutsche Publicum verbreiten möge, welches durch manches unnüzes und grundloses Geschrei nicht allein speciell gegen diese Erfindung, sondern sogar gegen alle Dampfmaschinen überhaupt eingenommen ist.

I.

Der erste und Haupteinwurf gegen die Anwendung dieser Art von Dampfmaschinen ist unstreitig wohl der, daß dieselbe mit großer Gefahr verbunden sey, indem durch das Zerspringen der mit sehr hochgespannten Dämpfen angefüllten Kessel häufig große Zerstörungen angerichtet wurden, und oft viele Menschen ihr Leben verloren, wie wir aus vielen Nachrichten aus England und America wissen.

Es ist nicht zu läugnen, daß dieser Einwurf bis jezt, wo die Struktur der Hochdrukmaschinen noch so sehr unvollkommen ist, immer vieles Gewicht habe, man kann aber auch nicht in Abrede stellen, daß die Gefahr bei der Anwendung dieser herrlichen Maschinen völlig zu beseitigen sey, wenn man nur ein Mahl anfangen will, die Vorurtheile gegen dieselben zu vergessen, und ihrer Verbesserung mehr Aufmerksamkeit zu schenken; wenn man sich immer mehr überzeugen wird, daß nicht das Hochdrukmaschinen-Princip die Ursache von allem dem Unglük war, was einzelne Hochdrukmaschinen hier und da anrichteten, sondern daß allein die Unvollkommenheit, worin dieses Princip ausgeführt erschien, dasselbe herbeizog. Möge ich so glüklich seyn, auf diese Unvollkommenheit alle diejenigen aufmerksam zu machen, denen die Verbesserung der Dampfmaschinen am Herzen liegt, und ihren Bemühungen dadurch eine Richtung geben, die der Wahrheit näher kommt, als bisher.

Bevor ich indessen diesen Weg einschlage, will ich noch in wenigen Worten untersuchen, ob allein die Hochdrukmaschinen bisher dem Zerplazen unterworfen waren, oder ob nicht auch bei Maschinen mit niederem Druke Gefahr obwalte. Ich wage hier ohne Furcht zu behaupten, daß jeder Dampfkessel (denn voll den Kesseln der Dampfmaschinen kann doch nur die Rede seyn, wenn ihre Gefahr ein Gegenstand der Untersuchung ist), er mag hoch- oder niedrigdrükenden Dampf fassen, der Gefahr des Zerspringens unterliegen könne, und zwar aus folgenden Gründen:

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1) In jedem Kessel ist Ueberfüllung mit Dampf möglich, in so ferne als alle gewöhnlichen Sicherheitsmaßregeln ihren Dienst versagen können, und selbst das Füllrohr der Watt'schen Kessel, worauf Hr. von Baader 53) einen so großen Werth legt, was aber auch sehr häufig und immer an Schiffmaschinen weggelassen wird, verstopft werden kann. Die Erfahrung hat dieß hinlänglich bestätigt; denn es sind in England und America, ja selbst in Frankreich54) Kessel Watt'scher Maschinen gesprungen und haben Schaden, ja fast immer noch mehr, als Hochdruk-Maschinenkessel, angerichtet, ohne daß man bestimmte Nachrichten darüber gehabt hätte, ob dieses Zerspringen durch eine Uebertreibung in Belastung der Sicherheitsventile von Seiten der Maschinenmeister herbeigeführt worden sey. Wenn man bedenkt, daß jeder Kessel sowohl bei Hochdrukmaschinen als solchen mit niederem Druke jezt vor dem Gebrauche auf das Dreifache des gesezlichen Drukes versucht wird, so ist in der That nicht zu begreifen, wie bei ersteren die Furcht vor einer Ueberladung größer seyn könne, als bei leztern, da in beiden das gleiche Uebergewicht über ihre gewöhnliche Leistung Statt findet.

2) Jeder Kessel, auch der der Maschinen mit niederem Druke wird nach und nach durch's Feuer zerstört, seine Stärke nimmt also im Verhältnisse zur Spannung der Dämpfe in ihm allmählich ab, und wird zulezt in ein ungünstiges Verhältniß zu jener treten, wodurch ein Bersten desselben bedingt werden kann. Das Schlimmste hierbei ist, daß diese Zerstörung der Kessel durch's Feuer auf keine Weise genau berechnet werden kann, da so viele ungünstige Umstände, oft ohne Wissen des sie behandelnden Individuums, eintreten können, die ihre Structur entweder im Ganzen oder theilweise schnell zerstören.

Zu diesen gehören vorzüglich folgende:

a) Das Glühendwerden einzelner Stellen am Kessel bei zu geringem Wasserstande in demselben. Die Oxydation der glühend gewordenen Wände desselben geht alsdann von beiden Seiten vor sich, indem theils die Einwirkung des Feuers in dieser Hinsicht bei einem glühenden |84| Zustande des Metalles nachtheiliger ist, theils aber auch die innere Metallfläche die im Kessel sich aufhaltenden Dämpfe zersezt, und den Sauerstoff zu einer reichlichen Oxydation verwendet, während das Wasserstoffgas zugleich die Gefahr einer Gasexplosion herbeiführt.

b) Eine allgemeine oder örtlich zu große Anhäufung von Pfannenstein oder erdigem Bodensaz in demselben. Indem nämlich große Lagen von Pfannenstein, als schlechte Wärmeleiter, eine gehörige Mittheilung der Hize an's Wasser des Kessels verhindern und verzögern, häuft sich die Hize zu sehr im Metalle an, und dieses wird nicht selten glühend, vorzüglich wenn, wie es oft geschieht, der Pfannenstein durch die Hize sich wirft, und stellenweise von der Kesselwand sich entfernt. Springt nun einmahl eine solche Lage Pfannenstein, so fällt das in den Zwischenraum zwischen ihr und der metallenen Kesselwand dringende Wasser auf das glühende Metall, und es entsteht eine örtliche Explosion im Kessel, die gewöhnlich das Abwerfen des losen Pfannensteins an der betheiligten Stelle, und noch in einem größern Umfange, zur Folge hat, wobei aber nicht selten, wenn die glühend gewordene Stelle der Kesselwand von einiger Ausdehnung ist, eine Art Erschütterung verspürt wird, die seiner Struktur höchst schädlich werden kann; zumahl, da die an der glühenden Wand sich plözlich entwikelnden Dämpfe den im Kessel vorhandenen Dampfvorrath augenbliklich widergesezlich vergrößern, und so den Druk auf die Kesselwände nach Art eines elektrischen Schlages auf einen gefährlichen Grad heben.55)

c) Beschädigung desselben durch unvorsichtiges Reinigen. Wer einmahl der Reinigung gewöhnlicher Dampfkessel zugesehen, und das gewaltsame Klopfen, Hämmern und Meißeln an den von Pfannenstein belegten Wänden derselben beobachtet hat; wer da weiß, welchen unvorsichtigen und plumpen Menschen dieses Geschäft oft ohne alle Aufsicht überlassen wird und bedenkt, wie gerade diejenige Fläche des Kessels, die zugleich durch die Einwirkung des Feuers am meisten leidet, sich hier unter eine so gewaltsame Behandlung fügen muß, der wird mir beistimmen, wenn ich eine solche Reinigung als eine der Hauptursachen einer öftern baldigen Zerstörung der Kessel aufführe.

Wie schwer aber oft solche das Zerspringen eines Dampfkessels bedingenden Fehler desselben, selbst von Sachverständigen und bei einer planmäßigen Untersuchung zu erkennen sind, lehrt die Erfahrung, indem wir Beispiele haben, daß Kessel sogar gleich nach einer solchen kunstverständigen Untersuchung gesprungen sind, wie dieß bei dem Dampfbothe Aetna in America der Fall war.56)

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3) In jedem Kessel kann bei zu niedrigem Wasserstande ein von der Flamme bestrichener Theil desselben von Wasser entblößt werden. Dieser Theil wird leicht glühend und entwikelt, d.h., wenn der Kessel, nach der in England und America fast allgemein üblichen Methode, von Eisen, gebauet ist, aus den darin enthaltenen Dämpfen brennbares Gas, was, wenn es einen bedeutenden Theil des Kessels anfüllt, und auf irgend eine Art mit atmosphärischer Luft (etwa mit solcher, die aus dem kochenden Wasser sich entwikelt) vermischt wird, und Feuer fängt, oder sich an der glühenden Kesselfläche beim Fallen von Staub und Unreinigkeiten darauf, und plözlichen Aufbrennen dieser Stoffe entzündet, eine fürchterliche Explosion bewirkt, der nichts widerstehen, und gegen welche keine der gewöhnlichen Sicherheitsmaßregeln schüzen kann. Dieser Umstand, der in den neuesten Zeiten erst Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat, ist gewiß Hauptursache sehr vieler Explosionen an Dampfmaschinen gewesen, es scheint wenigstens die Art der Explosion bei vielen der zerplazten Kessel viel Aehnliches mit den gewöhnlichen Gasentzündungen gehabt zu haben. Nach meiner Meinung sind solcher Gefahr aber am meisten die Kessel ausgesezt, die inwendig mit sogenannten Feuerröhren versehen sind. Von diesen Feuerröhren liegen sehr viele nur einige Zolle unter dem Wasserspiegel des Kessels, und werden bei zu geringem Wasserstande leicht vom Wasser entblößt. Dieß gilt vorzüglich von den Kesseln auf Schiffen, wo der Wasserspiegel beim Schwanken derselben immer unruhig ist, und die ganze Wassermasse, hauptsächlich wenn Segel mit benuzt werden, bald mehr oder weniger nach einer Seite sinkt. Leider ist diese Form der Kessel bei den Hochdruk- und Schiffmaschinen die beliebteste, und es sind daher hier die Explosionen am häufigsten. Auffallend ist es gewiß, daß in America, wo fast alle Dampfkessel der Dampfschiffe von dieser Einrichtung sind,57) im Verhältnisse die meisten Dampfschiffe explodirten, und daß hingegen von den vielen Landmaschinen in England, wo man die Feuerröhren gewöhnlich wegläßt, bisher so sehr wenige plazten. Die meisten Explosionen in England fanden, so viel man weiß, nur an denen der Trevithik'schen Maschinen auf Schiffen und Dampfwagen Statt, wo die Anwendung der Feuerröhren wegen ihrer Bequemlichkeit am gebräuchlichsten, aber auch wegen des fortwährenden Schwankens des Wasserspiegels, wie oben berührt worden, am gefährlichsten ist. Man möge hiernach beurtheilen, ob Hr. von Baader, von dem die Noten im polytechn. Journale (Bd. XV. S. 143.) herzurühren scheinen. Recht habe, wenn er behauptet, daß Gasexplosionen nur an Hochdrukmaschinen, in keinem Falle aber an denen |86| mit niederm Druke Statt finden könnten.58) Sollten denn die Kessel der leztern nie an irgend einer Stelle rothglühend werden können, da sehr viele, in America wenigstens, fast alle, doch auch mit Feuerröhren versehen sind, und von Drukpumpen gespeiset werden, die wohl zuweilen auf lange Zeit und ohne Wissen des Maschinenwärters ihren Dienst versagen können?

Man hat in neuern Zeiten noch 2 andere Ursachen von Kesselexplosionen in Anregung gebracht, deren eine Hr. Perkins aufgestellt hat.59) Bekannt war es nämlich schon längst, daß Dampf mit einem Ueberflusse von freier Wärme versehen werden kann, wenn der Raum, worin er sich sammelt, von außen stark erhizt wird; wie es z.B. in Kesseln leicht geschehen kann, worin das Wasser zu niedrig steht, und deren Wände dann stellenweise glühend werden. Das in solchen Kesseln vorhandene Wasser begünstigt einigermassen diese Ueberhizung der Dämpfe, in so ferne es, als schlechter Wärmeleiter, die Hize von oben nach unten nur langsam durchläßt, wenn es ruhig steht. Hr. Perkins will gefunden haben, daß solche überhizte Dämpfe verhältnißmäßig nur wenig an Spannung und Elasticität gewinnen, daß sie indessen plözlich ihre überschüßige freie Wärme zur Bildung eines großen Quantums hochdrükender Dämpfe hergeben können, wenn Wasser bei vermindertem Druke im Kessel aufwallt oder gar überkocht und schäumt und auf diese Weise mit den überhizten Dämpfen durch größere Zersplitterung und Zertheilung in günstige Berührungspunkte tritt. Auf solche Art, meint Hr. Perkins, könne eine plözliche Ueberladung des Kessels mit Dämpfen gerade durch eine vorhergehende zu schwache und dem Bedürfnisse der Maschine unangemessene Dampfentwiklung entstehen oder vorbereitet werden, die durch keine der bisherigen Sicherheitsmaßregeln zu heben seyn würde.60)

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5) Eine andere Ursache stellt Hr. Philipp Taylor61) auf, die mir indessen keinen wichtigen Einfluß auf das Zerspringen der Dampfkessel selbst, wohl aber auf ein gefährliches Herauswerfen derselben aus dem Ofen zu haben scheint. Wenn nämlich beim Schlusse der gewöhnlichen Register am Schornstein zur Regulirung des Zuges im Dampfkesselofen eine Quantität Kohlengases darin aufgestaut und beim Oeffnen des Schürlochs oder bei Einwirkung anderer Umstände mit demjenigen Antheile atmosphärischer Luft vermischt wird, der es in Knallluft verwandelt, so kann bei der durchs Feuer herbeigeführten Explosion desselben der Kessel leicht empor geschleudert werden, da in manchen Fallen die Oeffnung des Schürlochs nicht groß genug |88| seyn möchte, um die Wirkungen der Explosion zu erschöpfen. Mir scheint der hier angeregte Vorgang gleich bedeutend mit dem in Deutschland sogenannten und oft besprochenen Feuerwolfe zu seyn, den man häufig bei schlechtziehenden Oefen, vorzüglich Baköfen, wahrgenommen und dessen zerstörende Wirkungen man nicht selten fälschlich durch Entladung elektrischer Materie zu erklären gesucht hat. Uebrigens ist demselben, so wie der vorher berührten Gefahr durch zwekmäßige Maßregeln sehr leicht aus dem Wege zu gehen, sobald man nur von richtigen Grundsäzen dabei ausgeht.

Und doch muß man allerdings einräumen, daß bei weitem die meisten der bisher gesprungenen Kessel zu Hochdrukmaschinen gehörten. Sollte diese Erscheinung aber ganz allein, wie Herr von Baader meint, in der Anwendung hochdrükender Dämpfe ihren Grund haben, und nicht mehr in der unzwekmäßigen Construction der bisherigen Hochdrukmaschinenkessel zu suchen seyn? – Der Begriff eines hochdrukenden Dampfes ist nämlich im Grunde ganz relativ, und der Dampf nur im Verhältnisse zur Construction des Kessels, der durch denselben gedrukt wird, mehr oder weniger hochdrükend zu nennen. Es kann jeder Kessel also nach Maßgabe seiner Stärke mit zu hochdrükendem Dampfe gefüllt werden, wenn die zur Verhütung einer zu großen Steigerung seiner Spannkraft dienenden Maßregeln ihren Dienst versagen. Und wer könnte hier behaupten, daß diesem Uebelstande nur das Hochdrukmaschinenprincip unterworfen wäre, und eine mögliche Ueberladung Watt'scher Kessel durchaus leugnen wollen? Wird aber ein überladener Watt'scher Kessel nicht zu einem Hochdrukmaschinenkessel und so in Hinsicht der bei einer wirklich erfolgenden Explosion anzurichtenden Zerstörungen unter übrigens gleichen Umständen mit jenem in einen Rang treten, da, was ihm bei der Explosion vielleicht an Spannung der Dämpfe abgeht, durch seinen großen Umfang und durch die größere Masse der in ihm angehäuften Dämpft ersezt wird?62)

Anmerkung. Wenn ich den gesezlichen Druk der Dämpfe in den Watt'schen Kesseln zu 4 Pfund und den in den Hochdrukmaschinen nur zu 60 Pfund auf den Quadratzoll annehme, und beide Kessel vor dem Gebrauche auf den dreidoppelten Druk versucht werden, so frage ich: bei welchem der beiden kann dieser Druk eher überschritten werden, bei welchem ist also die Gefahr beim Versagen der Sicherheitsvorrichtungen am größten? – Unstreitig steigt der Druk |89| der Dämpfe von 4 auf 12 Pfund doch schneller als von 60 auf 180 Pfund. – Wenn ich ferner ein Sicherheitsventil etwas eingeklemmt annehme, so wird diese Einklemmung unstreitig eher durch das Steigen des Dampfdrukes in den Hochdruk- als in den Watt'schen Kesseln gehoben werden, da dieses Steigen bis zur eintretenden Gefahr in einem größeren Zahlenverhältnisse zunimmt; 120 Pfund werden nämlich schon hinreichen, eine sehr bedeutende Einklemmung von selbst zu heben, da 8 Pfund in der Regel wenig oder gar nichts ausrichten können.

Was die dem öfteren Zerspringen der Hochdrukmaschinenkessel (d.h. dem durch Ueberspannung der Dämpfe herbeigeführten) zum Grunde liegende und oben gerügte fehlerhafte Construktion derselben betrifft, so führe ich in der Hinsicht Folgendes an.

1) Die Kessel bestehen gewöhnlich aus Gußeisen, einem äußerst spröden und brüchigem Metalle, das in großer Dike gegossen, leicht blasig wird und beim Abkühlen Höhlungen durch Crystallisation. bekommt, die dem Auge äußerlich unsichtbar bleiben, das endlich sehr schwer bei großen Formen von gleicher Dike zu gießen und zu bearbeiten ist.63) Ein solches Metall kann unmöglich dem großen Druke der Hochdrukdämpfe mit gehöriger Stärke und anhaltend widerstehen, vielmehr muß dasselbe leicht unsichere Stellen erhalten, und wird, wenn es einmal aus einander gesprengt wird, wegen seiner Brüchigkeit und Sprödigkeit, durch das Umherschleudern der zersprungenen massiven Stüke, zerplazten Bomben gleich, alles mit sich fortreißen und zerschmettern, was sich ihm entgegenstellt. Geschlagenes, geschmiedetes oder gewalztes Eisen, so wie man es in der Regel an den Watt'schen Kesseln findet, hat aber selten so zerstörende Wirkungen hervorgebracht. Gewöhnlich sind die Kessel an einer kleinen Stelle aufgerissen,64) und der Dampf ist aus diesem Risse nach und nach hervorgedrungen, wobei er unmöglich zerschmettern und umreißen kann. In Amerika sind die Kessel der Oliver Evans'schen Hochdrukmaschinen, worin der Dampf mit einem Druke von 8 bis 10 Atmosphären wirkt, von geschlagenem Eisen, und man hat außer dem Unglüksfalle auf dem Dampfschiffe Aetna, der aber auch von einer Gasexplosion herrühren soll,65) kein Beispiel einer dadurch entstandenen Gefahr.

2) Die Form der Kessel ist nicht immer die richtige. Sie muß |90| durchaus in allen Theilen derselben cylindrisch seyn, so daß selbst die Endflächen sphärisch gebaut werden.66) Diese Construction widersteht bekanntlich am besten dem Druke der Dämpfe von innen, da der Druk dabei auf allen Punkten gleichmäßig vertheilt ist. Wie sehr man diese Regel beim Bau der Hochdrukmaschinen vernachläßigt hat, ist bekannt. Trevithik's erste Kessel waren zwar cylindrisch, die Endflächen aber platt. Sogar Oliver Evans's Kessel in Amerika haben noch diese fehlerhafte Form.67)

Die jezt gewöhnlich in England üblichen Hochdrukmaschinenkessel mit inwendigen Feuerröhren, seyen sie nun von Gußeisen oder Platteneisen und genietet, sind in allen Fällen höchst gefährlich, vorzüglich wenn der Feuerplaz inwendig in dem Feuerrohre derselben angebracht ist. Die Ausdehnung des innern stärker geheizten Rohres durch die Hize ist größer, als die des äußern Kessels, vorzüglich des unteren Theiles desselben, wo das Wasser nicht selten auf einer niederen Temperatur bleibt, und dieß verursacht Drängen und Zerren an den Stellen, wo äußerer und innerer Kessel mit einander verbunden sind, oder an den sogenannten Winkeleisen, die in den Eken zur Verbindung rechtwinklicht an einander stoßender Platten gebraucht werden. Der nämliche Umstand findet vorzüglich Statt, wenn der Wasserstand im Kessel durch irgend einen Zufall zu niedrig wird, wo dann die obere Partie des Feuerrohres nicht selten roth glühet.68)

3) Die Kessel sind zu groß an Umfang. Je größer der Durchmesser eines Kessels ist, desto mehr innere Oberfläche bietet er natürlich dem Druke der Dämpfe dar, desto mehr muß er von diesen leiden und folglich desto leichter kann er zersprengt werden. Und was das Uebelste dabei ist, so wächst die Gefahr hier mit dem Durchmesser des Kessels (d.h. eines cylindrischen, denn von anderen kann gar die Rede nicht seyn), nicht im arithmetischen, sondern in einem geometrischen Verhältnisse; denn ein Kessel sezt unter übrigens gleichen Umständen bei einem um das Doppelte vergrößerten Durchmesser dem Druke der Dämpfe nur noch den vierten Theil der Kraft wie vorher, entgegen, die Gefahr seines Zerspringens wächst also durch doppelte Vergrößerung um das Vierfache.69) Wenn man bedenkt, |91| wie sehr der Umfang der Hochdrukmaschinenkessel bisher übertrieben worden ist, indem man nicht selten dergleichen von 4 bis 6 Fuß Durchmesser findet, so ist nicht schwer durchzusehen, daß diese ungeheuren Kessel, von der öftern Veränderung der Temperatur spröder gemacht und vom Roste mehr oder weniger zerfressen, endlich der Gewalt der Dämpfe weichen müssen, zumahl wenn man ihre öftere Prüfung und Reparatur versäumt. Zwar gibt man diesen Kesseln eine verhältnißmäßige Metallstärke, dabei ist aber der guten Sache wenig geholfen; denn vielfältige Erfahrungen haben uns in der neuern Zeit überzeugt, daß dike Metallwände bei allen Siedegefäßen, vorzüglich gegossenen, während der Einwirkung der Flamme darauf eher reißen, als dünne, indem sie eine sehr verschiedene Temperatur auf ihrer äussern vom Feuer berührten und ihrer inneren vom Wasser bespülten Fläche annehmen, die eine ungleichmäßige Ausdehnung in den Metallschichten zur Folge hat, wodurch Risse in dem Metalle bedingt werden.70)

Anmerkung. Man wird hiernach beurtheilen können, was man von den Perkins'schen bombenartigen Erzeugern und von den diken Mac-Curdy'schen Dampfkammern zu halten hat. Wie ich in London vernommen habe, sind erstere aber auch alle Augenblike gerissen. – Ueberdieß sind dike Siedegefäße auch schlechte Dampfentwikler, indem die Mittheilung der Hize durch feste Metalle nur langsam Statt findet. Je dünner man dieselben construirt, je leichter und schneller ist die Dampfentwiklung in denselben. (S. Gilbert's Annalen der Physik, Jahrg. 1824, St. 2. S. 225 etc.)

4) Wegen des großen Umfanges der Kessel der bisherigen Hochdrukmaschinen ist der Dampfvorrath darin zu groß und zu wenig vereinzelt und vertheilt, so daß er zugleich in gar keinem Verhältnisse zum geringen kubischen Inhalte des Cylinders steht. Nicht selten enthalten die bisherigen Hochdrukmaschinenkessel gegen 30 bis 40 Kubikfuß und oft noch mehr sehr stark gespannten Dampfes, der, plözlich entfesselt, sich in einen großen Umfang ausdehnen und alles zerschmettern muß, zumahl da seine Quantität in dem Augenblike der Explosion noch durch eine weit größere aus dem über 212° Fahrenh. erhizten Wasser sich plözlich entbindende vermehrt wird.

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Anmerkung. Es ist eine alte und nicht erst, wie die Lobredner des Hrn. Perkins's behauptet haben, von ihm zuerst gemachte Erfahrung, daß Wasser, was unter Druk gehalten wird, sey es nun, daß es in Gefäßen so eingeschlossen ist, daß es diese füllt, oder daß dieser Druk durch Dämpfe oder eine andere elastische Flüßigkeit in einem Gefäße darauf hervorgebracht wird, eine höhere Temperatur als unter dem gewöhnlichen der Atmosphäre annimmt, und daß diese Temperatur in Dampfkesseln in gleichem Verhältnisse mit der Temperatur der Dämpfe wachse, die innerhalb des Kessels aus denselben entwikelt werden. Es ist ferner bekannt, daß das Wasser in Hochdrukmaschinenkesseln aus diesem Grunde eine höhere Temperatur wirklich annehme, daß es aber bei Aufhebung dieses Drukes die bei sich führende und über 212° Fahrenh. gehende Wärmemenge darauf verwendet, aus sich (d.h. ohne allen Hinzutritt neuer Wärme) so lange Dampfe zu entwikeln, bis seine Temperatur auf 212° Fahr. gefallen ist. Geschieht die Aufhebung des Drukes plözlich, so ist auch diese Dampfentwiklung augenbliklich, und dieß ist der Umstand, den ich vorher bezeichnet habe, und der die zerstörende Wirkung einer Dampfexplosion bei den gewöhnlichen Kesseln so ungeheuer vergrößert. Je mehr Wasser und Dampf ein Hochdrukmaschinenkessel also faßt, desto fürchterlicher ist die Zerstörung, die er beim Zerplazen anrichtet. – Wir werden hierauf weiter unten noch einmal zurükkommen.

5) Die Kessel sind nicht genug mit Sicherheitsmaßregeln versehen, und diese sind häufig unzwekmäßig construirt, oder werden in einem schlechten Zustande erhalten. Ich habe mich von lezterem Umstande oft selbst überzeugt. In England sollen an mehreren zersprungenen Hochdrukmaschinenkesseln sogar die gewöhnlichen Sicherheitsventile gefehlt haben, was indessen kaum zu glauben ist. Die in Frankreich und England jezt erschienenen Verordnungen wegen Prüfung der Sicherheitsventile und ihrer Verwahrung unter Schloß und Riegel wenden zwar schon einen großen Theil der bisherigen Gefahr ab, indessen sind sie doch noch nicht hinreichend, jedem Unglüke vorzubeugen, da Unordnungen an solchen Theilen des Kessels oft ohne Wissen der Maschinendirektoren wenige Augenblike nach angestellter Prüfung eintreten können. Die gewöhnlichen Meßinstrumente für die Spannung oder Temperatur der Dämpfe sind nur in der Voraussezung nüzlich, wenn sie alle Augenblike beobachtet werden. Von welchen Maschinendirektoren dürfte man diese Aufmerksamkeit aber wohl erwarten? – Auffallend ist es, daß die Reichenbach'sche vortreffliche chemische Vorrichtung zur Entladung der Kessel noch so wenig in Anwendung gekommen ist. Dieser geniale Mann empfiehlt nämlich eine Oeffnung auf dem Kessel durch leichtflüßige Metallmischungen, |93| deren Zusammensezung er für alle möglichen Temperaturen geliefert und bekannt gemacht hat, zu füllen. Da eine solche Metallmischung bei einer zu hohen Temperatur und Spannung der Dämpfe im Kessel schmilzt, so macht sie unfehlbar die Oeffnung frei, wenn alle übrigen Sicherheitsmaßregeln ihren Dienst versagen sollten. Unstreitig ist diese Vorrichtung, die für den äußersten Fall schüzt, in Gesellschaft gewöhnlicher Sicherheitsventile, die allerzuverläßigste zu nennen, und verdient dieserhalb die Aufmerksamkeit der Dampfmaschinenfabrikanten und Besizer im höchsten Grade, wenigstens ist sie dem Perkins'schen Sicherheitssake (safety bull) weit vorzuziehen, der wegen der Schwierigkeit, ihn immer in gleicher Dike zu verfertigen, ein höchst unvollkommenes und in Hinsicht seiner Wirkung sehr veränderliches und unzuverläßiges Instrument ist.71) Aber wir lieben Deutschen preisen immer lieber das Ausländische als unsere eigenen Erfindungen und Verbesserungen, und wenn leztere die fremden auch an Zwekmäßigkeit und Werth weit übertreffen. Wie hat man nicht auch in Deutschland den Perkins'schen Sicherheitssak bis in den Wolken erhoben, während die vortreffliche Reichenbach'sche Vorrichtung angefeindet und vergessen wurde.

Daß andere Maschinentheile der Hochdrukmaschinen als der Kessel durch die Kraft der Dämpfe zersprengt werden sollten, ist kaum glaublich, da sie gehörig stark eingerichtet und immer in einem erprobt sicheren Zustande erhalten werden können. Die Erfahrung hat aber auch wirklich noch kein Beispiel der Art aufzuweisen, daher ich es für überflüßig halte, davon zu sprechen.

Anmerkung. Alle Apparate, die in einem sichern Zustande erhalten werden können, haben keine Gefahr, wenn der darin wirkende Druk irgend einer Flüßigkeit auch noch so groß ist, sobald ihre Form und Stärke nur dem Druke angemessen eingerichtet wird. Die Gefahr bei den Dampfkesseln entsteht hauptsächlich dadurch, daß so viele schädliche Potenzen auf sie einwirken, die die anfängliche Sicherheit ihrer Struktur nach und nach vermindern.

II.

Ein zweiter Haupteinwurf gegen die Vortheile der Hochdrukmaschinen betrifft eine vermeintliche bei ihrer Anwendung Statt findende Verschwendung von Wärmestoff. Man hat auf diesen Einwurf, obgleich |94| er durch die neuesten Erfahrungen in Frankreich und früher schon in Amerika völlig entkräftet worden ist, hie und da, vorzüglich in England, wo das Hochdrukmaschinenprincip ohne allen Zweifel am wenigsten kultivirt ist, noch immer viel Gewicht gelegt und selbst in der lezten Zeit scheint auf Veranlassung der größtentheils mißlungenen Versuche des Hrn. Perkins's die Anzahl der Zweifler im Allgemeinen mehr vermehrt als vermindert worden zu seyn.

Ich will zuerst alle Gründe derer, welche meiner Meinung nicht beistimmen, anführen, und dann zugleich untersuchen, in wie ferne dieselben Gewicht haben oder nicht.

1) Bei der Heizung eines Kessels oder jedes anderen Dampfentwiklungsapparates von sehr hoher Temperatur, so wirft man ein, muß viel Hize aus dem Ofen ungenüzt entweichen, da alle Wärme unter der Temperatur des Apparates nicht benuzt wird. – So viel Gewicht dieser Grund anfangs auch zu haben scheint, so läßt er sich nach meiner Meinung durch folgende Gegengründe einigermassen erschüttern.

a) Es ist ein allgemeiner Erfahrungssaz, daß bei Verdunstung und Verdampfung von Flüßigkeiten die sich in Dunst oder Dampf verwandelnde Flüßigkeit anderen nahen und mit derselben in Berührung stehenden Körpern den zu ihrer Verflüchtigung nöthig habenden Wärmestoff entzieht, und zwar in dem Grade, daß diese auf eine sehr niedrige Temperatur dadurch gebracht werden kann. Dieß erfahren wir bei der Verdunstung flüchtiger und spirituöser Flüßigkeiten auf unserer Hand; dieß sehen wir beim Sieden des Wassers an der Erscheinung bestätigt, daß der Boden eines gewöhnlichen mit siedendem Wasser gefüllten metallenen Kessels bei schneller Abnahme vom Feuer im ersten Augenblike ohne Nachtheil mit der Hand berührt werden kann, weil der im Augenblike des Abnehmens noch fortgehende Verdampfungsproceß im Kessel ihm plözlich allen Wärmestoff entzieht. Ich frage nun, bringt die verdunstende oder verdampfende Flüßigkeit hier diejenigen Körper, denen sie zum Zweke ihrer Verdunstung oder Verdampfung ihren Wärmestoff entzieht, nicht unter ihre eigene Temperatur und unter die der aus ihr entwikelten Dämpfe, sollten hiernach also den durch den Ofen streichenden und einen Dampfkessel heizenden Gasen nicht so gut, wie jenen Körpern, ihr Wärmestoff in dem Grade entzogen werden können, daß sie unter der Temperatur der entwikelten Dämpfe aus dem Ofen entweichen müssen? – Sollte bei Verwandlung einer Flüßigkeit in Dampf die Mittheilung der Hize nicht vielleicht nach andern physischen Gesezen Statt finden, als wir es zwischen zwei andern Körpern von verschiedener Temperatur wahrnehmen? Ist es nicht denkbar, daß dieß vorzüglich von dem Wärmestoffe gelten könne, der in dem Dampfe für das Gefühl, |95| oder als latent, verschwindet? – Ich fühle mich zu unerfahren, um darüber zu entscheiden, indem mir zugleich manche Phänomene nicht entgangen sind, die gegen diesen Saz offenbar zu sprechen scheinen. Wenn Hr. Uthe in Dresden (polytechn. Journ. Bd. XV. S. 452) so sehr obigen Einwurf, bei Gelegenheit einiger Bemerkungen über die Perkins'sche Maschine, vertheidigt, so scheint er sich bald darauf doch gleichsam selbst zu widerlegen, indem er von seinem neu erfundenen Dampfkessel erzählt, daß derselbe Dämpfe vom Druke zweier Atmosphären (also ungefähr von 248 Fahr.) mit vollkommener Absorbtion aller Hize des Brennmaterials entwikle, indem die aus dem Ofen in den Schornstein entweichenden Gase nur eine Temperatur besäßen, die es erlaubt, die Hand in den Strom derselben zu tauchen, ohne etwas anderes als eine laue Wärme zu empfinden. Wäre dieses möglich, wenn alle Wärme unter der Temperatur der erzeugten Dämpfe aus dem Ofen unbenuzt verloren ginge? –

b) Hr. Christian in Paris, dem wir in neuerer Zeit manche Aufklärungen in der Dampflehre zu verdanken haben,72) verdampfte in einem Kessel bei einer sich gleich bleibenden Feuerung in gleichen Zeiträumen gleich viel Wasser unter verschiedenem Druke und verschiedener Temperatur der entwikelten Dämpfe. Da nun der mechanische Effekt dieser in Dampf von verschiedener Elasticität verwandelten Wasserquantitäten aus weiter unten erläuterten Gründen sehr verschieden angenommen werden kann, und namentlich sehr zum Vortheile der Dampfentwiklung in höheren Temperaturen ausfällt, so ist dadurch klar bewiesen, daß bei lezterer mit Rüksicht auf den mechanischen Effekt an Brennmaterial nicht allein nicht verloren, sondern offenbar gewonnen werde.

c) Ich selbst habe mich durch die Erfahrung augenscheinlich überzeugt, daß bei der Entwiklung sehr hochdrükender Dämpfe in meinem neuen Dampfentwiklungsapparate kein Verlust an Brennmaterial, sondern eher das Gegentheil Statt finde, indem ich mit einem Pfunde guter Steinkohlen 8 bis 10 Pfund eiskalten Wassers in sehr hochpressenden Dampf, d.h. von 600 bis 800 Pfund Druk auf den Quadratzoll verwandeln kann, welcher Effekt den des Uthe'schen Kessels73) noch übersteigt, wenn man bedenkt, daß mein Entwikler dieses Wasser vor seiner Verdampfung nicht selten von 32° Fahrenh. erst auf 500° und höher erheben muß, Hr. Uthe's Kessel aber, wie es scheint, seinen Wasservorrath im Sieden hat. Bei dieser Entwiklung so hochdrükender Dämpfe in meinem Apparate geht so wenig |96| Hize in den Schornstein verloren, daß ich selbst bei fortwährendem langen Gebrauche des Apparates die 9 Zoll starken unteren Wände des Schornsteins noch nie erwärmt gefunden habe. – Die Menge der in den Schornstein entweichenden Hize bei Hochdrukmaschinen ist überhaupt nie so groß, als Hr. Uthe sie darzustellen sich bemüht; denn bei einer von mir erbauten Hochdrukmaschine, die mit 6 Atmosphären Dampfdruk wirkte, habe ich mit dieser Hize nicht einmal das Speisewasser in einem ausgebreiteten Gefäße lauwarm machen können.74)

Ob die Anwendung der Gebläse bei der Entwiklung sehr hoch gespannter Dämpfe von Nachtheil sey, und, wie Hr. Uthe am angeführten Orte meint, den Wärmeverlust noch vermehre, muß ich nach meiner Ansicht verneinend beantworten, denn

α) aus meinen vielfachen Erfahrungen habe ich ersehen, daß es zum Zweke einer reichlichen und schnellen Dampfentwiklung in einem Apparate nicht darauf ankomme, daß die Hize ihn in vielen Zügen umspiele, sondern daß sie ihn in einer vortheilhaften Richtung und mit gehöriger Intensität treffe, um sich schnell und mit wenigem Verluste an ihn abzusezen.

β) Bei Anwendung eines Gebläsefeuers hat man den entschiedenen Vortheil einer vollkommenern Verbrennung des Brennmaterials, wodurch in Hinsicht der Wärmeentwiklung sehr bedeutend gewonnen wird, so daß um deßwillen andere etwanige kleine Verluste auch weniger Nachtheil bringen und eher verschmerzt werden können. Schon die größere Hize in einem Hochdrukmaschinenofen mit gewöhnlichem Luftzuge, die weder an den Wänden desselben, noch an dem Kessel selbst, wegen der höheren Temperatur des ganzen Apparates zu sehr gedämpft wird, sondern über dem Feuerheerde mehr concentrirt bleibt, erleichtert und befördert einen vollkommenern Verbrennungsproceß, als in den Watt'schen Dampfkesselöfen, indem es eine durch die Erfahrung bewiesene Thatsache ist, daß ein lebhafteres Feuer in Hinsicht der Brennstoffersparung vor einem gedämpftern entschiedene Vorzüge hat.

Bei den gewöhnlichen Feuerungen der Dampfkessel ist in Hinsicht der vollkommenern Verbrennung des Feuermaterials bisher noch immer zu wenig gethan, indem man durch unnöthige Künsteleien einem |97| Uebel abzuhelfen gesucht hat, das in ganz andern Umständen seine Ursache findet, als in dem Mangel frischer unzersezter Luft über dem Feuerheerde. Die richtigsten Grundsäze zur Verbesserung der Feuerungen hat unstreitig Hr. Wagenmann 75) aufgestellt. Der Rauch verbrennt nämlich nur dann vollkommen, wenn dem vom Feuer aufsteigenden erhizten Luftstrome seine Hize nicht zu schnell entzogen wird, wenn man diese vielmehr über dem Feuerheerde, ehe sie die zu heizenden Apparate berührt, möglichst concentrirt. Das Nachströmen frischer unzersezter Luft durch den Rost und durch das Feuermaterial wird zugleich durch diese Concentration der Hize über dem Roste so befördert, daß es an dieser unzersezten Luft als zweites Bedingniß zur Verzehrung des Rauchs nicht fehlen kann. Einen durch den bei gewöhnlichen Kesselfeuerungen gleich über dem Feuerheerde liegenden Kessel schon abgekühlten und mit Rauch vermischten Luftstrom noch durch neuen Zuschub von frischer und zwar kalter nicht durch das Brennmaterial gegangener Luft oberhalb des Feuerheerdes versorgen, heißt ihn unnöthiger Weise noch mehr abkühlen und die Verbrennung des Rauches um so unvollkommener machen.76) Vorzüglich nachtheilig für die Feuerung und also für die Ersparung des Brennmaterials sind alle die Kessel eingerichtet, in welchen der Feuerplaz innerhalb ihres Wasserraumes angebracht ist. Wegen ihrer sonstigen Bequemlichkeit und vorzüglich aus dem Grunde, daß sie keines gemauerten Ofens bedürfen, hat man diese Kessel vorzugsweise auf Dampfschiffen angewandt. Man glaubt bei denselben zugleich sehr an Feuerung zu sparen, indem man die Hize, die bei gewöhnlichen eingemauerten Kesseln an den Ofenwänden verloren geht, allein für die zu heizenden Kesselwände verwandt hofft. Hierin hat man sich aber geirrt. Die durch das Brennmaterial erhizten Gase, die mit dem unverbrannten Rauche sogleich auf die kühlem Wände des Kessels stoßen und der zur Verbrennung des Rauches nöthigen Hize beraubt werden, behalten für diesen Zwek nicht genug von derselben. Dieserhalb lassen die Kessel auf Schiffen mit diesen unzwekmäßig angelegten Feuerungen so viel Rauch unbenuzt entweichen, daß die Schiffe oft in eine schwarze undurchdringliche Wolke desselben gehüllt werden. Man kann annehmen, daß bei dieser Art die Kessel zu feuern doppelt so viel Brennmaterial verschwendet |98| wird, als durch die Anwendung eines zwekmäßigen Ofens geschehen wäre.

Anmerkung. Hr. von Valcourt erzählt in seiner Denkschrift77) über Dampfmaschinen eine höchst merkwürdige Beobachtung, die er an einer zu Neu-Orleans errichteten Dampfmaschine machte. Er fand nämlich, daß diese Maschine nur die halbe Arbeit that, wenn er den Rost des Ofens 6 Zoll höher als gewöhnlich legte. Sollte dieses sonderbare Ergebniß nicht den Wagenmann'schen Principien und meinen Ansichten darüber das Wort reden? – Gewann doch bei einem niedrigeren Stande des Rostes die Hize mehr Raum über demselben, und kam nicht zu schnell mit dem Kessel in Berührung, wurde also nicht zu bald in ihrer Intensität geschwächt. Auch die Erfahrung, daß Kalksteine in einiger Entfernung über dem Roste in den die Hize zum Kessel bringenden Canal aufgeschichtet, die Wirkung des Brennmaterials vermehren, spricht für die Richtigkeit jener Principien; denn der glühend werdende Kalkstein vermehrt die Hize über dem Roste, und befördert so die Verbrennung des Rauchs.78)

Zu den Gründen, welche die Gegner der Hochdrukmaschinen in Hinsicht der von ihnen vorgeworfenen Wärmestoffverschwendung aufführen, gehört ferner

2) der große Verlust an strahlender Hize, den diese Maschinen erleiden sollen. – In so ferne der Verlust an dieser strahlenden Hize auf der Oberfläche eines erhizten Körpers um so größer wird, je heißer dieser ist, und in so ferne die meisten der bisherigen Hochdrukmaschinenkessel in der Regel der äußern Atmosphäre eine weit größere Oberfläche darbieten als die ist, worauf das Feuer wirkt, kann keiner in Abrede stellen, daß die Hochdrukmaschinen auf diesem Wege nicht großen Verlust an Wärmestoff erleiden sollten, zumal da die Kessel auf Dampfwagen zum Theile sogar jeder Witterung, wenigstens doch einem steten Wechsel kälterer Luftschichten unterworfen sind. Es bleibt ferner eben so unbestritten, daß die in den Hochdrukmaschinen wirkenden sehr heißen Dämpfe durch diesen nachtheiligen Umstand nicht viel von ihrem Wärmestoffe verlieren und sich dadurch zum großen Theil wieder verdichten sollten; indessen darf man auf diese Umstände kein so großes Gewicht legen, als der erste Schein vielleicht lehren möchte, und muß, was die Erbauer von Hochdrukmaschinen etwa verbrachen, nicht der guten Sache selbst zum Vorwurf anrechnen. Meine Maschinen werden den Beweis liefern, daß man bei keiner Art von Dampfmaschinen die erhizte und der Luft dargebotene Oberfläche derselben in Verhältniß zu ihrer Wirkung |99| so klein einrichten könne als bei den Hochdrukmaschinen. Sind alle erhizten Theile derselben auch heißer, als bei denen mit niederem Druke, so verliert dagegen der Umfang aller dieser Theile in einem sehr günstigen Verhältnisse an Größe, und hilft dadurch dem Uebelstande vollkommen ab. Uebrigens hat man ja auch Mittel genug in Händen, selbst an den wenigen übrig bleibenden der Luft Preis gegebenen Stellen das starke Ausstrahlen von Hize zu verhüten. Die Folge wird dieß mehr an's Licht stellen, daher ich hier darüber kein Wort mehr verlieren will.

3) Noch einer der Vorwürfe, welche den Hochdrukmaschinen in Hinsicht der Wärmestoffverschwendung gemacht werden, ist endlich der, daß sie wegen des hohen in ihnen waltenden Drukes der Dämpfe einen größeren Dampfverlust bei der Bewegung des Kolbens und an allen Dichtungsstellen begünstigen. – Ich kann auf diese Anklage nichts erwiedern, als daß eine Erfindung, die erst in ihrer Kindheit ist, nicht sogleich allen Forderungen strenge entsprechen könne, die man daran macht. Die Dampfmaschinen mit niederm Druke brauchten viele Jahre, bis sie den Grad ihrer jezigen Vollkommenheit erreichten und man will, daß die Hochdrukmaschinen, bei aller der wenigen Aufmerksamkeit, die man ihnen schenkte, sich mit einem Mahle auf den Gipfel der Vollkommenheit schwingen sollen? – Kann jemand behaupten, daß Nachtheile eines Principes, denen man bisher noch nicht ganz abgeholfen hat, gar nicht zu entfernen seyen, und muß man immer über Mängel eines Principes schreien, wo man über die Kurzsichtigkeit seiner Verbesserer seufzen sollte? – Die Vorsehung lasse über das Hochdrukmaschinenprincip nur noch mehrere solcher Männer, als Oliver Evans in America war, walten, und es wird bald von keinen Watt'schen Maschinen mehr die Rede seyn, so sehr jezt auch Kurzsichtigkeit, Neid und Kabale sich dagegen stemmen.

Aber wäre denn diese Anklage nicht auch mehr oder weniger zu entkräften? – Ist z.B. eine Dichtung an Theilen von kleineren Dimensionen nicht leichter als an größeren? – Sollte mehr Dampf bei einem Oliver Evans'schen Cylinderkolben von 6 Zoll Durchmesser, als bei einem (in Hinsicht der Kraftausübung gleich starken) Watt'schen von 18 Zoll entwischen können? Läßt eine kleine Liederung sich nicht genauer und zwekmäßiger einrichten, als eine große? Und sollte nicht eine Vorrichtung gedacht werden können, wobei aller Dampfverlust ohne besondere und viele Aufmerksamkeit und Pflege erfordernde Künstelei gehoben wird? – Ich bin von der Möglichkeit ihrer Ausführung so gewiß überzeugt, hoffe sogar diese Aufgabe an meiner Hochdrukmaschine so vollkommen gelöst zu haben, daß selbst bei einem constanten Dampfdruke von 40 und mehr Atmosphären |100| jede Verschwendung auf diesem Wege wegfällt. Auch bin ich so glüklich gewesen, eine sehr einfache Dichtung für alle übrigen Maschinentheile zu finden, die sowohl in Hinsicht ihrer schnellen und leichten Herstellung als in Rüksicht ihrer Dauerhaftigkeit und Erhaltung nichts zu wünschen übrig läßt. Selbst die Steuerung meiner Maschine ist so vorzüglich, daß sie für immer dampfdicht und vollkommen ohne Reibung arbeitet, wenn der Druk der Dämpfe den von 40 Atmosphären auch weit übersteigt.

III.

Ein Einwurf, den man selbst häufig von Kunstverständigen machen hört,79) ist der, daß man in den Hochdrukmaschinen durch Aufopferung des luftleeren Raumes im Cylinder einen großen Kraftverlust erleide. – Wenn dieser luftleere Raum bei den Watt'schen Maschinen ohne alle Kraftverschwendung gebildet und erhalten würde, so möchte dieser Einwurf allenfalls einiges Gewicht gewinnen, da die Erfahrung aber zeigt, daß der Nuzeffekt dieser Maschinen durch die Bewegung der Luft- und kalten Wasserpumpe und durch manche andere bei Anwendung eines gewöhnlichen Condensationsapparates herbeigeführte Hindernisse in dem Maße geschwächt werde, daß von 17 Pfund absoluten Druk nicht selten nur 7 Pfund effektiven auf den Quadratzoll des Kolbens übrig bleiben, so kann man sagen, daß der wirkliche durch Anwendung der Condensation erreichte Gewinn an Effekt nur 4 1/2, bis 5 Pfund für den Quadratzoll der Kolbenfläche, also nur den dritten Theil des wirklichen Druks der Atmosphäre betrage und dieß ist ein Gewinn, der schon bei Anwendung des Hochdrukmaschinenprincipes in einer geringeren Ausdehnung durch die dabei obwaltenden vielen weiter unten berührten Vortheile, z.B. der Einfachheit ihrer Construktion, des Mangels aller der vielen Pumpen und Pumpenstangen, der großen zu bewegenden Metallmassen, des kleineren Durchmessers des Cylinders und der geringeren Friktionsfläche des Kolbens darin u.s.w. bei weitem überwogen wird. Auffallend werden diese Vortheile der Hochdrukmaschinen beim Gebrauche sehr hochdrükender Dämpfe und bei Anwendung des sogenannten Expansionsprincipes.

Um die Sache durch ein einfaches Beispiel zu schlichten, so will ich durch Vergleichung des Dampfverbrauches in 2 Maschinen von gleicher Kraft einer Watt'schen und einer Hochdrukmaschine den Vortheil der leztern an Feuerung darzuthun mich bemühen.

Eine Watt'sche Maschine von 10 Pferdekraft hat einen 18 zölligen Cylinder, folglich 245 Quadratzoll Kolbenoberfläche, und der |101| Kolben derselben legt in der Minute 192 Fuß zurük, der Dampfverbrauch ist also, wenn man den Druk der Dämpfe innerhalb des Cylinders nur zu dem der Atmosphäre annimmt, für die Minute 245 × (192 × 12) = 564080 Kubikzoll oder über 326 Kubikfuß einfachen Dampfes und mit dieser Dampfmasse wird ein wirklicher Nuzeffekt von 1718 Pfund Druk auf den ganzen Kolben bei 192 Fuß Geschwindigkeit in der Minute hervorgebracht. –

Eine mit 100 Pfunden auf den Quadratzoll und mit halber Füllung des Cylinders arbeitende Hochdrukmaschine von dem nämlichen Nuzeffekte hat einen 7 zölligen Cylinder, also 38,4 Quadratzoll Kolbenoberfläche und macht 180 Fuß per Minute, der Verbrauch an Dämpfen ist also

38,4 × (180 × 12)/280) = 41472 Kubikzoll.

Multiplicire ich diese Summe mit 8, als der Anzahl von Atmosphären,81) die dem Druke von 100 Pfunden auf dem Quadratzoll untergelegt werden muß, so ist der Verbrauch an einfachem Dampfe (d.h. wenn ich keine Rüksicht auf die Ausdehnung der Dämpfe von höherem Druke durch den größeren Antheil ihrer bei sich führenden freien Wärme nehme) 331776 Kubikzolle oder 192 Kubikfuß, es wird also bei gleichem Nuzeffekte beinahe die Hälfte an Dampf erspart. Dieser Vortheil in Hinsicht des Dampfverbrauches wird noch viel auffallender, wenn man mit drittel oder gar viertel Füllung des Cylinders arbeitet.

Da die Kolbenoberfläche in einer Hochdrukmaschine, im Verhältnisse zum beabsichtigten Druke der Dämpfe darauf, immer kleiner wird, je höher dieser Druk der Dämpfe in der Maschine steigt, so wird auch der Verlust des luftleeren Raumes immer weniger fühlbar, während die übrigen oben erwähnten Vortheile bei Anwendung des hohen Drukes wachsen. Dieserhalb ist nicht schwer einzusehen, daß diese Vortheile des Hochdrukdampfes immer größer ausfallen, je höher man die Spannung desselben in der Maschine annimmt, und je wehr man denselben im Cylinder durch Ausdehnung wirken läßt; so wie es von der anderen Seite eben so einleuchtend ist, daß ein offenbarer Verlust an Dampf und Feuerung entstehen müsse, wenn man Hochdrukmaschinen mit zu niedrigem Druke, z.B. dem von 2 oder 3 Atmosphären und noch dazu ohne alle Anwendung des Expansionsprincipes |102| betreibt, wie es leider größtentheils in England geschieht.82) Es ist wahrlich hiernach nicht zu verwundern, wenn in diesem Lande die Hochdrukmaschinen so wenig gelten, und man ihre Vortheile im Allgemeinen so bezweifelt. Sollte man solchen Mißbrauch derselben aber auch da vermuthen, wo man in der Fabrikation und Anwendung der Dampfmaschinen sonst so weit fortgeschritten ist, und wo man so sehr nach Brennmaterialersparung dabei geizt?83)

IIII.

Ein vierter Einwurf gegen die Vortheile der Hochdrukmaschinen ist der, daß sie mehr Schmiere im Dampfcylinder zur Erleichterung der Bewegung des Kolbens und seiner Stange erfordern sollen, als die von niederem Druke. Man will diesem Einwurfe zum Theil dadurch mehr Gewicht geben, daß man behauptet: die Schmiere verflüchtige sich bei der hohen Temperatur, worin die Maschinen arbeiten.

Daß Fett, welches erst bei einer Temperatur von 600° Fahrenh. siedet, und bei niederen Wärmegraden wenig oder gar nicht verdunstet, in den Hochdrukmaschinen, wo die Dämpfe doch noch nicht bis zur Temperatur von 300° Fahr. gestiegen sind, bedeutend verdampfen |103| könne, ist wohl nicht glaublich, auch hat die Erfahrung diese Behauptung noch keinesweges gerechtfertiget, wenn wir nicht die Perkins'schen Maschinen ausnehmen wollen, in welcher das zur Kolbenschmiere gebrauchte Fett (halb gutes Baumöhl und halb russischer Talg) sich wirklich etwas chemisch zersezen soll. Sollte aber deßwegen in dem zweizölligen Cylinder der Perkins'schen Maschine mehr Fett gebraucht werden, als bei dem einer mit niederem Druke von gleicher Kraft, wo die Schmiere zwar auf keine so heißen Wände als im Perkins'schen Cylinder aber auch auf viel größere vertheilt wird? Ich kann dieß kaum glauben. Bei einer von mir erbauten Dampfmaschine, die oft mit einem Druke von 8 Atmosphären betrieben worden ist, habe ich sehr wenig Fett gebraucht. Meine neueste Dampfmaschine braucht nicht den 8. Theil der Schmiere, den eine Watt'sche von gleichem Effekte verwendet.

Ueberhaupt bin ich der Meinung, daß das in den Cylinder der Dampfmaschine gebrachte Fett sich nur verschmiert, nicht verflüchtiget und zersezt. Es wird mechanisch mit den im Cylinder sich an den Wänden desselben verdichtenden Dämpfen vermengt und mit diesen zu den Ausflußöffnungen beim Ausblasen der Dämpfe herausgetrieben. Dieserhalb nimmt das in den Abzugsröhren der Hochdrukmaschinen sich sammelnde Wasser immer eine milchigte Beschaffenheit an und sieht gewöhnlich aus, als wenn Seife darin aufgelöset wäre. Bei den Maschinen des Mechanikus Freund in Berlin,84) in welchen die Dämpfe in einem röhrenförmigen Condensator ohne Einsprizung verdichtet werden, kann man die nämliche Erscheinung beobachten. – Ich will dieses nur anführen, um zu beweisen, daß die Maschinen mit niederem Druke in diesem Punkte vor den Hochdrukmaschinen keine Vorzüge haben, und daß jenes milchigte Wasser keine Erscheinung sey, die als allein den Hochdrukmaschinen eigen auf eine größere Zersezung des Fettes darin schließen lasse.

V.

Nach einem fünften Einwurfe sollen die Hochdrukmaschinen leichter der Zerstörung ihrer arbeitenden Theile und daher öfteren Reparaturen und Unterbrechungen in ihrem Gange unterworfen seyn, als die von niederem Druke.

Diesen Einwurf kann ich nur da gelten lassen, wo bei den reibenden Theilen derselben Metallflächen bei übermäßiger Temperatur auf einander gegenseitig einwirken. Um diesen Uebelstand zu heben, hat man angenommen, daß der Druk der Dämpfe darin nicht über 8 bis 10 Atmosphären zu treiben sey, und mehrere Praktiker sezen |104| denselben sogar unter den von 5 Atmosphären herab. Offenbar hat man aber aus Mangel an Kenntniß, Erfindungsgeist und Muth neue Mittel zur Beseitigung jenes Uebelstandes zu suchen und zu ergründen, den rechten Weg dabei aus den Augen verloren. Man wollte bei Erstrebung eines höheren Zieles nicht aus dem alten Gleise treten, auch erlaubten es die Verhältnisse mancher Verbesserer oft nicht, die nöthigen Versuche für diesen Zwek zu machen. Man würde dann bald gefunden haben, daß mit der Anwendung eines sehr hochdrükenden Dampfes auch die dadurch betriebene Maschine eine völlig veränderte Gestalt und Einrichtung gewinnen müsse. In Amerika ist man in diesem Punkte uns Europäern weit voran geschritten, indem Dampfmaschinen mit einem Dampfdruke von 200 Pfund auf den Quadratzoll in den vereinigten Staaten schon aller Orten mit Glük in Gang gesezt und darin erhalten werden.85) Ob indessen die amerikanischen Dampfmaschinenbaumeister die goldene Regel, bei so grossem Druke und so ansehnlicher Hize alles Reiben von Metallflächen auf einander in den eigentlichen Dampfapparaten zu vermeiden, befolgen, weiß ich nicht, wenigstens scheint ihr Landsmann, der Herr Perkins in London, dieselbe noch nicht recht zu kennen, da ein grosser Theil seiner Versuche an diesem Fehlgriff scheitert. Die sogenannten elastischen Kolben mit Metallliederung sind auf alle Fälle für sehr hohen Druk unanwendbar. Dieß Nämliche gilt von Dampfschiebern und Hähnen bei der Steuerung. Die Metalle kohäriren in großer Hize und jeder Versuch, sie anhaltend und hinreichend zu lubrificiren, wird immer mißlingen, ja nicht einmal nüzen. Daß indessen ein Weg aufzufinden sey, auf welchem alle diese Klippen vermieden werden können, möchte mir leicht zu beweisen seyn, auch werde ich in der Folge meinen Beweis der Prüfung Sachkundiger nicht vorenthalten.

Wie die Apparate zur Fortpflanzung der durch den Dampf gegebenen Bewegung des Stämpels in den Hochdrukmaschinen mehr Schwierigkeiten in Hinsicht ihrer Zusammenfügungen und deren Dauerhaftigkeit bringen können, als in Maschinen mit niederem Druke, ist mir in der That unbegreiflich. Was findet sich in dieser Rüksicht denn wesentlich Verschiedenes bei beiden? – Ist die Kraft der Stämpel für gleiche Zweke darin nicht dieselbe? – Sollte die bei Eintritt der Dämpfe in die arbeitenden Cylinder auf den Kolben derselben plözlich fallende Dampflast nicht in beiden (d.h. bei Maschinen von gleicher Kraft) völlig gleich, ja bei Hochdrukmaschinen nicht eher leichter seyn, da sie bei geringerer Hindernißlast weniger absoluten Totaldruk auf den Kolben fordern? Kann daher angenommen |105| werden, daß der in einem solchen Momente auf die die Bewegung fortleitenden Organe wirkende Stoß heftiger und zerstörender bei lezteren sey, als bei denen mit niederem Druke? Und was hindert die Maschinenbauer, diesen Organen die an Watt'schen Maschinen gewohnte Stärke und Dauerhaftigkeit zu geben? Läßt sich diese Stärke nicht nach Belieben erhöhen, wenn man das Expansionsprincip anwendet, und von der ungleichen Action des Kolbens dabei fürchten sollte? Kann der nach und nach abnehmende Effekt des Kolbens einer Expansionsmaschine mehr Nachtheil bringen, als die große Last, die beim Eintritt der Dämpfe in die Maschinen mit niederem Druke auf ihren Kolben fallen muß, um bei ihrer größeren Hindernißlast mit dem der Hochdrukmaschinen gleichen Effekt hervorzubringen? – Und welche plözliche Erschütterungen erfahren die Maschinen mit Condensation nicht bei der Bewegung ihrer Luftpumpe in dem Augenblike, als diese sich ihres Wassers und ihrer Luft entladet? Sezt sich doch hier plözlich der ganze Druk der Atmosphäre ihrer Bewegung entgegen, und zwar mit solcher Heftigkeit, daß die stärksten Zugstangen derselben in diesem Akte heftig zu zittern beginnen, und daß man sogar einen durch die ganze Maschine fühl- und hörbaren Stoß wahrnimmt. Wer könnte an den einfachen Hochdrukmaschinen etwas Aehnliches aufweisen? Erlaubt die Einfachheit und Gedrungenheit ihrer Form aber nicht gerade die größte Sicherheit in ihren Bewegungen und die höchste Dauerhaftigkeit in ihrer Construktion? –

Freilich aber haben die Hochdrukmaschinen in Hinsicht dieser ihrer Dauerhaftigkeit vielfältig in Mißkredit kommen müssen, wenn sie in der Art konstruirt werden, wie man sie häufig in England zu beobachten Gelegenheit hat. Um ihrer Form etwas Gefälliges zu geben, ist man nämlich in den Fehler verfallen, die Verhältnisse ihrer einzelnen Theile zu einander denen der Maschinen mit niederem Druke gleich zu machen, und da haben denn natürlich die die Bewegung des Kolbens fortpflanzenden Organe immer zu schwach ausfallen müssen. Einen Beweis hiezu liefern die wirklich unter aller Kritik stehenden klappernden und rumplichten Hochdrukmaschinen der meisten Dampfwagen in England. Ueberhaupt ist man in diesem Lande bei der Verfertigung der Hochdrukmaschinen gewöhnlich viel zu nachläßig, die meisten Maschinenbauer sind nicht einmal darauf eingerichtet. Deßwegen kann man die englischen Produkte in dieser Rüksicht keinesweges als solche Muster der Bauart aufstellen, wie man die daher kommenden Maschinen mit niederem Druke doch anzuerkennen sich gedrungen fühlt.

––––––––

Wenn ich nun hiemit einige der wichtigsten Einwürfe gegen die |106| Anwendung der Hochdrukmaschinen möglichst widerlegt, und bei der Widerlegung gezeigt habe, daß diese Maschinen, so wie sie bis jezt bestanden haben, großer Reformen bedürfen, wenn alle die bisherigen Mängel in ihrer Struktur gehoben werden sollen, zugleich aber auch auf die Möglichkeit der Ausführung dieser nöthigen Reform hingewiesen habe, so sey es mir nun noch vergönnt, die großen Vortheile, die die Anlage und Anwendung dieser herrlichen Art Dampfmaschinen darbietet, aufzuzählen und zu würdigen und dadurch die Aufmerksamkeit der Verbesserer möglichst auf diesen Gegenstand zu lenken. Sollte das bisher Gesagte dazu beitragen, diese Verbesserer auf den richtigen Standpunkt zu heben, von welchen ihre Pläne und Entwürfe ausgehen müssen, so fühle ich mich für diese kleine Arbeit reichlich belohnt. Sie bietet indessen als Einleitung zur Beschreibung meiner neuen Dampfmaschine auch einen Maasstab der Grundsäze dar, von welchen ich bei meinen Verbesserungen ausgegangen bin.

Zu den großen Vortheilen, die die Anwendung der Hochdrukmaschinen in Vergleich mit denen von niederem Druke gewähren, gehören vorzüglich folgende:

1) die Maschinen sind viel einfacher als jene, und haben in Verhältniß ihrer Wirkung einen viel kleineren Umfang und ein kleineres Gewicht. Sie sind deßhalb mit wenigen Kosten zu erbauen und zu erhalten, sind compendiöser und nehmen weniger Raum ein. Für's Erste bedarf man nur eines Cylinders von weit geringerem Durchmesser, um eine gleich große Wirkung hervorzubringen. Da die Hublänge der Kolben selten so groß ist, als bei den Watt'schen Maschinen, und die Kolbenschläge wegen fehlender Condensation viel schneller wechseln können, so spart man dadurch an der Größe so mancher anderen Apparate, vorzüglich aller derer, die die Kolbenbewegung auf die Kurbel übertragen, und an dem Umfange und dem Gewichte der Schwungräder; es fallen der Condensationsapparat mit allen seinen Pumpen, der Luft- und kalten Wasserpumpe und alle künstlichen Vorrichtungen zu ihrer Bewegung am Balanzier, so wie alle Wasserbehälter, Grundgrabungen, Brunnen und Röhrenleitungen zur Herbeischaffung des Kühlwassers weg. Viele Kolben und Ventile, auf deren dichtes Schließen Aufmerksamkeit gewandt werden muß, werden hier ganz entbehrlich, und man bedarf des vielen Fettes nicht, um erstere immer schlüpfrig zu erhalten. Es sind ferner die vielen künstlichen Zusammensezungen von Röhren und daher die vielen Dichtungen unnöthig. Ueberhaupt sind alle Theile weniger kolossal und unbeholfen, und man braucht zum Bau der Maschinen lange nicht die großen Metallmassen, sie werden deßhalb nicht so schwer und intransportabel. Ihres geringeren Gewichtes wegen passen sie auch allein nur für die sogenannten Dampfwagen.

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Es ist jedoch zu bemerken, daß diese gerühmten Vortheile nur von den Maschinen selbst, nicht aber immer von ihren Kesseln gelten. Da nämlich troz des kleineren Durchmessers des Dampfcylinders doch in vielen Fällen eine wenigstens halb so große Menge Wassers verdampft werden muß, als bei Watt'schen Maschinen von gleicher Wirksamkeit, so können die Dampfentwiklungsapparate der Hochdrukmaschinen bei ihrer gewöhnlichen Einrichtung denen der Watt'schen in Hinsicht ihres Umfanges und ihrer Größe nicht so sehr bedeutend nachstehen, als es anfangs scheinen möchte. Dazu kommt noch, daß sie bei der bisherigen unzwekmäßigen Bauart der höheren Elasticität der in ihnen entwikelten und sich ansammelnden Dämpfe wegen weit stärker und fester gebaut seyn müssen, um dem Druke derselben den gehörigen Widerstand leisten zu können. Dieß gilt vorzüglich für den Fall, wenn die Kessel von Gußeisen verfertigt werden.

2) Sie finden weniger Friktion und überhaupt weniger Hindernißlast in sich selbst, weil nicht so viele sich reibenden Flächen an denselben vorhanden sind. Es fehlt nämlich ein großer Theil der an den Watt'schen Maschinen gewöhnlichen Zapfenlager, Scharniere etc. Die Anzahl der sich bewegenden Kolben ist geringer, und der Durchmesser und also auch die Größe der reibenden Oberfläche an den etwa vorhandenen viel unbeträchtlicher. Wegen des geringeren Gewichtes der Schwungräder ist der Druk auf die Zapfenlager der Welle nicht so groß, und daher ihre Reibung geringer. Die zu bewegenden Massen sind überhaupt kleiner, daher auch leichter in Bewegung zu sezen und darin zu erhalten. Es fehlt die Luft- und kalte Wasserpumpe, Apparate, die wegen des grossen Widerstandes den ersteren bei ihrer Bewegung durch den Druk der Atmosphäre, leztere durch Hebung einer oft nicht unbedeutenden Wassersäule erfährt, sehr die Kraft der Watt'schen Maschinen vermindern. Außer dem Kolben im Dampfcylinder gibt es an Hochdrukmaschinen eigentlich keinen, als den an der Drukpumpe, und dieser kommt in Hinsicht seiner Friktion sowohl, als in Rüksicht der zu verrichtenden Arbeit, kaum in Betracht.

3) Die Maschinen gehen ökonomischer mit den Dämpfen um, denn;

a) in denselben wirkt der Dampf so zu sagen nur positiv und wird nicht wieder verdichtet, also nicht alle des kostspielig erzeugten Wärmestoffes wieder beraubt. Dieserhalb kann man denselben zu vielen anderen Funktionen wieder benuzen, z.B. das Speisewasser für den Kessel dadurch erhizen, Speisen kochen, Zimmer heizen etc. In Fabriken, wo große Pfannen, Kessel und Blasen zu heizen, bedeutende Säle oder Trokenvorrichtungen u.s.w. zu erwärmen sind, hat man auf diese Weise die Kraft der Dampfmaschine fast umsonst.

b) Es findet keine so starke Verdichtung der Dämpfe im Dampfcylinder |108| Statt. Man ist hier meiner Meinung nach bisher von ganz irrigen Principien ausgegangen. Während man nämlich den Grundsaz aufstellte, daß Dämpfe von höherer Temperatur mehr der Verdichtung ausgesezt sind als weniger heiße, indem die Mittheilung der Wärme von einem Körper an den anderen um so stärker ist, je mehr beide in Hinsicht der Temperatur von einander differiren, so übersah man bei den Watt'schen Maschinen einen Umstand, den ich hier kurz aus einander zu sezen mich bemühen werde, indem ich ihn für eine nicht geringe Quelle von Wärmestoffverschwendung halte.

Watt wollte durch seinen Condensator die durch die Einsprizung bei Newcoman'schen Cylindern eintretende Abkühlung derselben verhüten, bedachte aber den Umstand nicht, daß Dämpfe, die condensirt werden, sich vorher nach und nach verdünnen, ehe sie ganz aus dem Cylinder in den Condensator ziehen, und mit dieser Verdünnung verhältnißmäßig an Temperatur abnehmen; daß sie ferner bei dieser Temperaturverminderung eine Neigung haben, den durch die Berührung der vorher gewirkt habenden Dämpfe erhizten Cylinderwänden ihren Wärmestoff zu entziehen, und so mehr freie Wärme mit sich in den Condensator zu führen, als ihnen ihrer Spannkraft nach zukommt. Daß Watt und nachher Woolf diesen Umstand gar nicht berüksichtigt haben, beweisen ihre Dampfkapseln, womit sie den oder die Cylinder umgeben, bei deren Anwendung aber natürlich dieser Nachtheil noch vergrößert wird, indem nun die Absezung der Hize der Cylinderwände nicht durch die durch diese Absezung herbeigeführte Temperaturverminderung derselben beschränkt wird. Wir wundern uns immer, woher das zum Verdichten der Dämpfe im Condensator nöthige Wasserquantum viel größer ausfällt, als das Calcül ergibt, und schieben unbilliger Weise allein die Schuld auf die Undichtheit der Kolbenliederung, da doch die auf diese Weise herbeigeführte Wärmestoffverschwendung, wie ich darzulegen bemüht gewesen bin, zum Theil Grund in ganz anderen Umständen hat. – Wenn nun aber diese den Cylinderwänden angethanene Wärmestoffentziehung nicht geleugnet werden kann, so gebe ich zu bedenken, welcher Verlust an Temperatur dadurch den nachher wirkenden Dämpfen zugefügt werde, indem diese nun jedesmal die Cylinderwände auf die ihnen zukommende Temperatur zu heben haben. Daß dieser Verlust in den Cylindern mit Dampfkapseln auf Rechnung des in den Kapseln enthaltenen Dampfes komme, erachte ich für überflüßig anzuführen.

Aber, möchte man mich fragen, findet denn ein solcher Wärmestoffverlust in den Hochdrukmaschinencylindern gar nicht Statt? Allerdings, indessen ist hier zu erwägen, daß die Cylinderwände dieser Maschinen um so kleiner in Verhältniß zu der daraus entweichenden Dampfmasse sind, daß das Abströmen der Dämpfe zu schnell und in einem zu |109| öfteren Wechsel Statt findet, so also das Entziehen von Hize, welches doch immer eine gewisse Zeit erfordert, nicht bedeutend werden kann. Uebrigens kommt dieser kleine Verlust bei Maschinen um so weniger in Betracht, deren abströmende Dämpfe anderweitig nüzlich verwandt werden können.

4) Die Maschinen brauchen, da sie ohne Condensator arbeiten, nicht den immerwährenden Zufluß von kaltem Wasser, der in manchen Gegenden, an manchen Orten und bei manchen Gelegenheiten sehr schwer zu haben ist, und wo er gewonnen werden kann, oft eine bedeutende Grundgrabung, die Anlegung von Brunnen oder Röhrenleitungen, ja sogar eigene Apparate zur Abkühlung des Verdichtungwassers, die doch die Kosten für die Anlage der Maschinen sehr vergrößern, erfordern.86) Bei Seedampfschiffen, die die Linie passiren müssen, fehlt es unter derselben sogar ganz an kaltem Condensationswasser, da die See daselbst nicht selten 90 bis 95° Fahr. Temperatur hat. Welches Uebergewicht in diesem Falle die Hochdrukmaschinen haben, ist bis jezt noch gar nicht einmal recht zur Sprache gekommen.

5) Die Hochdrukmaschinen erfordern zwar bei dem großen Druke und der bedeutenden Expansion der in ihnen wirkenden Dämpfe eine größere Aufmerksamkeit und Genauigkeit beim Dichten ihrer Zusammensezungen, dafür haben sie aber auch wieder den großen Vortheil, daß Undichtheiten an ihnen eher aufzufinden sind, als an den Maschinen mit niederem Druke. Da nämlich an den undichten Stellen sogleich Dampf ausströmt, der an der Luft sichtbar wird, so hat man an diesem Ausströmen ein leichtes Merkmahl, sogar über den größeren oder minderen Grad der Undichtheit, da man doch an den Watt'schen Maschinen ein etwaniges Durchdringen von Luft in den luftleeren Raum derselben durchaus nicht wahrnehmen kann.

6) Beim Angehenlassen der Hochdrukmaschinen braucht man nicht, wie bei denen mit niederem Druke, die Luft aus der Maschine erst durch Dämpfe ausblasen zu lassen, verliert dabei also weder so viel Zeit noch so viele Dämpfe, wie bei jenen. Die Anwesenheit der Luft nüzt bei Hochdrukmaschinen eher als sie schadet, indem dieselbe, durch die heißen Dämpfe expandirt, ein agens zur ersten Bewegung der Maschine mehr wird.

7) Die Hochdrukmaschinen sparen endlich bei ihrer Anwendung an Brennmaterial, und dieser Vortheil offenbart sich theils bei der Entwikelung der Dämpfe, theils ist er die Folge einer zwekmäßigern Benuzung derselben in der Maschine selbst.

So viele Zweifel auch von jeher gegen diesen Vorzug der Hochdrukmaschinen |110| aufgeworfen sind, so ist doch in den neuesten Zeiten endlich die Wahrheit an's Licht gefördert worden. Wir verdanken diese Wohlthat den Amerikanern und Franzosen, die von jeher die Hochdrukmaschinen begünstigt, und deren die meisten angelegt haben, daher auch die competentesten Richter in dieser Sache sind.

Aber nicht allein die Erfahrung, sondern auch die Theorie spricht diesem Vorzuge der Hochdrukmaschinen das Wort. Schon lange wußte man nämlich, daß Temperatur und Elasticität der Dämpfe in einem ungleichen, aber für die Praxis günstigen Verhältnisse steigen und glaubte schon früher, so wie man sich jezt fast überzeugt halten darf, daß deßhalb die Anwendung eines sehr concentrirten Dampfes die meisten Vortheile für die Ersparung des Brennmaterials verspreche.87) Die neuern Versuche eines Perkins haben zwar nicht auf eine neue Ansicht über die Erzeugung hochdrükender Dämpfe geführt, wohl aber den bisher nur geahnten Umstand, daß Dampf von höherer Elasticität weniger latente Wärme, als der von niederer zu seiner Bildung gebrauche, bestätigt, indem dieselben bewiesen haben, daß Dämpfe von höherer Spannung beim plözlichen Ausströmen in die Atmosphäre beinahe aller freien Wärme beraubt werden, da das durch ihre hierbei Statt habende Ausdehnung herbeigeführte große Bedürfniß an latenter Wärme alle freie denselben entzieht. Und ob nun gleich ausgemacht ist, daß Dampf von höherer Spannung mehr freie Wärme als der von niederer besizt, so hat dieß, wie wir wissen, in Hinsicht der mechanischen Wirkung desselben eher Vortheile als Nachtheile, indem größere oder niedere Elasticität des Dampfes nicht allein das Product seiner größern Dichtigkeit, sondern auch seiner Ausdehnung durch die bei sich führende freie Wärme zu seyn scheint. Die Ersparung in Hinsicht der latenten Wärme bei hochdrükenden Dämpfen überwiegt aber mit Hinblik auf jene bei ihrer Ausdehnung eintretende Erscheinung unläugbar den Nachtheil eines größeren Bedarfs an freier.

Anmerkung. Man hat zwar die Ausdehnung hochdrükender Dämpfe durch den größern Gehalt an freier Wärme bezweifelt, indessen spricht dafür doch zu sehr der größere Nuzeffect, den man, abgesehen von allen später noch zu berührenden Vortheilen, die mit der Verwendung der Hochdrukdämpfe auf Maschinen verbunden sind, von diesen in Verhältniß zu dem verdampften Wasserquantum erhält. Meine Erfahrungen haben mir vielfältig gezeigt, daß man bei Schäzung der Wirkungen dieser Dämpfe auf mehr als auf ihre bloßen Dichtigkeitsverhältnisse Rüksicht zu nehmen habe. Schon die Bemerkung, |111| daß hochdrükender Dampf ein weit durchdringenderes Fluidum als einfacher ist, hat jene Meinung in mir bestärkt. Er ist hierin durchaus mit keiner andern stark comprimirten elastischen Flüßigkeit, z.B. mit der Luft zu vergleichen. Auch hat Christian in Paris durch Versuche die erstaunliche Zunahme des Drukes hochdrükender Dämpfe bei einer Temperatur-Erhöhung derselben in verschlossenen Gefäßen gezeigt. Dieselbe bleibt noch immer bedeutend, wenn man auch einen Theil dieser wichtigen Resultate der Verdampfung von einigen den Cylinderwänden seines Probeapparates anhängenden verdichteten Dämpfen zuschreibt.

Was die durch zwekmäßigere Benuzung der Dämpfe in den Hochdrukmaschinen herbeigeführte Ersparung an Brennmaterial betrifft, so möge zur Erleichterung dieser Wahrheit folgendes dienen:

1) Die Dämpfe finden bei ihrer Wirkung in diesen Maschinen keine so große Hindernisse; denn es erfolgt das Zu- und Abströmen derselben im Dampfcylinder wegen ihres großen Drukes schneller, da doch bei den Watt'schen Maschinen in den gewöhnlichen Condensatoren mit Einsprizung das Verdichten der abströmenden Dämpfe nur nach und nach geschieht, folglich im Anfange der Kolbenbewegung ein großer Widerstand auf der entgegengesetzen Seite des Kolbens bleibt, der erst allmählig in dem Maße sich vermindert, als die Dämpfe sich durch die Einsprizung verdichten. Man hat diesen Umstand meiner Meinung nach bisher wenig oder gar nicht berüksichtigt. Ich für meinen Theil bin aber sehr geneigt zu glauben, daß er der Hauptgrund des bei Watt'schen Dampfmaschinen so geringen Nuzeffectes ist. Ich will mich hier umständlicher erklären.

Bei allen Dampfmaschinen, wo die Dämpfe den möglichst größten Effect auf den Kolben hervorbringen sollen, muß ihr Gegendruk auf denselben so viel und so schnell als möglich vermindert und aufgehoben werden. Es ist daher unumgänglich nothwendig, daß beim jedesmahligen Anfange der Bewegung des Kolbens, sey diese nun auf- oder abwärts, die vorher auf der Gegenseite gewirkt habenden Dämpfe in dem Augenblike entfernt werden, als er seine Bewegung beginnt, da sonst großer Widerstand sich dieser Bewegung entgegen stemmt, und der ganze Effect der positiv wirkenden Dämpfe nicht erreicht wird. Bei den Hochdrukmaschinen ist diese Forderung durch gehörige Größe der Abzugsöffnungen für die Dämpfe, so wie durch möglichst schnelle Oeffnung derselben leicht befriedigt, bei den bisherigen Watt'schen Maschinen aber sind andere Hindernisse da, deren ich kurz Erwähnung thun muß.

a) Die Steurung geht einen viel zu trägen Gang. Da nämlich die Dampfhähne, Dampfschieber, Dampfventile oder alle zum |112| Wechsel des Zu- und Abströmens der Dämpfe dienenden Apparate gewöhnlich durch eine excentrische Vorrichtung an der Schwungradwelle in Bewegung gesezt werden, so ist das völlige Oeffnen der Dampfabflußkanäle erst in dem Momente ganz vollendet, wenn der Kolben bereits die Hälfte seines Laufs zurükgelegt hat.

Anmerkung. Ich habe in England stets die Bemerkung gemacht, daß diejenigen Watt'schen Maschinen am kraftvollsten arbeiten, in welchen das Abströmen der Dämpfe zum Condensator möglichst schnell bewirkt wird. Um dieses zu erfahren, lege ich mein Ohr gewöhnlich an die, die Dämpfe in den Condensator führende Röhre. Höre ich in dieser die Dämpfe während des Hubes lange blasen, so schließe ich zugleich auf eine zu langsame Bildung des luftleeren Raums im Cylinder, und davon auf eine weniger kraftvolle Wirkung der Maschine.

b) Die Abflußöffnungen sind im Verhältnisse zu den in dem Cylinder zu leerenden Räumen viel zu klein. Ich werde hierauf später noch wieder zurükkommen.

c) Die Abzugsröhre der Dämpfe in den Condensator sind fast immer zu eng, und die Dämpfe können sich nicht schnell genug darin expandiren. Diesen Fehler findet man auch immer an den gewöhnlichen Exhaustionsröhren der Hochdrukmaschinen.

Anmerkung. Bei einer Hochdrukmaschine, die ich zum Betriebe einer Oehlmühle erbaut habe, hatte ich die Steurung und die Abzugsröhre nach gewöhnlicher Weise eingerichtet, und erhielt nur 25 Hübe in der Minute, da ich hingegen bei einer zwekmäßigen Verbesserung dieser Fehler, deren 40 bis 50 mit der nämlichen Feuerung gewann.

d) Es wird den in den Condensator strömenden Dämpfen, anstatt daß sie augenbliklich verdichtet werden sollten, das verdichtende Mittel bei der gewöhnlich üblichen Methode der Einsprizung nur nach und nach zugeführt, indem das zur Verdichtung einer den Cylinder gefüllt habenden Masse Dämpfe nöthige Wasserquantum zu groß ist, um in einem Augenblike durch das Einsprizrohr einzudringen. Dieserhalb wird während der Bewegung des Kolbens fortwährend ein Gegendruk erhalten, der beim Anfange dieser Bewegung am stärksten ist, und dann nach und nach abnimmt, in dem Maße, als die Dämpfe durch die größere Menge des eindringenden kalten Wassers immer vollkommener verdichtet werden. Dieser Fehler in der gewöhnlichen Verdichtungsmethode hat aber auch noch den Nebennachtheil, daß man, um die Verdichtung anfangs zu beschleunigen, mehr Wasser einströmen lassen muß, und daß, wenn dieser Zwek erreicht ist, dieses übermäßige Einströmen in den spätern Momenten unnüzerweise |113| fortgeht, und dem Condensator theils eine zu große Menge Wassers zuführt, dessen Herbeischaffung oft mit großen Schwierigkeiten verbunden ist, und das, um wieder herausgeschafft zu werden, der Luftpumpe eine zu große Arbeit auflegt; theils die Temperatur des eingesprizten Wassers unnöthig verringert. Alle diese Rüksichten geben den Schlüssel zu der Erfahrung, welche man allgemein an den Watt'schen Maschinen mit Einsprizung macht, daß das mit dem Condensator verbundene Barometer theils selten über 20 Zoll steht, theils daß das zu brauchende Wasserquantum weit dasjenige übersteigt, was eine richtige Calculation bestimmt. Bei manchen Dampfmaschinen mit Verdichtung bemerkt man zwar einen höhern Barometerstand, indessen sieht man demohngeachtet doch keine diesem entsprechende Wirkung der Maschine, da der vollkommnere luftleere Raum nur in dem Condensator, aber bei dem zu langsamen Abströmen der Dämpfe aus dem Cylinder, nicht in diesem existirt, wo er am nothwendigsten ist. In diesem Falle ist die Existenz eines vollkommenern vacui im Condensator um so erklärlicher, als die in denselben allmählich einströmende Dampfmenge mit der langsamen Einsprizung bessern Schritt hält, beide also in jedem Augenblike in einem günstigen Verhältnisse zu einander stehen.

Wenn nun also auf diese Weise ein großes Hinderniß für die kraftvolle Wirkung der Dämpfe in den Watt'schen Maschinen aufgestellt und gewürdigt ist, so darf man auch ferner den Widerstand nicht unbeachtet lassen, den diese Dampfmaschinen, wie oben schon berührt worden ist, durch ihre Friction und die Menge und Größe der zu bewegenden Theile dem nuzbaren Effecte der Dämpfe entgegen sezen, und dieser ist, mit den oben angeführten zusammengerechnet, dermaßen groß, daß vom absoluten Effecte der Dämpfe über die Hälfte verloren geht, so daß von 17 Pfund absoluten Druks auf den Quadratzoll nur 7 als nuzbarer übrig bleiben. Der Vorzug, den die Hochdrukmaschinen in dieser Hinsicht haben, ist zu überwiegend, als daß man noch daran zweifeln könnte. Ich weiß nämlich aus meiner eigenen Erfahrung, daß dieser Verlust bei zwekmäßig eingerichteten Hochdrukmaschinen selten auf mehr als auf den vierten Theil angeschlagen werden kann.

2) Hr. Christian in Paris hat durch directe Versuche88) bewiesen, daß der Kraftverlust, der durch die Geschwindigkeit der Bewegung des Kolbens entsteht, bei Hochdrukmaschinen in Verhältniß viel geringer, als bei Watt'schen Maschinen sey, und daß der mechanische Effect bei denselben um so mehr erhöht werde, je höher man |114| die Spannung der Dämpfe treibt, womit man die Maschine in Bewegung sezt. Bestätigt sich dieser Vortheil der Hochdrukmaschinen in dem Maße, als Bernoulli ihn in seiner Dampfmaschinenlehre (pag. 244.) berechnet, so wäre dadurch allein das Uebergewicht dieser Maschinen für alle Zeiten begründet.89) Die von Christian angestellten Versuche sind so interessant, daß ich nicht genug empfehlen kann, ihre Beschreibung an dem angeführten Orte nachzulesen. Dieselben hier aufzuführen, würde die Gränzen der Schrift überschreiten.

3) Die Hochdrukmaschinen lassen, da sie mit einem höhern Druke auf den Quadratzoll als die mit niederm Druke wirken, eine viel ausgedehntere Anwendung des Expansionsprincipes zu, als diese, ohne daß der Umfang ihrer Cylinder darum bedeutend vergrößert zu werden braucht. Durch das Expansionsprincip wird die Oeconomie in der Benuzung der Dämpfe auf den höchsten Grad gebracht, und Oliver Evans in Amerika hat schon vor vielen Jahren bewiesen, daß bei Anwendung desselben auf Maschinen mit sehr hohem Druke die Ersparung des Brennmaterials in einem sehr hohen Grade wachse.90) Daß bei den Maschinen mit niederm Druke dasselbe keine so bedeutenden Vortheile bringen könne, als bei den Hochdrukmaschinen, beweiset schon der Umstand, daß der kluge Watt von der Benuzung desselben abging, und daß Woolf, der dasselbe von neuem in Anregung brachte, den Druk der Dämpfe in seiner Maschine auf mehrere Atmosphären ausdehnte. In der That würde aber auch bei Anwendung desselben in den Watt'schen Maschinen, wo der wirkliche effective Druk der Dämpfe schon so sehr gering ist, von diesem zu wenig übrig bleiben, und die Cylinder derselben müßten bis auf einen ungeheuren Umfang ausgedehnt werden, um eine bedeutende Kraft dadurch hervorzubringen. Dieß war auch wohl die Ursache, warum die Hornblower'schen Maschinen, die eigentlich nichts als Expansionsmaschinen mit niederem Druke waren, und deren Hauptprincip Woolf seinen Maschinen zum Grunde gelegt hat, so wenig Glük machten.

––––––––

Wenn ich nun hiemit einige der wichtigsten Vortheile der Hochdrukmaschinen beleuchtet habe, so muß ich zulezt noch einige Worte zur Berichtigung derjenigen Ansichten hinzufügen, die man jezt häufig, |115| selbst bei wissenschaftlich gebildeten Leuten, und vorzüglich bei den in der neuesten Zeit aufgetretenen Verbesserern der Hochdrukmaschinen, in Hinsicht der Ursachen der Brennstoff-Ersparung derselben verbreitet findet.

Fast allgemein hat man nämlich die Meinung angenommen, daß jene Ursachen der Brennstoff-Ersparung allein in der Erzeugung hochdrükender Dämpfe begründet wären, und daß die Maschinen selbst und die ihrer Einrichtung untergelegten Grundsäze wenig oder gar keinen Einfluß darauf hätten.91) Wenn ich nun gleich mich im Vorhergehenden zu zeigen bemüht habe, daß einige unläugbare Vortheile aus der Erzeugung hochdrükender Dämpfe erwachsen, und selbst durch die Erfahrung an meinem neuen Dampfentwikelungs-Apparate überzeugt worden bin, daß diese Vortheile mit der Spannung und Temperatur der entwikelten Dämpfe wachsen, so muß ich doch sehr vor dem Irrthume warnen, daß man die höchst möglichste Verbesserung der Hochdrukmaschinen nur von der immer vollkommenern Einrichtung ihrer Entwikler erwarten könne. Die Vortheile in der Verwendung hochdrükender Dämpfe liegen nach dem Vorhergehenden so klar am Tage, daß ich bei meiner Verbesserung mehr auf diesen Umstand, als auf die Entwikelungsapparate Rüksicht genommen habe. Man wird auch finden, daß ich bei der Construction meiner Maschinen alle jene Umstände, die nach den vorausgeschikten Hindeutungen zu berüksichtigen sind, bestmöglichst gewürdigt und benuzt habe. Einseitigkeit von Seiten der Verbesserer hat schon so manches Unglük über die Dampfmaschinen gebracht, und noch täglich muß man sich wundern, wie blind oft gelehrt gebildete und wissenschaftlich denken wollende Leute gegen Umstände sind, die so klar in die Augen springen. Es ist bei diesen Leuten aber oft weniger eine Beschränktheit ihrer Ansichten, als eine engherzige Befangenheit anzunehmen. Diese hat über die Hochdrukmaschinen in neuern Zeiten in so ferne große Unannehmlichkeiten gebracht, als ihre Verbesserung gleichsam eine Partheisache geworden ist, wobei man die gesunde Vernunft häufig durch Leidenschaften übertäubt. Sonst wären der Unsinn, der hier und da in der jüngsten Zeit in diesem Felde des menschlichen Strebens zur Welt gebracht ist, die Umhüllungen und Umgehungen der Wahrheit, und selbst die skandalösen Ausfälle gegen dieselbe eben so unerklärbar, |116| als es die unnüzen Prahlereien gewesen sind, womit man augenscheinliche Irrthümer aufgepuzt und marktschreierisch herausgepriesen hat. In dem Zeitalter der Erfindungen, wie das jezige ist, wo jeder erfinden will, wird aber auch der Kunst und Wissenschaft so viele Gewalt angethan, und die Welt mit einem solchen Wulste von Erfindungen übersäet, daß man bei dem vielen Unkraute darunter die Wahrheit und das Gute und Nuzbare häufig überwachsen, verstekt und oft erstikt findet. Die Welt ist durch den ewigen Lärm, und das Getöse über neue Erfindungen betäubt worden, sie will, um aus ihrer Betäubung gewekt zu werden, außerordentliche Mittel, daher macht alles das, was mit ruhigen Schritten auftritt, und dem das Aushängeschild des Uebermenschlichen, Ungeheuren und Paradoxen fehlt, keinen sonderlichen Effect mehr, es lebt oft unbeachtet und verhöhnt. Das Wahre und Gute bleibt deswegen aber dennoch durch sich selbst genug gewürdigt, und die Zeit läßt einen schönen und erquikenden Morgen aufgehen über die Finsterniß, worin es begraben liegt.

|81|

Mercure technologique. Mai 1823. S. 113. Polytechnisches Journal, Bd. XI. S. 144.

|81|

Bernouilli, Anfangsgründe der Dampfmaschinenlehre. S. 41.

|81|

Wöchentlicher Anzeiger für Kunst- und Gewerbefleiß im Königreiche Bayern. Jahr 1816, N. 8, unter der Aufschrift: von Reichenbach's Verbesserung der Dampfmaschinen.

Bemerkungen über die von Hrn. v. Reichenbach angekündigte Verbesserung der Dampfmaschinen, und die Anwendung derselben auf Fuhrwerke. Von Joseph v. Baader. München 1816.

|81|

In England soll die Anwendung der Hochdrukmaschinen auf Schiffen sogar jezt noch durch eine Parlamentsacte verbothen seyn.

|83|

Jos. v. Baader's oben angeführte Schrift, Seite 24 die Note. Polyt. Journ. Bd. XV. S. 142.

|83|

Polytechn. Journal, Bd. XI. S. 473. Während meines Aufenthaltes in England sprang bei Hull ein Kessel einer Watt'schen Maschine auf einem kleineren Dampfschiffe, und mehr als 20 Menschen wurden theils getödtet, theils hart beschädigt.

Einen andern Fall erzählt Taylor (siehe polyt. Journ. Bd. XXIV. S. 303) Ueberhaupt Häufen sich jezt sehr die Beispiele vom Zerspringen der Kessel niedrig brükender Maschinen, so daß fast alle Jahre deren einige bekannt werden (siehe London Journal, April 1827, S. 73, die Abhandlung von Perkins daselbst über das Zerspringen der Dampfkessel. Sie ist übersezt im polytechn. Journal, Bd. XXIV. S. 484.)

|84|

Bulletin de la Société d'Encouragement etc. Nr. 284. p. 114.

|84|

London Journal of arts and sciences. Jul. 1824. Polytechn. Journ. Bd. XV. S. 139.

|85|

Marestier memoire sur les bateaux à vapeur des états unies d'Amerique, pag. 124, planch. IX.

|86|

Bei leztern ist die Möglichkeit der Gefahr auf diesem Wege in so ferne um so größer, als das entwikelte brennbare Gas durch das sogenannte Luftventil des Kessels mit dem nöthigen Antheile von atmosphärischer Luft vermengt werden kann. Da nämlich bei einer Statt findenden Gasentwikelung im Kessel die Bildung der Dämpfe in dem Grade vermindert ist, daß der Druk darin unter den der äußern Atmosphäre sinkt, so ist dadurch schon an sich eine Ursache der Oeffnung des Luftventils gegeben.

|86|

Siehe dessen Abhandlung über das Bersten der Dampfkessel. Uebersezt im polytechn. Journ. Bd. XXIV. S. 484.

|86|

So viel diese neue Erklärung der Dampfkesselexplosionen auch zur Sprache gekommen und gebilligt ist, so kann ich meinen Theils doch durchaus noch nicht in's Reine mit mir darüber kommen; denn

1. Sollte der mit Hize übersättigte Dampf eines Kessels während des Ganges der Maschine nicht mit in diese übergehen, und sich in dem Maße erschöpfen, als er erzeugt wird? Würde er bei seinem Uebergange in die Maschine hier nicht so bedeutende Störungen an den Steurungsapparaten, z.B. an den gewöhnlichen Zugventilen (slides) und den Liederungen der Kolben und der Stastbüchse anrichten, daß diese im Gange der Maschine sich sogleich offenbarten?

2. Auf welche Weise soll das Wasser des Kessels bei regelmäßig fortgesezter |87| Feuerung desselben auf den Grad der Zertheilung gebracht werden, daß es die gefährliche Verbindung mit dem Wärmestoffe der übersättigten Dämpfe plözlich eingehen kann. Ein Ueberkochen ist bei regelmäßiger Feuerung, bei gewöhnlicher Construction der Kessel, und bei einem richtigen Gange der Maschine schwerlich anzunehmen, indem der Druk der Dämpfe auf's Wasser unter diesen Umständen nicht in dem Grade vermindert werden kann, als zur Hervorbringung eines so plözlichen Aufwallens oder Aufschaumens darin erforderlich ist. Eine solche Verminderung des Drukes würde der Gang der Maschine oder ihr Stillstand nämlich sogleich verrathen. Das dem Kessel zugeführte Speisewasser wird aber tief unter den Wasserspiegel desselben geleitet. Und sollte die Mittheilung der Hize übersättigter Dämpfe an den Wasserspiegel des Kessels so schwierig seyn, zumahl da dieser beim Wallen fortwährend in Bewegung ist? Würde der Ueberfluß an Wärme sich nicht in dem Maße wieder erschöpfen, als er entsteht? Warum wirkt doch der Dampf in der alten Saveryschen Maschine nicht eher auf den gehobenen Wasserspiegel ihrer Recipienten als bis dieser die Temperatur der Dämpfe selbst angenommen hat, und geschieht hier die Mittheilung nicht sehr schnell und lebhaft? hat man doch auch Siedepfannen, wo die Hize des Ofens über die zu verdampfende Flüßigkeit geleitet wird, die gute Dienste leisten.

3. Einige an meinem neuen Dampfentwiklungsapparate von mir gesammelte Erfahrungen scheinen mir aber auch offenbar dagegen zu sprechen. Wenn nämlich angenommen werden muß, daß bei einer temporären Hemmung der Einsprizung in denselben, die darin verbleibenden Dämpfe durch die Einwirkung der oft von mir geflissentlich bis 800° Fahr. erhizten Metallmischung auf jeden Fall bedeutend überhizt worden ist, so habe ich dennoch nie etwas einer Explosion Aehnliches vernommen, wenn darauf die Einsprizung von Wasser wieder begann, vielmehr mußte oft längere Zeit wieder Wasser eingeworfen werden, ehe Dampfspannung genug entstand, um die Maschine von neuem in Gang sezen zu können. Wohl hundert Mahl habe ich während fortgesezter höchst reichlicher Einsprizung den Dampf völlig sichtbar aus dem Sicherheitsventile fahren und sehr anhaltend strömen sehen, was mir viele Augenzeugen in London bewahrheiten müssen, ja dieser höchst heiße Dampf fuhr oft so gar fort auszublasen, wenn der Generator alle Zeichen von Ueberladung mit Wasser von sich gab. Sollten diese Dämpfe nicht gesättigt gewesen seyn? Oder hätte sie das im Generator fast in einen Staubregen verwandelte zu verdampfende Wasser nicht sättigen können? – Soviel ist gewiß, daß gegen Hrn. Perkins's Hypothese noch manches spricht, sie daher immer noch bloße Hypothese bleiben muß. Die Erscheinungen, die Hr. Perkins für dieselbe anführt, sind nicht beweisend genug, sie konnten andere Ursachen im Kessel, als eine Ueberladung der Dämpfe mit Hize haben. Sollte Hrn. Perkins's Hypothese mehr Wahrscheinlichkeit für sich haben, als die bisher angenommene, der Gasentwikelung und Entzündung im Kessel? Wenn Hr. Perkins den mit freier Wärme übersättigten Dampfen so wenig Ausdehnungskraft zuschreibt, als er es in seiner Abhandlung thut, warum beschleunigen Dampfmaschinen bei niedrigem Wasserstande in ihrem Kessel gewöhnlich ihren Gang? Hievon habe ich mich sehr oft selbst überzeugt.

|87|

Philosophical Magazin, N. S. N. S. 126.

|88|

Fast haben die zu Maschinen mit niederm Druke gehörigen Kessel beim Zerspringen noch immer mehr Schaden angerichtet, als die von Hochdrukmaschinen. (Man vergl. die Abhandlung von Perkins über das Zerspringen der Dampfkessel im polyt. Journ. Bd. XXIV. S. 488.)

|89|

Bei dem in der Zukersiederei der Hrn. Constant und Comp. in London zersprungenen Dampfkessel von Gußeisen sind die Wände an manchen Stellen nur 1/4 Zoll dik befunden worden.

|89|

Wie oft mögen solche Risse bei Watt'schen Kesseln wohl Statt gefunden haben, die wegen der Unbedeutenheit ihrer nachtheiligen Wirkungen gar nicht zur Sprache gekommen sind.

|89|

London Journal of arts and sciences. Julius 1824. Polytechn. Journ. Bd. XV. S. 130.

|90|

Die von Taylor und Martineau in London gebauten Hochdrukmaschinenkessel sind alle cylindrisch mit sphärischen Endflächen.

|90|

Marestier memoire sur les bateaux à vapeur des états unies d'Amerique, Planch. VI.

|90|

Philosophical Magazin. Jun. 1827, S. 403–408. Polyt. Journ. Bd. XXIV. S. 295. Bd. XXV. S. 279.

|90|

Man vergl. Gilbert's Annalen der Physik, Jahrg. 1816. 10. St. S. 182 oben. Daselbst ist der Grundsaz aufgestellt, daß an Röhren- und cylindrischen Kesseln unter übrigens gleichen Umständen die Kraft, womit dieselben dem Druke der Dämpfe widerstehen, sich umgekehrt wie die Quadrate der Durchmesser |91| verhalte. Hr. v. Baader, der größte deutsche Eiferer gegen das Hochdrukmaschinenprincip, schlägt in seinem Systeme der fortschaffenden Mechanik Maschinen vor, die durch comprimirte Luft betrieben werden sollen. Er will die Luft in großen gußeisernen Behältern von 4 bis 6 Fuß Durchmesser bis auf 20 Atmosphären comprimiren. Glaubt er etwa, daß so ein Gefäß weniger Gefahr habe, als ein Hochdrukmaschinenkessel? –

|91|

Mercure technologique. Mai 1823, S. 113. Polytechn. Journ. Bd. XI. S. 474.

|93|

In Frankreich werden jezt wieder Platten von solchen leichtflüßigen Metallen sehr empfohlen, wodurch man Oeffnungen im Kessel verschließt. Diese Platten schüzen zugleich vor einer übermäsigen und gefährlichen Ueberhizung der Dämpfe mit freier Wärme, die beim Trokenkochen der Kessel leicht eintritt (siehe Perkins's Abhandlung über das Bersten der Dampfkessel). Ueber die in Frankreich empfohlenen Platten von leichtflüßigen Metallen sehe man nach das Bullet. de la Soc. d'Encour. N. 271. S. 14. Polyt. Journ. Bd. XXIV. S. 303.

|95|

Traité de mecan. indust. Volum. II., der fast ausschließlich von den Dampfmaschinen und seinen Versuchen im Felde der Dampflehre handelt. (Bernouilli's Anfangsgründe der Dampfmaschinenlehre, S. 85.)

|95|

Polyt. Journ. Bd. XV. S. 452.)

|96|

Eine ökonomische Benuzung der bei Hochdrukmaschinen möglicher Weise zu stark in den Schornstein entweichenden Hize wird gewiß durch Erwärmung des Speisewassers erreicht, wenn man dasselbe in einem flachen Gefäße mit großer Bodenfläche über dem von dem Kessel in den Schornstein führenden Zug des Ofens sammelt, ehe es zur Maschine gebracht wird. Diese Erwärmungsmethode des Speisewassers hat einen vorzüglich ökonomischen Werth bei solchen Hochdrukmaschinen, in denen der Dampf nach seiner Wirkung noch zu anderen technischen Zweken benuzt wird, und man seiner zur Erwärmung des Speisewassers nicht entbehren kann.

|97|

Verhandlungen des Vereins zur Beförderung des Gewerbfleißes in Preußen. 3ter Jahrg. S. 100.

|97|

Man vergl. die in Bernoulli's Anfangsgründen der Dampfmaschinenlehre beschriebenen Vorrichtungen von Wakefield, Parker (l. e. S. 125 und 126) Gilbert's Annalen der Physik, II. S. 311. Biblioth. Britann. 1801. Edinburgh phil. Journ. 1822. S. 297, pl. X. Partington's Account of the Steam-Engine, S. 54.

|98|

Bullet. de la Société d'Encourag. p. l'ind. nat. März 1821. Polyt. Journ Bd. VI. S. 146.

|98|

Partington 's account of the Steam. Eng. S. 183.

|100|

Man vergl. Jos. v. Baader's Bemerkungen über die von Hrn. v. Reichenbach angekündigte Verbess. d. Dampfm. S. 18.

|101|

Es muß hier durch 2 dividirt werden, weil bei eingeführter halben Füllung der Dampfverbrauch der halben Länge des Kolbenweges entspricht.

|101|

Acht Atmosphären geben eigentlich 116 Pfund Druk auf den Quadratzoll. Man muß hier aber den Druk einer Atmosphäre abrechnen, weil die Maschine ohne Vacuum arbeitet, den abströmenden Dämpfen also der Druk der Atmosphäre entgegenwirkt.

|102|

Eine mit 2 Atmosphären Dampfdruk und ohne Anwendung des Expansionsprincips arbeitende Hochdrukmaschine von 10 Pferdekräften würde über 900,000 Kubikzolle oder 520 Kubikfuße einfachen Dampf, also beinahe das Doppelte einer Watt'schen Maschine an Feuerung gebrauchen.

|102|

England hat aber keinen James Watt mehr. Seine jezigen Dampfmaschinenbauer sind größtentheils nichts mehr als bloße Empyriker, ja ich möchte sagen Handwerker. Sie bauen ihre Maschinen, vorzüglich die mit niederm Druke, zierlich, dauerhaft und gut, und kennen eine Menge vorteilhafter Handgriffe zu ihrer Verfertigung, besizen auch zum Theil vortreffliche Werkzeuge zum Bau derselben, aber die meisten unter ihnen wissen nicht, warum sie dieselben so bauen und nicht anders. Auf ihrem jezigen Standpunkte muß ihnen vor jeder Neuerung grauen, die ihren alten Schlendrian umzustoßen droht, und so ihre ganze Kunst in ein Nichts verwandelt. Dieserhalb feinden sie auftretende Verbesserer an und bieten alles auf, sie und ihre Sache zu verderben. Dieserhalb bekümmern sie sich nicht darum, wie man in anderen Ländern fortgeht, ihnen zum Theil sogar zuvorthut und voranschreitet, und wollen es nicht wissen; denn ihr Vortheil ist es, bei der wenigsten Anstrengung ihrer intellektuellen und physischen Kräfte fortexistiren zu können. Ihr Stolz macht ihnen aber auch weiß, daß alle andere Nationen ihnen nur nachstümpern, und daß es unmöglich und unter ihrer Würde sey, von ihnen etwas zu lernen. Sie glauben sich nicht übereilen zu dürfen in ihren Fortschritten, da diese zu weit hinter ihnen zurükstehen, um sie je wieder einholen, noch gar übertreffen zu können.

Wenn auch das jezige Deutschland, das leider nur immer im Anstaunen des Ausländischen lebt, und dadurch das Gefühl seiner selbst und das Vertrauen zu seiner eigenen Kraft verliert, die es seit vielen Jahrhunderten zur Wiege der herrlichsten und größten technischen Erfindungen machte, das Gewicht dieser meiner Worte nicht anerkennen sollte, so wird gewiß noch einmal die Zeit kommen, die mich rechtfertigen wird. Die Einwürfe derer deutschen Techniker, die England durchreiseten, gegen diese meine Behauptungen kenne ich, ohne daß sie sie laut werden lassen. Vielleicht möchten sie aber bald vollkommen auf meine Seite treten, wenn sie einmal 2 Jahre hindurch unter den englischen Engineers aller Klassen in solchen Verhältnissen leben würden, in welchen ich mich darunter aufhielt, und mit denselben in Berührung kam. Sie sahen diese Engineers im Vorbeifluge nur gleichsam in den Flitterwochen. Die Frau zeigt sich aber oft ganz anders, als die Braut.

|103|

Eine Beschreibung und Abbildung davon findet sich in Gilbert's Annalen der Physik, Jahrg. 1821, 1stes Stük, S. 49.

|104|

Repertory of Patent Inventions, Aug. 1826. Polytechn. Journ. Bd. XXII. S. 29.

|109|

Polytechn. Journ. Bd. XXVI. S. 37.

|110|

Gilbert's Annalen der Physik, Jahrgang 1824, Stük 2. Seite 227 die Note.

|113|

Man vergleiche dessen traité de mech. industrielle. pag. 345.

|114|

Daß etwas an der Sache sey, scheint mir die allgemein bekannte Erfahrung zu bestätigen, daß man dem Kolben einer Hochdrukmaschine eine sehr große Geschwindigkeit geben kann, ohne den Kraftverlust herbeizuführen, der bei Maschinen mit niederm Druke eintritt, wenn die Geschwindigkeit ihrer Kolben über 200 Fuß per Minute gesteigert wird.

|114|

Soll das Expansionsprincip aber alle seine Vortheile in ihrem gehörigen Umfange erfüllen, so muß man sehr dampfdichte Kolben anwenden.

|115|

Merkwürdig ist es, wie fast alle neuen Erfindungen im Hochdrukmaschinenfach, fast alle englischen Patente der neuern Zeit, nur einzig die Tendenz, die Entwiklungsapparate zu verbessern, aussprechen, und wie wenig Begriffe man im Allgemeinen von einigen der oben angegebenen Vortheile der Hochdrukmaschinen selbst, vorzüglich in England, hat. In diesem Lande ist man überhaupt in dieser Hinsicht weit gegen die Amerikaner und selbst gegen die Franzosen zurük. England hat keinen Oliver Evans aufzuweisen.

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