Titel: Perkins's Verbesserungen an der Dampfmaschine.
Autor: Perkins, Jacob
Fundstelle: 1828, Band 28, Nr. XC. (S. 329–334)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj028/ar028090

XC. Verbesserungen an der Dampfmaschine, worauf Jak. Perkins sich am 22. März ein Patent ertheilen ließ.187)

Aus dem London Journal of Arts. März. 1828. S. 341.

Mit Abbildungen auf Tab. VIII.

Dieses Patent kann als die Vollendung der Verbesserungen, welche Hr. Perkins an der Dampfmaschine anbrachte, betrachtet werden. Es ist nicht unsere Absicht hier zu untersuchen, in wiefern der Patent-Träger seinen großen Versprechungen Genüge geleistet hat; wir werden unsere Meinung hierüber bei einer anderen Gelegenheit äußern; es ist genug, daß diese Maschine vieles Neue sowohl in der Theorie als in der Ausführung besizt, und der einzige sichere Beweis ihrer Vorzüge vor anderen Dampfmaschinen wird der Bericht über ihren Gang seyn.

Bei jeder neuen und wichtigen Erfindung zeigen sich anfangs große Schwierigkeiten, und unter diesen Schwierigkeiten ist gewöhnlich diejenige nicht die kleinste, die durch die Uneinigkeit der Parteien entsteht, welche am meisten dabei interessirt sind. Dieß war vorzüglich bei den gegenwärtigen Verbesserungen der Fall; denn, obschon das Publicum mit allem Fuge die Täuschung seiner Erwartungen irgend einem Fehler in der Theorie, auf welcher diese Verbesserungen beruhen, zuschreibt, so sind wir doch von Seite des Patent-Trägers versichert, daß kein solches Hinderniß Statt hatte, und daß die Ursache, welche die Vollendung seiner Verbesserungen verspätete, bloß in Privat-Verhältnissen gelegen war, die durchaus nichts mit dem wissenschaftlichen Baue dieser Maschine zu schaffen hatten.

Die gegenwärtigen Verbesserungen beziehen sich, wie der Patent-Träger in seiner Erklärung sagt: 1) „Auf den Kessel oder auf den Dampferzeuger, damit die Dichtigkeit des Dampfes nach der Temperatur desselben regulirt werden kann, weßwegen der Dampf hier auch vollkommener Dampf heißt. 2) Auf den Stämpel und Cylinder, damit an der Auszugs-Seite des ersteren ein hinlänglich vollkommener leerer Raum, ohne Luftpumpe und ohne die gewöhnliche Menge von Verdichtungs-Wasser, entsteht. 3) In Hinsicht auf |330| die lezte Verbesserung, damit der Dampf als Dampf von hohem Druke auf einen zweiten Stämpel in einem zweiten Cylinder auch dann noch benüzt werden kann, nachdem er auf einen ersten Cylinder bereits gewirkt hat, auf welchem er nicht mehr zurükwirken darf.“

In Hinsicht auf die erste Verbesserung hat der Patent-Träger durch Versuche gefunden, daß, wenn man Dampf durch Erhizung des Wassers in Röhren erzeugt, deren Theile alle dem Feuer ausgesezt sind, der Dampf mehr oder minder mit Wärmestoff überladen wird, so daß er öfters für die Kraft, die er äußert, eine weit höhere Temperatur zeigt, als er nicht haben würde, wenn er die gehörige Menge von Wasser besäße; daß also auf diese Weise sehr viel Wärmestoff mit dem Dampfe verloren geht, ohne daß man dadurch verhältnißmäßig an Kraft gewänne, sondern vielmehr noch die Theile der Maschine durch Ueberhizung derselben verdirbt. Um nun den wichtigen Zwek zu erreichen, dem Dampfe immer die gehörige Menge Wassers zu sichern, ist ein starkes, metallenes, cylindrisches Gefäß (die Dampfkammer) in einem nicht leitenden Materiale so angebracht, daß kein Theil derselben mit dem Feuer in Berührung steht. In diesem Gefäße wird nun immer mehr oder weniger Wasser gehalten, und auf dem Boden dieser Dampfkammer eine Dampfröhre angebracht, die unmittelbar mit der lezten Röhre des Dampferzeugers in Verbindung steht. Diese Dampfröhre tritt an einer Seite ein, und läuft auf den Boden der Dampfkammer horizontal, bis sie mit der anderen Seite ganz, oder beinahe in Berührung kommt. Die untere Seite des Theiles dieser Röhre, der in der Dampfkammer liegt, ist mit einer hinlänglichen Menge von Löchern versehen, um den überladenen Dampf unten durch dieselben ausfahren zu lassen, wo er dann an dem Boden der Dampfkammer aufstößt, durch seine Leichtigkeit in dem Wasser in die Höhe steigt, und während dieses Aufsteigens die gehörige Menge Wassers mitnimmt, die zur Bildung des vollkommenen Dampfes, oder des Dampfes von gehöriger Dichtigkeit in Bezug auf seine Temperatur, so nothwendig ist.

Um der Dampfkammer eine hinlängliche Menge Nachfüllungs-Wassers zu sichern, ist eine kleine Röhre mit der Röhre der Speisepumpe am Boden der Dampfkammer, oder mit der dahin leitenden Dampfröhre verbunden, und, um zu hindern, daß nicht zu viel Wasser zufließt, ist ein Regulir-Hahn an dieser Röhre angebracht. Auf diese Weise wird durch Ueberladung des Dampfes und durch die spätere Durchführung desselben durch das Wasser, welches zu diesem Ende in die Dampfkammer getrieben wird, sehr viel erspart.

Fig. 7. zeigt einen Durchschnitt des erzeugenden Ofens, a. Fig. 8. zeigt denselben von der Seite, b, b, b, sind die erzeugenden |331| Röhren, welche Wasser enthalten, dessen Ausdehnung in Dampf durch eine Drukklappe gehindert wird, die zu diesem Ende hinlänglich beschwert wird, c, ist diese Drukklappe. Die Röhren, d, sind auf eine ähnliche Weise gebildet, wie die oberen, und heißen Aufnahms-Röhren, weil das Wasser in sie von der Dampfkammer her hereinfährt, und während des Durchganges durch dieselben nicht bloß eine hinlängliche Menge Wärmestoffes aufnimmt, um dasselbe in Dampf zu verwandeln, sondern es auch damit zu überladen; wodurch das Wasser, das unmittelbar aus der Drukpumpe auf den Boden der Dampfkammer eingesprizt wird, auch in Dampf verwandelt wird, und zwar in sogenannten vollkommenen Dampf. Die Dampfkammer, e, muß beinahe halbvoll Wasser seyn, und mittelst der Röhre, f, mit den Röhren, d, in Verbindung stehen. g, ist die Dampfröhre. h, die Entweichungs-Klappe. i, i, i, der niedersteigende Zug. k, eine Klappe, um eine mehr unmittelbare Verbindung mit dem Schornsteine herzustellen, um das Brennmaterial schneller zu entzünden, wenn der Ofen geheizt wird. I, ist eine Klappe, um Luft in den Schornstein zu lassen, und dadurch die zum Verbrennen nöthige Menge derselben zu reguliren. m, die Aschengrube, n, die Einsprizungs-Pumpe. o, die Einsprizungs-Röhre. p, die Cisterne für das heiße Wasser. q, die Röhre, die das Wasser von derselben in die Einsprizungs-Pumpe führt. r, der Schornstein. s, s, die Klappen und Schrauben, die die Röhren unter einander verbinden, so daß sie einen ununterbrochenen Canal bilden. t, t, die Einsprizungs-Röhre, die unmittelbar aus der Einsprizungs-Pumpe in die Dampfkammer führt, ohne durch die Dampferzeuger zu laufen. v, Sperrhahn, um die Menge Wassers zu reguliren, die in die Dampfkammer getrieben wird, um in der selben in Dampf verwandelt zu werden.

Die Röhren des Dampferzeugers können vierekig, rund oder vielseitig seyn; die Form ist gleichgültig.

Fig. 9 und 10. bezieht sich lediglich auf die zweite Verbesserung, und zeigt, wie der leere Raum auf der Auszugs-Seite erzeugt wird. Fig. 9. zeigt einen Durchschnitt des Cylinders, Stämpels und Verdichters. Fig. 10. einen Aufriß der ganzen Maschine. Am Boden des Cylinders sieht man die durchgebohrten Löcher; durch welche der Dampf entweicht, wenn der Stämpel tief genug hinabgestiegen ist, um demselben den Austritt zu gestatten. Hr. Perkins nennt diese Maschine einschlägige Sicherheits-Dampfmaschine mit hohem Druke (single stroke high pressure safety engine). a, ist der Cylinder. b, der biegsame metallene Stämpel mit elastischer Fassung. c, der Verdichter, d, der Behälter für den unverdichteten Dampf. e, e, die Klappe, um den wirkenden Dampf von dem zu |332| verdichtenden Dampfe abzusperren. f, die Einführungs-Klappe. g, die Drossel-Klappe. h, h, die Dampfröhre. i, i, daß Gestell, welches den Cylinder trägt. k, k, die Stämpelstange. l, l, die parallelen Leiter. m, die Einsprizungs-Röhre. n, der Hebel zum Oeffnen und Schließen der Injections-Röhre mittelst des Sperrhahnes. o, der Hebel zum Oeffnen der Einführungs-Klappe. p, die Pumpenstange. q, das Flugrad. r, die Oeffnung zum Ablassen des unverdichteten Dampfes. s, die Röhre, welche den verdichteten Dampf und das erhizte Wasser in die Pump-Cisterne leitet. t, t, t, durchgebohrte Oeffnungen rings um das untere Ende des Cylinders, wo der Stämpel am Ende seines Stoßes ankommt, und auf dem Ruhepuncte oder sogenannten todten Puncte dem Dampfe Zeit genug läßt, um größten Theils in den Verdichter, c, hinauszufahren, in den Behälter, d, und von da durch die Oeffnung, r, die in den Schornstein führt, wo er auf den atmosphärischen Druk reducirt wird, bei welchem die Klappen des leeren Raumes, u, sich schließen können.

In dem Augenblike, wo dieses geschieht, führt die Einsprizungs-Röhre, m, ihren Strahl Wasser in den Verdichter, e, welcher ungefähr ein Achtel oder ein Sechstel des Dampfes enthält, der in dem Cylinder gebraucht wurde. Dieser Strahl fällt auf die Klappen, e, e, zugleich mit dem Wasser des verdichteten Dampfes. Der Stämpel steigt nun durch die Triebkraft des Flugrades in die Höhe, und bei der nächsten Dampfentladung wird sowohl das Wasser als die Luft in den Behälter, d, getrieben, und steigt durch die Röhre, s, hinab in die Cisterne der Speisepumpe, aus welcher das erhizte Wasser in den Generator getrieben wird. Sollte irgend ein Dampf in dem Cylinder unverdichtet zurük bleiben, nachdem der Stämpel bei seinem Aufsteigen vor den Löchern vorüber ist, so findet er seinen Ausweg durch die Klappe, v, welche sich dadurch öffnet, daß ihre Spindel in Berührung mit dem oberen Theile des Cylinders kommt, und es hat vollkommene Verdichtung Statt, ehe wieder neuer Dampf zugelassen wird, wodurch also aller Widerstand auf der Auszugs-Seite des Stämpels beseitigt ist. w, ist ein Hebel zur Regulirung der Drosselklappe.

Fig. 11 und 12. beziehen sich auf die dritte Verbesserung: Anwendung derselben Grundsäze bei Benüzung des Dampfes mit hohem Druke auf einen zweiten Stämpel. Fig. 11. stellt eine Maschine mit zwei einschlägigen Cylindern von verschiedener Größe vor. Der Zwek der Verbindung dieser beiden Cylinder ist, von der Eigenschaft des Dampfes, sich auszudehnen, allen möglichen Vortheil zu ziehen, und dadurch eine große Ersparung an Feuer-Material zu bewirken, vorzüglich, wenn mit Dampf von sehr hohem Druke gearbeitet wird.

|333|

a, ist der große, b, der kleine Cylinder. c, die große Klappe. d, der kleine Stämpel. e, e, sind die Stämpelstangen. f, ist die Kurbel-Achse. g, das Flugrad. h, h, die Leitungsräder, die in den Leitern, i, i, auf und nieder arbeiten, und die parallele verticale Bewegung der Stämpel erzeugen. k, die Drosselklappe. l, die Einführungs-Klappe. m, die Durchgangs-Communication zwischen dem großen und kleinen Cylinder. n, die Dampfröhre. o, der Hebel zur Oeffnung der Einführungs-Klappe, die mit der Einsprizungs-Pumpe in Verbindung steht. Durch das Niederdrüken des Hebelarmes, o, wird die Einführungs-Oeffnung geöffnet.

p, p, ist eine Reihe von Oeffnungen, durch welche der Dampf fährt, zuerst aus dem kleinen Cylinder in den großen, und zulezt aus dem großen Cylinder in den Verdichter, nachdem er alle seine Grade von Ausdehnung durchlief; die Verdichtung geschieht, wie oben.

Der große Cylinder faßt acht Mahl so viel als der kleine, und beide werden von derselben Kurbel getrieben. Der Dampf wird zuerst durch eine sehr kleine Einführungs-Klappe herbeigeführt, und zwar an dem unteren Ende des kleineren Cylinders, und mit einem Druke von z.B. 100 oder mehr Atmosphären; und wenn der kleine Stämpel in die Höhe gestiegen ist, z.B. um ein Achtel seines Zuges, so wird die Einführungs-Klappe geschlossen, und jede weitere Verbindung unterbrochen, bis der große Stämpel seinen Stoß nach abwärts vollendet hat. Wenn der kleine Stämpel seinen Stoß vollendet hat, und in den erweiterten Theil, p, getreten ist, der sich oben an dem Cylinder befindet, stürzt der Dampf, der sich auf 10 oder mehr Atmosphären ausgedehnt hat, durch die Verbindungs-Röhre, die immer offen ist, von dem kleinen Cylinder in den großen, und dieser Dampf wirkt im Anfange des Stoßes des großen Cylinders nach abwärts mit ungefähr einem Achtel der Kraft, mit welcher er im Anfange des Stoßes auf den kleinen Stämpel wirkt; da er aber hier auf einen Stämpel wirkt, dessen Fläche 8 Mahl so groß ist, als die des kleineren, so wird die Kraft dieselbe seyn.

Man sieht hieraus, daß auf keinen der beiden Stämpel eine Rükwirkung Statt haben kann. Wenn der kleine Stämpel hinaufsteigt, und in der Maschine arbeitet, so bewegt der große sich in derselben Richtung: da aber die Stämpelklappe, x, durch die Spindel geöffnet wird, die mit dem Boden des Cylinders in Berührung kommt, so wird, wenn irgend ein Dampf unverdichtet zurükbleiben sollte, der Druk auf beide Stämpel gleich seyn; und wenn der große Stämpel niedersteigt, und seine Arbeit verrichtet, wird der kleine Stämpel auch niedersteigen; da aber seine Klappe, x, dann offen ist, |334| wird der Druk des Dampfes auf beiden Seiten des Stämpels gleichsam gleich seyn.

Damit der Dampf nicht ehe auf den großen Stämpel wirkt, bevor dieser nicht seinen Ruhepunct (todten Punct) erreicht hat, so ist es bei lezterem so eingerichtet, daß er seinen Stoß bereits vollendet hat, wenn der kleinere erst neunzehn Zwanzigstel seines Stoßes vollbracht hat, zu welcher Zeit die Communication zwischen den beiden Cylindern dadurch eröffnet wird, daß der kleinere Stämpel in den erweiterten Raum, p, eintritt, wo sich die bereits erwähnten Oeffnungen befinden. Da der größere Stämpel von seiner Seite seinen Lauf früher vollendet hat, als der kleinere, so fängt die Verdichtung an einzutreten, ehe der kleine Stämpel seinen todten Punct erreicht hat, folglich ehe die Einführungs-Klappe geöffnet ist.

Der leere Raum wird am Boden des großen Cylinders eben so erzeugt, wie an einschlägigen Maschinen. Diese doppelschlägigen Maschinen haben, wie man sieht, keine Ausführungs-Klappe nöthig an keinem Cylinder, und bloß eine kleine Einführungs-Klappe an dem kleinen Cylinder. Fig. 12. ist der Grundriß oder die Durchschnittsfläche des unteren Theiles des großen Cylinders, wo die Oeffnungen zur Entweichung des Dampfes nach dem Verdichter angezeigt sind.

Wir haben über dieß Patent bereits Alles mitgetheilt, was die englischen Journale hierüber bekannt machten. Keine Angabe war vollständig. Auch die gegenwärtige ist es nicht. Sie liefert indessen andere Zeichnungen, und stellt die Sache von einer anderen Seite dar. A. d. Ueb.

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


Feedback

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