Titel: Alban's Darstellung der Grundsäze meines neuen Dampfentwikelungsprincipes.
Autor: Alban, Ernst
Fundstelle: 1828, Band 28, Nr. XCII. (S. 337–384)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj028/ar028092

XCII. Darstellung der Grundsäze meines neuen Dampfentwikelungsprincipes für Dämpfe von hoher Pressung und ihrer Benuzung als bewegende Kraft. Von Dr. Ernst Alban.

Je mehr Theorie und Erfahrung die Vortheile der Anwendung hochdrükender Dämpfe auf Dampfmaschinen zu bestätigen scheinen,188) um so wünschenswerther ist es, eine Hochdrukmaschine zu besizen, worin nicht allein alle Vortheile bei Entwikelung und Anwendung dieser Dämpfe so vollkommen als möglich erreicht, sondern auch Dämpfe von sehr hoher Spannung und Temperatur ohne irgend eine Gefahr erzeugt und benuzt werden können. Und kann eine solche Maschine in ihrer Construction einfach und dauerhaft dargestellt und zugleich ohne große Umstände und Kosten im Gange erhalten werden, so daß sie bei ihrer Anwendung alle Bequemlichkeiten in sich schließt, die die alten Maschinen gewähren, so ist eine große und wichtige Aufgabe gelöset, deren Folgen für die Zukunft vielleicht nicht zu berechnen sind.

Viele Physiker und Mechaniker haben sich dahin erklärt, daß die Ausführung einer solchen Maschine mit unübersteiglichen Hindernissen verbunden sey, und manche zum Theile sogar eine unbezwingliche Abneigung auf das Hochdrukmaschinenprincip geworfen.189) Es |338| ist bisher aber schon vieles ausgerichtet worden, und große, unüberwindlich scheinende Hindernisse sind in der Welt durch Kenntnisse, Muth, Vertrauen und Standhaftigkeit besiegt worden, deren Ueberwindung theoretisch und praktisch nicht zu berechnen war, und deren Besieger sich zuerst nicht selten den Namen eines Projectenmachers, der über Chimären brütet, erwarb.190) Der Mensch, den die Vorsehung mit so unendlich vielen Gaben ausgerüstet, sollte nie den Muth zu früh aufgeben, da, wo es sich um Beförderung einer großen und wichtigen Angelegenheit handelt, und um so weniger den seiner Brüder verdammen und anfeinden, der den Muth hat, seine Kräfte daran zu versuchen.

Möge man mich schonend beurtheilen, wenn ich mich an ein Unternehmen wagte, was so große Kräfte von Seiten desjenigen fordert, der sich daran gibt, und mir das nicht zur übermäßigen Ueberschäzung meiner Fähigkeiten anrechnen, was bloß ein innerer Trieb und eine Vorliebe für ein wichtiges Princip bei mir ist. War ich bisher, in dem Zeitraume von 3 bis 4 Jahren, auch noch nicht so glüklich, den besten und kürzesten Weg zum Ziele zu entdeken, so habe ich hoffentlich in diesem Zeitraume schon manches geleistet, was die Zufriedenheit der Kenner verdienen dürfte; wenigstens meine ich in der vorliegenden Darstellung meiner Bemühungen nicht unzubeachtende Beweise geliefert zu haben, daß die Ausführung einer Hochdrukmaschine in dem obigen Sinne nicht so sehr mehr zu den frommen Wünschen gehöre, als man zum Theile bisher glaubte. Einen Theil der größten Schwierigkeiten bin ich so glüklich gewesen, auf eine Weise zu beseitigen, die gewiß allen Erwartungen und Forderungen entspricht, und so ich noch ein Weilchen zu leben habe, wird mein Eifer für die Sache gewiß noch manches Hinderniß besiegen, an dem bisher meine Kräfte scheiterten. Nur an Versuchen darf es nicht fehlen, denn je mehr Versuche, desto mehr Fortschritte. Wenn auch so mancher derselben fehlschlägt, so gibt er so nicht selten Gelegenheit zu bessern Ansichten über eine Sache, und diese führen wieder zu zwekmäßigern Maßregeln. Hinter dem Studiertische kann wohl eine Erfindung gebohren, aber nicht ausgebildet werden. Die Menge der fehlgeschlagenen Versuche ist kein Beweis für die Unmöglichkeit der Ausführbarkeit eines Unternehmens, wenn sie gleich immer die Schwierigkeit desselben beurkundet. Man beurtheile nicht immer eine Sache nach dem anfänglichen Erfolge; denn dann wird mancher Erfinder vor der Zeit verkannt. Dieß ist aber der gefährlichste Umstand für einen Künstler, der in seinen Bemühungen nicht allein durch |339| Lust und Liebe geleitet wird, sondern auch in der Anerkennung seiner Verdienste seinen größten Lohn zu finden hofft.

Die Vortheile, die ich bei meinen Verbesserungen des Hochdrukmaschinenprincipes beabsichtigte, und deren Erreichung ich mir vorzüglich zur Aufgabe machte, betrafen folgende 6 Puncte.

1) Ich wollte die Dampfmaschinen einfacher, sowohl in Hinsicht ihrer Construction als Behandlung darstellen;.

2) Ich wollte sie auf einen kleinen Raum beschränken;

3) Ihr Gewicht vermindern;

4) Ihre bisherige Kostspieligkeit in Anschaffung und Erhaltung sehr zu verringern suchen;

5) Die bei ihrer Anwendung obwaltende Gefahr heben, und endlich

6) die zum Betriebe derselben nöthige Feuerung bis auf ein Minimum bringen.

Man wird nicht in Abrede stellen, daß eine treue Erfüllung dieser 6 Puncte ein großes Feld von Schwierigkeiten darbiethet, und wirklich im ersten Augenblike unmöglich scheinen möchte, wenn man einen Blik auf die bisherigen Dampfmaschinen wirft, und erwägt, wie weit alle noch von diesem Ziele entfernt sind. Manche dieser Puncte scheinen sich auch bei ihrer Ausführung gerade entgegen zu stehen, so daß nicht selten die Erfüllung des einen die der übrigen mehr oder weniger verhindert, daher eine nicht unbedeutende Umsicht und eine nicht ganz geringe Gewandheit bei der Verbesserung dieser nüzlichen Maschinen erfordert wird, und Eifer und Ausdauer zur Erreichung eines erfreulichen Zieles nicht fehlen dürfen.

Und doch ist die Erfüllung aller 6 Puncte stets das Ziel, was der wahre Verbesserer im Auge behalten muß. Einseitigkeit führt hier zu den größten Irrthümern und zu den verderblichsten Mißgriffen. Die Geschichte der Dampfmaschinen gibt hiervon die merkwürdigsten Beweise. Während die meisten Verbesserer nur die Verminderung der Feuerung vor Augen hatten, wurden die Dampfmaschinen zu den künstlichsten, zusammengeseztesten, colossalsten und theuersten Maschinen unserer Zeit. Diese Leute bedachten nicht, daß durch die Vergrößerung des Anlagekapitals, vorzüglich bei kleineren Maschinen, oft mehr Kosten verschwendet werden, als durch eine noch einmahl so starke Feuerung geschehen wäre.191) Zum Theile sind aber auch durch zu hastige Verfolgung dieses Zieles neue Bedürfnisse |340| für die Maschine herbeigeführt, deren Bestreitung den Nachtheil einer etwas größern Feuerung bei weitem überwiegt.192)

Daß die Hochdrukmaschinen dem erwünschten Ziele am nächsten stehen, ist nach meiner vorausgeschikten Beleuchtung ihrer Vortheile wohl keinem Zweifel unterworfen; und da, wie ich dort erwiesen, diese Vortheile wachsen, in je größerer Spannung die Dämpfe in diesen Maschinen entwikelt und verwandt werden, so mußte es meine erste Sorge seyn, diese Dämpfe sowohl mit Bequemlichkeit, mit Ersparung an Apparaten und Raum, so wie mit Verbannung aller möglichen Gefahr zu entwikeln, als auch in der Maschine in dem Grade der Spannung wirken zu lassen, als es die erhöhte Temperatur sehr hochdrükender Dämpfe nur irgend gestattet. Ich verband mit diesen Verbesserungen eine möglichst ausgedehnte Anwendung des Expansionsprincips, suchte die Dampfdichtheit sowohl der unbeweglichen als beweglichen Theile der Maschine durch so viel möglich einfache, und mit wenigen Kenntnissen und Aufmerksamkeit in Ordnung zu erhaltende Mittel vollkommen zu machen, suchte alle bisherigen Hindernisse des Ein- und Ausströmens der Dämpfe in die arbeitenden Cylinder so viel möglich wegzuräumen, und die zu diesem Zweke dienenden Steurungsapparate in eine Verfassung zu bringen, bei welcher sie selbst in der großen Hize sehr hochdrükender Dämpfe ihren Dienst ohne großen Kraftaufwand und dadurch entfahrende Erschütterung und Zerstörung193) der Maschine sicher, genau und andauernd gut verrichten, half allem Dampfverluste bei der Kolbenbewegung in der Steurung und in der Maschine selbst ab, und verwarf endlich alle bisher üblichen und colossalen Apparate, die theils die Masse der zu bewegenden Theile, theils die Reibung und die Erschütterung der Maschine auf eine schädliche Weise vermehren.

Bei der Ausführung einer Entwikelung und Anwendung sehr hochdrükender Dämpfe lag aber die größte Schwierigkeit in der Entfernung der Gefahr. Diese war um so schwieriger, als ich sie durch die möglichste Steigerung des Druks der Dämpfe auf den höchsten Gipfel |341| hob. Daher mußte ich zu außerordentlichen und bisher noch ungewöhnlichen Mitteln meine Zuflucht nehmen. Die Grundsäze, von welchen ich dabei ausging, waren in Kurzem folgende:

1) Ich wollte dem eigentlichen Entwikelungsapparate einen so kleinen Umfang und eine so geringe Ausdehnung als möglich geben, auch seine Form so einrichten, daß er der Gewalt sehr hochdrükender Dämpfe auf das vollkommenste Widerstand zu leisten im Stande sey. Bei der Röhrenform der Hochdrukmaschinenkessel war nach bekannten Erfahrungen und selbst der Theorie nach die größte Sicherheit zu erwarten. Kleiner Umfang und geringe Ausdehnung des Apparates vertrugen sich aber nicht mit der nöthigen Feuerberührungsfläche, die nach der Größe einer bezwekten Dampfentwikelung immer ihre bestimmte Ausdehnung haben muß, wenn der Apparat wirklich etwas leisten, und kein Spielwerk seyn soll.194) |342| Um diese nöthige Ausdehnung zu gewinnen, mußte ich bei Röhrenentwiklern eine sehr große Menge enger Röhren anwenden, die ihrer |343| Länge und der vielen nöthigen Zusammensezungen wegen viel Raum und Kostenaufwand erforderten, aus welchen das Wasser bald |344| heraussprudelt195), und die dann, wenigstens stellenweise, leicht troken kochen, und schnell durch das Feuer zerstört werden, wenn nicht gehörig Wasser nachströmt. Hr. Perkins hat dieß bei seinem zweiten Generator, der aus geschmiedet eisernen Röhren construirt war, wirklich erfahren. Die einzelnen Röhren der leztern Rüksicht halber mit großen Behältern, wie die meisten Erfinder von Röhrenkesseln gethan196), in Verbindung sezen, woraus sie stets hinreichend Wasser empfangen, hieße aber wieder den Vortheil eines geringen Durchmessers der Generatoren aufgeben, und die Gefahr, der man durch Anordnung der engen Röhren aus dem Wege gehen wollte, wieder auf die bisherige Höhe heben. Und endlich, wie wollte man eine so ausgedehnte Röhrenleitung von den erdigten und salzigten Concrementen säubern, die jedes Wasser absezt, und welchen Zeitverlust, welche Gefahr für die Beschädigung der Röhren würde die Reinigung davon nicht herbeiführen. Selbst die Anwendung von Säuren (siehe polyt. Journal Bd. XXII. S. 473.) würde hier um so mehr Hindernisse finden, je complicirter der Apparat ist. Wie schwierig die Aufstellung eines allen Forderungen genügenden Röhrenkessels sey, beweist die Geschichte der Hochdrukmaschinen-Verbesserung dadurch, daß sie noch bis hieher keinen solchen aufzuweisen hat, obgleich hunderte ihren Erfindungsgeist und ihre Kenntnisse daran prüften.197)

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Nach genauer Beherzigung dieser Umstände wurde es mir klar, daß ich bei der Wahl eines zwekmäßigen Röhrenentwiklers nur dann mit Glük verfahren würde, wenn ich ein Mittel entdekte, die Wirksamkeit seiner verdampfenden Oberfläche in dem Maße zu erhöhen, daß sie das 5– oder 6fache als bisher, und andauernd zu leisten im Stande sey, und hier verfiel ich auf jenes einfache Princip, welches in meinem Dampfentwikelungs-Apparate ausgeführt erscheint. Ich verband nämlich durch einen guten Wärmeleiter die zur Verdampfung bestimmte Oberfläche meines Generators mit einer ausgedehnten, der Wirkung des Feuers ausgesezten, die vermöge ihrer Ausdehnung im Stande war, das gehörige Maß von Hize aufzunehmen. Ueber die Wahl eines solchen wärmeleitenden Medii war ich geraume Zeit nicht mit mir einig. Anfangs machte ich Versuche mit Oehl, aber ohne den auffallenden Erfolg, den mir ein noch in Rostock im Jahre 1822 angestelltes Experiment mit einer leichtflüßigen Metallmischung gab. Das Oehl war ein zu schlechter Wärmeleiter, und seine Anwendung schloß eine nicht unbedeutende Gefahr der Entzündung bei zu starker Erhizung in sich, wobei zugleich durch seine dabei Statt findende Verdampfung ein öfterer großer Verlust desselben zu erwarten war. Bei dem Versuche mit der leichtflüßigen Metallmischung erfuhr ich, daß ich durch dieselbe bei einer Erhizung auf ohngefähr 600° Fahrenh. die Wirksamkeit eines kleinen Entwiklers in dem Maße erhöhen konnte, daß er mir 3 bis 4 Mahl so viel Wasser verdampfte, als wenn ich ihn der Hize einer Schmiedeesse mit Gebläsefeuer aussezte. Ferner zeigten mir wiederholte Versuche, daß diese Steigerung seiner Verdampfungsfähigkeit in einem gewissen Verhältnisse stünde zu der Feuerberührungsfläche, wodurch die leichtflüßige Metallmischung in dem sie enthaltenden Gefäße mit der Hize des Feuers in Contakt kam, und zwar so, daß diese Steigerung in Hinsicht ihrer Resultate noch diejenige Wirkung überstieg, die ich erhalten hätte, wenn ich das im Entwikler verdampfte Wasser mit der Feuerberührungsfläche selbst in der Art, wie es in gewöhnlichen Kesseln geschieht, in Berührung gebracht hätte. Das plus in der Verdampfung des Wassers konnte ich keinem andern Umstande, als der vortrefflichen Wärmeleitungs-Fähigkeit der leichtflüßigen Metallmischung, welche ungefähr aus 7 Theilen Blei, und einem Theile Zinn bestand, zuschreiben. Sie verschlukte die Hize begieriger, als Wasser, welches ein schlechter Wärmeleiter ist. Ich |346| schmolz in diesem Apparate 150 Pfund von dieser Metallmischung mit einem Pfunde schlechter Steinkohlen in Zeit von einer halben Stunde, und die Absorbtion der Hize war so vollkommen, daß die blecherne Röhre, die von dem Ofen in den Schornstein leitete, nur eine unbedeutende Hize annahm. Ich bediente mich indessen, um dem Feuer in einem so kleinen Ofen gehörig Luft zuzuführen, eines kleinen Gebläses. Das Metallgefäß hatte ohngefähr eine Feuerberührungsfläche von 2 Quadratfuß Hamburger Maßes, der eigentliche Entwikler ohngefähr 70 Quadratzoll Verdampfungsfläche, und war im Stande ausdauernd in jeder Minute 6–8 Kubikzoll kalten Wassers in Dampf von 45 Atmosphären Druk zu verwandeln.

Es war mir nun einleuchtend, daß ein Röhrenentwikler in einer solchen Metallmischung aufgestellt, einen ganz andern Apparat abgeben würde, als im gewöhnlichen Feuer; denn a) das Ueberkochen des Wassers konnte ich dadurch bedeutend vermindern, daß ich sehr hohen Druk in demselben anwenden durfte. Die in den Röhren entwikelten Dampfblasen, als die Ursache des Uebersprudelns des Wassers hatten dann bei einem Druke von 45 bis 50 Atmosphären auch nur den 45 bis 50sten Theil des Volumens derjenigen Blasen, die Dampf von atmosphärischem Druke enthalten, trieben also in den Röhren keine so große Quantität von Wasser vor sich her, und zu denselben heraus.

b) Das öftere in kleinen Röhren nicht zu vermeidende Trokenkochen in manchen Theilen derselben brachte nun keinen Nachtheil, da die leichtflüßige Metallmischung die zu starke örtliche Einwirkung des Feuers auf diese Stellen der Röhren so gut wie aufhob, indem sie als guter und in einem flüßigen Zustande sich befindender Wärmeleiter die Hize, wie ich weiter unten zeigen werde, gleichmäßig in allen ihren Schichten vertheilt, wenn sie einmahl in Fluß ist, also ein über alle Theile der Röhren möglichst gleichmäßig verbreitetes Bad bildet.198)

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c) Es war nun die gewöhnliche ungleiche Wirkung der Flamme auf ein Röhrensystem aufgehoben. Sowohl die obere als untere Fläche der Röhren wurde gleichmäßig durch die Metallmischung erhizt. Ich konnte also hier erwarten, daß in meinem Entwikler auch eine mehr |348| gleiche und kräftige Dampfentwikelung an dem ganzen Umfange der Röhren Statt finden würde, während die Unvollständigkeit in der Wasserberührung derselben keine Nachtheile für ihre Struktur mit sich brachte, sie auch nicht, wie bei gewöhnlichen Röhrenentwiklern durch |349| den ungleichen Angriff der Flamme leicht gebogen, und theilweise und im Ganzen schneller zerstört würden. Es war bei einer solchen zwekmäßigen und die bisherigen Nachtheile vermeidenden Erhizung meiner Röhren daher endlich

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d) ohne Gefahr das vortreffliche Einsprizungsprincip, wodurch ich die Dampfentwikelung in einem Entwikler vollkommen in meine Gewalt zu bringen vermag, einzuführen.

Da ich die Feuerberührungsfläche der das leichtflüßige Metall haltenden Gefäße, die ich schlechtweg immer die Metallgefäße nennen werde, durch künstliche Formen bedeutend vergrößern, und sehr leicht in das Verhältniß von 6 zu 1 zu der Verdampfungsfläche der Röhren sezen kann, ohne alle die Unannehmlichkeiten fürchten zu dürfen, die eine künstliche Vergrößerung dieser Fläche an den gewöhnlichen Kesseln bringt, und wozu ich vorzüglich das Ueberwallen rechne, so war einzusehen, daß ich bei der Annahme eines solchen Hizemittheilungsprincips große Vortheile an Einfachheit und Raumersparung des Apparates gewinnen würde; ohne alle die Nachtheile zu erfahren, die ein gewöhnlicher Röhrenapparat unfehlbar bringt, und die deßhalb seine Anwendung so schwierig und in vielen Fällen unmöglich machen.

2) So sehr viel Einfluß der geringe Umfang und eine beschränkte Ausdehnung für einen Entwikelungsapparat sehr hochdrükender Dämpfe hat, so sehr war ich zugleich besorgt, die Entwikelüngsröhren von einem Materiale verfertigen zu lassen, das mit gehöriger Festigkeit einen hohen Grad von Zähheit verbindet. Ich versuchte in dieser Hinsicht zuerst Röhren von Kupfer; die Bemerkung indessen, daß das Zinn der leichtflüßigen Metallmischung das Kupfer auflöset und zerstört, zwang mich, zu geschmiedet eisernen meine Zuflucht zu nehmen, die auch bisher allen Erwartungen entsprechen. Proben, die ich mit solchen Röhren anstellte, überzeugten mich, daß sie bei einem äußern Durchmesser von 2 Zoll und 1/4 Zoll Metallstärke mehr als einen Druk von 500 Atmosphären aushalten können, der den gesezlichen, in meinem Entwikelungs-Apparate angewandten, um das Zehnfache übertrifft, also die Sicherheit bei ihrer eigentlichen Anwendung verbürgt, vorzüglich wenn

3) Meine Vorsicht bei der Anwendung der leichtflüßigen Metallmischung darauf rechnete, daß die Struktur dieser Röhren durch Einwirkung der Metallmischung in keiner Hinsicht nachtheilig verändert oder zerstört wird, in dem Falle, daß kein übermäßiger Hizegrad im Apparate die Metallmischung roth oder gar weißglühend macht. Im. leztern Zustande geht nämlich das Zinn auch mit dem Eisen eine Verbindung ein, die dieses bald zerstört. Dieser große Hizegrad ist aber auf eine sehr sichere Weise bei Anwendung meines Hizeregulators abzuhalten. Während des Ganges der Maschine ist ein solcher schon an sich nicht recht möglich, und während des temporären oder längern Stillstandes derselben, selbst ohne Hizeregulator, bei einiger Aufmerksamkeit |351| des Heizers leicht zu verhüten, wenn zur rechten Zeit das Feuer gedämpft wird.

Die längere Erhaltung der Entwikelungsröhren, also desjenigen Organes, von welchem die Gefahr möglicher Weist ausgehen kann, ist einer der vorzüglichsten Vortheile meines Entwikelungsapparates in Rüksicht seiner Gefahrlosigkeit, und dieser Vortheil um so mehr beachtenswerth, als derselbe noch an keinem der bisherigen Dampfkessel verwirklicht erscheint. Dieserhalb kann man auch von lezteren behaupten, daß sie nur auf eine bestimmte Zeit sicher genannt werden können. Bei Anwendung von Apparaten zur Entwikelung sehr hochdrükender Dampfe, in welchen die Hize einen sehr hohen Grad erreicht, würde bei der Heizung auf dem gewöhnlichen Wege dieser Umstand noch mehr Gewicht dadurch gewinnen, daß die Metalle, woraus sie construirt werden können, durch die größere Hize mehr leiden, und schneller zerstört werden. Obgleich solche Apparate vor dem Gebrauche immer einer sehr starken Probe ausgesezt werden, so können sie doch bald durch die stete unmittelbare Einwirkung des Feuers in einen Zustand versezt werden, wo ihre Sicherheit verdächtig wird, und sehr zu beklagen ist es immer gewesen, daß dieser Zustand oft eintritt, und durch Unvorsichtigkeit und schlechte Behandlung eher herbeigeführt werden kann, ehe man ihn vermuthet, ja daß man sogar über denselben gewöhnlich nicht eher Licht erhält, als bis ein Unglük dadurch geschehen ist. Die Fehler solcher Apparate liegen oft so verstekt, und die Zeichen der Zerstörung sind oft so ungewiß und unzuverläßig, daß selbst Kunstverständige bei planmäßig vorgenommenen Untersuchungen darüber im Dunkeln bleiben können.

Aber auch selbst dann, wenn mein Generator endlich dem Zahne der Zeit und nachtheilig wirkender Potenzen, welchen er, bei gehöriger Behandlung gewiß 10 Mahl länger als gewöhnliche Kessel widerstehen wird, unterliegen sollte, so ist bei seinem Bersten nicht einmahl Gefahr zu fürchten, indem das geschmiedete Eisen dem Druke der Dämpfe langsam nachgibt, und an einer schwachen Stelle ohne alle Gefahr aufreißt. Der Dampf entladet sich aus einem solchen Nisse langsam und ohne Explosion, wie ich es selbst an einem meiner Generatoren erfuhr, an dem 2 Entwikelungsrröhrem aufrissen, ohne daß es irgend Jemand an etwas anderem gemerkt hätte, als an der Unmöglichkeit die Maschine in Gang zu sezen, und den Dämpfen Spannung im Kessel zu geben. Die zur Zeit in meinem Entwikler angehäufte Quantität Dampf und Wassers ist aber auch von so geringer Ausdehnung, daß selbst bei einem möglichen Zerspringen der Röhren kaum irgend ein Nachtheil dadurch entstehen kann. Auch wird die Dampfmasse beim Zerspringen durch keine neue Dampfbildung |352| aus einem großen Wasservorrathe vergrößert, wie dieß beim Bersten der bisherigen Kessel, vorzüglich der der Hochdrukmaschinen, der Fall ist. Man irrt nämlich, wenn man glaubt, daß die Zerstörungen, die das Zerspringen der gewöhnlichen Kessel, vorzüglich der Hochdrukmaschinen hie und da angerichtet hat, allein derjenigen Dampfmasse zuzuschreiben sey, die sich bei der Explosion gerade im Kessel angehäuft befindet. Diese würde, zumahl da ein Theil derselben bei der Explosion durch die Berührung der Luft sich augenbliklich verdichtet, in dem Maße nicht verheerend werden können, daß ganze Gebäude und Schiffe dadurch in die Luft gesprengt werden, wenn nicht die frei werdende Dampfmasse durch eine weit größere sich augenbliklich aus einem Theile der Wassermasse des Kessels entbindende verstärkt würde. Dieser Umstand fällt bei meinem Entwikler ganz weg, da sich kein namhafter Wasservorrath in demselben befindet, der auf diese Weise und durch das Brühen der umstehenden Menschen nachtheilig werden könnte.

Wenn aber mein Entwikler so lange Zeit in einem erprobt sichern Zustande zu erhalten ist, so kann man ihn sicher allen denen Apparaten an die Seite stellen, die, bei sehr großer Stärke des wirksamen Druks elastischer Flüßigkeit darin, weniger zerstörenden Potenzen ausgesezt sind, als ein Dampfkessel, z.B. den Feuergewehren, bei deren täglichen und allgemeinen Anwendung es keinem mehr einfällt, an die mögliche Gefahr des Zerspringens einmahl zu denken, obgleich wie Hutter und Prechtl berechnet, das explodirende Pulver mit einem plözlichen Ducke von 2000 Atmosphären auf den Gewehrlauf wirkt.199) Ein Dampfkessel wird dadurch zu einem gefährlichen Werkzeuge, daß er stets der zerstörenden Wirkung des Feuers ausgesezt ist, während die übrigen Theile der Dampfmaschinen (und zwar der Hochdrukmaschine), bei gleichem Druke des Dampfes darin, noch bisher keine Ursache zu irgend einem Unglük gaben, was der Zerstörung derselben durch den Dampfdruk gerechter Weise beizumessen sey.

Daß die Zerstörung meiner Röhren von innen aus sehr schnell durch Oxydation des Eisens vor sich gehen sollte, wie ein anonymer Beurtheiler meines Apparates (siehe Repository of Patent-Inventions, Febr. 1826; polytechn. Journal, Bd. XIX. S. 494.) meint, indem ein Theil des zu verdampfenden Wassers durch die Hize zersezt wird, ist unrichtig und durch meine bisherigen Erfahrungen durchaus widerlegt. An einem Generator, der länger als ein viertel Jahr hindurch täglich gebraucht ist, habe ich nicht allein keine Oxydation innerhalb der Röhren bemerkt, sondern dieselben auch auf ihrer äußern Oberfläche wie neu, und eben aus der Schmiede hervorgegangen befunden.

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Uebrigens ist eine wirklich namhafte und Gefahr bringende Zersezung des Wassers in eisernen Röhren auch nur erst bei Rothglühhize des Eisens (1070° Fahr.) anzunehmen, von welcher meine Röhren stets weit entfernt bleiben, indem ihre Erhizung selten über den Bleischmelzpunkt geht. Ihrer zu starken Erhizung vorzubeugen, war aber auch

4) ein Hauptgegenstand meiner Bestrebungen, woher ich die Anordnung eines Hizeregulators traf, der für die gehörige und zwekmäßige Versorgung der Metallmischung mit der nöthigen Hize bestimmt ist, und jede schädliche Ueberhizung derselben durch augenblikliche Dämpfung des Feuers verhütet. Seine Gegenwart ist bei Einführung des Injektionsprincips um so wichtiger200), als dabei die Dampfentwikelung in dem Apparate nicht immer ganz gleich ist, und folglich die der Metallmischung durch's Feuer mitgetheilte Hize ihr unregelmäßig wieder entzogen wird. Unentbehrlich ist er endlich dann, wenn die Leistungen der Maschine unter den normalen Effect besonderer Umstände wegen gebracht werden müssen, oder dieselbe gar öfters momentan angehalten wird. Da im ersten Falle die Entziehung der Hize im Apparate in ein ungünstiges Verhältniß zum Zufluße derselben tritt, im leztern die Verwendung derselben sogar ganz aufhört, so würde bei fortgehender starker Feuerung die Metallmischung bald einen gefährlichen Grad der Hize erreichen, und schnell oxydirt und sublimirt werden, während der Entwikler selbst eine baldige Zerstörung erleidet, auch eine Zersezung der Dämpfe im Generator, so wie eine nachtheilige Uebersaturation derselben mit freier Wärme vor sich gehen, wenn hier nicht Hülfe geleistet würde.201) Der Heizer ist nicht im Stande, alle nöthigen Modificationen der Hize im Apparate, |354| selbst bei der gespanntesten Aufmerksamkeit, zu bemerken, noch viel weniger sein Feuer ihnen gemäß zu reguliren. Und wo vollends das Heizungsgeschäft von rohen, ununterrichteten und nachläßigen Arbeitern verrichtet wird, da würde der Entwikelungsapparat ohne ein solches regulirendes Werkzeug bald verloren seyn.

Eine regelmäßige und gleiche Erhizung der Metallmischung ist aber auch in Hinsicht einer möglichst gleichmäßigen Dampfentwikelung im Generator nothwendig, und leztere kann nicht leicht den zur Betriebsezung der Maschine nöthigen Gang behaupten, wenn die zu verdampfenden Wassermassen bald auf zu wenig, bald auf zu stark erhizte Wände des Entwiklers treffen. In beiden Extremen ist gewöhnlich die Dampfentwiklung bedeutend vermindert, indem zu kalte Wände dem Wasser zu wenig Hize mittheilen, zu heiße dasselbe, vorzüglich wenn sie rothglühend sind, von sich zurükwerfen, ohne es in Dampf zu verwandeln.202) In diesem Falle fährt das Wasser mit Gewalt aus den Röhren, dringt nicht selten in die Maschine, und hebt ihren schon schwachen Gang vollends auf. Bei einem gewöhnlichen Dampfkessel, der immer mit Wasser gefüllt ist, und in welchem diese stete Füllung die zu starke Erhizung der vom Wasser bespülten Wände verhütet, ist freilich eine solche Genauigkeit in der Regulation des Feuers nicht nöthig, dafür erwächst aber auch für ihn eine größere Gefahr durch den regelmäßigen Fortgang seiner Dampfentwikelung bei verschiedenem |355| Dampfbedürfnisse oder momentanen Stillstande der Maschine; die Gefahr seiner Explosion durch zu starke Anhäufung von Dämpfen ist also dann am größten, wo sie bei meinem Apparate am geringsten ist, indem in lezterem bei cessirender Einsprizung auch die Dampfentwikelung aufhört. Dieser große Nachtheil gewöhnlicher Kessel überwiegt weit den vorerwähnten Vortheil, und mein Apparat mit einem guten Hizeregulator ist ihnen gewiß für alle Fälle vorzuziehen, da bei ihm nicht nur die Gefahr seiner Ueberhizung abgewendet ist, sondern er auch in dem Augenblike, wo erstere unnüz Dampf, und Hize aus dem Sicherheitsventile in die Luft senden, diese in der Metallmischung ansammelt, und sie für den nächsten Gebrauch aufspart.

Der Gefahr einer Ueberhizung der Metallmischung ist aber auch in der Hinsicht auf alle mögliche Weise vorzubeugen, als bei eintretender Rothglühhize derselben, und des Generators aus den darin angehäuften Dämpfen leicht ein explodirendes Gas entwikelt wird, dessen Entzündung theils eine Explosion hervorbringen kann, wenn es mit einem Antheile atmosphärischer Luft auf irgend eine Weise vermischt wird, dessen Entwikelung theils aber auch eine stete Absezung von Sauerstoff an das Eisen des Generators voraussezt, wodurch die Röhren von innen aus zerstört werden. Lezterer Umstand ist bei meinem Generator, wie ich glaube, von mehr Gewicht, als der erstere, indem |356| bei dem geringen kubischen Inhalte des ganzen Entwiklers keine bedeutende und gefährliche Anhäufung von jenem Gase streng genommen möglich ist.

Daß ich die Regulation meines Feuers von der Hize der Metallmischung abhängig machte, war eine natürliche Folge obiger Betrachtungen. Von ihr ging in Fällen der Ueberhizung des Apparates aller Nachtheil aus, von ihr mußte also auch die Hülfe kommen. Eine Regulation der Feuerung durch den Gouvernor der Maschine, oder durch die Spannung der Dämpfe im Generator hätte ganz ihren Zwek verfehlt, indem beide beim Stillstande der Maschine und gehemmter Einsprizung im Entwikler unwirksam werden. Durch beide Arten der Regulation würden sogar ganz verkehrte Resultate in so ferne erreicht worden seyn, als bei verminderter oder gehemmter Einsprizung in den Generator durch sie die Ofenklappe mehr geöffnet worden wäre, was doch unseren Forderungen ganz zuwider ist. Ich hoffe, daß aus diesem Gesichtspuncte angesehen, jedem die große Verschiedenheit meines Hizeregulators von den bisherigen Apparaten dieser Art, die größtentheils durch die Spannung der Dämpfe im Kessel in Thätigkeit gesezt werden, einleuchten wird. Diese erreichen zwar bei dem Gebrauche gewöhnlicher Kessel in so ferne ihren Zwek, als bei gehemmter Arbeit der Maschine die Dampfentwikelung im Kessel fortgeht, bei meinem Apparate konnte ich aber durchaus keinen Nuzen daraus ziehen.

Die Wirkung meines Hizeregulators ist, d.h. wenn er die Luftklappe im Ofen zu gehöriger Zeit schließt, so genügend, daß selbst bei der stärksten Feuerung nach dem Schlusse der Klappe jede Ueberhizung des Metalles unmöglich wird. Immer habe ich bisher bemerkt, daß alsdann dem Apparate nur so viel Wärmestoff mitgetheilt wird, als nöthig ist; um die Metallmischung eben auf dem gehörigen Grade der Hize zu erhalten. Ich habe diesen Umstand auf eine sehr vortheilhafte Art zur Ersparung von Brennmaterial benuzt, indem ich des Abends nach vollendeter Arbeit der Maschine, den Rost noch voll Kohlen schütten, und nun die Luftklappe schließen lasse. Diese Kohlen verbrennen alsdann so langsam und allmählig, und mit so weniger Entwikelung von Hize, daß die Metallmischung ohne alle Ueberhizung viele Stunden lang flüßig erhalten wird. Auf diese Art wird den andern Morgen beim Anheizen äußerst wenig Brennmaterial und eine sehr kurze Zeit erfordert, um den Entwikelungsapparat wieder in den gangfertigen Zustand zu versezen.

Mein Hizeregulator gibt aber auch beim Anheizen meines Entwikelungsapparates ein sicheres Merkmahl für die gehörige Erhizung der Metallmischung. Sobald diese nämlich die Temperatur von 600° |357| Fahrenh. erreicht hat, beginnt der Hizeregulator seine Wirkung zur Schließung der Luftklappe im Ofen, und theils an der Bewegung desselben, theils an einem unten beschriebenen Merkmahle daran kann der Maschinenwärter den richtigen Zeitpunct für das Anlassen der Maschine bemerken.

Der ganze Apparat ist übrigens so erstaunlich einfach, daß jeder gemeine Arbeiter, ja ich möchte sagen, jeder Grobschmidt ihn verfertigen und in Gang sezen kann. Er verlangt weder besondere Pflege, noch Wartung, noch Kosten, als von Zeit zu Zeit etwas Zuschuß von Wasser, und das heißt die Erreichung eines wichtigen Zwekes gewiß auf einem sehr einfachen Wege bewerkstelliget.

5) Wir kommen endlich noch zu einem der wichtigsten Grundsäze, worauf ich die Gefahrlosigkeit meines Apparates baute, nämlich auf eine gehörige Leitung der Dampfentwikelung in demselben. Ich wollte diese nämlich ganz in meine Gewalt bringen, sie nach dem Bedürfnisse der Maschine verstärken und vermindern, ja im Nothfalle und beim Stillstande denselben ganz aufheben können, und dadurch, daß ich sie ganz dem Bedürfnisse der Maschine unterordnete, und durch diese leiten ließe, jede Ueberfüllung des Apparates mit Dämpfen, selbst beim Mangel der Sicherheitsventile und anderer der gewöhnlichen Sicherheitsmaßregeln, verhüten.203)

Dieser Umstand ist bei allen bisherigen Kesseln und selbst bei dem Perkins'schen Erzeuger unausgeführt geblieben, und ist doch nicht allein eine reichliche Quelle mannigfacher Bequemlichkeiten, sondern hat fast den wichtigsten Einfluß auf die Gefahrlosigkeit meines Apparates und auf seine Brennstoffersparung. Man hat bisher zwar schon viele Maßregeln zur Regulirung der Dampfentwikelung und des Feuers getroffen, alle reichten aber doch nicht ganz hin, indem man bei den bisherigen Einrichtungen die der erstern nur mittelbar durch |358| die des leztern erreichen konnte, die möglichen nöthigen Abänderungen der erstem also nicht in dem Grade und mit der Schnelligkeit auszuführen vermochte, als erforderlich ist, um die Erzeugung der Dämpfe dem Bedarfe der Maschine und zwar für jeden Augenblik auf das vollkommenste anzupassen. Welche Nachtheile durch die Unvollkommenheit der bisherigen Einrichtungen entstanden sind, leuchtet jedem Kenner und Nichtkenner ein; denn abgesehen von der Schwierigkeit, die für den Heizer daraus erwächst, sein Feuer gehörig und dem Bedürfnisse der Maschine gemäß zu behandeln, ist darin vorzüglich eine Ueberladung der Kessel und die dadurch entstehende Gefahr, so wie eine öftere unnöthige Verschwendung an Dämpfen und Brennmaterial begründet. In meiner Maschine hört Entwikelung der Dämpfe und gleich nachher auch die Feuerung beim Stillstande der Maschine auf, es wird also dann in keiner Hinsicht mehr verschwendet.

So viel von den Grundsäzen, nach welchen ich verfuhr, um die Gefahr meines neuen Entwikelungsapparates für sehr hochdrükende Dämpfe möglichst zu vermindern, ja ganz zu entfernen. Ich wünsche sehr, daß man ihren Werth gehörig prüfe, und schonend darüber richte. Wenigstens hat die Erfahrung bisher ihre Richtigkeit in einem so hohen Grade bestätigt, daß die Anwendung meines Apparates mit weit weniger Gefahr verbunden zu seyn scheint, als die der gewöhnlichen Maschinen mit niederm Druke, gegen deren Gefahrlosigkeit in neuern Zeiten die Beispiele sich leider immer mehr häufen. Das Erfinden ist oft nicht so schwierig, als die Aufstellung richtiger Grundsäze, wovon man bei seinen Erfindungen ausgeht. Sie charakterisirt auch eigentlich nur den wahren Künstler, und sichert ihn vor dem Mißbrauche seiner Kräfte, worin sich so mancher reiche aber unrichtig geleitete Erfindungsgeist erschöpft.

Nun noch, bevor ich zu der Beschreibung meines Apparates und meiner Maschine übergehe, von den Grundsäzen, die ich meinen Bemühungen unterlegte, um alle Vortheile bei Entwikelung hochdrükender Dämpfe mir so viel möglich zu sichern; und dann zulezt etwas von denen, die ich mir zur zwekmäßigen Verwendung dieser Dämpfe in einer Maschine vorsezte. Was erstere betrifft, so sind sie folgende:

1) Ich wollte dem Entwikler das möglichste aus einer gewissen Menge Brennmaterials zu entwikelnde Maß von Hize zuführen, zugleich aber auch eine gehörig ökonomische Regelung der Feuerung erzielen.

Ersterer Zwek scheint mir der Theorie und den darüber erhaltenen Erfahrungen nach am besten durch diejenige Form des Ofens erreicht zu werden, die Wagenmann, in den Verhandlungen des Vereins zur Beförderung des Gewerbfleißes in Preußen, Jahrg. 3, |359| S. 100. beschrieben hat, indem eine solche Form die beiden Hauptbedingungen zur Erfüllung dieses Punctes, gehörig vollkommene Verbrennung des Brennmaterials, und richtige Leitung der Hize für meinen Apparat in sich schließt. Die Erfüllung der erstern Bedingung wird dadurch vorzüglich bewirkt, daß die auf dem Roste aus dem Brennmateriale entwikelte Hize über demselben durch eine engere Oeffnung geleitet wird, worin sie in dem Maße concentrirt, und mit der noch unzersezten atmosphärischen Luft in Berührung gebracht wird, daß eine vollkommene Verbrennung des Rauchs und alles verflüchtigten und nicht verbrannten Brennmaterials Statt findet. Es sind aber zu lezterm Zweke zweierlei Umstände erforderlich, Zutritt von unzersezter atmosphärischer Luft zum Rauche, und ein gehöriger Hizegrad. Ohne lezteren schadet der Zutritt vor unzersezter Luft gewiß mehr, als er nüzt, und eine unvorsichtige Anwendung der sogenannten Luftleiter204) ist in diesem Falle durchaus unzwekmäßig.205) Ich empfehle dieselben auch nur unter den bei der Beschreibung meines Ofens angegebenen Bedingungen. Meine Erfahrungen über die Anordnung eines solchen Feuerplazes haben die Richtigkeit und die großen Vortheile der Wagenmann'schen Grundsäze auf eine auffallende Weise bestätigt.206)

Eine weit schwierigere Aufgabe, als die richtige Construction des Feuerplazes ist die gehörige Leitung der Hize im eigentlichen Heizungsraum, also die Applikation derselben auf meine Metallgefäße. Man wird weiter unten sehen, in welche Schwierigkeiten mich dieser Umstand während meines Aufenthaltes in England verwikelt, wie sehr er das Glük meines ganzen Unternehmens vereitelt, und einen günstigen Erfolg verzögert hat. Ob es mir jezt gelungen ist, den rechten Weg zu finden, müssen fernere Versuche entscheiden, die ich nächstens anzustellen hoffe.

Die Schwierigkeit der Applikation beruht hier vorzüglich auf dem Umstande, daß man bei Leitung der Hize in einem ausgedehnten Raume, und ihre Verbreitung auf eine große Fläche nicht allen Puncten der leztern einen gleichen Grad derselben mittheilen kann, indem sie auf ihrem Wege längs einer Fläche unterweges immer durch Abgabe |360| von Wärmestoff an Intensität verliert, den von dem Feuerplaze entfernten Gegenden des Apparates also eine geringere Temperatur mittheilt. Bei den gewöhnlichen Kesseln ist diese Unvollkommenheit und Ungleichheit in der Applikation der Hize von keinen so nachtheiligen Folgen, indem es nicht groß darauf ankommt, ob an einer Stelle desselben mehr oder weniger Dampf entwikelt wird, als an der andern; bei Erhizung einer leicht flüßigen Metallmischung ist es aber durchaus erforderlich, daß diese beim ersten Anheizen in allen Theilen des ganzen Apparates möglichst zu gleicher Zeit zu schmelzen beginne, daß ein Theil derselben nicht einen zu hohen Hizegrad annehme, bevor der andere in Fluß ist. Es ist freilich wahr, daß die Metallmischung wegen ihrer großen Wärmeleitungsfähigkeit die Hize in allen ihren Schichten, d.h., wenn die Entfernungen derselben von einander nicht zu weit sind, und ihr Zusammenhang auf eine genügende Weise unterhalten wird, sehr gleichmäßig vertheilt, indessen ist lezteres bei großen und über eine ausgedehnte Fläche in einer dünnen Lage vertheilten Massen derselben nicht immer möglich zu machen; der Zusammenhang der Schichten ist auf schmale Streifen beschränkt, deren Form nicht gut zu ändern ist, wenn die Metallgefäße von glüklicher und zwekmäßiger Construction seyn, und allen daran zu machenden Forderungen genügen sollen. Ich überlasse es Sachkundigen, die Richtigkeit der Maßregeln zu beurtheilen, die ich in der jüngsten Zeit zu diesem Zweke genommen habe.

Hrn. Wagenmann's Princip, die Hize, nachdem sie im Heizungsraume ihre Wirkung geäußert, in absteigenden Kanälen aus dem Ofen in den Schornstein abzuführen, scheint mir ein sehr zwekmäßiges Hülfsmittel zur gleichmäßigen Verbreitung derselben in dem Heizungsraume zu seyn, und ich habe es bei allen meinen Versuchen so viel, als möglich in Anwendung zu bringen gesucht. Die Hize wird nämlich dadurch auf eine sehr vortheilhafte Weise in dem Heizungsraume künstlich zurükgehalten, da wegen ihrer steten Tendenz aufzusteigen, nur die kältern, als die schwerern Schichten der erhizten Gase, in die absteigenden Kanäle übergehen. Man kann bei dieser Zurükhaltung der Hize im Heizungsraume die dadurch entstehende Ersparung an Brennmaterial kaum berechnen.207) Zugleich ist dadurch aber auch eine gleichförmigere Mischung der heißen Schichten im Heizungsraume möglich gemacht. Während diese, nach dem Verhältnisse ihres mehrern oder mindern Gewichts, sich nämlich in dem ganzen |361| Raume zu vertheilen streben, steigen die heißesten immer zu den Metallgefäßen auf, und bilden unter der ganzen Fläche derselben ein möglichst gleichmäßiges, heißes Bad. Ein mehreres hiervon weiter unten.

Da es erwiesen ist, daß zur Entwikelung hochdrükender Dämpfe ein lebhaftes Feuer unter dem dazu dienenden Apparate bedeutende Vorzüge vor einem gedämpften hat, indem theils dadurch eine vollkommene Verbrennung des Brennmaterials, theils eine schnellere Absezung der entwikelten Hize an den Apparat bewirkt wird, so empfehle ich unter allen Umständen ein solches bei meinem Apparate anzuwenden, und lieber die Größe des Feuerplazes im gehörigen Verhältnisse zu verkleinern. Diese Maßregel hat zugleich den Vortheil, daß ein öfteres Aufschütten von Brennmaterial nöthig wird, als bei den gewöhnlichen Kesseln, was in Hinsicht eines vollkommneren Verbrennungsprocesses für alle Fälle entschiedenen Nuzen gewährt, indem das Feuer dabei mehr den regelmäßigen Grad behauptet. Zwar ist hierbei für den Heizer keine größere Bequemlichkeit zu erwarten, indessen ist darauf wohl eben keine Rüksicht zu nehmen, wenn andere wichtige Gründe es fordern. Bei Anwendung von Kohlenspeisern oder den sogenannten Kohlenmühlen wäre gewiß bei meinem Apparate ein vorzüglicher Gewinn zu erwarten. Die Veränderung der Größe des Feuerplazes bei Anwendung eines lebhaftern Feuers ist bei meinem Apparate aber noch um so empfehlungswerther, als dabei allein eine gehörige Dämpfung der Hize zur Verhütung einer Ueberhizung der Metallmischung möglich ist. Die Abnahme der vom Brennmateriale entwikelten Hize und ihres Grades bei Abschluß des Luftzuges im Ofen wird nämlich um so fühlbarer, je stärker dieser und die dadurch bedingte Lebhaftigkeit des Feuers vor diesem Abschlusse war, und seyn mußte, um Hize genug für den Apparat zu liefern. Bei Anordnung eines großen Feuerplazes zur Beabsichtigung einer langsamern Verbrennung des Brennmaterials bleibt bei nothwendiger Unthätigkeit des Apparats immer eine zu große Masse desselben auf dem Roste, und das Ausstrahlen von Hize aus dieser Masse und ihrer großen Oberfläche ist längere Zeit noch immer stark genug, um eine Ueberhizung des Apparates dennoch herbei zu führen, während ein in einer geringern Ausdehnung angewandtes Feuer bei aufgehobener Intensität unschädlicher wird. Die Erfahrung hat mich hierüber hinreichend belehrt.

Was die Regelung der Feuerung in meinem Ofen betrifft, so geschieht sie durch eine Luftklappe, die am Aschenheerde angebracht ist. Diese Methode der Regelung des Luftstromes im Ofen ist der, bei den gewöhnlichen Dampfmaschinenöfen üblichen, weit vorzuziehen. |362| Die gewöhnlichen Register oder Schieber, die in dem von dem Ofen in den Schornstein führenden Abzugskanale angebracht sind, haben den Nachtheil, daß sie nicht recht dicht schließen, und beim Schluße des Kanals den Rauch und die heißen Gase im Ofen gewaltsam zurükhalten, und so leicht Ursache von Kohlendunst oder Rauch im Dampfmaschinenlokale werden,208) während meine Klappe nur den Strom der Luft in's Feuer mindert, ohne der durch dasselbe entwikelten Hize im Ofen den Abzug zu verwehren. Das Mittel zur Verbrennung des Brennmaterials ist die Luft. Diese Verbrennung wird in dem Maße gehemmt, als das Zuströmen von Luft zum Roste gemindert wird. Beide Vorrichtungen, die gewöhnliche und die meinige thun dieß, aber mit dem Unterschiede, daß die meinige, wenn ich mich bildlich ausdrüken darf, die Quelle selbst verstopft, während die andere dem Wasser derselben Dämme entgegen sezt. Obgleich bei meiner Vorrichtung der Abzug in den Schornstein stets frei bleibt, so darf man bei derselben doch kein zu schnelles Abziehen der Hize in den Schornstein, und eine Verminderung ihrer Wirkung auf den Entwikelungsapparat fürchten, da dieses schnellere oder langsamere Abziehen ganz von der Menge der nachströmenden Luft abhängt, die meine Luftklappe regulirt. Bei der absteigenden Leitung der Züge im Ofen ist auch nicht zu fürchten, daß während des genauen Schlusses der Klappe irgend ein bedeutender Wechsel in der Lufttemperatur des Ofens eintreten könne, indem die heißen Schichten zunächst dem Entwikelungsapparate sich, troz des Durchdringens von weniger Luft, immer halten werden. Um den Verschluß des Ofens völlig luftdicht machen zu können, möchte es rathsam seyn, auf dem Schornsteine eine möglichst luftdichte Klappe anzubringen.209)

Außer den bisher angegebenen Vortheilen hat meine Luftklappe auch noch den einer angenehmern und bequemern Anwendung. Ihre Funktionen liegen mehr vor Augen, und können besser beobachtet werden. Sie kommt nicht so leicht in Unordnung, als die gewöhnlichen Register, z.B. durch Absezung von Ruß; befindet sich also immer in einem reinlichen und gelenkigen Zustande, und wird durch keine Hize zerstört. Dieserhalb läßt sie auch eine genauere Dichtung durch Filz, Tuch, Fell oder andere dahin abzwekende Materialien zu.

Die Erfahrung hat die Zwekmäßigkeit der Anwendung meiner |363| Luftklappe in einem hohen Grade bestätiget. Beim Schlusse derselben während starken Feuerns ist die Hize im Ofen stets so sehr gedämpft worden, daß keine Ueberhizung des Apparates zu fürchten war. Es versteht sich jedoch, daß Feuerthüre und Aschenheerd bei Anwendung derselben gut abgeschlossen seyn müssen. Die Thür des leztern sollte man daher immer mit einem schiklichen Material so viel als möglich, dichten, während die des Feuerheerdes ohne dieß schon gut schließen muß. Ich darf auch wohl eben nicht bemerken, daß man beim Gebrauche der Luftklappe nicht, wie gewöhnlich von den Heizern geschieht, die Feuerthüre öffnen muß, wenn die Maschine angehalten, und der Apparat in Unthätigkeit versezt wird. Diese Maßregel würde hier eine ganz verkehrte Wirkung, als die bei Anwendung der Register dann eintretende ist, hervorbringen.

2) Mein zweiter Grundsaz zur bessern Gewinnung aller bei der Entwikelung hochdrükender Dämpfe obwaltenden Vortheile ist in den Maßregeln ausgesprochen, wornach ich den Metallgefäßen die möglichst größte Feuerberührungsfläche, unbeschadet des Raums, gab, um denselben das gehörige Maß der im Ofen entwikelten Hize zuführen zu können. Dieser Grundsaz ist, wie ich schon oben gezeigt, von außerordentlicher Wichtigkeit, da die Größe der Dampfentwikelung in einem Apparate hauptsächlich von dem Maße der von demselben aufzunehmenden Hize abhängt, und dieses wieder durch die Menge und Ausdehnung der Berührungspuncte bedingt wird, wodurch die Mittheilung geschieht. Vielfältige Versuche haben diese Wahrheit bestätigt, jedoch kommen hierbei folgende Umstände in Betracht, deren ich erwähnen will.

Die Erfahrung hat uns belehrt, daß 20 Quadratfuß Oberfläche an einem gewöhnlichen Kessel, d.h. derjenigen Oberfläche, durch welche die Hize mit dem Wasser des Kessels mittelbar, durch die Wände desselben, in Berührung gebracht wird, bei regelmäßiger mittlerer Feurung ohngefähr 1 Kubikfuß Dampf von atmosphärischer Pressung in der Sekunde liefern. Dieser Effekt kann aber durch größere Intensität des Feuers bedeutend vermehrt werden, so daß, wie Hr. Prechtl fand, sogar die nämliche Wirkung durch 5 Quadratfuß hervorgebracht wurde, wenn, was nothwendig scheint, die Wände des Kessels von möglichst geringer Dike sind.210)

Außer diesem Mittel ist aber auch ein anderer Weg gedenkbar, die Wirkung einer geheizten Oberfläche auch ohne verhältnißmäßige Verstärkung des Feuers für die Aufnahme der Hize empfänglicher zu machen, nämlich durch Steigerung ihrer Empfänglichkeit für diese Aufnahme des Wärmestoffs: und dieses neue Princip erscheint.

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3) bei dem Gebrauche eines leichtflüßigen metallischen Mediums aufgeführt. Jedes Metall ist nämlich ein guter Wärmeleiter, leichtflüßige Metallmischungen sind im flüßigen Zustande aber die besten Wärmeleiter in der Natur, und in dieser Hinsicht mit den festen Metallen gar nicht zu vergleichen. Ihre große Wärmeleitungsfähigkeit gewinnen sie durch die leichte Verschiebbarkeit ihrer Theile gegen einander, wodurch bei Einwirkung der Hize auf dieselben eine stete Bewegung unter ihren Schichten erhalten wird, die die Mittheilung und gleichmäßige Vertheilung der Hize in ihnen in einem hohen Grade begünstigt. Denn da in denselben wie im erhizten Wasser,211) die heißen Schichten stets aufwärts steigen, während die kältern herabsinken, findet eine innigere Mischung zwischen ihnen Statt, und leztere werden der Wirkung des Feuers am Boden der Gefäße immer von neuem wieder ausgesezt, und sind nun wieder um so begieriger in Verschlukung des Wärmestoffes.212)

Folgende Erfahrungen haben mich in der Ueberzeugung von der außerordentlichen |365| Wärmeleitungsfähigkeit einer leichtflüßigen Metallmischung sehr bestärkt.

a) Ein Stük eines leichtflüßigen Metalles, z.B. des Zinnes schmilzt viel schneller in derselben, als in dem stärksten Gebläsefeuer.

b) Eine Quantität Wasser wird viel schneller dadurch bis auf den Siedepunct erhoben, als in jenem.

c) Ich bin bei den Versuchen mit meinen Apparaten vermögend gewesen, die Metallmischung von dem Augenblike ihrer Schmelzung an, in dem vierten, ja fünften Theile der Zeit, auf die doppelte Temperatur des Schmelzpunctes zu bringen, als nöthig war, sie bis auf diesen zu erheben.213)

Anmerkung. Es ist mir immer eine auffallende Erscheinung gewesen, daß mein Generator um so weniger für die Dauer zu erschöpfen ist, je mehr ich die Metallmischung von der ersten Einsprizung in denselben erhize, hingegen nie zu Athem kommt, wenn seine Temperatur von der Einsprizung zu gering ist. Es scheint diese Erfahrung der bisher angenommenen Meinung, daß ein stark erhizter Körper um so weniger Fähigkeit äußere, noch Wärme aufzunehmen, je mehr er erhizt ist, einigermassen zu widersprechen. Sollte sie vielleicht zu dem Schluße berechtigen, daß eine leichtflüßige Metallmischung eine größere Leitungsfähigkeit, d.h. eine größere Fähigkeit, Hize aufzunehmen und wieder abzugeben, bei höheren als niederen Hizegraden gewinne? –

d) Die Metallmischung erstarrte bei meinen Versuchen, wenn ich zu feuern aufhörte, aber mit der Einsprizung von Wasser in den Generator fortfuhr, nie am Generator, wo doch die meiste Entziehung von Hize Statt fand, zuerst, sondern (d.h. in einem Gefäße, wo die Masse desselben weniger vertheilt und vereinzelt war) gleichmäßig in allen ihren Schichten; die Wärmevertheilung war also, obgleich Aufnahme und Wiederabgabe von Wärmestoff in zwei verschiedenen Puncten Statt fanden, doch stets in allen Schichten gleich vertheilt. So ist es nicht bei festen Metallen.214) In diesen kann die Vertheilung |366| der Hize äußerst ungleich seyn, so daß man eine starke Eisenstange oft einen Fuß von ihrer glühenden Stelle entfernt ohne Schaden mit der Hand berühren kann. Aus diesem Grunde entwikeln auch zu stark von Metall gearbeitete Siedegefäße weniger Dämpfe als dünne.215)

e) Wenn ich die Metallmischung erstarren ließ, so war die Dampfentwiklung bis auf den vierten, ja fünften Theil reducirt, und blieb es bei dem fürchterlichsten Feuer. Die Metallmischung wirkte dann, wie jedes feste Metall.216)

Aus diesen Ursachen kann kein Körper die Hize des Feuers schneller aufnehmen und wieder von sich geben, als leichtflüßige Metalle oder Metallmischungen. In gehöriger Menge angehäuft bilden sie ein Medium zwischen dem Feuer und dem eigentlichen Entwikler, das den aufgenommenen Wärmestoff in sich anzuhäufen, und, wenn ich mich des Ausdrucks bedienen darf, zu koncentriren vermag, so daß es denselben in verdichteter Gestalt an den Entwikler wieder abgibt, woher es kommt, daß das in denselben gebrachte Wasser auf |367| kleineren Flächen und in engeren Räumen eben so schnell verdampft, als in den größten Kesseln. Die Verdampfungsfähigkeit meiner Entwikler wird durch die Einwirkung des flüßigen Metalles so erhöht, daß ein Quadratfuß seiner Verdampfungsfläche eben so viel Wasser verdampft, als 6 bis 8 solcher Quadratfuß an einem gewöhnlichen Kessel.

Die flüßige Metallmischung, die den eigentlichen Entwikler gleich einem wahren mit Wärmestoff gefüllten Magazine umgibt, das wegen der größeren Ausdehnung der Metallgefäße und der daraus hervorgehenden größeren Feuerberührungsfläche sich stets eines reichlichen Zuwachses von Wärmestoff zu erfreuen hat, versorgt wegen ihrer großen Leitungsfähigkeit mit ihrem Vorrathe von Hize den eigentlichen Entwikler weit reichlicher, als die unmittelbare Einwirkung des Feuers auf seine wenig ausgedehnten Wände es vermag, indem sie gleichsam den von der Feuerberührungsfläche der Metallgefäße erhaltenen Wärmestoff, wenn ich so sagen darf, in convergirenden Strahlen an den Entwikler wieder absezt, so also jene Feuerberührungsfläche der Metallgefäße mit der Verdampfungsfläche des Entwiklers in solche genaue Verbindung sezt, daß beide in Hinsicht ihrer Wirkung, d.h. in Rüksicht ihrer Empfänglichkeit für die Wärme und Mittheilung derselben gleichsam zusammenfallen.217) Ueberdem kann aber auch die Metallmischung als Magazin des Wärmestoffs den Aufwand für eine augenbliklich gesteigerte Anstrengung in Fällen der Noth hergeben, und so momentan die Wirkung der Maschine um ein Bedeutendes erhöhen.

Aber eben wegen dieser großen Empfänglichkeit der Metallmischung für die Wärme bedarf es bei meinem Entwiklungsapparate nicht der großen vom Feuer berührten Oberfläche, um ein bestimmtes |368| Maß von Hize aufzunehmen, und es an den Generator zur Dampferzeugung abzugeben, als bei den gewöhnlichen Kesseln. Bei lezteren wirken die im Ofen erhizten Gase, als schlechte Wärmeleiter, zu langsam auf das Wasser ein, und es bedarf einer ausgedehnten, von denselben berührten, Oberfläche am Kessel, um eine kräftige Wirkung hervorzubringen. Die Wirkung wird hier noch dadurch vermindert, daß das Wasser, welches, gleichfalls ein schlechter Wärmeleiter, die Hize langsam in sich aufnimmt, in so großen Massen mit den erhizten Gasen in Berührung (d.h. mittelbare, durch das Metall des Kessels) tritt. Schlechte Wärmeleiter theilen auf diese Weise anderen schlechten Wärmeleitern, und lezteren noch dazu in überwiegender verhältnißmäßig großer Masse angehäuft, ihre Hize mit, die Wirkung muß daher höchst unvollkommen und langsam seyn, um einen großen Effekt hervorzubringen, müssen sehr große Apparate angewandt werden.

Bei der Anwendung der Metallmischung verhält sich die Sache aber ganz anders. Die erhizten Gase theilen derselben sehr schnell ihren Wärmestoff mit, indem sie höchst begierig in Aufnahme desselben ist, es sind daher weniger Berührungspuncte zwischen Metallmischung und den erhizten Gasen, als zwischen diesen und dem Wasser nöthig, um einen gleichen Effekt hervorzubringen, indem die größere Empfänglichkeit der Metallmischung für die Aufnahme der Hize eine ausgedehntere Wirkung des Feuers darauf ersezt. Ich gebrauche nach meinen bisherigen Erfahrungen ungefähr 6 Quadratfuß Feuerberührungsfläche der Metallgefäße für eine Pferdekraft, da die gewöhnlichen Kessel für diese Leistung oft mit 12 bis 14 nicht ausreichen.

4) Da die kräftige Wirkung der Metallmischung in Rüksicht auf ihre große Wärmeleitungsfähigkeit vorzüglich aber dem flüßigen Zustande derselben beigemessen werden kann, so war es sehr nöthig, sie stets in diesem Zustande zu erhalten. Diese Aufgabe habe ich vollkommen dadurch gelöset, daß ich eine Mischung wählte, die unter der Temperatur schmilzt, worunter meine Dämpfe im Apparate entwikelt werden. Die Verdampfung des Wassers kann bei dieser Anordnung im Apparate nicht eher vor sich gehen, als bis die Metallmischung den Schmelzpunct überschritten hat. Während der Wirkung des Apparats wird aber nie ein solches Mißverhältniß zwischen Feuerung und Einsprizung von Wasser in denselben, also zwischen Versorgung mit Wärme und Wiederentziehung derselben Statt finden können, daß derselbe unter die Temperatur des Schmelzpunctes der Metallmischung fallen sollte. Ich muß mich, zur besseren Verständigung, hierüber umständlicher erklären.

Da nämlich der Grad der Wirkung in meiner Maschine von |369| dem Grade der Versorgung des Generators mit Einsprizungswasser abhängt, so wird bei einem niederen Grade der Temperatur im Apparate die Dampfentwiklung sich vermindern, die Maschine, die nur bei einem bestimmten Druke der Dämpfe die Normalleistung thut, also nicht Dämpfe genug haben und einen langsameren Gang annehmen, wodurch zugleich die Menge des durch die Drukpumpe in den Generator zu fördernden Einsprizungswassers vermindert wird. Auf diese Weise bleibt die Einsprizung zur Temperatur des Apparates immer in einem bestimmten, günstigen Verhältnisse, und leztere kann sich wieder erholen, wenn nun das Feuer wieder verstärkt wird. Ein gänzliches Erstarren der Metallmischung durch zu starke Einsprizung ist aber schon aus dem Grunde nicht möglich, als die Temperatur im Apparate selbst bei einem großen Mißverhältnisse zwischen Feuerung und Einsprizung nie so weit sinken kann, daß nicht wenigstens das eingesprizte Speisewasser auf die gesezliche Temperatur im Apparate gehoben werden sollte. Da nämlich ungefähr 4 bis 5mal so viel Hize nöthig ist, um das in meinen Entwikler gesprizte Wasser in Dämpfe von 40 bis 50 Atmosphären Druk zu verwandeln, als erfordert wird, um es auf den Siedpunct zu heben, so ist nicht anzunehmen, daß bei einer Maschine, wo die Einförderung des Wassers in den Generator immer in einem bestimmten Verhältnisse zu ihrer Kraft und Geschwindigkeit bleibt, diese Einförderung über das vier- oder fünffache und bis zur völligen Erschöpfung alles vorräthigen Wärmestoffs im Apparate verstärkt werden sollte.

5) Um die Absezung des Wärmestoffs an das Wasser zum Zweke der Verdampfung des lezteren zu beschleunigen, und beider Verbindung zu befördern, bin ich von dem Grundsaze ausgegangen, die durch Einwirkung der Metallmischung auf den Generator gesteigerte Hize seiner Wände mit kleinen Portionen Wassers in eine recht ausgedehnte und vollkommene Berührung zu bringen. Es scheint mir nämlich die bei Anwendung des Einsprizungsprincips Statt findende Art der Applikation des Wassers weit besser zu genügen, als die Anhäufung desselben zu großen Massen in den gewöhnlichen Kesseln, abgesehen von den vielen anderen Bequemlichkeiten, die dieses Princip mit sich führt. In den gewöhnlichen Kesseln nämlich ist die Mittheilung der Hize des Ofens an die gerade verdampfende Portion des Wassers nicht so vollkommen, indem sie durch manche Umstände beschränkt wird, die man zum Theil noch nicht genug gewürdigt hat. Das die verdampfende Portion umgebende und in großen Massen und in einer bedeutenden Höhe angehäufte Wasser, das so manche Temperaturveränderung von außen erfährt, und durch welches die aufsteigenden Dampfblasen sich durcharbeiten müssen, schwächt theils |370| die Temperatur der gebildeten Dämpfe, theils hindert es die Bildung derselben durch seinen Druk. Dieser Druk fordert, daß sich auf dem Boden des Kessels Dampf von höherer Spannung entwikeln muß, als der Dampfraum des Kessels enthält, die Entwiklung eines solchen Dampfes wird aber durch die geringere Temperatur des Wassers am Boden des Kessels wieder behindert. In diesem Umstande liegt wohl der Grund, warum eine künstliche Bewegung des Wassers gewöhnlicher Kessel während des Kochens die Dampfentwiklung so sehr befördert. Indem nämlich eine vollkommnere Mischung der heißeren und kälteren Schichten des Wassers dadurch bewirkt wird, können die Dampfblasen sich auch schneller formiren und leichter aufsteigen. Vielleicht, daß der Vortheil einer Applikation von Drathbündeln auf dem Boden der Kessel, die Hr. Professor Oerstedt zur Erhöhung der Dampfentwiklung so sehr empfiehlt, auch auf eine mechanische Weise erklärt werden kann, in so ferne, als die Mischung der Dämpfe mit dem Wasser in den kleinen Zwischenräumen zwischen den Dräthen vollkommener und dadurch die Temperatur im Wasser des Kessels gleichmäßiger wird, da der Drath zugleich als kräftiger Wärmeleiter die Fortpflanzung des Wärmestoffs von den Kesselwänden zu dem Wasser in dem Maße befördert, als er beide in mehrere Berührungspuncte mit einander bringt.

6) Um die in meinem Entwiklungsapparate angehäufte Hize möglichst nur zur Verdampfung des Wassers zu benuzen, habe ich dahin Sorge getragen,

a) daß diejenige Oberfläche desselben, die dem Feuer nicht dargeboten wird, auf welcher also ein Ausstrahlen der aufgenommenen Hize Statt findet, so viel als möglich vermindert werde. Diese Vorsicht ist bei meinem Apparate um so nöthiger, je höher seine Temperatur ist, und je schneller die Metallmischung als guter Wärmeleiter die in sich angehäufte Hize wieder anderen sie umgebenden auf einer niederern Temperatur stehenden Körpern mitzutheilen strebt. Zu diesem Zweke habe ich die nicht vom Feuer berührte Fläche meiner Metallgefäße so vermindert, daß sie ungefähr nur den vierten Theil jener der Hize des Ofens dargebotenen ausmacht, und sie noch vor der Wirkung der Atmosphäre so viel als möglich durch schlechte Wärmeleiter zu schüzen versucht. Bei den gewöhnlichen Hochdrukmaschinenkesseln sind beide Flächen entweder gleich groß, oder erstere ist, wie bei den Dampfwagen, doppelt so groß, als die Feuerberührungsfläche. Dabei findet man sie selten mit schlechten Wärmeleitern bedekt, oft sogar jedem Wetter und der Einwirkung des Regens und des kalten Luftzuges oder Windes ausgesezt. Auch die Kessel Watt-scher Maschinen verdienen gewöhnlich den nämlichen Vorwurf, z.B. |371| verhält sich die Feuerberührungsfläche bei den Kesseln der Dampfschiffe zu der äußern, der Luft dargebotenen Oberfläche, wie 1 zu 2. Es ist nicht zu läugnen, daß in dieser Hinsicht alle Kessel mit inwendiger Feuerung denen nachstehen, die in einen Ofen eingemauert sind. Ich verweise hier auf das in meiner früheren Abhandlung über die Hochdrukmaschinen über diesen Gegenstand Gesagte.

b) Aber auch jede überflüßige Entwikelung von Dämpfen wollte ich verhüten, und dieß geschieht durch die Methode der Einsprizung am zwekmäßigsten. Bei derselben habe ich die Dampfentwikelung ganz in meiner Gewalt, kann sie nach jedem Bedürfnisse der Maschine reguliren und durch dieselbe selbst modificiren lassen. Dieserhalb kann nicht leicht eine Ueberladung des Erzeugers mit Dampf und ein Verlust beim Sicherheitsventile Statt finden.

c) Die beim Stillstande der Maschine sich in der Metallmischung anhäufende Hize wird für den Nuzen der Maschine aufbewahrt, während bei den gewöhnlichen Maschinen jeder aus dem Sicherheitsventil entweichende Dampf als reiner Verlust an Wärmestoff zu betrachten ist, der aus der Sphäre der Maschine tritt.

d) Einer unnöthigen zu großen Erzeugung von Hize im Ofen und dadurch bewirkten Ueberhizung der Metallmischung ist aber durch die Anwendung des Wärmeregulators vorgebeugt, und

e) ein schädliches Entwischen der Dämpfe aus dem Apparate wird durch eine neue und einfache Art, die einzelnen Theile desselben mit einander dampfdicht zu verbinden und zu verschließen, verhütet.

Durch eine möglichst gleichmäßige Hize im Apparate wird aber auch die Dampfentwikelung auf einen Standpunct gebracht, wo die Temperatur und die davon zum Theil mit abhängende Spannung der Dämpfe immer auf einem regelmäßigen Fuß erhalten und eine schädliche Uebersättigung derselben mit freiem Wärmestoff vermieden werden kann.

Anmerkung. Es ist nicht zu läugnen, daß bei der steten Berührung, worin die in meinem Generator entwikelten Dämpfe während ihres Durchganges durch seine Röhren mit den von der Metallmischung erhizten Wänden derselben, deren Temperatur weit über die der entwikelten Dämpfe geht, bleiben, gewöhnlich eine geringe Uebersättigung dieser Dämpfe mit freier Wärme Statt findet, indessen dürften sie von dieser überflüßigen freien Wärme, wieder dadurch befreit werden, daß sie im Recipienten immer mit dem einsprizenden Wasser in Berührung kommen, wobei ihr überflüßiger Wärmestoff sich wieder mit diesem zu saturirtem Dampfe verbindet. Sollten aber dennoch Dämpfe übersaturirt werden, so ist dieß gerade kein Uebelstand zu nennen, indem durch ihren größeren Antheil freier Wärme |372| ihr mechanischer Effekt auf eine wohl eben nicht Wärmestoff verschwendende Art erhöht wird. Auch ist bei einer geringen Uebersättigung der Dämpfe, bei der Anwendung des Expansionsprincips, weniger Verlust an den in dem Dampfcylinder sich ausdehnenden Dämpfen zu erwarten, indem der überschüßige Wärmestoff die bei jeder Expansion der Dämpfe eintretende Verdichtung eines Theils derselben verhütet. Die bei der Expansion entstehende Condensation wird nämlich durch den größeren Antheil latenter Wärme hervorgebracht, den ein sich ausdehnender und zu einer niederen Spannung herabsinkender Dampf fordert, um sich ganz in Dampfform zu erhalten. Bei etwas mit freier Wärme übersättigten Dämpfen kann der größere Bedarf an latenter Wärme aber aus dem Uebermaaße der freien einigermassen bestritten werden. Was also auf einer Seite als Verlust erscheint, kommt auf der anderen dem mechanischen Effekte der Dämpfe wieder auf eine sehr vortheilhafte Weise zu Nuzen.

Bei den gewöhnlichen Kesseln verlieren die Dämpfe im Dampfraume derselben meistens nicht unbedeutend an Temperatur. Die Wände dieses Raumes sind nicht allein dem Einflusse des Feuers ganz entzogen, sondern bieten im Gegentheile noch der atmosphärischen Luft eine bedeutende Oberfläche dar, die durch diese eine stete Entziehung von Wärmestoff erfährt, indem die Luft, die immer mehr oder weniger in Bewegung ist, dem Kessel immer kältere Schichten wieder zuwendet, und ihm hauptsächlich dann nachtheilig wird, wenn sie sehr kalt, wie im Winter, oder sehr feucht ist. Dieß ist in meinem Entwiklungsapparate nicht so der Fall, weil die entwikelten Dämpfe größtentheils unter dem Einflusse der heißen Metallmischung bleiben, und diejenigen Theile des Apparates, die den Dampf mit der Luft in mittelbare Berührung sezen, im Verhältnisse sehr unbedeutend an Oberfläche sind, auch mit schlechten Wärmeleitern bekleidet werden.

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Nun endlich noch einige Worte über die Grundsäze, von welchen ich bei der Verwendung sehr hochdrükender Dämpfe in meiner Maschine ausging. Ich kann hier um so kürzer seyn, da ich in meiner vorausgegangenen Abhandlung über Hochdrukdampfmaschinen alle die Umstände ziemlich ausführlich angegeben habe, worauf die sich bei Anwendung derselben darbietenden Vortheile beruhen, auch habe ich schon im Anfange dieser Zeilen die Hauptzüge meiner Verbesserungen in der eigentlichen Maschine und namentlich zur Realisirung einer wirklich möglichen Anwendung sehr hochdrükender Dämpfe angedeutet. Der erste Grundzug dieser Verbesserungen ist:

1) Die absolute Kraft der Dämpfe findet weniger Abzug durch |373| Friktion und andere Hindernißlast in der Maschine. Daß dieser Abzug in den Watt'schen Maschinen so groß ist, liegt theils an der Ausdehnung der Maschine und ihrer reibenden Theile, theils an einigen Nebenhindernissen, die bei derselben die nothwendige Condensation der Dämpfe herbeiführen, wozu ich vorzüglich die Bewegung der Luft- und kalten Wasserpumpe rechne. Wenn man die Größe der Dampfcylinder Watt'scher Maschinen, die der Pumpen und die große Reibung der Kolben und Kolbenstangen in diesen Organen und in ihren Stopfungsbüchsen, die nach frischer Liederung nicht selten über die Hälfte der Kraft der Maschine aufzehrt, erwägt, so scheint die Sache keinesweges übertrieben. Wie groß die Friktion, die Schwerbehülflichkeit der Watt'schen Maschinen überhaupt, wie bedeutend ihre ganze Hindernißlast sey, geht genügend aus dem Umstande hervor, daß von den 16 bis 17 Pfunden, welches Gewicht den absoluten Druk der Dämpfe auf den Quadratzoll in diesen Maschinen bezeichnet, kaum 7 Pfund als wirklicher Nuzeffekt bleiben, da doch die hochpressenden Maschinen z.B. die Oliver Evans'schen kaum 1/3 und die meinige kaum 1/4 von ihrer absoluten Kraftleistung einbüßen.

Die Hauptfriktion meiner Maschine beschränkt sich auf die der Kolben in den Cylindern, die aber, da meine Kolben nur den 6ten Theil des Durchmessers einer Watt'schen Maschine haben, nur einen sehr unbedeutenden Theil der darauf wirkenden Dampfkraft aufzehren kann. Luft- und kalte Wasserpumpe fehlen meiner Maschine ganz. Die Drukpumpe derselben braucht kaum den 40sten Theil ihrer Kraft, während der Betrieb der vielen Pumpen Watt'scher Maschine beinahe ihren Effekt um 1/3 schwächt.

Endlich raubt aber die nothwendige Bewegung der großen Massen einer Watt'schen Maschine, z.B. des schweren Balanciers und großen und gewichtigen Schwungrades, so wie die Trägheit der Wassersäulen in den Pumpen ihnen eine nicht unbedeutende Kraft. Der Balancier wird noch durch seinen Schwung nachtheilig und erschüttert dadurch die Gebäude, daß sein Aufhängepunct, vorzüglich bei großen Maschinen, immer sehr hoch liegt. Auch verursacht sein Parallelogramm218) eine große Friktion und eine unnüze Zerlegung der Kolbenwirkung.

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Die Bewegung meiner Kolben wird auf eine sehr einfache, dauerhafte und viel Raum ersparende Art auf die Kurbel übertragen. An dem dazu dienenden Apparate finden sich nur 4 Scharniere, statt daß an einer Watt'schen Dampfmaschine deren gewöhnlich über 20 sind. Dabei findet diese Bewegung nahe am Fundamente der Maschine Statt, sie verursacht also keine Erschütterung im Gebäude. Meine Neuerung leistet den Wirkungen der Maschine wenig Widerstand, da sie bei Hebung der Ventile keinen großen Druk der Dämpfe darauf zu überwinden hat, dieser Druk aber durch die Länge der Ventilhebel noch so sehr vermindert wird, daß er gar nicht einmahl in Rechnung gebracht zu werden verdient. Die Schwungräder meiner Maschine haben kaum den 5ten Theil des Gewichtes derer der Watt'schen, ihre Bewegung geschieht daher leichter und mit weniger Erschütterung.

2) Ein zweiter Grundsaz meiner Verbesserungen ist, daß ich die große Hize sehr hochdrükender Dämpfe für die Maschine unschädlich zu machen suchte.

Dieß ist ein Punct, den die meisten Dampfmaschinenkundigen sich so leicht denken, so daß mir in dieser Rüksicht in England gewöhnlich gegen meine Dampfmaschine eingewandt wurde: warum ich dieselbe nicht wie andere Hochdrukmaschinen gebaut hätte. Mein Generator und die gefahrlose und ökonomische Entwiklung sehr hochpressender Dämpfe sey ja doch eigentlich die Hauptsache, und jede Maschine würde für denselben passen; mit dem Baue der Hochdrukmaschinen sey man aber in England schon vertraut genug (!!!) u.s.w. Es ist wirklich unerklärlich, ein solches Raisonnement in einem Lande zu hören, wo Dampfmaschinenbau an der Tagesordnung ist, und wo man doch mit dem ganzen Felde der Möglichkeiten und Unmöglichkeiten bei der Ausführung derselben vertraut seyn sollte. Ich muß dagegen gestehen, daß die Erfindung einer zwekmäßigen Maschine für meinen Generator und für die in ihm entwikelten sehr hochdrükenden und über 500° Fahr. haltenden Dämpfe mir schon, vor irgend einem darüber angestellten Versuche, von selbst eine sehr schwere Aufgabe schien, und daß mir die wirkliche Ausführung derselben mehr Schwierigkeiten gemacht und mehr Anstrengung von Seiten meines Erfindungsgeistes gekostet hat, als der Generator selbst.219) Die nothwendige |375| Vermeidung aller Friktion zwischen Metallflächen an Theilen, die in großer Hize arbeiten, und die Schwierigkeit, das Fett an diejenigen Stellen gehörig zu bringen, wo es nöthig ist, ohne daß es sich sehr zersezt, und daß eine übermäßige Quantität desselben verbraucht werde; eine gehörige Dampfdichtheit in den arbeitenden und stets in Bewegung sich befindenden Apparaten, um jeden Verlust an Dämpfen, der bei dem hohen Druke und der durchdringenden Eigenschaft sehr expandirter Dämpfe aus den kleinsten undichten Stellen um so größer wird, je höher ihre Spannung und Temperatur ist; alles dieses sind Umstände von der höchsten Wichtigkeit, und ihre Verüksichtigung eben so nöthig, als die Aufgabe, die sie dem Erfindungsgeiste des Erfinders machen, in manchen Puncten fast unauflöslich scheint.

Was die Friktion zwischen Metallflächen in großer Hize betrifft, so hat mich die Erfahrung vielfältig belehrt, daß kein Fett anhaltend sich zwischen ihnen hält, und daß bei der geringsten Trokenheit ihrer Oberflächen sie mit einander kohäriren und sich gegenseitig dadurch schnell zerstören, wenigstens für ihren Zwek in der Maschine unbrauchbar werden.220)

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Da eine solche schädliche Reibung fast in allen den Steurungen der gewöhnlichen Maschinen Statt findet, und gerade für diesen Apparat ein stets sehr genauer und dampfdichter Gang nöthig ist,221) so mußte ich darauf denken, ihn in einer Art auszuführen, daß jene Schwierigkeiten vollkommen gehoben würden. Die Erfahrung hat mich belehrt, daß ich dabei von ganz richtigen Principien ausgegangen sey; denn meine Steurung läßt in der That nichts zu wünschen übrig. Sie arbeitet mit einer Präcision, einer Dampfdichtheit, und ist so vollkommen vor aller Zerstörung gesichert, daß man bei Anwendung derselben auf eine sehr lange Dauer in möglichster Vollkommenheit rechnen kann. Stählerne Kegel nämlich, (oder konische Ventile) die ohne Reibung die Dampfkanäle öffnen und schließen, sind unverwüstbar und arbeiten sich immer dichter in leztere ein. Das Schließen der Oeffnungen durch sie geschieht auf eine Art, daß die auf einander passenden Flächen sich ohne Reibung berühren. Die Härte dieser Flächen verbürgt die geringe Abnuzung derselben durch die Berührung, |377| zumahl da das Einfallen der Ventile sanft und ohne übermäßigen Druk geschieht. Um den Druk der Dämpfe auf dieselben zu mäßigen, habe ich die Einrichtung getroffen, daß ein äußerer mechanischer Gegendruk diesen beinahe aufhebt, so daß die Maschine bei Lüftung der Ventile nur die Differenz zwischen Druk und Gegendruk zu heben hat. Durch diese Einrichtung werden meine Ventile zugleich Sicherheitsventile, indem den Dämpfen bei zu starker Spannung, wobei sie den Gegendruk auf die Ventile überwältigen, ein freier Durchgang durch die Maschine eröffnet ist. Die Ventilstiele arbeiten in ihren Stopfbüchsen in einer mäßigen Wärme, und die Oeffnung und Schließung der Ventile selbst geschieht auf eine höchst einfache und sichere Weise.

Bei dem Gange der Kolben in den Dampfcylindern habe ich dafür gesorgt, daß dabei keine Reibung zwischen Metallflächen Statt findet. Ich habe sogenannte solide Stämpel (plunger) den gewöhnlichen Kolben (pistons) vorgezogen, weil die Liederung ihrer Stopfbüchsen theils leichter und ohne Abnahme der Cylinderdekel bewerkstelligt werden kann, theils weil sie leicht und mit weniger Maschinerie zu verfertigen sind, theils endlich, weil ihre Stopfbüchsen besser eine durch die Hize mürbe gemachte Hanf- oder Flachsliederung halten, und ohne alle Künsteleien immer mit der gehörigen Quantität Fett versorgt werden können, ohne dieß übermäßig zu verschmieren und zu zersezen, und zulezt noch, weil jede künstliche Vorrichtung zur Erhaltung der Dampfdichtheit einer Liederung besser da anzubringen ist, wo diese feststeht, als da, wo sie sich, wie an den gewöhnlichen Kolben, in steter Bewegung befindet. In der Folge wird dieß jedem deutlicher werden. Meine Vorrichtung zur Dampfdichthaltung der Liederung ist so einfach und ungekünstelt, daß nicht allein der gemeinste Arbeiter ihren Zwek und die Art ihrer Wirkung verstehen kann, sondern sie auch ohne alle weitere Mühe und Arbeit richtig anzuwenden und in Ordnung zu erhalten lernen wird, indem sie nur aus einem einfachen Ringe besteht, welcher in der Mitte der Liederung jedes Stämpels liegt, und einen Wasserstriemen, der stets unter dem Druk der Dämpfe des Kessels steht, um den Stämpel (plunger) erhält. Durch diesen wird dem im Cylinder arbeitenden Dampfe ein mechanischer Druk entgegen gesezt, der sein Entweichen durchaus verhütet. Das Fett wird von Außen an die Stämpel gebracht, und sein Zufluß kann, nach Bedürfniß, auf das Genaueste regulirt werden, ohne eines künstlichen Apparates dabei zu bedürfen.

Obgleich ich bei Anwendung der Stämpel 2 Cylinder gebrauchen muß, um eine Doppelwirkung der Maschine hervorzubringen, so hat dieß doch seinen Nuzen und seine großen Bequemlichkeiten. Bei dem |378| geringen Durchmesser der Cylinder ist nämlich die mechanische Wirkung der Dämpfe auf beide Stämpel wegen gleicher Oberfläche an beiden die nämliche, während in einem doppelt wirkenden Cylinder auf der einen Seite des Kolbens, an welcher die Kolbenstange die Größe der wirksamen Oberfläche vermindert, der Effekt geringer erscheint. Dieß kommt aber vorzüglich in Betracht in sehr kleinen Cylindern mit großer Kraftäußerung, wo die Kolbenstange wegen der nöthigen Stärke einen beträchtlichen Durchmesser haben muß. Die Anwendung der Stämpel (plunger) gibt der Maschine aber auch eine sehr große Festigkeit, vorzüglich wenn man die Cylinder einander gegenüber legt, wie ich gewöhnlich thue. Ihr Gang findet dann zugleich ohne künstliche Hülfsmittel von selbst in einer geraden Linie Statt, wobei die Stopfbüchsen derselben die besten Führer abgeben. Uebrigens ist die Liederung der Stämpel auch äußerst bequem, und ihr Gang immer vor jedermanns Augen, ob er dampfdicht ist, oder nicht, ob er Schmiere bedarf, oder gehörig damit versorgt ist etc.

Die Dampfdichtheit der übrigen Theile der Maschine wird von mir auf eine so vollkommene Weise bewirkt, die dazu dienenden Apparate sind so leicht ausgeführt, und die Zusammensezung der verschiedenen Maschinentheile durch dieselben so erleichtert, daß man wirklich an einer Maschine mit niederem Druke diese Forderung nicht vollkommener und bequemer für die Praxis ausgeführt finden kann. Man wird in der Folge sehen, daß ich in diesem Puncte wirklich nicht zu viel sage.

3) Ein dritter Grundzug meiner Verbesserungen besteht darin, daß ich meine Maschine, troz ihres geringen Umfanges und der Unbedeutenheit aller ihrer arbeitenden Theile, so fest und dauerhaft als möglich konstruire. Der Hauptgrundsaz, von welchem ich dabei ausgehe, besteht darin, daß ich die ganze Maschine und vorzüglich die mit Kraft arbeitenden Organe derselben alle dem Fußboden des Maschinengebäudes so nahe als möglich bringe, und alle weiteren Verbindungen derselben mit dem Gebäude selbst ganz vermeide. Dadurch wird jede Erschütterung desselben möglichst vermieden, und die einzelnen Maschinentheile, vorzüglich die arbeitenden, bleiben immer in einer zu ihrem exakten Gange nöthigen richtigen Stellung gegen einander, was theils die erste Aufrichtung der Maschine sehr erleichtert, theils häufige Reparaturen und die bei Watt'schen Maschinen so oft nöthige Berichtigung der Maschine und der Lage ihrer einzelnen Theile verhütet. Jeder Maschinenbauer nämlich weiß, wie viele Aufmerksamkeit und Genauigkeit die Aufhängung des Balanciers großer Maschinen erfordert, und wie nothwendig die gehörige Stärke, Sicherheit und Unerschütterlichkeit eines Gebäudes an einem Puncte ist, woran |379| Kraft und Last zu gleicher Zeit wirken. Die geringste Veränderung in der Lage des Balanciers verändert alle Verhältnisse in der Stellung desselben zur Maschine, zum Parallelogramm und der Kurbel, weßhalb man die Enden desselben gewöhnlich drehbar macht, um eine gewisse Nachgiebigkeit derselben bei diesen Unannehmlichkeiten zu bewirken. Wie leicht sinkt aber nicht das Fundament des Dampfcylinders um eine Kleinigkeit, oder troknet ein; wie bald gibt nicht ein Balken im Gebäude nach, oder wirft sich, der als Ruhepunct für die Lager des Balanciers dient; wie schnell weichen nicht oft die Lager der Welle, diese verliert ihre völlig horizontale Lage, und in der Bewegung der Kurbel durch die Bläuelstange entsteht eine Unrichtigkeit, es tritt ein Drängen und Zwängen dabei ein, was außer der Erschütterung, die es hervorbringt, einen großen Theil der Kraft der Maschine zerstört. Alles dieses ist bei meiner Maschine durchaus nicht der Fall. Mit einer großen Stärke ihrer arbeitenden Theile und ihres Gestelles verbindet sie zugleich eine seltene Nachgiebigkeit, so daß durch kleine Unrichtigkeiten in der Lage derselben gegen einander kein Nachtheil erwächst. Diese Unrichtigkeiten sind aber bei der Art ihrer Zusammenstellung schon unmöglich, indem das ganze Maschinengestell fast Einen soliden Körper bildet, der nur seine Lage im Ganzen verändern kann, während seine einzelnen Theile alle in gehöriger Stellung bei einander und im Verhältnisse zum Ganzen bleiben. Die Bewegung der Stämpel ist so dauerhaft, und ihre Verbindung mit der Kurbel wird auf eine so einfache und zugleich so gelenkige Weise bewirkt, daß kleine Abweichungen dabei gar nicht in Betracht kommen. Die Stämpel haben schon an sich ihren ihnen angewiesenen Gang in der Axe der arbeitenden Cylinder, derselbe wird von den Cylindern aber mit gesichert, und diese bilden wieder mit dem Gestelle ein fast unzertrennliches Ganze. Doch genug hievon. Eine Ansicht meiner Maschine wird die Vorzüge rechtfertigen, welche ich derselben beizulegen gewagt habe.

4) Ein vierter Grundzug meiner Verbesserungen besteht in der möglichsten Vermeidung alles nöthigen Verlustes an Dämpfen und Wärmestoff in der Maschine, indem ich nämlich.

a) die Verdichtung der Dämpfe während ihrer Wirkung verhüte. In dieser Hinsicht ist der geringe Umfang der arbeitenden Theile meiner Maschine von außerordentlichem Nuzen, indem wenig Oberfläche an derselben vorhanden ist, die viel Wärmestoff ausstrahlen könnte. Läßt man diese Oberfläche obenein noch poliren, wie z.B. die Cylinder und die Dampfröhre, so ist dieses Ausstrahlen, das mit der Rauhheit der erhizten Flächen zunimmt, gewiß höchst unbedeutend. In den Cylindern und Röhren der Watt'schen Maschinen findet ein |380| sehr großer Wärmeverlust Statt, und dieser wird, wie ich oben in meiner Abhandlung über Hochdrukmaschinen gezeigt, durch die Dampfkapseln der Cylinder eher vermehrt als vermindert. Ich suche aber auch

b) allen Verlust an Dämpfen bei der Bewegung des Kolbens, in der Steuerung und bei den Zusammensezungen der einzelnen Theile der Maschine ganz zu vermeiden. Ueber diesen Punkt habe ich oben schon genügend gesprochen, daher ich ihn hier nur anführen will. Wie groß der Dampfverlust in den Watt'schen Maschinen, z.B. beim Kolben sey, leuchtet ein, wenn viele englische Mechaniker diesen auf den vierten Theil beinahe aller im Kessel erzeugten Dämpfe angeben. Es ist aber auch allerdings sehr schwer, einen so großen Umfang, als die Kolben mächtiger Maschinen haben, so gut und immer so gleich zu paken, daß er stets genau an die Cylinderwände anschließe, vollends wenn man bedenkt, wie schwer die Cylinder in der Art herzustellen sind, daß nicht kleine Unrichtigkeiten bei der Bohrung vorfallen sollten. Hieher rechne ich vorzüglich das häufige Einfressen der Bohrschneiden, wenn die Arbeit dann und wann unterbrochen wird.

5) Noch eine Verbesserung, die vorzüglich Beachtung verdient, und worauf ich ein sehr großes Gewicht lege, ist die Vollkommenheit des Ein- und Ausströmens der Dämpfe in den arbeitenden Cylindern. Diese Vollkommenheit habe ich auf eine doppelte Weise zu erreichen gesucht, theils nämlich durch gehörige Größe der Dampföffnungen, theils durch möglichste Geschwindigkeit in Lüftung der Ventile. Vorzüglich aber an den Abflußöffnungen für die Dämpfe sind beide leztere Puncte realisirt worden, denn ich baue diese nicht allein bedeutend größer als die Dampföffnungen (beinahe 3mahl so groß dem Flächeninhalte nach), sondern lasse auch die Lüftung ihrer Ventile schon etwas vor dem jedesmahligen Uebergange der Kurbel über den todten Punct beginnen, um beim Anfange der Bewegung der Kolben oder Stämpel allen Gegendruk der Dämpfe vollkommen beseitigt zu haben. Watt gibt seinen Dampföffnungen im Cylinder, d.h. wenn er Ventile anwendet, den fünften Theil des Cylinderdurchmessers, ich nehme den dritten. Dieserhalb ist das Ausfahren der Dämpfe aus meiner Maschine nur ein Augenblik im strengsten Sinne des Worts. Der hohe Druk der Dämpfe gibt diesen eine solche Geschwindigkeit, daß das Geräusch des Ausfahrens dem vollkommen gleicht, was eine Windbüchse macht, wenn man ohne Ladung damit schießt, und den Lauf schräg gegen den Fußboden richtet.222)

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Damit die Dämpfe beim Ausfahren aber sogleich Raum genug zur Ausdehnung gewinnen, gebe ich dem Exhaustationsrohr einen möglichst großen Durchmesser (d.h. den der Stämpel) und vermeide soviel möglich alle scharfen Winkel an demselben, worin der Dampfstrom eine starke Brechung und einen Aufenthalt erfahren könnte. Auch bringe ich, wenn ich es aufsteigen lassen muß, stets eine Erweiterung |382| an dem niedrigsten Theile desselben an, worin sich das aus den sich verdichtenden Dämpfen darin bildende Wasser sammeln kann. Dieses führe ich aber durch ein absteigendes Rohr ab, das unten eine heberförmige Krümmung hat, um das Herausdringen der Dämpfe aus demselben durch die in den beiden Schenkeln sich haltende Wassersäule zu verhüten. Was den Nuzen aller dieser Vorkehrungen betrifft, so berufe ich mich in dieser Hinsicht auf meine Abhandlung über Hochdrukmaschinen, wo ich mich darüber genügend ausgesprochen habe.

6) Beruhen Hrn. Christians's Versuche in Paris,223) die er über die Verhältnisse des dynamischen Druks der Dämpfe, d.h. über ihren Druk als lebendige Kraft gegen den Stämpel oder Kolben, in so ferne sich dieser wirklich und mit einer gewissen Geschwindigkeit bewegt, angestellt hat, nicht auf einem Irrthume, und geht daraus wirklich ein so großer Vortheil bei Maschinen mit höherem Druke hervor, als Hr. Professor Bernoulli in Basel berechnet,224) so darf ich, schon aus diesem Gesichtspunkte betrachtet, die Anwendung eines sehr hohen Druks in meiner Maschine für eine Verbesserung halten, deren Folgen gar nicht zu berechnen sind. Ich muß jedoch aufrichtig bekennen, daß ich bei meinen bisherigen Versuchen noch nicht im Stande gewesen bin, die dabei wahrgenommenen Vortheile der Anwendung eines hohen Druks gehörig genau zu analysiren und jeden einzelnen hinreichend zu untersuchen und zu prüfen, Ein solches analytisches Verfahren hat an einer sich im Gange befindenden Maschine aber auch sehr große Schwierigkeiten, vorzüglich, wenn man nicht Ruhe und Zeit hat, seine Untersuchungen auf einem gehörig wissenschaftlichen Wege vorzunehmen. Bis jezt habe ich nur Maschinen bauen können und Vortheile für die Praxis erstreben dürfen, vielleicht aber, daß die Zukunft mich in den Stand sezt, auch etwas für die Wissenschaft zu thun.

7) Der lezte und Hauptgrundzug meiner Verbesserungen in der Anwendung sehr hochdrükender Dämpfe auf Maschinen besteht in einer zwekmäßigen Benuzung des schon von Watt empfohlenen, vorzüglich aber von Oliver Evans bei Hochdrukmaschinen angewandten Expansionsprincips. Sowohl Theorie als Praxis, und zwar auch meine bisherige Erfahrung haben mich von den außerordentlichen Vorzügen dieses Princips überzeugt; die Vortheile desselben sind aber auch schon so vielfältig abgehandelt, erklärt und bewiesen, daß es höchst überflüßig seyn würde, hier darüber zu sprechen. Eine sehr faßliche |383| Darstellung des Princips findet man in Bernoulli's Dampfmaschinenlehre,225) worauf ich diejenigen vorzüglich verweise, die mit der höheren Mathematik nicht ganz vertraut sind.

Ich fülle meine Dampfcylinder nur um 1/3 mit Dampf und bin überzeugt, daß ich schon allein durch diese Anordnung über 1/3, wo nicht gar die Hälfte des bisherigen Brennmaterials erspare. Eine ausgedehntere Anwendung des Princips scheint mir unzwekmäßig, in so ferne die Ungleichheit der Dampfwirkung auf die Kolben dadurch in einem so hohen Grade gesteigert wird, daß die dadurch für den Gang der Maschine entspringenden Nachtheile einen großen Theil der Vortheile des Princips wieder aufheben möchten. Auch ist die Verdichtung eines Theils der in den Cylindern sich ausdehnenden Dämpfe um so größer, je höher man diese Ausdehnung treibt. Oliver Evans kann hier wohl als unser Lehrmeister gelten, indem er gewiß die meisten Erfahrungen in der Ausübung dieses Princips gemacht hat; er hat aber selten weniger Füllung als die eines Drittels seiner Cylinder angeordnet.

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Ich schließe hiemit die vorläufige Darstellung der Grundsäze, von denen ich bei meinen Verbesserungen des Hochdrukmaschinenprincipes ausging, und hoffe bald die specielle Beschreibung meiner Maschine nachliefern zu können.

Mein neues Dampfentwiklungsprincip ist so vielfältig zur Sprache gekommen, und ich habe darüber zum Theil so ungleiche, zum Theil aber auch so viele schiefe und unrichtige Urtheile hören müssen, daß ich es für meine Pflicht gehalten habe, die Grundsäze desselben zur Berichtigung der Ansichten derer, die über diese nicht im Reinen seyn möchten, öffentlich bekannt zu machen. Ein Erfinder und seine Erfindung sowohl als die Bemühungen und Anstrengungen, die er derselben widmete, werden nicht selten überschäzt in dem ersten Aufruhre, den jede wichtige Verbesserung erregt, nicht weniger aber auch oft verkannt von denen, die in die Ideen und Pläne des Erfinders nicht gehörig eindringen konnten oder eindringen wollten. Dieses Eindringen ist aber auch oft mit sehr großen Schwierigkeiten verknüpft, und diese sind immer um so größer, je mehr der Weg, den er einschlägt, von dem gewöhnlichen abweicht. Es gehört ein großes Maaß gediegener Kenntnisse und eine sehr gesunde und wissenschaftlich geläuterte Urtheilskraft dazu, die Fäden der Entwiklung einer neuen Erfindung zu entfalten, und ein scharfer, durchdringender Blik, das Gewebe derselben zu durchschauen. So viel es in meinen Kräften steht, habe ich den Kennern diese Arbeit in den vorliegenden Zeilen |384| zu erleichtern gesucht, und zwar aus einer doppelten Absicht; erstlich nämlich, um den Beweis zu geben, daß meine Erfindung weder das Werk des Zufalls, noch eines blinden Treffers, sondern die Frucht eines langen Nachdenkens und eines fleißigen Studiums aller mich dabei unterstüzenden Hülfsquellen war; zweitens aber auch, um die Kenner und alle die, die sich irgend für dasjenige, was ich leistete, interessirten, zu meiner Rechtfertigung zu überzeugen, daß ich über keine bloßen Hirngespinnste brütete, und keine schwierige Bahn planlos betrat und darauf fortschritt. Diese Rechtfertigung bin ich mir um so mehr schuldig, als meine Versuche in England mich und meine Erfindung vielleicht in den unverdienten Verdacht bringen könnten, daß ich bloßen Chimären nachhing, und Summen einem Plane opfern ließ, der weder auf wissenschaftliche Kenntnisse sich gründete, noch Fürsprache in irgend einer Wahrscheinlichkeit und Möglichkeit seines Gelingens fand. Ob derselbe es verdiene, daß man ihn wegen einiger Schwierigkeiten, die jede neue Erfindung bei der ersten Ausführung findet, nicht weiter durchführen wollte, das überlasse ich denen zu beurtheilen, die das Interesse der Wissenschaft leitet, und die bei einem schwierigen Unternehmen nicht nach dem ersten Erfolge allein richten. Wichtige Erfindungen, die für das Wohl unserer Mitbürger und ihrer Nachkommen berechnet sind, legen gewöhnlich dem Erfindungsgeiste und dem Muthe und Eifer des Erfinders um so mehr Proben auf, je mehr sie für dieses Wohl von Einfluß sind; und ein Erfinder verdient daher um so mehr Schonung, je mehr er solcher Proben zu bestehen hat. Noch ist mein Muth ungebeugt. Das Bewußtseyn einer guten Sache meine Kräfte geweiht zu haben, macht mich begierig, fernere Kämpfe dafür zu bestehen. Eine schonende Beurtheilung meiner Leistungen von Seiten meines geliebten Vaterlandes wird mich hoch erheben über die schweren Prüfungen, die das Ausland mir und meiner Erfindung auferlegte. Sie wird mein Trost und mein Lohn seyn.

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Bernoulli's Anfangsgründe der Dampfmaschinenlehre, S. 41. – Mercure technologique. Mai 1823. S. 115. – Oliver Evans manuel de l'ingenieur mécanicien constructeur de machines à vapeur, article III. – Dingler's polytechn. Journal, Bd. XI. S. 468. Bd. VI. S. 144.

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Einer von diesen ist der Hr. v. Baader in München. (siehe dessen Bemerkungen über die von Hrn. v. Reichenbach angekündigte Verbesserung der Dampfmaschinen und die Anwendung derselben auf Fuhrwerke.)

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Ein auffallendes Beispiel hat uns hier Oliver Evans Lebensgeschichte geliefert. (siehe dessen Manuel, S. 16.)

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Es scheint mir dieser Punct vorzüglich in Hinsicht auf Deutschland Gewicht zu haben, wo in der Regel die meisten Unternehmer durch die ersten bedeutenden Anlagskosten der Dampfmaschinen abgeschrekt werden, in so ferne diese Maschinen während der Zeit ihrer Errichtung ungeheure Summen kosten, ohne im geringsten für den Augenblik etwas zu vergüten, da doch, sobald sie in Arbeit getreten sind, sie auch zugleich wieder verdienen, was sie an Feuerung verzehren.

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So gebrauchen z.B. die Woolf'schen Maschinen, obgleich sie an Feuerung sparen, dafür wieder viel mehr Fett als die Watt'schen. (siehe H. Weber's Gewerbsfreund, 1. Theil, 1. Heft, S. 72 und 73.)

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Mit diesem Theile meiner Dampfmaschine, der im ersten Augenblike die schwierigste Aufgabe zu seyn scheint, war ich sehr bald in Ordnung. Noch ehe meine Dampfmaschine zur Ausführung kam, zeigte ein richtiges praktisches Gefühl mir schon den besten Weg, so daß ich nachher an meiner anfänglichen Steuerung durchaus nichts Wesentliches zu ändern gefunden habe, indem sie ihrem Zweke stets vollkommen entsprach. – Welche Irrwege hat Hr. Perkins hier durchwandert, welche praktische Mißgriffe gethan; und kann man sagen, daß er jezt mit diesem Theile seiner Maschine am Ziele sey? – Ich glaube es nicht, so hoch er sich jüngstens dessen auch rühmt. (siehe technical Repository, October, 1827. S. 249. Dingler's polytechn. Journ. Bd. XXVI. S. 388.)

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Dieser Grundsaz ist von den meisten neuern englischen Verbesserern größtentheils ganz vernachläßigt worden, und wie ich mich zum Theile während meines längern Aufenthaltes in England überzeugt habe, aus dem Grunde, weil sie ihn nicht kennen. Einen auffallenden Beweis hiervon haben Hr. Perkins und Hr. Mac Curdy bei ihren Steamgenerators gegeben, weswegen der erstere Hrn. Prechtl's scharfe Rüge (siehe Gilbert's Annalen der Physik, Jahrgang 1824, Stük 2. S. 227 etc.) auch wohl verdient hat. Woher kommt aber diese Unwissenheit in einem Lande, wo die Dampfmaschinen und ihre Fabrication so große Fortschritte gemacht haben? – Weil die meisten der jezigen englischen Engineer's nur handwerksmäßig nach Tafeln arbeiten, die die Erfinder der Dampfmaschine für die Construction ihrer Maschinen lieferten, und weil der größte Theil nicht weiß, warum er so arbeitet oder nicht. Die Dampfmaschinen-Kesselfabrication ist größtentheils in den Händen eigener Kesselschmiede, die ihre Kessel nach den in den Tafeln vorgeschriebenen Maßen bauen, unbekümmert, warum so und nicht anders. Ein Beweis von dem Dunkel, was in England in Hinsicht dieses Grundsazes in den Köpfen der jezigen Engineer's waltet, gibt Brunton's compendium of mechanics' S. 110, wo dieser Mann die Größe der Leistungen eines Dampfkessels, theils nach seinem kubischen Inhalte, theils nach der Größe des Wasserspiegels darin bestimmt, und die Hauptsache, worauf es ankommt, vergißt. Dieserhalb habe ich mich auch nicht wundern dürfen, wenn manche Engineer's und wissenschaftliche Leute in England mir einwarfen, ein Kessel müsse einen bestimmten kubischen Inhalt und Wassergehalt haben, um Dampf zu entwikeln, weßhalb mein Generator, der von beiden so viel wie gar nichts hatte, keine Leistungen verspräche. Wenn Hr. Mac Curdy glaubte, daß eine stark erhizte Metallfläche bei kleinen darauf gesprizten Wasserportionen so bedeutend viel mehr leisten könne, als er in seiner ersten Bekanntmachung (Register of arts and sciences, Febr. 5, 1825) erzählt, so war er über die Hauptsache so gut im Irrthume, als Hr. Perkins es ist, der da wähnt, stark erhiztes Wasser zerplaze bei einer Temperatur von 500° Fahrenh. gleich im Dampf von hoher Pressung, wenn es nur Raum hätte, und Wasser sey leicht, mit weniger Brennmaterial, und durch kleine Feuer-Berührungsflächen in dem Grade erhizt, daß es gleich und ohne Zutritt von neuer Wärme zu Dampf werden kann. Ich fürchte sehr, daß, wenn die vielen der wissenschaftlichen Leute, die heutiges Tages der guten und bewährten Black'schen Theorie von der latenten Wärme zum Troze noch an dieses Zerplazen des Wassers glauben, die Versuche darüber anstellen wollten, die ich vornahm, in ihren Köpfen bald das ganze Zerplazungsprincip in Dampf zerplazen würde.

Ich machte die Versuche mit einem eigends dazu gebauten Apparate, demselben, dessen ich später noch öfter Erwähnung thun werde, unter sehr hohem, mittlern und niederem Druke, aber ich konnte weder ein stoßweises mit den |342| Huben der Drukpumpe gleichzeitiges Auspressen des Wassers aus dem Ventile bewirken (die Erklärung hiervon weiter unten), noch sah ich alles ausgetriebene Wasser in Dampf verwandelt. Ich ließ das Wasser theils in die freie Luft, theils in einen verschlossenen Raum treten, wo es, wie in der Perkins'schen Maschine unter etwas niederem Druke, als dem im Erzeuger, gehalten wurde, aber ohne Hrn. Perkins Angaben bestätigt zu finden. Ich sah zwar immer einen Theil dieses Wassers sich in Dampf verwandeln, aber daraus keine weitern Resultate hervorgehen, als die schon bekannten, daß nämlich:

  • 1) Dem bei der Zerplazung in Dampf übrig bleibendem Wasser, wenn dieses Zerplazen unter dem gewöhnlichen Druke der Atmosphäre geschah, stets aller Wärmestoff bis auf 212° Fahr. entzogen sey;
  • 2) Daß sich um so mehr Wasser in Dampf verwandle, je höher die Temperatur desselben im Erzeuger, und um so niedriger der Druk in dem Raume war, worin die Verwandlung desselben Statt fand.

Es bestätigte mir diese Erscheinung zwar die von so vielen Physikern aufgestellte Vermuthung, daß Wasser bei einem bestimmten Temperaturgrade sich endlich ganz in Dampf verwandeln würde, wenn man es dem Druke der Atmosphäre aussezte, überzeugte mich aber auch im Gegentheile, daß diese Temperatur weit höher, als die von 400° bis 500° Fahr., die Hr. Perkins seinem Wasser geben will, seyn müsse, und daß Wasser von lezterer Temperatur ohne Hinzutritt eines großen Antheils neuer Wärme in keinen Dampf von beinahe gleicher Hize zerplazen könne. Daß die entweichenden Portionen Wassers dem im Generator zurükbleibenden diesen Antheil Wärmestoff entziehen sollten, ist als durchaus falsch durch meine Versuche dargestellt worden, die Nothbrüke, die manche Physiker, um Hrn. Perkins Pseudoprincip mit der alten Black'schen Theorie in Einklang und Verbindung zu bringen (siehe Dingler's polytechnisches Journal Bd. XII. S. 5, unten), also nicht haltbar. Ich habe nie an Hrn. Perkins Princip glauben können. Gleich nach den ersten Nachrichten davon, habe ich im December des Jahres 1823 dem Hrn. Geh. Oberbergrath Karsten in Berlin bei Gelegenheit der Einsendung einer Abhandlung an ihn, betreffend mein damahls schon von mir erfundenes Dampfentwikelungsprincip, meine Gründe dagegen ausführlich auseinander gesezt, und wunderte mich nicht wenig, wie viele Physiker auch in Deutschland Hrn. Perkins Theorie annahmen, und wie nur zwei, Hr. Prof. Gilbert (in seinen Annalen 1823, Stük 10, S. 134.), und Hr. Professor Schmidt in Gießen (siehe ebendaselbst, 1823, Stük 12) sich dagegen öffentlich aussprachen. Bis jezt hat Hr. Perkins aber auch noch keinen Beweis dieser Theorie gegeben, so also den alten würdigen Black noch nicht besiegt. Er hat mir selbst eingeräumt, daß seine Zerplazung des Wassers nicht vollkommen sey, weßhalb er an seinem neuen Generator denn auch wohl dieses Wasser noch durch sehr erhizte wasserleere Röhren gehen läßt; um es hier ganz zu verdampfen. Wenigstens sollte ich glauben, daß dieß seine Meinung ist, und daß er nur aus Furcht sein Patent zu verlieren, nicht mit derjenigen Wahrheit hervorgeht, die ihm doch bei seinen vielen Versuchen in die Hände gegeben seyn muß. Schon an seinem zweiten Erzeuger mit geschmiedeten eisernen Röhren verräth er die Unrichtigkeit seines Princips durch seine Anordnung des Recipienten, den er, wie er sagte, rothglühend erhielt, und in dem er das Wasser in Dampf zerplazen ließ. Die Art und Weise, wie er in seinem neuesten Patente (siehe Repertory of Patent-Inventions, Nov. 1827. S. 307, – Dingler's polyt. Journal Bd. XXVI. S. 378.) die Zugabe der erwähnten wasserleeren Röhren zu seinem Generator bemäntelt, ist mir höchst merkwürdig gewesen, und noch merkwürdiger das, daß er, um sich nicht in Widersprüche zu verwikeln behauptet: er versorge den Recipienten seines Generators mit Wasser durch die Speisepumpe. Ich muß dieser Angabe geradezu widersprechen, da von seiner Speisepumpe, wie ich mich wohl mehr denn 20 Mahl selbst überzeugt habe, nur eine einzige Röhre, und zwar zu der ersten Röhrenlage des Generators führte, und anderweitige Speisepumpen nicht zugegen waren. Eine Versorgung des Recipienten hat er übrigens durchaus nicht nöthig, indem dieser von dem Generator aus hinreichend damit versehen wird, und zwar in dem Maße, daß oft Wasser noch abgelassen werden muß, |343| oder auch in die Maschine mit übergeht, wie ich mehrmahls selbst gefunden habe. Ich sah einmahl während eines momentanen Stillstandes der Maschine sogar Wasser mit Dämpfen zum Sicherheitsventile herausfahren, der Recipient war also sogar zu einer Zeit damit überladen, wo die Wirkung der Drukpumpe cessirte. Wie kann überhaupt, wenn Hrn. Perkins Princip richtig ist, die Maschine bei cessirender Wirkung der Drukpumpe fortarbeiten? wie kann bei ihrem Anhalten und gleichzeitigen. Stillstande der Drukpumpe der Dampf zum Sicherheitsventile herausfahren, da Hr. Perkins nach seiner Behauptung nur Dampf erzeugt, wenn er durch Hülfe der Drukpumpe Wasser aus der ersten mit Wasser gefüllten Röhrenlage seines. Generators in die wasserleeren Röhren treibt, und es hier in Dampf zerblizen läßt? (einer seiner prahlerischen aber nichts sagenden Redensarten). Vorzüglich wunderbar klingt aber seine Behauptung, daß er den so erzeugten Dampfbliz in den wasserleeren Röhren mit Wärmestoff übersättige, um ihn im Wasser des Recipienten wieder zu sättigen. Warum übersättigen und dann wieder sättigen, da er gleich sättigen, und dadurch seine lezten wasserleeren Röhren vor baldiger Zerstörung sichern kann, indem er sie bei regelmäßiger Verdampfung von Wasser darin selbst bei einem Druke von 50 Atmosphären nicht rothglühend finden wird. Uebrigens hat Hr. Perkins diese Röhren auch wohl nur beim ersten Anheizen in diesem Zustande gesehen, und nicht so während der Arbeit der Maschine.

Die Wirkung des neuesten Perkins'schen Generators ist physikalisch richtig erklärt folgende: Das in die obere Röhrenlage geförderte Wasser beginnt schon in dieser zu verdampfen, die entwikelten Dämpfe heben die beladene Klappe und strömen mit Wasser vermischt in die wasserleere Röhrenlage, hier wird das noch nicht verdampfte Wasser vollends verdampft, und das noch zurükbleibende geht in den Recipienten über, und erzeugt und unterhält hier den Wasservorrath in demselben. Fördert die Speisungspumpe zu viel Wasser in den Generator, so geht zu viel unverdampft in den Recipienten über, und muß abgelassen werden. Zu dieser Erklärung passen und für dieselbe stimmen alle Phänomene, alle Thatsachen, die ich in meinem frühern Aufsaze über Hrn. Perkins neue Maschine treu berichtet, und deren ich noch später wieder Erwähnung thun werde. Sollte Hr. Perkins bisher noch nicht zu dem Gefühle der Richtigkeit dieser meiner Erklärung gekommen seyn, so wird es bald Zeit, daß er sich von groben physikalischen Irrthümern frei mache, und das Licht der Wahrheit erblike.

Was bleibt nun aber hiernach Neues an dem Perkins'schen Dampfentwikelungsprincip? Ist es nicht ganz das von Badcock, Mac Curdy, Seaward, Planton, Hill und Burstall, Hawkins etc.? Doch in der Folge mehr hierüber, und zugleich den Beweis. –

Es ist aber auch ohne Zweifel, daß Hrn. Perkins Generatoren bis jezt durchaus die Wunder noch nicht gethan haben, die er anfangs seinem neuen Dampfentwikelungsprincipe, selbst bei dessen Anwendung auf die gewöhnlichen Kessel der Watt'schen Maschinen zuschrieb. Allen Maschinen, die derselbe bisher gebaut hat, ist immer gleich der Athem ausgegangen, weil sie nicht Dampf genug hatten, um die von ihm berechnete Kraft hervorzubringen, und Dampf werden sie nie genug gewinnen, so lange Hr. Perkins seinen Generatoren keine größere Feuerberührungsfläche gibt, und nicht die Wände derselben von geringerm Metallgehalte baut. (siehe Gilbert's Annalen am oben angeführten Orte.)

Ich habe in einem frühern Berichte über Hrn. Perkins Maschine in den St. Catharinendoks in London gezeigt, wie der Generator derselben, der nach Hrn. Perkins mehrmahligen mündlichen Aeußerungen gegen mich und andere, genügend für ein 60 Pferde kräftige Maschine seyn sollte, bei starker Feuerung nur eine Leistung von 12 Pferden an einer Maschine hervorzubringen im Stande war, deren Kraft auf die von 30 Pferden von ihm nach mehrfachen öffentlichen Ankündigungen kalkulirt wurde. Es ist dieß um so mehr zu verwundern, da dieser Erzeuger doch eine Feuerberührungsfläche von beinahe 150 Quadratfuß hatte, die bei einem gehörig construirten gewöhnlichen Kessel einer gemeinen Hochdrukmaschine beinahe das Doppelte (vorzüglich in Rüksicht auf das dadurch zu verdampfende Wasserquantum) geleistet haben würde. Man sieht aber, wie sehr Hr. |344| Perkins seine Ansichten herabstimmt. Seinem ersten Erzeuger gab er aber für die Leistung von 10, ja wie er öffentlich geäußert (siehe Dingler's polytechn. Journal Bd. XII. S. 7.) von 30 Pferdekräften nur 9 bis 10 Quadratfuß Feuerberührungsfläche, während er diesem lezten für die kalkulirte Leistung von 30 Pferden 150 derselben gegeben hat.

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Hr. Bramah in London erzählte mir, daß Griffith mit seinem patentirten Dampfwagen (siehe Dingler's polyt. Journ. Bd. XI. S. 185.), worauf er einen Röhrenkessel angebracht, darum nicht zum Zweke gekommen sey, weil das Wasser im Kessel immer übergekocht, und in die Cylinder getreten sey. Das nämliche ist bei Hrn. Perkins zweitem Röhrengenerator aus geschmiedetem Eisen der Fall gewesen, wie mir meine Arbeiter in London, die größtentheils in Perkins Werkstätte gewesen waren, und wovon einer sogar diesen Generator und die dazu gehörige Maschine bedient hatte, erzählten.

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Siehe Hensel's Röhrenkessel (Gilbert's Annalen der Physik Bd. XXXI. S. 405.). Ferner Clark's Kessel (Dingler's polyt. Journal Bd. XII. S. 300.)

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Hrn. Goldworthy Gurney's Röhrenkessel scheint in der neuern Zeit noch das meiste Glük in England zu machen, obgleich mir seine Wirkung im Verhältnisse zu seiner Feuerberührungsfläche zu gering scheint, und kein lebhaftes Feuer bei ihm anzuwenden ist, da er sonst auch troken kochen würde. Diejenigen Gurney'schen Kessel, die ich in London sah, hatten einen sehr großen Feuerplaz, und das Feuer brannte fast ohne allen Zug, ohngefähr als in einem schlechten Camine. Die durch einen derselben betriebene Dampfmaschine, deren Kraft auf die von 6 Pferden angegeben wurde, drehte nur 2 bis 5 mittelmäßige Drehbänke, zu deren Betrieb die Kraft von 1 bis 2 Pferden vollkommen hinreicht. Herr Gurney wendet 10 bis 12 Fuß lange geschmiedet eiserne Röhren von 3/4 Zoll äußern Durchmesser an. Er rechnet 5 solcher Röhren auf eine Pferdekraft. Seine Maschine hat einen schwingenden Cylinder und ein einfaches Zugventil (single slide). Die Kolbenstange dreht unmittelbar die Kurbel. Hrn. Gurney's Dampfwagen habe ich auf ebener Straße fahren sehen. Der Kessel wurde |345| auf demselben mit Coaks geheizt, und lag ganz offen in einem Kasten des Wagens, so daß gar keine Züge und kein Schornstein angebracht waren. Aus den 2 schwingenden und die Hinterachse durch ihre Kolbenstangen unmittelbar umtreibenden Cylindern bliesen die Dämpfe durch die Coaks, wodurch sie unsichtbar wurden, und ein Theil derselben wohl zersezt werden mochte.

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Die Erfahrung, daß Hrn. Perkins geschmiedeter Röhrentwikler sehr schnell verbrannte, gibt einen Fingerzeig, daß er seine Röhren, troz der beladenen Ventils am Ende derselben, nicht voll Wasser hat halten können. Wären sie nämlich stets mit Wasser gefüllt geblieben, so hätten sie so bald nicht verbrennen können; denn in einer Temperatur von 500° bis 600° Fahren., zu welcher Hr. Perkins sein Wasser in dem Entwikler zu heizen vorgibt, können keine dünnen eisernen Röhren zerstört werden. Wie derselbe übrigens die Temperatur seines Wassers in den Röhren taxirt hat, ist mir unbegreiflich, da er keinen Thermometer gebraucht. Sein Zeiger gibt bloß den mechanischen Druk des Wassers in den Röhren an, ist aber durchaus kein Maßstab für die Temperatur desselben, indem dieser Druk des Wassers zugleich von seiner Ausdehnung durch die Wärme abhängt, und in verschlossenen ganz damit gefüllten Gefäßen bei der ersten Erhizung leicht auf einen hohen Grad steigt, ohne daß die Temperatur des Wassers verhältnißmäßig erhöht ist. Bei einem Versuche, den ich in Rostock über diesen Gegenstand anstellte, zeigte sich, daß mein Manometer gleich nach Unterlegung des Feuers unter den Apparat auf 40 Atmosphären zeigte, während die Temperatur des Wassers erst auf 30° Reaumür gebracht war, und daß sich die mit 45 Atmosphären belastete Klappe bald darauf sogar hob, und Wasser aus |347| dem Apparate ausfließen ließ. Die Wirkung konnte hier von nichts anderem, als von der Ausdehnung des Wassers durch die Wärme entstehen.

Kochten Hrn. Perkins Röhren leer, so ist unfehlbar sein Princip falsch; es erzeugten sich aber Dämpfe in den Röhren vor der beladenen Klappe, und dieser Proceß ist allerdings nicht zu vermeiden, wenn die Hize des Wassers in den Röhren über den Grad steigt, den es unter dem Druke von 50 Atmosphären anzunehmen vermag. Durch vielfältige Versuche unter verschiedenem Druke des Wassers und unter verschiedenen Temperaturen habe ich nämlich gefunden, daß Wasser, was auf die Perkins'sche Methode in Gefäßen erhizt wird, Dämpfe innerhalb des Gefäßes zu entwikeln beginnt, sobald es die Temperatur überschreitet, die dem Druke entspricht. Man lasse mich hier etwas ausführlicher reden.

Wenn Wasser unter irgend einem Druke in einem Gefäße kocht, das nicht ganz mit Wasser gefüllt ist, so entweichen dann erst die Dämpfe aus dem Ventil, das den Druk im Kessel bestimmt und unterhält, wenn sie eine Elasticität erreicht haben, die den Druk des Ventils überwiegt, und nun findet sich, wie bekannt, daß diese Dämpfe bei verschiedenen Elasticitäten verschiedene entsprechende Temperaturen annehmen, und daß die Temperatur des Wassers im Kessel stets mit der Temperatur der entwikelten Dämpfe gleichen Schritt hält, die auf dasselbe in dem Kessel zurükdrüken, d.h., wenn diese daraus auf gewöhnliche Weise entwikelt werden. Die Dampfentwikelung aus diesem Wasser unter dem hohen Druke beginnt erst constant zu werden, wenn die gesezliche Temperatur überschritten wird, die den Dämpfen zukommt, welche das Ventil lüften, und bei demselben ausströmen; so wie Wasser unter dem Druke der Atmosphäre erst Dämpfe erzeugt, wenn mehr Wärme zuströmt, als nöthig ist, um es auf 212° Fahrenh. zu erheben und zu erhalten. Der nämliche Vorgang findet Statt in ganz mit Wasser gefüllten und erhizten Gefäßen. Gesezt es gehörten Dämpfe (d.i. mit Wasser gehörig saturirte) von 400° Fahrenh. dazu, um ein Ventil von 35 Atmosphären beladen zu öffnen, so wird das Wasser bis auf diese Temperatur im Gefäße in seinem Zustande als Wasser verbleiben, weil der Druk die Entwikelung der Dämpfe verhindert; bei Ueberschreitung dieser Temperatur werden sich aber troz des Druks aufs Wasser, Dämpfe innerhalb des Raumes des Gefäßes zu bilden anfangen, indem der Druk nicht hinreicht, die Dampfbildung in einer höhern Temperatur, der als solcher ein größerer Gegendruk auf das Ventil entsprechen müßte, zu hindern. Der Druk eines solchen Ventils ist also durchaus nicht von jenem Druke verschieden, den die Dämpfe auf das Wasser eines Kessels ausüben. Ich bin hierüber durchaus im Reinen, fühlte diese Wahrheit auch gleich bei den ersten Nachrichten über das Perkins'sche Princip und ihre Wichtigkeit als Einwurf dagegen. Zahlreiche Versuche, die ich mit obigem Apparate und unter allen möglichen Temperaturen und Druk von 1 1/2 bis 50 Atmosphären anstellte, gaben immer die nämlichen Resultate. Bei diesen Versuchen fanden nämlich immer folgende Erscheinungen Statt.

Sobald ich das kupferne sehr starke Gefäß des Apparates nach seiner vollständigen Füllung mit Wasser, und nach Belastung des Ventils über ein Feuer brachte, so stieg binnen wenigen Minuten ein daran angebrachtes Manometer, was den Druk der Flüßigkeit in, dem Gefäße messen sollte, bis auf den Grad des Druks, der der jedesmahligen Belastung des Ventils entsprach; eine Folge der Ausdehnung des Wassers durch seine beginnende Erwärmung. Sobald jener Grad des Drukes erreicht war, öffnete sich das belastete Ventil, und es floß Wasser in einem fortgehenden Strome ab. Die Untersuchung dieses Wassers gab, daß es eine höchst geringe Temperatur, ohngefähr die von 90° bis 100° Fahr. besaß. Dieses Abfließen von Wasser dauerte gleichmäßig fort, und das Wasser zeigte eine allmählig zunehmende Temperatur. Ein sehr starkes Glasrohr an dem Apparate zur Prüfung des Wasserstandes im Gefäße stellte mir dasselbe als noch immer völlig mit Wasser gefüllt dar. So wie die Temperatur des Wassers über denjenigen Grad stieg, der dem Druke entsprach, womit das Ventil belastet war, so |348| erschien Dampf an der Klappe, zuerst mit heißem Wasser gemengt, zulezt allein in einem gleichmäßigen Strome ausfahrend. Das Glasrohr zeigte alsdann immer einen entstandenen Dampfraum im Gefäße. Diesen fand ich um so kleiner, je schwerer das Ventil belastet war, und umgekehrt. Die Ursache davon lag in dem beginnenden Sieden der Flüßigkeit innerhalb des Gefäßes. Diese wallt nämlich um so mehr, und kocht um so eher über, je niedriger der Druk ist, indem die im Wasser aufsteigenden und das Wallen desselben verursachenden Dampfblasen ein größeres Volum bei Dampf von minderer als von höherer Dichtigkeit und Elasticität annehmen. Das Herauskochen von Wasser aus dem Ventile mit den hervordringenden und innerhalb des Gefäßes gebildeten Dämpfen wurde immer durch die hinreichende Bildung eines, jedem Druke entsprechenden, Dampfraumes begränzt.

Man sieht hieraus, daß, wenn es mit Hrn. Perkins's Princip auch seine Richtigkeit hätte, jede Ueberhizung seines Apparates über 400° oder 500° ihn zu einem gewöhnlichen Kessel machen wird, der seine Dämpfe innerhalb seines Raumes entwikelt, daß also das Wasser bei einer Belastung des Ventils mit 50 Atmosphären nicht, wie viele Physiker und Techniker Hrn. Perkins nachgesprochen haben, glühend werden kann, indem diesem Druke von 50 Atmosphären ohngefähr nur eine Temperatur von beinahe 500° Fahr. (nach Hrn. Professor Schmidt in Gießen von 175° Réaum. oder 465° Fahr.) zukommt, glühendes Eisen aber eine Hize von 1070° Fahr. besizt. – Und wie will Hr. Perkins eine Ueberhizung des Wassers im Erzeuger, vorzüglich beim Anheizen desselben und bei einem momentanen Stillstande der Maschine erfahren und wie endlich verhüten? –

Meine Versuche haben mir ferner aber auch gezeigt, daß der Apparat sich durch Hinzupumpen von Wasser nie wieder ganz mit solchem füllen läßt, wenn dieser Act des Siedens darin einmahl eingetreten ist, und die Erhizung desselben durchs Feuer fortgeht, indem die entwikelten und zum Ventile ausblasenden Dämpfe jezt jeden Ueberfluß von Wasser wieder mit abführen, und durch das bewirkte Ueberwallen des Wassers sich einen constanten Dampfraum von nun an im Kessel oder Gefäße erhalten, es müßte denn das Hinzupumpen von Wasser in dem Maße Statt finden, daß das Kochen in dem Gefäße aufhört, und der ganze Apparat wieder unter diejenige Temperatur gebracht wird, mit der die Dämpfe zum Ventil ausströmen, was eine gewöhnliche Speisepumpe nie vermag, da sie nur auf den Ersaz des Wassers berechnet ist, was verdampft, und jedem richtig construirten Dampfkessel wenigstens 4 bis 5 Mahl so viel Hize zugeführt wird, als nöthig ist, um das in ihn geförderte Speisewasser auf die gesezliche Temperatur zu heben. Aus diesem leztern Grunde muß aber auch Hrn. Perkins Apparat sogleich zu einem gewöhnlichen Kessel werden, selbst wenn Hr. Perkins in der Kalkulation der Feuerberührungsfläche so weit gefehlt hätte, daß nur ein geringes Uebergewicht zwischen Zuführung von Hize durch das im Ofen angewendete Feuer und Entziehung von Wärmestoff durch das Speisewasser Statt fände, und sein neues Princip zerfällt also in ein Nichts.

Ich bin aber auch durch meine eigene Erfahrung an seiner zulezt erbauten, und im Register of arts and sciences (Mai 12, 1827.) beschriebenen Dampfmaschine belehrt worden, daß Perkins's Erzeuger schon vor der beladenen Klappe Dämpfe entwikelt. Bei Näherung meines Ohres an diese Klappe habe ich nämlich stets ein fortwährendes gleichmäßiges Brausen wahrgenommen, was deutlich beweiset, daß Dämpfe und kein Wasser durch diese Klappe dringen. In lezterm Falle würde nämlich das Geräusch stoßweise und gleichzeitig mit den Huben der Drukpumpe haben Statt finden müssen. Dieses Brausen dauerte auch sogar bei cessirender Wirkung der Drukpumpe fort. Bei genauer Beobachtung des Gewichthebels der Klappe konnte ich auch nie eine stoßweise lüftende Bewegung desselben bemerken. Daß Hrn. Perkins erste Generatoren von Glokengut am obern Theile, wo das Feuer des Ofens doch am wenigsten darauf wirken kann, immer den höchsten Grad von Hize annahmen (London Journal of arts and sciences, vom Monat Mai 1824) deutet, ebenfalls auf das Vorhandenseyn eines |349| Dampfraumes in demselben, indem dieser Theil bei der Berührung von Wasser an seinen innern Wänden eben keine höhere Hize, als die untern, dem stärksten Feuer ausgesezten Stellen hätte annehmen können.

Uebrigens ist es aber auch nicht schwer, die nothwendige und wirkliche Verwandlung des in den Generator geförderten Speisewassers troz des Druks von 50 bis 60 Atmosphären, worunter es, wie ich mich wohl 20 Mahl selbst überzeugt, in dem Generator der neuesten jezt in den Catharinendocks arbeitenden Maschine gehalten wird, nach dem Vorausgeschikten aus dem Verhältnisse zu beweisen, worin die per Secunde in demselben geförderte Wasserquantität zu der Feuerberührungsfläche derjenigen seiner Röhren steht, worin dieses Wasser unter Druk erhizt wird.

Wenn nämlich diese Röhren, deren Anzahl sich auf 20 beläuft, über 1 1/2 Zoll innern Durchmesser, folglich einen innern Umfang von ohngefähr 5 Zoll haben und eine Länge von 40 Zollen (bei 4 Fuß Länge) dem Feuer des Ofens ausgesezt sind, so ergibt sich hieraus für jedes Rohr eine innere, dem Wasser darin Hize mittheilende Oberfläche von

5 × 40 = 200 Quadratzollen = 1,39 Quadratfußen

für alle 20 Röhren also von

1,39 × 20 = 27,80 Quadratfußen.

Da die äußere Feuerberührungsfläche dieser auswendig prismatisch geformten Röhren indessen weit größere Dimensionen hat, indem die Breite jeder ihrer 4 Seiten 5 Zoll, der Umfang derselben also 20 Zoll beträgt, und die ganze der Wirkung der Flamme ausgesezte Fläche hiernach an dem einzelnen Rohre auf

20 × 40 = 800 Quadratzoll = 5,5 Quadratfuß,

die aller 20 Röhren zusammen aber auf 110 Quadratfuß sich beläuft, so kann bei dem großen Uebergewichte in der Größe der Feuerberührungsfläche der wirklich erreichte Effekt in Hinsicht der Hizemittheilung aus Wasser wenigstens so angenommen werden, als wenn über 2/3 der äußern Feuerberührungsfläche die Berührung zwischen Feuer und Wasser vermittelte, 80 Quadratfuß also wirklich zur Erwärmung des Wassers operirten.

Wenn nun erwiesen ist, daß 20 Quadratfuß solcher wirklich operirenden Fläche an einem Siedekessel in jeder Sekunde einen Kubikfuß Dampf (siehe Gilbert's Annalen der Physik, Jahrgang 24, Stük 2, S. 227.) von atmosphärischem Druke bei mittlerer Feuerung liefern, so würden diese 80 Quadratfuß für diese Zeit geben

80/20 = 4 Kubikfuß Dampf.

Diese 4 Kubikfuß Dampf enthalten nach bekannten Erfahrungen so viel Wärmestoff, daß jeder derselben 5,5 Kubikzoll Wasser von 32° Fahr. (0° Reaum.) auf 212° Fahr. (80° Reaum.) heben kann; daß alle insgesammt also

4 × 5,5 = 22 Kubikzoll Wasser von 32° auf die zulezt genannte Temperatur bringen müssen. Diese 22 Kubikzoll Wasser würden daher auch von den obigen 20 Röhren von 32° Fahr. auf den Siedepunct erhizt werden. Wenn Hr. Perkins nun in jeder Sekunde noch nicht einmahl 5 Kubikzoll schon wenigstens bis auf 100° Fahr. erwärmtes Wasser in seinen Generator drükt, so wird diesen 5 Kubikzollen nach dem Verhältnisse der durch den Kessel möglichst zu erhaltenden eben berechneten Quantität bis auf 212° erhizten Wassers, wenigstens eine 5 Mahl so hohe Temperatur mitgetheilt werden können, als diese berechnete Quantität besizt, ihre Temperatur vor der beladenen Klappe des Perkins'schen Erzeugers also auf 1000° steigen, eine Hize, die über noch einmahl so groß ist, als Dampf von 50 Atmosphären nach Hrn. Professors Schmidt in Gießen Berechnung besizt, die sogar der Rothglühhize des Eisens entsprechen würde.

Wird sich hiernach alles Wasser vor der beladenen Klappe unter dem Druke von 50 bis 60 Atmosphären als Wasser halten können? wird der Ueberschuß von Wärmestoff nicht vielmehr schon zu seiner Verdampfung vor derselben verwandt werden? –

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Jahrbücher des polytechnischen Institutes in Wien, Bd. 9. S. 21.

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Es war sehr schwer, die englischen Maschinenbauer und meine Herren Interessenten in England von der Wichtigkeit desselben zu überzeugen. Leztere wurden erst von dieser durchdrungen, als ein Entwikelungsapparat, der wegen der Schwierigkeit, meinen zuerst vorgeschlagenen und im Patente aufgeführten Hizeregulalor in Hrn. Engineer Burtons Maschinebauwerkstätte luftdicht herzustellen, ohne denselben blieb, durch seinen Mangel einmahl sehr in Gefahr kam.

|353|

Hrn. Perkin's und Hrn. Mac Curdy's Dampfentwikelungsapparate sind, wegen einer fehlenden Regulation der Hize, allen diesen Unannehmlichkeiten, mit Ausnahme der Oxydation der Metallmischung, in einem hohen Grade ausgesezt. Hr. Perkins hat sich bei seinen ersten Maschinen zwar dadurch zu helfen gesucht, daß er den Maschinenwärter beim momentanen Stillstande der Maschine so lange an der Speisepumpe mit der Hand arbeiten ließ, bis das Spiel der Maschine wieder begann; Hrn. Mac Curdy's Erzeuger von Schmiedeeisen sind indessen wirklich bald ein Raub des Feuers geworden. Ich habe mehrere davon gesehen, die nach sehr kurzem Gebrauche schon gebogen und zerstört waren. Der Schmidt, bei dem ich seine Röhren liegen sah, versicherte mich, daß ein Kessel nach dem Mac Curdy'schen Plane wenigstens 3 Mahl so viel, als ein gewöhnlicher von gleicher Wirksamkeit koste. Die einzelnen Röhren waren ohngefähr 7 Fuß lang, hatten 8 Zoll äußern Durchmesser, und beinahe 1 Zoll Metallstärke. Man kann sich leicht denken, welch ein Stük Arbeit solche Röhren für einen Schmidt sind.

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Hr. Perkins spricht viel von dieser zurükstoßenden Kraft der Hize, und erzählt, um dieß zu beweisen, Wundergeschichten (siehe technical Repository, Octob. 1827. S. 249. – Dingler's polytechn. Journal, Bd. XXVI. S. 392.) Ich muß aufrichtig bekennen, daß mich schon immer ein unwiderstehlicher Skepticismus befällt, wenn Hr. Perkins von seinen Beobachtungen spricht. Seine Phantasie ist, wie die Erfahrung, bewiesen, zu rege, um von ihm erwarten zu können, daß er diese Beobachtungen mit gehöriger Ruhe und Unbefangenheit angestellt habe. Schon die Sprache seiner Aufsäze zeigt immer von einem hohen Grade der Verzükung, die leicht zur Uebertreibung führt.

Ich habe in meinem Generator die zurükstoßende Kraft der Hize nur dann von einigem Einfluße gesehen, wenn die Temperatur des Apparates sehr groß, d.h. die der Roth- oder Weißglühhize war. Hrn. Perkins Dampfatmosphäre am Boden der Kessel ist eine überspannte Idee, wenigstens wird sie durch das loc. citat. angegebene Experiment nicht bewiesen, da dabei doch Dampf aus dem Loche ausgefahren seyn würde, der sich bei Aufhebung des Druks im Generator aus dem erhizten Wasser erzeugt hätte. Ich habe in meinem Apparate unter sehr hoher Hize gearbeitet, so daß die Metallmischung und die Röhren desselben rothglühend waren, aber deßwegen strömte der Dampf an undichten Stellen mit großer Gewalt heraus, und aus dem Risse einer rothglühenden, schlecht geschweißten Röhre drang einmahl aller Dampf des Entwiklers in dem Maße, daß ich gar keine Spannung gewinnen konnte, und die Maschine völlig still stand. Es war sogar noch ein Theil der Metallmischung durch den Dampf aus den Metallgefäßen herausgeworfen. Wenn Hize in dem Grade Wasser zurükstieße, als Hr. Perkins glauben machen will, warum bewirken denn, (wie Hr. Perkins selbst anführt), Wassertropfen in den Eisengießereien so große Explosionen in dem Augenblike, als das fließende Eisen damit in Berührung kommt? Ich sah einmahl, daß ein Gärtner in Rostock eine eiserne Stange in der Oeffnung eines Steins durch Herumgießen von Blei befestigen wollte. In der Oeffnung war |355| etwas Feuchtigkeit, und das rothglühende Blei fuhr mit einer solchen Explosion zu demselben heraus, daß es beinahe zu Staub zersplittert, nicht allein den ganzen Gärtner (jedoch ohne Schaden) inkrustirte, sondern auch den größten Theil seines Hauses wie mit Silberschaum überzog. Was Hr. Perkins an der angeführten Stelle bei Bohrung des Loches in den Generator beobachtete, beruht gewiß auf einem Irrthume. Das Loch hat sich vielleicht durch Inkrustationen verstopft, die bei nachlassender Hize sich wieder gelöset hatten, und Risse an seinem Generator schlossen sich vielleicht auf dem nämlichen Wege. Sollte die Oeffnung auch wohl die ganze Wand des Generators durchdrungen haben, oder vielleicht nicht der vor dem Experimente und der Anheizung des Apparates in dieselbe getriebene Pfropfen beim Ausziehen während des Glühens abgebrochen, und der stekengebliebene Theil desselben bei der erfolgten Temperatur-Verminderung des Apparates durch die Zusammenziehung der Metalle vielleicht loker geworden seyn? – Hr. Perkins hat auf jeden Fall die Sache nicht genau genug untersucht.

Wenn er die Bildung einer solchen Dampfatmosphäre durch starken Druk zu verhüten meint, worunter er das Wasser in seinem Generator erhält, so zerfällt nach meinen vorausgeschikten frühern Bemerkungen diese Ansicht schon in ein Nichts, indem ich bewiesen habe, daß sein Generator schon vor der beladenen Klappe Dämpfe erzeugt, also dort alle bei der Dampfentwiklung in gewöhnlichen Siedegefäßen Statt findenden Phänomene in sich schließen muß. Wer sagt denn aber auch, daß Wasser in verschlossenen gewöhnlichen Siedegefäßen nicht unter Druk stehe? Habe ich nämlich nicht durch viele Erfahrungen und Versuche erwiesen, daß ein Drukventil keine andere Wirkung auf das Wasser eines Erzeugers ausübe, als der auf's Wasser in demselben zurukdrükende Dampf? – Druk ist Druk! und Hr. Perkins gibt sich und dem von ihm hervorgebrachten Druke bloß ein übermäßiges Gewicht, wenn er glaubt, daß die Einrichtung seines Generators dem Wasser und dem Dampfe andere physische Eigenschaften aufdringe, als die sind, die wir allenthalben in der Natur an demselben wahrnehmen. (Siehe Beiträge zur Gewerb- und Handelskunde, von Heinrich Weber. Jahr 1825, S. 68. oben.)

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Ein jeder Dampfentwikler, der eine große Quantität Wasser faßt, kann Explosion verursachen, in so ferne als diese Wassermasse beim Freiwerden eine große Menge Dampf aus sich entwikelt, die um so größer ist, unter je höherm Druke es stand, und um so stärker es erhizt war. Wenn Hr. Perkins behauptet, sein Generator, bringe keine Gefahr, weil er bloß Wasser und keinen Dampf enthalte, so ist dieß ein leeres Geschwäz. Uebt denn dieses Wasser nicht einen sehr hohen Druk auf die Wände desselben aus, ja einen noch stärkern, als der Dampf, den er daraus entwikelt? und ist dieses Wasser (um ihn mit meinen eigenen Worten zu schlagen) nicht in einem beständigen Streben begriffen, sich auszudehnen, und wird es (nach seiner Theorie) beim Freiwerden nicht auch ganz in Dampf zerblizen, der große Zerstörungen anrichten kann? – Warum sollte ein sonst gefährlich construirtes Gefäß, wie sein erster bombenartiger Erzeuger, von dessen Gefahrlosigkeit so viel Lärm gemacht worden ist, war, bei seinem Princip weniger gefährlich seyn, als wenn der Dampf in ihm selbst erzeugt würde? – Und gesezt, Hr. Perkins hätte hier irgend etwas für sich, ist denn sein Generator das, wofür er ihn hält? Ist er stets ganz mit Wasser gefüllt? – (Man vergleiche hier das oben Gesagte.)

|359|

Ich verstehe hier die sogenannten Luftleiter, die Sheffield (siehe Edimburg phil. In. Jahrg. 1822. S. 297, pl. X.), Wakefield (siehe Dingler's, polytechn. Journ. Bd. VIII. S. 304.), Parker (siehe Partington account of the steam engine, Edit. I. pag. 54.), Johnson (siehe Dinglers polyt. Journ. Bd. IX. S. 404. Mit Abbildung auf Tab. VI. etc.) in verschiedenen Modificationen empfohlen haben.

|359|

Ganz vortrefflich und wahr hat diese Theorie aus einander gesezt Prechtl in den Jahrbüchern des polytechnischen Institutes in Wien, Bd. VI. S. 189.)

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Hr. Wagenmann hat diese Grundsäze in der angeführten Stelle sehr wissenschaftlich entwikelt.

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Hr. Wagenmann gibt die bei dieser Heizungsmethode eintretende Ersparung von Brennmaterial auf 33 p. Cent an (siehe Verhandlungen des Vereins zur Beförderung des Gewerbfleißes in Preußen, Jahrg. 3. S. 106 unten), und diese Schäzung ist nach meinen eigenen Erfahrungen durchaus nicht übertrieben.

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Oft werden die durch die gewöhnlichen Register im Ofen aufgestauten unzersezten Gase, mit einem Antheile atmosphärischer Luft gemischt, bei ihrer Entzündung am Feuer, Ursache von Explosionen. Zuweilen sind dadurch schon ganze Dampfkessel in die Luft geschleudert worden. Eine solche Explosion scheint das zu seyn, was man gewöhnlich Feuerwolf nennt.

|362|

Ueber die Vortheile einer solchen Klappe vergleiche man Dingler's polytechn. Journal, Bd. XXII. S. 439.

|363|

Gilbert's Annalen der Physik, Jahrg. 1824, Stük 2, S. 227.

|364|

Wenn Wasser ein fester Körper wäre, würde es eine viel längere Zeit gebrauchen, um die Temperatur seines Siedepunctes zu erlangen, da es ein schlechter Wärmeleiter ist, und seine Flüßigkeit es nur in dem Grade durchdringlich für die Wärme macht, als wir es wirklich finden. Es ist überhaupt eine merkwürdige Erscheinung, daß viele Flüßigkeiten bei Veränderung ihres Aggregatzustandes bessere Wärmeleiter werden. Eis ist z.B. ein schlechter Wärmeleiter, Wasser schon ein besserer, und Dampf ein sehr guter. Sollte diese Erscheinung auch nicht bei den Metallen Statt finden?

|364|

Dieser vollkommenen Vertheilung der Hize in meiner leichtflüßigen Metallmischung, und vorzüglich dem zulezt berührten Umstande, ist die große Wärmeempfänglichkeit meines Entwikelungsapparates, die ihn vor den von festen Metallen und in großer Metallstärke gearbeiteten Verdampfungs-Vorrichtungen auszeichnet, zuzuschreiben. Er nimmt nämlich nicht, so wie leztere, auf seiner äußern vom Feuer berührten Fläche einen größern Hizegrad an, als auf der innern Dampferzeugenden, erstere Fläche bleibt also auf einer mäßigen Temperatur, die in so ferne eine reichlichere Aufnahme der Hize begünstigt, als die Mittheilung der Wärme zwischen zwei Körpern um so größer zu seyn scheint, je größer die Differenz zwischen den Temperaturen beider ist. Hrn. Perkins von außen zum Theile glühende Röhren können in dieser Hinsicht keine große Wärmeempfänglichkeit besizen, abgesehen davon, daß sie durch die Ueberhizung bald zerstört werden müssen, was bei meinen Metallgefäßen nicht der Fall ist. Wegen der Dike der Perkins'schen Röhrenwände kann aber auch, mit Rüksicht auf oben berührten Umstand, die Verwendung der Hize nicht ökonomisch seyn. Dieserhalb ist sein Generator gerade am wenigsten als Ursache der Brennstoffersparung seiner Maschine zu betrachten. Diese liegt vielmehr in der Anwendung des Expansionsprincipes. Bei meinem Entwikelungsapparate steigen die abgekühlten Metallschichten immer abwärts dem Feuer zu, und nehmen, weil sie eine geringere Temperatur besizen, die Hize um so begieriger auf. Daher werden meine Metallgefäße, selbst wenn sie von geschmiedetem Eisen sind, länger dauern, als die Perkins'schen Röhren, vorzüglich wenn diese häufig rothglühend seyn sollten. – Ich habe bei einem Zinngießer in Rostock ein Schmelzgefäß für Zinn gesehen, das, von 1/8 Zoll dikem Eisenbleche, von dem äußerst geschikten Kupferschmiede, Daniel Steinhorst, daselbst, zusammengenietet ist, und bei täglichem wenigstens zwölfstündlichem Gebrauche, wobei es öfters sogar leicht rothglühend wird, nun schon 2 Jahre besteht, ohne bemerkbar gelitten zu haben. Dasselbe war stets vollkommen dicht. (In England konnte man keine Metallgefäße von Eisenplatten dicht nieten.)

|365|

Da es bekannt ist, daß eine Metallmischung, wie die meinige, äußerst wenigen Wärmestoff im Schmelzpunkte latent macht, so ist die hier angegebene Erscheinung dadurch keinesweges auf eine meiner Hypothese widersprechende Weise erklärt.

|365|

Als der Hr. Dr. Wollaston in London eingeladen wurde, meinen Entwiklungsapparat zu sehen und zu prüfen, hat er geantwortet, was er davon sehen sollte; ein flüßiges Metall sey kein besserer Wärmeleiter, als ein festes, er sehe daher nicht ein, wie mein Apparat bessere Resultate als ein gewöhnlicher Kessel liefern könne. Gleicher Meinung fand ich die meisten wissenschaftlichen Leute in London. Sie erwogen aber wohl nicht alle die Umstände, die ich in dieser Abhandlung angegeben habe und noch angeben werde, und die ich früher schon in der Ankündigung meines Princips in England öffentlich angedeutet hatte. Wie konnten sie auch mit solchen leichten und oberflächlichen Einwendungen ein Princip |366| abfertigen wollen, in dessen inneres Wesen sie noch nicht eingedrungen waren, und dessen Zwek sie noch nicht gewürdigt hatten. Sollten sie alle meine Grundsäze zur Ausführung desselben und alle meine Beweggründe zu dessen eigenthümlichen Einleitung mit einem Blike überschaut und als nichtig befunden haben? – Konnte ich ihnen solche schnelle und tiefe Einsicht zutrauen, und ihrem Urtheile ein unbedingtes Zutrauen schenken, wenn ich mich erinnerte, daß sie größtentheils die nämlichen waren, die drei Jahre vorher, ihrem alten vortrefflichen Vorfahrer Black zum Troze, mit Hrn. Perkins Pseudoprincip die wissenschaftliche Welt allarmirten und Hrn. Perkins physikalischen Irrthümern die wissenschaftliche Weihe zu geben nicht anstanden? – Ueberhaupt haben mich dergleichen Leute in England meistens nur absprechend behandelt, ohne je meinen Gründen Rede zu stehen und sie zu prüfen. Ich verlangte ja keinen blinden Glauben, wie sie ihn Herrn Perkins geschenkt hatten, vielmehr eine unparteiische wissenschaftliche Prüfung und Berichtigung meiner Ansichten und der darauf gebauten Pläne. Waren sie vielleicht durch Hrn. Perkins's Uebertreibungen, wodurch er die ganze Welt bestach, zu vorsichtig gemacht, und hielten sich nun berechtigt, ihre damalige Leichtgläubigkeit und Befangenheit an mir durch übertriebenen Skepticismus zu rächen? – oder gehörten sie zu seiner Partei? –

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Hr. Perkins scheint dieß nicht zu wissen, da er allen seinen Generatoren eine unverhältnißmäßige Metallstärke gibt. Bei einem Gespräche, was ich mit ihm hierüber hatte, legte er ein besonderes Gewicht auf die Masse des Metalles in seinen Röhren, indem er meinte, daß dadurch die Verdampfung sehr befördert würde. Die große Metallstärke solcher Gefäße hat aber noch einen anderen großen Nachtheil in Hinsicht einer größeren Gefahr des Berstens derselben. Die ungleichmäßige Erhizung der äußeren vom Feuer berührten und inwendig vom Wasser bespülten Wände dieser Gefäße bewirkt nämlich eine ungleiche Ausdehnung in denselben, die vorzüglich bei Gußeisen Risse zur Folge hat. Die Erfahrung hat dieß an den Woolf'schen Kesseln bestätigt, indem man fand, daß sie viel weniger rissen, als man sie dünner goß (siehe den Bericht der von der Academie des sciences à Paris abgeordneten Commission etc. in Dingler's polyt. Journal, Bd. XI. S. 466). Hr. Perkins erste Generatoren von Glokengut sind auch schon immer nach einem Gebrauche von wenigen Tagen geborsten.

|366|

Es versteht sich, daß ich die Verdampfung des Wassers dann unter etwas niederem Druke wahrnehmen mußte, weil der Schmelzpunkt meiner Metallmischung unter der Temperatur der Dämpfe liegt, die ich für gewöhnlich in meinem Apparate entwikle.

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Es ist mir unbegreiflich, wie wenig man im Allgemeinen in England die Wirkung und den Nuzen meiner leichtflüßigen Metallmischung hat begreifen können. Wenn auch viele Engineers und wissenschaftliche Leute den Vortheil ihrer Anwendung einräumten, so mußte ich doch oft erstaunen, welche sonderbaren Gründe sie dafür aufstellten. Vorzügliches Gewicht legten sie immer auf den Umstand, daß die Metallmischung, wie sie sich gewöhnlich ausdrükten, die Hize im Apparate festhalte. Sie meinten nämlich, daß man sie, wenn sie einmal erhizt sey, als ein unerschöpfliches Magazin von Wärmestoff betrachten könne, das die Hize auf eine ungewöhnlich lange Zeit im Apparate ohne Einwirkung anderer Umstände erhalten könne. Nie sahen sie sie aus dem wahren Gesichtspuncte eines Wärmeleiters an, der, um gehörig Hize abzugeben, auch nothwendig eben so viele empfangen muß, und der jederzeit sehr schnell bankerot an Wärmestoff wird, sobald ihm die Einnahme desselben fehlt. Dieserhalb legten sie auch immer ein übertriebenes Gewicht auf die Masse der Metallmischung, die gar kein Gegenstand der Beachtung ist, sobald die Verbindung einer großen Feuerberührungsfläche mit der nöthigen Verdampfungsfläche durch dünne Schichten derselben zu bewerkstelligen ist. – War es da zu verwundern, wenn solche Leute nach stundenlanger gleichmäßiger Wirkung meines Entwiklungsapparates glaubten, er könne noch immer bankerot an Hize machen? –

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In England sind die Balanciers und Parallelogramms Mode, und keiner nimmt eine Maschine ohne dieselben gerne. Da ich bei Gelegenheit eines Besuchs in der berühmten Bramah'schen Werkstätte Hrn. Bramah fragte, warum man nicht mehrere so einfache Dampfmaschinen, als die seinige, die kein Parallelogramm hat, in England sähe, antwortete er mir, solche würden, wenn man sie auch machen wollte, keinen Abnehmer finden, weil sie nicht genug in's Auge fielen und zu wenig prachtvoll waren, worauf die Engländer so sehr viel Gewicht legten. – Welchen sonderbaren Rüksichten man überhaupt oft in England bei der Anlegung von Dampfmaschinen folgt, beweiset der wirklich merkwürdige Fall, daß kürzlich in Cornwall ein Grubenbesizer sich bloß aus dem Grunde die größte |374| Dampfmaschine daselbst bauen ließ, um seinen Nachbar auszustechen, der bisher die mächtigste besaß.

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Hr. Perkins scheint diesen Schwierigkeiten eben so wenig Gewicht zu geben, als die Engländer. In der That hat er aber auch noch nie mit so hohem Druke gearbeitet, als er in den Kalkulationen seiner Maschine immer angibt. Seine erste Maschine arbeitete nur mit einem Druke von 10 und die lezte mit 17 bis 20 Atmosphären statt der 50, die in der Kalkulation angegeben sind (Register |375| of Arts and Sciences, Mai 12. 1827). Er hat also die großen Schwierigkeiten eines sehr hohen Druks noch nicht empfinden können. Meine Maschine hat aber mit 50 Atmosphären und mehr wirklich gearbeitet.

|375|

Hr. Perkins will eine Composition von Messing entdekt haben, die in der möglichst größten und in Hochdrukmaschinen anzuwendenden Hize auf Gußeisen ohne Fett, Talg oder irgend eine andere Schmiere vollkommen dicht und mit sehr geringer Reibung arbeiten soll. Man hat aber wirklich Ursache, in Hinsicht von dergleichen Perkins'schen Behauptungen etwas ungläubig zu seyn, und die Bestätigung derselben von einer längeren Erfahrung abzuwarten.

Ich habe mich schon früher darüber geäußert, daß ich Hrn. Perkins Kolben mit Metallliederung von jener Composition für nicht praktikabel halte, und überhaupt ganz gegen die Anwendung solcher Kolben, die überdieß theuer, künstlich und schwer zu verfertigen sind, in Dampfmaschinen mit sehr hohem Druke bin. Hier meine Gründe:

1) Die einzelnen Theile solcher Kolben dehnen sich in der Hize sehr hochdrükender Dämpfe bedeutend aus, und schließen dann so fest aneinander, daß sie ihre Beweglichkeit gänzlich verlieren. Diesem Uebelstande ist auf keine Weise abzuhelfen, da der Körper des Kolbens und seine beiden die Segmente zusammenhaltenden Platten nicht elastisch gemacht werden können.

2) Die messingenen Segmente und Ringe, sie mögen aus was immer für einer Composition seyn, cohäriren in großer Hize sehr unter einander, selbst wenn sie Ueberfluß von Fett und Schmiere haben. Dieß kann man schon an messingenen Hähnen wahrnehmen, die in bedeutender Temperatur so fest in ihrer Hülfe stehen, daß sie mit der größten Kraft und ohne Schaden an ihren reibenden Flächen zu nehmen, nicht gedreht werden können. Gleiche Metalle cohäriren immer stärker mit einander als ungleiche. Ungleiche kann Hr. Perkins aber zu seinen Ringen nicht nehmen, da bei ihrer Anwendung die verschiedene Ausdehnung derselben durch die Wärme ihrem dichten Schlusse unter einander nachtheilig werden würde, auch müßte er dann des Vortheils seiner Metallcomposition an denjenigen Ringen entbehren, die von anderen Metallen construirt wären.

3) Die Metallringe und Segmente an die Cylinderwände drükenden Federn werden, von welcher Form sie auch immer seyn mögen, in großer Hize bedeutend |376| an ihrer Elasticität verlieren. Dieß gilt auch für den Fall, daß die Ringe zum Theil selbst durch ihre Elasticität anschließen sollen, wie es beim Perkins'schen Kolben geschieht.

4) Da die Segmente oder Ringe vor der oberen und unteren Dekplatte des Kolbenkörpers immer etwas Weniges vorstehen, damit leztere die Cylinderwände wo möglich nicht berühren, so drüken die Dämpfe von sehr hohem Druke gewaltsam auf diesen kreisförmigen Vorsprung, selbst wenn dieser ein Minimum von Breite hat, und es entsteht auf diese Weise ein starkes und schädliches Drängen gegen die Segmente oder Ringe.

5) Die Segmente oder Ringe schließen nicht immer an allen Orten so dicht an die Cylinderwände, daß nicht hie und da theilweise Dampf zwischen dieselben und leztere dringen sollte. Bei einem solchen Dazwischendringen wird der Dampf mit seinem fürchterlichen Druke den Gegendruk der schwachen Federn leicht überwältigen, die Segmente oder Ringe von den Cylinderwänden abdrängen, und bei denselben in sehr großen Massen entwischen. Das einzige Mittel dagegen, Dampf auch zwischen Körper des Kolben und die Segmente und Ringe dringen zu lassen, um so einen entsprechenden Gegendruk zu bilden, hat aber wieder den überwiegenden Nachtheil, daß der zwischen Körper des Kolben und lezteren gedrungene Dampf die Segmente und Ringe bei genau an den Cylinderwänden schließenden Stellen mit seinem ganzen Druke gegen diese andrängt und ein Maximum einer schädlichen Reibung erzeugt. Ich hatte einmal den Fall, daß Dampf von 40 Atmosphären Druk vollkommen und gleichsam in einem Sturze dem Kolben entwischte, weil die Segmente nachgaben. Auch Hrn. Perkins's Kolben bei seiner in den Catharinendoks aufgestellten Dampfmaschine läßt schon bei einem Druke von 17 Atmosphären beim Anfange jedes Stoßes eine so bedeutende Quantität Dampf entwischen, daß der unter ihm befindliche leere Raum des Cylinders sowohl als der des Condensators davon ganz erfüllt wird, und der Dampf noch wie ein aufblizender Strahl sich an der Mündung der Exhaustionsröhre zeigt. Demunerachtet spricht Hr. Perkins aber noch jüngst von einem Druke von 100 Atmosphären, den er in seiner Maschine bald anzuwenden beabsichtigt, und überhaupt viel von der Unbegränztheit des Dampfdruks, den seine Maschine zuläßt. Die Zeit wird lehren, ob ihm dieß gelingen wird, oder ob es nur eine seiner gewöhnlichen Exklamationen gewesen ist.

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Hrn. Perkins's Drehventile sind immer in sehr kurzer Zeit, oft in wenigen Stunden, zerstört gewesen. Dieß weiß ich von einem Arbeiter, der oft die Nächte hat schmirgeln müssen, wenn das Drehventil nur wenige Minuten in Arbeit gewesen ist.

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Bei Maschinen, die mit so hohem Druke, als die meinige, wirken, ist ein Condensator höchst überflüßig, da bei der kleinen Kolben- oder Stämpeloberfläche |381| zu wenig durch ein Vacuum an nuzbarem Effekt gewonnen wird. Bei meiner Maschine würde die Kraft derselben durch eingeführte Condensation nur um 2 1/2 p. Cent erhöht werden, ein Gewinn, der durch die große Complikation eines Condensators und durch den Verlust der dabei geopferten und noch auf vielfältige Weise anzuwendenden Dämpfe völlig aufgehoben wird. Die Erwärmung des Speisewassers für den Kessel kann auf eine viel einfachere Weise geschehen, als durch einen Condensator. Jedoch dürfte es Fälle geben, z.B. auf Dampfschiffen und in manchen Fabriken, wo ein Condensator wichtige Vortheile gewähret, und für diese Fälle werde ich in der Zukunft das Nöthige angeben.

Hr. Perkins beging einen großen physikalischen Irrthum, wenn er glaubte, durch den Condensator seiner zweiten Maschine diese zu einem perpetuum mobile machen zu können (siehe Beiträge zur Gewerb- und Handelskunde von Heinr. Weber, Jahr 1825, S. 82.) Ueber seinen ersten Condensator, worin er die Dämpfe unter einem Druke von 5 Atmosphären verdichtete, will ich mich aller Anmerkungen enthalten, da die physikalischen Schnizer, die Hr. Perkins bei seiner Construktion gemacht, jedem in die Augen springen müssen. Hrn. Perkins's Mißgriffe bei der Anordnung seiner beiden ersten Condensatoren entstanden vorzüglich aus Unkunde mit derjenigen bekannten Wahrheit, daß die aus einer Hochdrukmaschine blasenden Dämpfe, sie mögen in derselben einen Druk gehabt haben, welchen sie wollen, bei ihrer Ausdehnung in der Atmosphäre, den Druk und die Temperatur eines einfachen Dampfes annehmen; sie entstanden ferner aus Unkunde mit dem Umstande, daß diese abströmenden Dämpfe keinem Wasser, dieses mag unter einem Druke stehen, welchen es wolle, mehr Temperatur mitzutheilen vermögen, als sie selbst besizen, und daß sie endlich immer eine weit größere Quantität Wasser auf diese Temperatur heben, als die ist, aus welcher sie entwikelt wurden (diese ist bei Dämpfen von atmosphärischem Druk ungefähr 5 1/2 Mal größer als leztere). Ist dieses Wasser nicht in solcher Quantität vorhanden, so werden verhaltnißmäßig auch weniger Dämpfe verdichtet. Hr. Perkins wußte aber nicht allein dieß nicht, sondern er war sogar in dem unverzeihlichen Wahne, daß er die Hize aller aus seiner Maschine strömenden Dämpfe sogar in einer kleinen Quantität Wasser vollkommen wieder koncentriren könne, wenn er dieses nur unter Druk halte, und durch eine große Oberfläche mit den Dämpfen in Berührung seze. Weil Wasser über Feuer unter Druk eine große Hize annimmt, so glaubte er sich berechtigt, auch annehmen zu dürfen, daß der abströmende Dampf solchem Wasser das Nämliche thun würde. Welche Summen mag Hr. Perkins verschwendet haben, um einen so tollen Plan durchzusezen, und wie leicht hätte er diese sparen können, wenn er sich mehr dem Studium der Physik ergeben hätte, ehe er seine Dampfmaschinenverbesserung begann. Ueberhaupt hat Hr. Perkins aus Unkunde viele krumme Wege wandern müssen und zum Theil mit Verbesserung seiner eigenen Irrthümer mehr als mit der der alten bestehenden und sich bewährt habenden Einrichtungen zu thun gehabt. Ist es demnach zu verwundern, wenn er schon in den ersten drei Jahren über 20,000 Pf. Sterl. verexperimentirt hat, ohne irgend etwas Reelles geliefert zu haben? –

Was das Princip des Condensators seiner zweiten Maschine betrifft, so war es durchaus nicht neu. Schon Trevithik pumpte sein Speisewasser in ein Rohr über dem Kessel, durch welches die Exhaustionsröhre ging. Die abströmenden Dämpfe theilten hier ihre Hize einem Speisewasser mit, das wegen der Communikation, worin das Rohr mit dem Kessel stand, mit dem Wasser in lezterem unter einerlei Druk sich befand. Man sehe hierüber nach die Abbildung und Beschreibung einer Trevithik'schen Maschine in Christian's traitè de mecan. industrielle, vol. II.

|382|

Dessen traité d. mecan. indust. p. 345.

|382|

Bernoulli's Anfangsgründe der Dampfmaschinenlehre, S. 249.

|383|

Bernoulli's Anfangsgr. d. Dampfmaschinenlehre, S. 92 u.s.w.

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