Titel: Bericht über Séguin's Dampfkessel.
Autor: Schlumberger, Albert
Koechlin, Emil
Fundstelle: 1832, Band 46, Nr. I. (S. 1–16)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj046/ar046001

I. Auszug aus einem Berichte der HH. Albert Schlumberger und Emil Koechlin über eine aus Auftrag der Société industrielle von Mülhausen unternommene Reise, um das neue System von Dampfkesseln der Herren Séguin und Comp. zu Saint-Etienne zu untersuchen.

Aus dem Bulletin de la Société industrielle de Mulhausen, N. 22 von 1832, übersezt.

Mit Abbildungen auf Tab. I.

Die neuen Dampfkessel der HH. Séguin und Comp., welche wir zu untersuchen hatten, erzeugen Dampf für fortschaffende Maschinen von mittlerem Druke (drei Atmosphären), deren man sich zum Transport der Steinkohlen auf der Eisenbahn von Rive de Giers bedient.

Aus der Bestimmung dieser Kessel selbst geht hervor, daß man bei ihrem Baue sich besondern Bedingungen unterwerfen mußte, an welche man bei feststehenden Maschinen nicht gebunden ist. Man mußte nämlich:

1) dieselben so klein und leicht als möglich machen, um keine unnüzen Lasten bewegen zu dürfen;

2) die Schornsteine ganz unterdrüken oder solche nur sehr niedrig machen, um die Kosten der langen Stollen, durch welche die Eisenbahn geht, nicht zu sehr zu erhöhen.

Da der zum Betriebe der Maschine nöthige Aufwand von Dampf unveränderlich blieb, so mußte man bei der Verminderung der Dimensionen des Kessels der Einwirkung der Hize eine Berührungsfläche geben, welche zur Erzeugung jener Dampfmenge hinreicht, und zugleich ein Mittel anzuwenden suchen, wodurch ein starker Luftzug, auch ohne Schornstein erhalten würde. In der mehr oder minder vollständigen Lösung dieser beiden Aufgaben, nämlich: mit einem kleinen Kessel und wenig Wasser der Wirkung des Feuers eine große Fläche darzubieten, und einen sehr starken Luftzug ohne Schornstein zu bewirken, scheint uns das Wesentliche des neuen Systems zu bestehen.

Die Mittel, deren man sich hiezu bedient hat, sind folgende (dargestellt auf der I. Tafel).

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Der Feuerherd oder Rost, welcher 1m,30 (4 Fuß) lang und 0m,75 (2 Fuß 4 Zoll) breit ist, befindet sich zwischen zweien Doppelboden von Eisenblech (hohlen Kasten), welche mit Wasser angefüllt sind, und mit dem Innern des Kessels in Verbindung stehen.

Unter dem Feuerherde befindet sich ein hohler Kasten von Gußeisen, der, ebenfalls mir Wasser gefüllt, mit dem Innern des Kessels communicirt, welcher leztere selbst auf diesem Kasten befestigt ist.

Der Rost besteht aus zwei Reihen von Stangen, jede mit 17 Stangen, deren eine vor der andern angebracht ist.

Der Kessel ist cylindrisch, von Eisenblech; durch seinen untern Theil, ungefähr bis zu seiner Achse, gehen, der Länge nach, 43 kleine Röhren, durch welche die erhizte Luft strömen muß, ehe solche nach Außen entweicht.

Das Ganze, mit dem Wasser, wiegt 3000 Kilogrammen. Die Spannung des Dampfes beträgt 3 Atmosphären über den gewöhnlichen Druk der Luft.

Endlich treiben zwei Ventilatoren die Luft unter den von Vorne ganz geschlossenen Feuerherd mit einem hinreichenden Druk, um einen lebhaften Zug und eine intensive und vollständige Verbrennung zu bewirken.

Um diese Anordnung des Feuerherdes, der Röhren, der Ventilatoren u.s.w. deutlicher zu machen, haben wir eine Dampfmaschine mit ihrem Kessel und mit allem, was dazu gehört, dargestellt.

Zwei Wagen, durch eine kurze eiserne Gelenkstange mit einander verbunden, tragen die Maschine, den Kessel und alle andern dazu gehörigen Theile. Auf einem dieser Wagen, dessen hölzernes Gestelle auf Flächen Federn ruht, ist der Kessel mit dem Feuerherde und den hohlen Wänden befestigt, und zu beiden Seiten sind die Dampfcylinder, die Speisepumpen und alles, was zur Maschine gehört, angebracht.

Auf dem andern Wagen befinden sich die beiden Ventilatoren, welche durch Röhren mit dem untern Theile des Feuerherdes communiciren, der Wasserbehälter, der Vorrathkasten für die Steinkohlen und der Maschinenwärter.

Der ganze Apparat wiegt 6000 Kilogrammen und kostet 10,000 Franken.

Die dem Feuer ausgesezten Flächen sind:

vom cylindrischen Theile des Kessels 2,56 Quadratmeter,
von zwei halben Endplatten 0,55
von 43 Zugröhren im Kessel 15,78
von zwei hohlen Kasten zu beiden Seiten des Feuerherdes 0,35
|3| vom Wasserbehälter unter dem Kessel, aus
welchem die Speisepumpe ihr Wasser zieht

1,95

Quadratmeter,
–––––––
Summe 23,47

oder 23 1/2 Quadratmeter.

Beschreibung der Abbildungen.

Fig. 1. Aufriß und Seitenansicht des Dampfwagens.

Fig. 2. Aufriß und Seitenansicht des Wagens, welcher die Ventilatoren, den Wasserbehälter, den Kohlenvorrath und den Heizer trägt.

Fig. 3. Aufriß und Seitenansicht eines Kohlenwagens mit der Premsung zum Anhalten des Zuges beim Abwärtsfahren; in der halben Größe der vorigen Figuren gezeichnet.

Fig. 4. Ansicht des Dampfwagens von Vorne.

Fig. 5. Vertikaler Durchschnitt des Kessels nach seiner Breite.

Fig. 6. Vertikaler Durchschnitt desselben nach seiner Länge.

Dieselben Theile sind in den verschiedenen Figuren durch dieselben Buchstaben bezeichnet.

A, der Dampfkessel. Fig. 1, Fig. 5, 6.

B, der Feuerherd. Fig. 5 und 6.

C, Aschenfall; ebendaselbst.

D, der Schornstein. Fig. 1; Fig. 4 und 6.

E, hohler Kasten von Gußeisen an der Rükseite des Feuerherdes, welcher mit dem Innern des Dampfkessels in Verbindung steht. Fig. 6.

FF, zwei andere hohle Kasten von Gußeisen an beiden Seiten des Feuerherdes. Fig. 5.

G, der Rost. Fig. 6.

H, halbcylindrischer hohler Kasten, welcher von einer Seite mittelst lederner Schläuche mit dem Behälter von kaltem Wasser, und von der andern Seite mit der Speisungspumpe in Verbindung steht. Fig. 5 und 6.

I, I, I, drei und vierzig kleine Röhren von Kupfer, durch welche der Rauch und die heiße Luft ziehen müssen, um zu dem Schornstein zu gelangen; ebendaselbst.

KK, die Dampfcylinder der Maschine. Fig. 1 und

LL die Kolbenstangen. Fig. 1.

L''L'' die Speisepumpen; ebendaselbst.

MM, doppelte Wagebalken von geschmiedetem Eisen, welche durch die Kurbelstangen mit den Rädern verbunden sind.1) Fig. 1 und Fig. 4.

|4|

NN, die Kurbelstangen; ebendaselbst.

OO, Wagenräder, an welchen außer ihren Mittelpunkten die Kurbelzapfen angebracht sind, auf welche die Stangen NN, einwirken; ebendaselbst.

PP u.s.w. Leitungsstangen von geschmiedetem Eisen, welche das Parallelogramm (zur Erhaltung der senkrechten Bewegung der Kolbenstangen) bilden; ebendaselbst.

QQ, Säulen von Gußeisen, welche die Zapfenlager der Leitungshebel tragen, und durch Querstangen mit einander verbunden sind; ebendaselbst.

R, Leitung der Ventilschieber; ebendaselbst.

S, Ring oder Hülse am Balken M, welche bei jedem Kolbenzuge die Stange T (Steuerungsstange) hebt und niederdrükt; ebendaselbst.

UU, Hebel, mittelst deren man die Bewegung der Schubventile mit der Hand leitet, um die Maschine vor- oder rükwärts gehen zu machen; ebendaselbst.

V, doppelter Hahn, durch welchen der Dampf in beide Cylinder dringt, und welcher mittelst der Stange W regulirt werden kann; ebendaselbst.

X, Sicherheitsventil. Fig. 1.

YY, zwei starke Stüke von Eichenholz, auf welchen die Maschine befestigt ist, welche mit Büchsen von Gußeisen versehen sind, worin sich Federn befinden, und in welchen die Achsen der Wagenräder sich drehen; Fig. 1 und Fig. 4.

Z, Platte von Gußeisen, welche den Feuerherd von Vorne schließt, und in welcher (nebst den Thüren zum Heizen und zum Aschenfall) zwei Oeffnungen a angebracht sind, durch welche der Wind von den Ventilatoren in den Aschenfall geleitet wird; ebendaselbst.

bb, die Gehäuse der Ventilatoren, deren Endrohre c mittelst elastischer ledernen Schläuche mit den Oeffnungen a verbunden sind. Fig. 2.

dd, Radventilatoren mit vier Flügeln; ebendaselbst.

e, Scheiben, welche an den Achsen der Ventilatoren befestigt sind; ebendaselbst.

f, größere Scheiben an den Wagenrädern, welche den vorigen ihre Bewegung mittelst Laufbändern mittheilen; ebend.

|5|

g, Wasserbehälter; ebend.

h, Behälter für die Steinkohlen; ebend.

k, bewegliches Gelenke, durch welches der Wagen der Ventilatoren mit dem Dampfwagen verbunden ist. Fig. 1 und Fig. 4.

ll, Ketten, mittelst deren die Wagen unter sich an einander, und an den Wagen der Ventilatoren und an den Dampfwagen angehängt sind. Fig. 2 und 3.

n, Klappe zum Reguliren und Verschließen der Ventilatoren. Fig. 2.

Um uns nicht mit Gegenständen aufzuhalten, welche von geringem Interesse sind, wollen wir die Art, wie wir unsere Versuche angestellt haben, im Detail nicht beschreiben, sondern nur die Resultate derselben angeben. Wir bemerken nur, daß das zur Speisung der Kessel bestimmte Wasser in einem prismatischen Gefäße von Eisenblech sich befand, in welchem die daraus abgeflossene Menge sehr genau gemessen werden konnte, daß die Dampfkessel mit gläsernen Röhren versehen waren, um die Höhe des Wasserstandes in denselben anzuzeigen, und daß es uns daher leicht war, die Menge des verdampften Wassers zu bestimmen.

1ster Versuch.

Die Maschine zog leere Wägen aufwärts; die beiden Ventilatoren arbeiteten; man verbrannte in einer Stunde 100 Kilom. Steinkohlen; das aus dem Behälter verbrauchte Wasser betrug an Gewicht 785 Kilom.

Ein Quadratmeter der dem Feuer ausgesezten Fläche hat demnach in einer Stunde 785/23½ = 33,4 Kilogrammen, und 1 Kilogr. Steinkohlen 7,8 Kilogr. Wasser verdampft.

2ter Versuch.

Die Maschine zog leere Wagen aufwärts.2) Da gleich Anfangs an einem der Ventilatoren ein Stük in Unordnung gerathen war, so war man genöthigt, nur Einen arbeiten zu lassen. In zwei Stunden |6| wurden 244 Kilogr. Steinkohlen verbrannt, und 1575 Kilogr. Wasser verdampft.

Die von einem Quadratmeter in einer Stunde verdampfte Wassermenge betrug daher 787,5/23,47 = 33,5 Kilogr. und mit 1 Kilogr. Steinkohlen wurden 6,4 Kilogr. Dampf erzeugt.

Während des ersten Versuches ging durch eine Rize in den hohlen Kasten von Gußeisen am Hintergrunde des Feuerherdes ein wenig Wasser verloren, so daß man annehmen kann, daß das Resultat von 7,8 Kilom. Dampf auf 1 Kilom. Steinkohle nicht ganz erreicht worden sey.

Bei dem zweiten Versuche mußte, wie gesagt, ein Ventilator stille stehen, und es konnte nur Einer derselben arbeiten, wodurch die Lebhaftigkeit des Feuers vermindert ward, und was wahrscheinlich dazu beigetragen hat, daß nur 6,4 Kilogr. Dampf durch 1 Kilogr. Steinkohlen erzeugt worden sind.

Wenn kein Wasserverlust Statt findet, beide Ventilatoren arbeiten, und übrigens an der Maschine nichts fehlt, reichen 160 bis 170 Kilogr. Steinkohlen von Grande-Croix hin, um die ganze im Behälter enthaltene Wassermenge von 1150 bis 1175 Kilogr. zu verdampfen; was etwas über 7 Kilogr. Dampf auf 1 Kilogr. Steinkohle beträgt. Dieses Resultat kann als hinlänglich genau angenommen werden, da es sich auch nach der Menge des zum Betriebe der Maschine bei ihrem gewöhnlichen Gange erforderlichen Dampfes bestättigt. Die Kurbeln machen alsdann ungefähr 60 Umdrehungen in jeder Minute; der Druk des Dampfes beträgt 3 Atmosphären über den äußern Luftdruk; man verbrennt etwas über 100 Kilogr. Steinkohlen in einer Stunde, und in derselben Zeit strömen 747 Kilogr. Dampf durch die arbeitenden Cylinder.3)

|7|

Das Gewicht des in einer Stunde verdampften Wassers war Während unserer Versuche ein wenig größer; es ist aber auch ein kleiner Ueberschuß nöthig, um die Ungleichheiten in der Wirkung der bewegenden Kraft zu compensiren; und wenn man überdieß auf den unvermeidlichen Dampfverlust Rüksicht nimmt, welcher theils an den Kolbenstangen, theils an verschiedenen Fugen, und durch das Sicherheitsventil bei den Erschütterungen des Wagens Statt findet, so sieht man, daß die Theorie, die Erfahrung und unsere Versuche, so nahe als man hoffen konnte, mit einander übereinstimmen.4)

|8|

Nachdem durch einen Zufall in einer der Galerien oder Stollen, wo zwei sich begegnende Wagenzüge an einander fließen, an den beiden Dampfkesseln, an welchen allein wir unsere Versuche hatten fortsezen können, Reparationen nöthig geworden, und da wir von der Genauigkeit des Resultates überzeugt waren, daß unter den gewöhnlichen Umständen, 1 Kilogr. Steinkohle 7 Kilogr. Dampf erzeuge, so hielten wir dafür, daß es unnüz seyn würde, diese Reparationen abzuwarten, um neue Versuche anzustellen, und wir begnügten uns daher mit den hier angeführten.

Wenn man bedenkt, daß bei den fortschaffenden Maschinen ein großer Theil der Kesselflächen der atmosphärischen Luft ausgesezt ist, deren einwirkende Schichten Während des Fahrens sich beständig erneuern, und daß dieser Umstand sehr Vieles zur Abkühlung beitragt; daß die äußere Luft mit einigen Theilen unsers Dampfkessels in Berührung steht, welche bis zum Rothglühen erhizt sind, und durch welche daher sehr viele Wärme verloren geht, so muß man darüber erstaunen, daß dennoch Resultate erhalten werden, welche alle bisher bekannten übertreffen.5)

|9|

Es ist nämlich bekannt, daß man es bis jezt mit Kesseln von Gußeisen nicht weiter als zu 5 Kilogr. Dampf auf 1 Kilogr. Steinkohlen, mit Kesseln von Eisenblech oder Kupfer zu 6, selten zu 7 Kilogr. gebracht hat. Ein einziger Kessel hat, so viel wir wissen, mehr als 7 Kilogr. Dampf mit 1 Kilogr. Steinkohle geliefert. Dieses an sich schon außerordentliche Resultat ward zu seiner Zeit unserer Gesellschaft mitgetheilt, durch die Ausschüsse der Mechanik und Chemie geprüft, und richtig befunden.

Man schrieb diese Wirkung vorzüglich dem guten Zuge des Schornsteines, der hiedurch bewirkten starken Hize, und den großen mit dem Feuer in Berührung stehenden Flächen des Kessels und der Siederöhren zu. Wenn nun beinahe dasselbe Resultat mit den Kesseln der HH. Séguin und Comp. erhalten wird, so glauben wir dieses hauptsächlich der Anwendung der Ventilatoren zuschreiben zu dürfen, deren Wirksamkeit unsere Erwartung übertroffen hat. Der Bau der Kessel bietet, mit Ausnahme der kleinen Röhren, welche durch denselben gehen, nichts Besonderes dar, und wird wahrscheinlich noch mehrere Verbesserungen erhalten, deren Nothwendigkeit durch die Beobachtung ihres täglichen Gebrauches angezeigt zu seyn scheint.

Diese Ventilatoren, deren zwei an jedem Kessel angebracht sind, haben 5 Fuß (1m,624) im Durchmesser, und erhalten ihre Bewegung, Während dem Gange des Wagens, mittelst eines Laufbandes, welches um eine an einem Rade befestigte Scheibe, und um eine an der Achse der Windflügel befestigte Walze geht.

Wenn man zu heizen anfängt, wird das Laufband von den Scheiben abgenommen, und die Ventilatoren werden mittelst einer Kurbel von einem Manne in Gang gesezt.

Die Flügel, vier an der Zahl, wie die Zeichnung weiset, bestehen aus vier Armen von geschmiedetem Eisen, an deren Enden dünne Platten befestigt sind, welche 1 Fuß (0m,324) breit, und 14 Zoll (0m,378) hoch sind, und sich gewöhnlich 300 Mal in einer Minute umdrehen. Bei diesem Gange bringen sie einen Windstrom hervor, dessen Geschwindigkeit der Höhe einer Wassersäule von 7 bis 8, ja bis 9 Linien (0m,016 bis 0m,020) zusteht; eine Geschwindigkeit, welche man nur durch sehr hohe und gute Schornsteine erhält, wo |10| die in dieselben eintretende Luft noch eine Temperatur von wenigstens 400 bis 500 Grade des hunderttheiligen Thermometers hat.

Dieser Luftzug schien uns eine vollkommene Verbrennung zu bewirken. Wir haben immer bemerkt, daß, wenn man frische Kohlen auf den Rost geworfen hatte, der Rauch gleich, nachdem die Ventilatoren in Gang gesezt wurden, gänzlich verschwand. Wir haben verschiedene Versuche angestellt, um die Geschwindigkeit des Windes zu messen; allein wir hatten nur ein sehr unvollkommenes Heberrohr zu unserer Verfügung, mit welchem es beinahe unmöglich war, den Abstand der Wasserspiegel in den beiden Schenkeln mit Genauigkeit zu bestimmen. Auch mußte noch überdieß der Ventilator mit der Hand umgedreht werden, wobei die Bewegung unregelmäßig und mit Stößen verbunden war, welche auf den Wasserstand in der Röhre einwirkten.

Dem sey nun aber, wie ihm wolle, wir geben die Resultate dieser Versuche, so wie wir sie erhalten haben.

1ster Versuch.

Anzahl der Umdrehungen des
Ventilators in einer Minute
Höhe der Wassersäule, oder Abstand
der Wasserspiegel in den beiden
Schenkeln des Hebers
Berechnete Höhe nach der
Umlaufs-Geschwindigkeit der
Windflügel6)
Linien Millimeter Millimeter.
80 3/4 1,7 2,9
120 2 4,5 6
120 2 3,9 6
150 3 5,3 9,9
160 9 11
180 5 12,3 14
220 7 13,5 21
280 7 3/4 15,7 33
300 8 16,9 39
|11|

2ter Versuch.
Unter denselben Bedingungen.

Anzahl der
Umdrehungen.
Höhe der
Wassersäule.
Berechnete Höhe.
Millimeter. Millimeter
120 4,4 6
160 9,5 11
170 10 12
210 13,5 19
240 16 25

Andere Versuche.

Die Klappe halb geschlossen; das Heberrohr an der Mündung des Windrohres.

160 Umdrehungen, 4 1/2 Linien oder 10 Millim.; 11 Millimeter.

Die Klappe ganz offen; das Heberrohr an einem Brette, welches die Mündung des Windrohres verschloß.

260 Umdrehungen, 9 Linien oder 20 Millim.; 24 Millimeter.

Wenn man in Erwägung zieht, wie viel Wärme durch die Schornsteine entweichen muß, um einen guten Zug zu erhalten, und daß dieselbe Wirkung durch einen Ventilator oder durch ein anderes Gebläsewerk hervorgebracht werden kann, ohne jene Wärme unbenuzt zu verlieren, so muß man wünschen, daß diese Vorrichtung überall, wenigstens bei solchen Feuerungen angewendet werden möge, wo man eine bewegende Kraft in der Nahe hat, wie dieses bei den Kesseln der Dampfmaschinen der Fall ist.

|12|

Man könnte gegen diese Anwendung von Ventilatoren die Eins Wendung machen, daß sie zu ihrem Betriebe einen Theil der bewegenden Kraft in Anspruch nehmen; allein dieser Aufwand ist von sehr geringer Bedeutung im Vergleiche mit der hiedurch bewirkten Ersparung an Brennmaterial. Man gibt im Allgemeinen zu, daß in einem guten Feuerherde die Hize ungefähr 2000 Grade des hunderttheiligen Thermometers beträgt, und man weiß, daß die Temperatur in einem Schornsteine, wenn dieser einen guten Zug haben soll, zwischen 500 und 600 Grade haben muß, so daß ungefähr der vierte Theil der Hize verloren geht.

Wir waren noch nicht im Stande zu bestimmen, wie viel Kraft zum Betriebe eines Ventilators erfordert wird, um einen Luftzug mit einer gegebenen Geschwindigkeit hervorzubringen. Wir glauben jedoch, daß für eine Maschine von zwanzig Pferdekräften viel weniger als eine halbe Pferdeskraft hinreichen dürfte, um den nöthigen Luftzug unter dem Dampfkessel zu bewirken.7) Wenn demnach durch eine zwekmäßige Anwendung eines Ventilators nur 1/5 oder 1/6 des gewöhnlich aufzuwendenden Brennmaterials erspart wird, so ist der Gewinn ohne Zweifel schon sehr bedeutend, besonders in einem Lande wie das unserige, wo die Steinkohlen und das Holz sehr theuer sind.

Die Anwendung von Ventilatoren gewährt außerdem noch folgende bedeutende Vortheile:

1) wird der Zug von dem Zustande der äußeren Luft und vom Winde ganz unabhängig gemacht, welcher unter gewissen Umständen große Unbequemlichkeiten verursacht;

2) werden die sehr beträchtlichen Kosten hoher Schornsteine erspart;

3) wird dem Heizer das Reguliren des Feuers sehr erleichtert, indem er die Wirkung des Ventilators mittelst eines Schiebers nach Belieben verstärken oder schwächen kann, so daß die Erzeugung von Dampf sehr schnell vermehrt oder vermindert wird, was bei vielen industriellen Anwendungen von der höchsten Wichtigkeit ist;

4) können Steinkohlen von schlechterer Qualität verwendet werden, mit welchen man bei der gewöhnlichen Anordnung, und ohne einen sehr starken Luftzug nicht Dampf genug erzeugen könnte.

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Diese Vortheile, verbunden mit der Ersparung an Brennmaterial, sind ohne Zweifel so wichtig, daß dagegen der geringe Kraftaufwand, welchen der Betrieb der Ventilatoren erfordert, gar nicht in Betrachtung kommen kann.

Wir glauben, daß man durch zwekmäßige Verbesserungen an den Dampfkesseln, den Feuerherden, und den hohlen Seitenwänden es auf diesem Wege dahin bringen kann, Resultate in der Ausübung zu erhalten, welche den nach der Theorie berechneten fast gleich kommen; denn es scheint nichts mehr im Wege zu stehen, daß die Luft, welche zur Verbrennung gedient hat, allen ihren Wärmestoff (wirksam und nüzlich) abseze, und daß alsdann das Brennmaterial beinahe mit derselben Wirkung verzehrt werde, welche man bisher nur in Calorimetern zu erhalten im Stande war.

Wir hatten weder Zeit, noch Gelegenheit, alle vortheilhaften Resultate gehörig zu würdigen, welche eine geeignete Anwendung der Ventilatoren oder jeder andern Gebläsemaschine bei verschiedenen Feuerungen bewirken kann; und übrigens ist auch die Theorie der Ventilatoren noch nicht genug bekannt. Wir glauben aber, daß es vom höchsten Interesse wäre, sich damit zu beschäftigen, und wir laden alle Mitglieder unserer Gesellschaft, welche hiezu Gelegenheit haben, zu Versuchen über diesen Gegenstand ein.

Schlußbemerkungen des Uebersezers.

Bei der bisher allgemein eingeführten Anordnung von Dampfwagen befindet sich der ganze Feuerherd mit dem Aschenfall und den Circulir- oder Rauch-Zügen im Innern des cylindrischen Kessels, wo diese Theile von allen Seiten von dem zu erhizenden Wasser umgeben sind, und folglich der aus dem Brennmaterial entwikelte Wärmestoff ganz, und ohne allen andern Verlust als den des Schornsteines, an das im Kessel enthaltene Wasser abgesezt wird; und da bei gleichem Flächeninhalte der Kreis den kleinsten Umfang, folglich der Cylinder bei gleichem Kubikinhalte die kleinste Wandfläche hat, so ist diese Gestalt von Kesseln auch der Abkühlung von Außen am wenigsten ausgesezt, und folglich in dieser doppelten Hinsicht, so wie in Bezug auf die möglichste Verminderung von Umfang und Gewicht, unstreitig die vortheilhafteste, die man vorschlagen kann. Die Construction der Herren Séguin und Comp. hingegen gleicht vollkommen derjenigen, welche bei den feststehenden (stationären) Maschinen schon längst eingeführt, und wo der Feuerherd unter dem Kessel angebracht ist; mit dem einzigen Unterschiede, daß die Seitenwände und Boden des Herdes und des untern Feuercanals, welche bei jenen Maschinen von |14| massivem Mauerwerke gebaut sind, welches als ein schlechter Wärmeleiter die Hize noch gut genug zusammenhält, bei den Kesseln der Herren Séguin und Comp. aus gegossenen oder geschmiedeten eisernen Platten oder schmalen Kasten bestehen, deren Zwischenraum eine dünne Schichte von Wasser enthält, das mit dem Wasser im Kessel in Verbindung steht, und aus welchem dieser gespeist wird. Durch diese Anordnung glauben die Erfinder die mit dem Feuer in Berührung stehenden Wasserflächen zu vermehren, und alle vom Herde seitwärts und nach Unten ausstrahlende Wärme nüzlich zu verwenden. Sie scheinen aber nicht bedacht zu haben, daß eben hiedurch auch die mit der äußeren Luft in Berührung kommenden Flächen in demselben, oder eigentlich in einem noch größern Maße vermehrt werden, und daß, weil die eisernen Platten und das zwischen denselben befindliche Wasser sehr schnelle Wärmeleiter sind, die Abkühlung, und somit die Verdichtung oder der Verlust des Dampfes ungemein befördert, folglich der erhaltene Vortheil von dem Nachtheile überwogen wird. Es wäre durch Berechnung leicht zu beweisen, daß mit einem einfachen cylindrischen Kessel von etwas größerem Durchmesser, in welchem der ganze Feuerherd mit einer größeren Anzahl von Zugröhren angebracht wäre, eine weit größere Berührungsfläche des Feuers mit dem Wasser erhalten, und zugleich der äußern Luft eine kleinere Abkühlungsfläche dargeboten würde; wobei überdieß auch noch am Umfange und Gewichte der ganzen Vorrichtung Vieles erspart würde.

Uebrigens glauben wir noch zwei andere wesentliche Fehler an dieser Construction von Dampfkesseln nicht unberührt lassen zu dürfen. Da die beiden Enden des Cylinders nicht, wie gewöhnlich, kugelförmig, sondern ganz platt sind, so können sie einem etwas starken Druke von Innen weniger widerstehen, und sind daher bei einer etwas gesteigerten Schnellkraft des Dampfes der Gefahr ausgesezt, losgerissen zu werden oder zu zerspringen. Und da die engen kupfernen Röhren mit diesen platten Dekeln an beiden Enden ganz fest und unverrükbar verbunden sind, so kann die ungleiche Ausdehnung dieser Theile, wo kein Stük dem andern nachzugeben vermag, die schreklichsten Explosionen veranlassen; wie dieß schon öfter als die nächste Ursache solcher Unglüksfälle sich erwiesen hat. Um diese Gefahren zu vermeiden und zugleich den Weg zu verlängern, welchen die durch den mit Wasser gefüllten Theil des Kessels ziehende heiße Luft nehmen muß, befestigen die einsichtsvollsten Mechaniker diese Zugröhren nur an einem Ende des Kessels, so daß sie am anderen umgebogen und wieder zurükgeführt werden; und diese Anordnung bringt auch den Wortheil, daß der Schornstein, welcher bei den Kesseln der Herren Séguin und Comp. stuf eine sehr unbequeme Art am Heizungsplaze |15| sich befindet, an die entgegengesezte Seite des Kessels zu siehen kommt.

Sehr zwekmäßig, aber keineswegs neu ist die Anwendung der Ventilatoren. Die englischen Mechaniker, Braithwaite und Ericsson, haben auf die Vorrichtung künstlicher Gebläse an Dampfkesseln schon vor mehreren Jahren ein Patent erhalten, und sie haben dieses Princip zuerst im Jahre 1829 bei ihrem für die Eisenbahn zwischen Liverpool und Manchester gelieferten Dampfwagen, The Novelty, auf eine weit vortheilhaftere Weist, und mit so glüklichem Erfolge ausgeführt, und dabei auch ihren Kesseln eine so zwekmäßige Construction gegeben, daß bei einer verhältnißmäßig sehr kleinen erhizten Fläche, und mit einem sehr geringen Aufwande von abgeschwefelten Steinkohlen (Coaks) und von Wasser eine bedeutende Wirkung erhalten, und der Rauch so vollkommen verbrannt wurde, daß man in die Mündung des niedrigen Schornsteines, durch welchen die Luft ausströmte, die Hand halten konnte.8)

Was endlich das Maschinenwerk der HH. Séguin und Comp. selbst betrifft, so wird dieses durch die vielen Säulen, Stüzen, Balken und Hebel u.s.w. unnüzerweise complicirt, und das Gewicht des Ganzen bedeutend vermehrt. Die Verbindung der vordem mit den hintern Rädern mittelst einer horizontalen Stange, wodurch ein gleiches Einwirken beider auf die Bahnschienen bewirkt und das Fortwälzen des Wagens mehr gesichert wird, ist gut; allein dasselbe ist an einigen englischen Dampfwagen, namentlich an dem Sanspareil des Hrn. Ackworth auf der Liverpool-Eisenbahn, schon früher durch einen weit einfachern Mechanismus, ohne Wagebalken, Hebel und Parallelogramm, ausgeführt worden.9)

Die zwischen dem Gestelle YY und den Achsen der Wagenräder angebrachten Federn, durch welche die Stöße und Erschütterungen des Fuhrwerkes verhütet werden sollten, können auf die von den HH. Séguin und Comp. angeordnete Weise diesen Zwek nicht erreichen, ohne daß ihre Schwingungen sich unmittelbar den beweglichen Wagebalken, Hebeln, und den Kolben selbst, auf eine für die Dauer der Maschine nachtheilige und den ruhigen Gang derselben störende Weise mittheilen.

|16|

Da endlich die beiden Achsen in paralleler Richtung unveränderlich am Wagengestelle befestigt und 4 1/4 Fuß von einander entfernt sind, so haben diese Dampfwagen mit den englischen den großen Nachtheil gemein, daß sie nur auf ganz geradlinigen Bahnen leicht fortkommen, über Krümmungen von einem kleineren Radius als 1000 Fuß aber gar nicht, oder nur mit dem größten Zwange, gebracht werden können.10)

Joseph von Baader.

|3|

Diese Balken, im Original fälschlich Balanciers genannt, sind, da sie |4| keine Achsen oder Schwingungspunkte haben, sondern ihrer ganzen Länge nach in beständig horizontaler Stellung sich heben und sinken, keine Wagbalken, oder doppelarmige Hebel, sondern bloße Verbindungsbalken, dergleichen man in England Grossheads nennt.

A. d. Ueb.

|5|

La machine montait des charriots vides,“ sagt das Original. Darunter kann doch wohl nur ein Aufwärtsfahren über eine schiefe Fläche verstanden seyn? denn um leere Wagen auf einer ganz horizontalen Bahn fortzuziehen, bedurfte es keines so bedeutenden Kraftaufwandes. Unbegreiflich ist es indessen, daß man bei diesen Versuchen weder auf die Anzahl und das Gewicht der gezogenen Wagen, noch auf den Neigungswinkel der schiefen Fläche oder das Ansteigen der Bahn die geringste Rüksicht genommen zu haben scheint; und es ist daher auffallend, daß dieser Bericht über die Hauptsache, worauf es eigentlich ankömmt, wenn der Werth einer mechanischen Vorrichtung beurtheilt werden soll: die nuzbare Wirkung, oder das Verhältniß der bewegten Last zur aufgewandten Kraft, durchaus kein Resultat liefert.

A. d. Ueb.

|6|

Die Herren Berichterstatter entziffern diese Zahl aus einer ziemlich verworrenen und unförmlichen Formel nach den angegebenen Dimensionen der Cylinder, der Länge der Kolbenzüge, der in jeder Minute vollendeten Umdrehungen der Kurbeln, und der Dichte oder specifischen Schwere des wirkenden Wasserdampfes, wie folgt:

Textabbildung Bd. 46, S. 6
Dabei werdendurcha,die Durchmesser der Cylinder = 0,23 Mtr.
durchb,das Verhältniß des Umkreises zum Durchmesser, 3,14 : 1;
durchc,die Länge der Kolbenzüge = 0,60; |7|
durchd,die Dichte des Dampfes in der Atmosphäre = 4,00;
durche,die Anzahl von Kolbenhüben auf eine Kurbelumdrehung = 4,00;
durchf,die Anzahl von Kurbelumdrehungen in einer Stunde = 3600;
durchg,das Volumen von 1 Kilogr. Dampf von 135 Grad Temperatur und 3 Atmosphären Druk = 1,922 Kubikmeter ausgedrükt.

A. d. Ueb.

|7|

Aus einer näheren Untersuchung ergibt sich, daß diese Erfahrungen und Versuche mit einer richtigen Theorie keineswegs so nahe übereinstimmen, als die Herren Berichterstatter glauben. Wir wollen uns aller weiteren Bemerkungen über den ungewöhnlichen und unregelmäßigen Bau ihrer Formel, und über die nicht leichten errathende Bedeutung der im Nenner derselben aufgeführten Zahlen enthalten, und dagegen das Gewicht des auf den Betrieb der hier beschriebenen Maschine verwendeten Dampfes auf die bei Berechnungen dieser Art gewöhnliche Weise deutlicher zu bestimmen suchen. Es sey denn

a, der Querschnitt eines Cylinders, oder die Kolbenfläche, in Quadratmetern;

b, die Länge der Kolbenzüge in Metern;

N, die Anzahl der Cylinder;

n, die Anzahl von Kolbenzügen, welche bei einer Umdrehung der Kurbeln vollbracht werden;

N, die Anzahl von Umdrehungen in einer Stunde;

Q, die Menge des in derselben Zeit verbrauchten Wasserdampfes, in Kubikmetern, so wird, unter der Voraussezung, daß durch die Fugen und zwischen den Kolben und (Zylindern und an den Kolbenstangen kein Dampf entweiche, daß durch Abkühlung und Verdichtung kein Dampfverlust Statt finde, und daß die Cylinder bei jedem Kolbenzuge, ohne Absperrung, sich ganz mit demselben Dampfe füllen, Q = N . n . N . a . b sey.

Weil nun bei dieser Maschine zwei doppelt wirkende Cylinder angebracht sind, deren Kolben zwei Züge auf eine Umdrehung der Kurbeln machen, und in jeder Minute 60, also in einer Stunde 3600 Umdrehungen vollbracht werden, so haben wir N = 2; n = 2; und N = 3600; folglich

Q = 2 . 2 . 3600 . a . b = 14400 . a . b.

Heißt der Durchmesser eines Cylinders d, so ist, bekanntlich, a = 0,785 d²; daher

Q = 0,785 × 14400 . d² . b = 11304 . d² . b.

Nun ist d = 0,23 Mtr., also d² = 0,0529 Quadratmeter, und b = 0,60 Mtr., also d² . b = 0,03174 Kubikmeter, und

Q = 11304 × 0,03174 = 358,7889 Kubikmeter.

Wenn nun 1 Kilogr. Dampf von der angegebenen Dichte und Temperatur einen Raum von 1,923 Kubikmeter einnimmt, so ergibt sich das Gewicht von |8| 358,7889 oder 359 Kubikmeter dieses Dampfes = 359/1,922 = 129,55, oder 130 Kilogr., das ist: weniger als 1/5 des von den Berichterstattern entzifferten Gewichtes. Nach der Angabe dieser Herren betrug aber das Gewicht des in einer Stunde wirklich verbrauchten oder verdampften Wassers noch etwas mehr als 747 Kilogr., also wenigstens 760 Kilogr.; und es erhellt demnach, daß von dem ganzen Aufwande des verdampften Wassers, also auch der verbrannten Steinkohlen, nur ein wenig mehr als der sechste Theil nuzbar verwendet, und beinahe 5/6 Theile unnüz verloren worden sind! –

Wird aber, wie zu vermuthen ist, der Dampf in den Cylindern dieser Maschine, nach dem Princip der Expansion, vor der Vollendung der Kolbenzüge abgesperrt, so erscheint die Verschwendung von Wasser und Brennmaterial im Verhältnisse zur erhaltenen nuzbaren Wirkung noch um Vieles größer, und die Maschine gehört in dieser Hinsicht zu den allerschlechtesten ihrer Art. – Mit dem vielen Brennmaterial, welches auf einem so großen Roste, von 9 Quadratfuß (Pariser Maß) verzehrt werden muß, auf welchem das Feuer noch überdieß durch ein künstliches Gebläse angefacht wird, wäre eine drei Mal stärkere Wirkung noch nichts Außerordentliches.

A. d. Ueb.

|8|

Da es bei Dampfmaschinen nicht bloß darauf ankömmt, mit einem bestimmten Aufwande von Brennmaterial die größte Menge von Dampf zu erzeugen, sondern vorzüglich auch darauf, daß von diesem Dampfe die möglich größte Quantität nüzlich verwendet werde, so kann ein Kessel, welcher zwar mit einer gegebenen Masse von Brennmaterial viel Dampf erzeugt, wovon jedoch der größte Theil ganz unnüz verloren geht, nicht als ein Muster von Vollkommenheit empfohlen werden. Wenn ein Müller, dessen Mühle aus einem Teiche betrieben wild, an diesem eine Vorrichtung anbrächte, durch welche die Menge des aus demselben abfließenden Wassers bedeutend vermehrt wird, wovon jedoch nur der sechste Theil aus die Räder gebracht würde, Während das Uebrige ohne alle Wirkung darneben flösse, so würde es wohl Niemanden einfallen, diese Vorrichtung als eine wichtige Verbesserung anzupreisen, und das erhaltene Resultat außerordentlich zu finden. – Ein Kessel, welcher mit 1 Kilogr. Steinkohlen nur 4 Kilogr. |9| Dampf erzeugte, wovon aber nur 1 Kilogr. durch Abkühlung verloren ginge, würde den Kesseln der HH. Séguin und Comp. nicht nur in ökonomischer Hinsicht, sondern auch wegen des geringeren Bedarfes an Speisewasser weit vorzuziehen seyn, da eben in der bedeutenden Last des mitzuschleppenden Wassers, und in der Nothwendigkeit des öftern und längeren Anhaltens zur Erneuerung dieses Wasservorrathes eine der größten Unbequemlichkeiten der gewöhnlichen Dampfwagen liegt.

A. d. Ueb.

|10|

Diese Höhe berechnen die HH. Berichterstatter nach folgender Formel:

Textabbildung Bd. 46, S. 10
wobei a die Zahl der Umdrehungen in einer Minute,
b, die Peripherie des Ventilators,
19,62 die einer Secunde zugehörige Geschwindigkeit, und
800 das Verhältniß des specifischen Gewichtes des Wassers zu dem der Luft, ausdrükt.

Wir müssen gestehen, daß uns such diese, ohne alle Erklärung oder Beweis |11| improvisirte, Formel unverständlich ist. Wenn wir (a × b)/60, was die Geschwindigkeit der Flügel des Ventilators an ihrem äußersten Umfange in einer Secunde ausdrükt, Kürze halber, v nennen, so wäre nach dieser Formel die gesuchte Höhe der Wassersäule, oder die dem Druke der verdichteten Luft entsprechende Höhe x = (v² . 19,62)/800. Soll nun unter der beständigen Größe 19,62 (wie nach der Bezeichnung: vitesse due à une Secounde, zu vermuthen ist) die Beschleunigung der Schwere, oder die Geschwindigkeit, welche ein frei fallender Körper in der ersten Secunde seines Falles erhält, verstanden seyn, so müssen wir bemerken, daß diese Größe nicht in den Zähler, sondern in den Nenner des Bruches gehört, und daß die Formel in ihrer gegenwärtigen Gestalt ganz falsch und unbrauchbar ist. Nennt man jene Beschleunigung allgemein, wie gewöhnlich, g, so wäre statt (v² . g)/800, x = v²/(4g . 800) = v²/(g . 3200) zu sezen.

A. d. Ueb.

|12|

Dieß scheint zu gering angeschlagen. Bei einem Dampfkessel für 40 Pferdekräfte haben die Herren Braithwaite und Ericsson, welche auf diese Anwendung von Ventilatoren schon vor drei Jahren ein Patent erhielten, zum Betriebe ihres Saugventilators eine Kraft von 2 Pferden nöthig gefunden. S. Polyt. Journal Bd. XXXVII. Heft 2. S. 83–86.

A. d. Ueb.

|15|

Man sehe hierüber im Polyt. Journal Bd. XXXIV. Heft 6. S. 405–410; Bd. XXXV. Heft 1. S. 1, und S. 47–48; Bd. XXXVII. Heft 2. S. 83–86, und Bd. XLII. Heft 1. S. 1–3; nebst der Bemerkung des Uebersezers. S. 4–6.

|15|

S. Polytechnisches Journal Bd. XXXIV. Heft 6. S. 411. Tab. VIII. Fig. 5, und Bd. XXXV. Heft 1. S. 1.

|16|

S. Polytechn. Journal Bd. XLI. Heft 1. S. 7–8, und Bd. XLIII. Heft 5. S. 341–345.

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