Titel: Forman's Methode Dampfboote ohne Ruderräder zu treiben.
Autor: Forman, Walter
Fundstelle: 1834, Band 54, Nr. XLIV. (S. 234–239)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj054/ar054044

XLIV. Ueber eine Methode Dampfboote ohne Ruderräder zu treiben. Von Hrn. Walter Forman, Commander in der königl. großbrit. Marine.

Aus dem Mechanics' Magazine, No. 577, S. 361.

Mit Abbildungen auf Tab. IV.38)

Man hat mir zwar gesagt, daß bereits schon öfter eine der meinigen sehr ähnliche Methode versucht wurde, um Dampfschiffe zu treiben, und daß diese Versuche zu keinem günstigen Resultate geführt hätten; da ich jedoch allen Grund habe zu vermuthen, daß meine und die frühere Methode, wenn sie einander auch im Principe vollkommen ähnlich sind, doch wesentlich von einander abweichen, so wende ich mich dennoch mit meiner Erfindung an das Publikum.

Hr. Webster, der vor ungefähr 10 Jahren Vorlesungen über die Dampfmaschine hielt, besaß ein Modell eines Dampfbootes, welches durch Austreiben von Wasser aus dem Hintertheile des Fahrzeuges in Bewegung gesezt wurde. In so weit ist sein Princip auch wirklich dem von mir befolgten gleich, obschon sich beide in anderen wesentlichen Punkten mächtig von einander unterscheiden. Hrn. Webster's Vorrichtung bestand, nämlich aus mehreren flachen Metallstäben, welche sich unter dem Boden des Fahrzeuges an horizontalen Angelgewinden hin und her schwangen, und durch die Dampfmaschine in Bewegung gesezt wurden. Diese Stäbe trieben, so wie sie sich nach Rükwärts bewegten, allerdings das Wasser bei dem Hintertheile aus; allein sie hatten beim Zurükkehren gar keinen Nuzeffect, und darin mag denn auch wahrscheinlich die Ursache gelegen seyn, warum diese Ruder mit den gewöhnlichen keinen Vergleich aushalten konnten. Die Ruderräder wirken immer nach einer und derselben Richtung, und da eines derselben immer unter Wasser ist, so wird der Impuls ein fortwährender, ununterbrochener. Bei der Webster'schen Methode hingegen, welche, so viel ich wenigstens weiß, die einzige ist, die mit der meinigen Aehnlichkeit hat, wirken nur die abwechselnden Bewegungen der Ruder dahin das Fahrzeug vorwärts zu treiben, so daß also nur die Hälfte der Dampfkraft zum wirklichen Treiben der Schiffe verwendet wird. In diesem höchst wichtigen Punkte verdient nun meine Methode offenbar den Vorzug; denn da meine Vorrichtung zwei Kolben oder Taucher (plungers) hat, von denen der eine herabsteigt, während der andere aufwärts |235| steigt, so muß sie gleichfalls, wie das Ruderrad, eine fortwährende oder ununterbrochene Wirkung ausüben. Wenn daher die Flächenräume der Canäle eben so groß sind, als jener Flächenraum des Ruders, welcher untergetaucht ist, so läßt sich wohl begreifen, wie der Nuzeffect meiner Vorrichtung größer, nicht aber, wie er kleiner seyn kann.

Es mag eine Vorrichtung wie die meinige bereits versucht worden seyn oder nicht, so wünsche ich doch, daß die meinige bekannt werde: wäre es auch nur, um andere von ähnlichen, unausführbaren Erfindungen abzubringen, und um die Berichtigungen anderer zu vernehmen. Sollten jedoch bisher Versuche in dieser Beziehung fehlen, so dürfte der Gegenstand doch allerdings die Aufmerksamkeit der Dampfschifffahrts-Compagnien verdienen, indem er im Falle des Gelingens für sie und das ganze Publikum von wesentlichem Nuzen werden müßte. Die Ausgaben des Baues eines Modelles eines Bootes, welches entweder mit Ruderrädern oder nach meinem Plane betrieben werden könnte, würden für eine solche Compagnie so höchst unbedeutend seyn, daß dieß kein Hinderniß für die fraglichen Versuche seyn kann.

Ich schlage nämlich vor statt der Ruderräder zwei gerade, und folglich starke metallene Canäle anzubringen, so zwar, daß sich an jeder Kielschwinne einer befindet, und daß das eine Ende eines jeden an dem Vordertheile oder Buge, das andere hingegen an dem Hintertheile mit dem Wasser in Verbindung steht. Die Flächenräume dieser Canäle müssen beinahe eben so groß seyn, als der Flächenraum jenes Theiles eines Ruders, der bei der senkrechten Stellung der Schaufel sich unter Wasser befindet. Diese Canäle werden also immer mit Wasser gefüllt seyn, welches jedoch als Ballast wirken wird; und da sie sich am Boden des Dampfbootes, an beiden Seiten der Kielschwinne befinden, so werden sie auch kaum einen größeren Raum einnehmen, als gewöhnlich für den Ballast erforderlich ist. In jeden dieser Canäle schlage ich nun vor, an einem Theile, den man dazu am geeignetsten hält, ein metallenes senkrechtes Rohr einzuführen, dessen oberes Ende beiläufig 6 Zoll über den Wasserspiegel hinausreicht, wie man aus Fig. 13 ersieht.

Die innere Oberfläche dieser Röhren muß glatt polirt seyn, damit keine Reibung Statt finden könne, und in jeder derselben muß ein metallener Taucher oder Kolben angebracht seyn, der genau hineinpaßt, damit er frei darin auf- und niedergleiten kann, ohne durch die Reibung daran verhindert zu werden. Diese Taucher oder Kolben müssen durch eine Stange und eine sogenannte Parallelbewegung mit dem Hebelballen in Verbindung gebracht werden, und dieser |236| Hebelbalken wird mittelst der Kolbenstange einer Dampfmaschine so in Bewegung gesezt, daß einer der Taucher herabsteigt, während der andere in dem anderen Rohre hinaufsteigt. In jedem dieser horizontalen Canäle muß sich ein starkes metallenes Thürchen befinden, welches sich nach Aufwärts in einen Ausschnitt öffnet, während es sich nach Abwärts schließt. Eines dieser Thürchen muß vor, und das andere hinter dem senkrechten Rohre angebracht werden, und eines derselben muß immer geschlossen seyn, während das andere geöffnet ist, wie Fig. 13 zeigt. Es kann leicht eine solche Einrichtung getroffen werden, daß sich, wenn man ein Rad dreht, das eine Thürchen öffnet, während sich das andere schließt, so daß die Bewegung des Schiffes also durch das Umdrehen der beiden Räder so, gleich unterbrochen oder wieder hergestellt werden kann. Die beiden in Fig. 13 und 14 beigefügten Zeichnungen werden diese ganze Einrichtung anschaulich machen.

In Fig. 13 (welche eine Seitenansicht eines dieser Rohre mit dem auf seinem höchsten Punkte und in gleicher Höhe mit dem Wasserspiegel befindlichen Kolben gibt, während das andere Rohr, als auf der entgegengesezten Seite befindlich, unsichtbar ist) ist A ein starker eiserner Canal, welcher in gerader Richtung der Länge nach durch das Dampfboot läuft, und sowohl am Vorder- als am Hintertheile mit dem Wasser communicirt. B ist ein senkrechtes metallenes Rohr von demselben Flächenraume wie der horizontale Canal. C ist ein metallener Taucher oder Kolben, und D die Kolbenstange. E¹ und E² sind zwei Thürchen, welche sich an Angelgewinden bewegen, und durch welche, je nachdem es nöthig ist, die Communication mit dem Wasser geöffnet oder abgesperrt wird. E¹ ist hier geschlossen, damit zwischen dem Kolben und dem Vorderwasser keine Verbindung Statt finde; E² hingegen ist geöffnet, damit die Verbindung mit dem Hinterwasser auf diese Weise hergestellt ist. F ist nämlich der vordere, und S der Hintere Theil des Canales; w, w bezeichnet die Wasserlinie, und x endlich ist eine Ausmündung, durch welche das Wasser, welches zwischen dem Kolben und den Seitenwänden des senkrechten Rohres nach Aufwärts entweicht, austreten, und durch eine Röhre abgeleitet werden kann.

Fig. 14 zeigt denselben Mechanismus nach einem Querdurchschnitte. Hier sind beide Rohre sichtbar, und die Kolben sind so gedacht, als würden sie durch die an dem Hebelbalken angebrachte Kolbenstange auf und nieder bewegt. A, A sind nämlich die beiden horizontalen Canäle; B, B die beiden senkrechten, metallenen Rohre; C, C die metallenen Kolben; D, D die beiden Kolbenstangen, welche nach dem Principe der Parallelbewegung in Bewegung gesezt werden; |237| L ist der Hebelbalken; P der metallene, in die Kielschwinne eingesenkte Pfeiler; w, w die Wasserfläche, und O das mittlere Verdek.

Die beiden Thürchen E¹, E² sind so durch ein Uhrwerk mit einander verbunden, so daß sich das eine jederzeit öffnet, sobald sich das andere schließt. In Fig. 13 ist das vordere Thürchen geschlossen; das Wasser wird also, so wie der Kolben herabsteigt, nach Rükwärts ausgetrieben, und das Fahrzeug folglich nach Vorwärts getrieben werden. Wird hingegen E¹ geöffnet und E³ geschlossen, so muß der Kolben beim Herabsteigen das Wasser nothwendig vorne austreiben, und dadurch wird folglich die Bewegung des Fahrzeuges geradezu umgekehrt werden.

Die Kolben werden auf und nieder bewegt, indem die Dampfkraft auf einen der Arme des Hebelbalkens wirkt, und da der eine Kolben nicht hinaufsteigen kann, ohne daß der andere herabsteigt, so wird auf diese Weise offenbar ein beständiger oder ununterbrochener Stoß nach Unten Statt finden, durch welchen, wenn das Thürchen E¹ geschlossen ist, das Fahrzeug vorwärts getrieben wird. Denn, so wie die Kolben herabsteigen, müssen sie sich vorwärts bewegen, um für das Wasser, welches herabgedrükt werden soll, Raum zu schaffen; und wenn der Rauminhalt dieser Rohre und Canäle so groß ist, wie jener Flächenraum eines Ruderrades, der sich in senkrechter Stellung unter dem Wasser befindet, so wird der Widerstand, den das äußere Wasser gegen jenes Wasser leistet, welches durch das Herabtreten des Kolbens aus dem Canale ausgetrieben wird, genau eben so groß seyn, wie der Widerstand, den das Wasser der Bewegung des Ruderrades entgegensezt: vorausgesezt jedoch, daß die Kraft der Kolbenstange der Dampfmaschine eine und dieselbe ist. Dagegen wird das Wasser in dem Maaße, in welchem es das Emporsteigen der Kolben gestattet, die Canäle und Rohre jedes Mal wieder anfüllen, so daß also keine Unterbrechung des Ganges der Maschine Statt finden kann.

Ich habe bereits bemerkt, daß sich diese Kolben frei und ohne Reibung auf und nieder bewegen müssen; wenn sie daher so genau in die Rohre passen, so wird die kleine Quantität Wasser, welche zwischen den Kolben und den Wandungen der Rohre empordringt, und welche oben durch eine Austrittsröhre entweicht von keiner Bedeutung seyn.

Ich will nun, da mein Apparat noch nicht durch Versuche bewährt ist, theoretisch zeigen, daß diese Methode mit einer und der selben Dampfkraft den Dampfbooten eine größere Geschwindigkeit |238| geben muß, und daß bei ihr zugleich auch alle Bewegung und Erschütterung des Wassers vermieden wird.

Die einzige Ursache der Bewegung des Wassers, welche die Dampfboote erzeugen, liegt bekanntlich in der kreisenden Bewegung der Ruderräder; denn wenn man ein vierekiges Gefäß mit senkrechtem Aufsaze mit noch so großer Geschwindigkeit durch das Wasser zieht, so wird die dadurch erfolgende Bewegung des Wassers so unbedeutend seyn, daß sie kaum beachtet zu werden verdient. Da nun bei meiner Vorrichtung der Druk auf das Wasser gleichfalls immer ein horizontaler seyn, und 3 bis 4 Fuß unter dem Wasserspiegel Statt finden wird, so kann die Bewegung des Wassers möglicher Weise hier nicht wohl größer seyn. Eben so läßt sich aus folgenden Gründen mit Wahrscheinlichkeit annehmen, daß die Geschwindigkeit des Dampfbootes, wenn man sich meiner Vorrichtung bedient, eine größere seyn wird. 1) Läßt sich eine Wechselbewegung nicht ohne einen bedeutenden Verlust an Kraft in eine kreisende oder rockende verwandeln; und da an meiner Maschine eine solche Umwandlung nicht nöthig ist, so wird folglich bei derselben eben so viel an Kraft gewonnen werden, als bei der gewöhnlichen durch diese Umwandlung verloren geht. 2) Wirkt das kreisende Ruder einen großen Theil jener Zeit hindurch, während welcher es sich im Wasser befindet, schief nach Abwarts und nach Aufwärts, und durchaus nicht in horizontaler Richtung, wodurch die Maschine gleichfalls nochwendig einen Verlust an Kraft erleiden muß. 3) Endlich sezen die Ruderräder selbst, so wie die Verschlage, durch welche sie geschüzt sind, der Geschwindigkeit des Bootes ein Hinderniß entgegen, welches bei meiner Vorrichtung gänzlich wegfällt.

Nach allem diesem läßt sich also, in so fern man über etwas, was noch nicht durch Versuche erwiesen ist, a priori einen Schluß ziehen darf, vernünftiger Weise schließen, daß die Kraft der Maschine auf diese Weise bedeutend erhöht werden würde, und daß die Einführung meines Planes mit wesentlichen Vortheilen verknüpft seyn müsse. Wenn nämlich ein gewöhnliches Dampfboot sich bei sehr stürmischem Wetter auf der See befindet, so werden seine Ruderräder oft verhältnißmäßig wenig leisten; denn wenn das Schiff sehr stark rollt, so befindet sich das eine der Ruderräder viel zu weit außerhalb, und das andere viel zu weit unterhalb dem Waffel, als daß sie eine entsprechende Wirkung hervorbringen könnten; bedient man sich hingegen meiner Methode, so wird der Wind, wie stark er auch seyn mag, keinen Einfluß auf deren Leistungen haben können. Wenn ferner an den Dampfbooten statt der Ruberräder |239| solche Kolben oder Taucher wie die meinigen angewendet werden, so wird deren Anwendung auf den Canälen kein Hinderniß mehr finden, indem sie dann keine solche Aufregung des Wassers mehr erzeugen, die Wände des Canales dadurch Schaden leiden, oder andere vorbeifahrende Schiffe Gefahr laufen, umzuschlagen, wie dieß auf der Themse durch die Ruderräder der Dampfboote schon mehrere Male bewirkt wurde.

Sollte mein Plan angenommen werden, so müßten nothwendig zwei Canäle vorwärts und rükwärts durch das Fahrzeug laufen, wogegen man vielleicht einwenden dürfte, daß dadurch, daß eine Communication mit dem vorderen Theile des Schiffes eröffnet wird, dessen Geschwindigkeit nothwendig beeinträchtigt werden würde. Dagegen erwiedere ich, daß diesem Uebelstande sehr leicht abgeholfen werden kann; man braucht nämlich nur zwei Thürchen anzubringen, welche diese Oeffnungen genau ausfüllen, und welche sich an senkrechten Angelgewinden schwingen; denn wenn sich das Fahrzeug vorwärts bewegt, so werden sich diese Thürchen von selbst schließen, und bewegt sich dasselbe nach Rükwärts, so werden sie dem Wasserstrome, der durch die Kolben vorne ausgetrieben wird, leicht nachgeben.

Da die Hube der Kolben nicht über 2 Fuß lang zu seyn brauchen, so wird, wenn das mittlere Verdek nur 3 Fuß hoch über dem Wasserspiegel angebracht ist, die ganze Maschinerie unter diesem Verdeke verborgen, und auch gegen feindliches Geschoß gesichert seyn. Die Schüsse müßten nämlich durch den diksten Theil des Verdekes gehen, ehe sie die Maschinerie treffen könnten; während an den gewöhnlichen Dampfbooten die Ruderräder dem feindlichen Feuer so ausgesezt sind, daß ein solches Boot nicht wohl wagen darf, in die Schußweite zu kommen.

Das Original der Abbildung im Mechanics' Magazine ist ein Holzschnitt. A. d. R.

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