Titel: Einiges über Dampfmaschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1836, Band 61, Nr. I. (S. 1–7)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj061/ar061001

I. Einiges über die Dampfmaschinen in Cornwallis.

Aus dem dritten Jahresberichte der polytechnischen Gesellschaft von Cornwallis im Mechanics' Magazine, No. 661.

Cornwallis war, wie alle Welt weiß, die Wiege und das Treibhaus der Dampfmaschine. Die große Quantität Wasser, welche aus seinen reichen Gruben geschafft werden mußte, um sie in betriebbarem Zustande zu erhalten, erheischte und belohnte die Anstrengungen eines Savary, eines Newcomen und eines Watt. Noch jezt behauptet daher auch Cornwallis in Hinsicht auf seine Maschinen eine Superiorität vor allen übrigen Ländern und Gegenden; obschon sie ihm an manchen Orten in Zweifel gezogen und abgeläugnet wurde. Wir unsererseits hegen hingegen nicht den geringsten Zweifel, und halten die Daten, die in folgender historischer Notiz des Hrn. Enys enthalten sind, für vollkommen hergestellt und wissenschaftlich begründet.

„Die Methode die Leistungen der Dampfmaschinen durch die Zahl der Pfunde zu bezeichnen, welche bei dem Verbrauche eines Bushels Steinkohlen auf einen Fuß Höhe gehoben wurde, ward in Cornwallis zuerst von Hrn. Watt eingeführt. Denn da dieser sich den dritten Theil der Ersparniß an Kohlen, die sich bei seiner Maschine im Vergleiche mit jener Newcomen's ergab, als seinen Antheil ausbedungen hatte, so mußte über die vollbrachte Arbeit und über die verbrauchte Steinkohlenmasse regelmäßige Rechnung geführt werden. Die Leistung zweier Luftmaschinen in Poldice wurde zur Vergleichung zum Grunde gelegt; später nahm man der Bequemlichkeit wegen die gegenwärtige dynamische Einheit an, wo dann die vollbrachte Arbeit 7,037,800 Pfund, die durch einen Bushel Steinkohlen auf einen Fuß gehoben wurden, gleich war. Im Jahre 1798 entstand zwischen den HH. Boulton und Watt und den Bergwerksbesizern in Cornwallis ein Streit, in Folge dessen die Durchschnittsleistung (average duty) hergestellt werden mußte. Sie betrug 17,671,000 Pfd., während sie sich im Jahre 1793 nach einem von 17 Maschinen genommenen Durchschnitte auf 19,569,000 Pfd. belief. Nach Ablauf des Patentes im Jahre 1800 wurden von den Bergwerkscompagnien keine weiteren Register mehr über die von ihren Maschinen vollbrachten Arbeiten geführt.

„Im August 1812 zeigte sich die Durchschnittsleistung mehrerer |2| Maschinen bei einer einen Monat lang fortgesezten Untersuchung nur mehr zu 13 1/2 Mill., so daß demnach die herrschend gewordene Meinung, daß die Maschinen nun weniger leisteten als zur Zeit, wo das Watt'sche Patent noch in Kraft war, erwiesen war. Von dieser Zeit an ward von Hrn. Lean ein monatlicher Bericht über die Leistungen der Maschinen erstattet; und da diese Berichte nach Lean's Tod von dessen Sohn fortgesezt wurden, so besizen wir gegenwärtig eine 22jährige Reihe von Berichten, woraus die monatliche Leistung einer jeden der großen Maschinen in Cornwallis mit Einschluß der Größe der Pumpen und ihrer Tiefe, der Zahl der Kolbenhube, der verbrauchten Bushels Steinkohle etc. hervorgeht, und aus deren Einsicht sich entnehmen läßt, zu welcher Zeit und von wem jede Zunahme der Leistungen hervorgebracht wurde.

Woolf führte die Anwendung von Hochdrukdampf, der in zwei Cylindern ausdehnungsweise arbeitete, ein, und brachte die Leistungen zuerst auf 50 Mill. Andere Mechaniker ließen den Dampf nur in einem Cylinder ausdehnungsweise wirken, und diese Methode wurde auch bei der Einführung von Trevithick's cylindrischen Kesseln allgemein. Gegenwärtig beträgt die Leistung mehrerer Maschinen regelmäßig über 70 Mill., also das Doppelte der Leistung der besten Watt'schen Maschine; ja der Präsident unserer Gesellschaft legte Documente vor, gemäß denen eine Maschine im Maximum einen Monat lang eine Leistung von 97,800,000 und im Durchschnitte eine Leistung von 90 Mill. vollbrachte.

„Ein Theil der Zunahme der Leistungen muß den verbesserten Grubenbauten zugeschrieben werden; die rascheste Zunahme verdankt man jedoch der Vervollkommnung der Bekleidung der Maschinen. Diese Vollkommenheit ist in mehreren Fällen so groß, daß, obschon der Dampf innerhalb des Mantels eine Temperatur von wenigstens 270° hat, das äußere Gehäuse doch nicht über 78° F. Wärme zeigt. Die Temperatur der Luft betrug hiebei 56° F., jene im Maschinenhause 66° F., und jene der Oberfläche der Asche über den Kesseln 90° F.

Hr. Enys läßt auf diese Einleitung mehrere Tabellen über die Eigenschaften und die praktische Anwendung des Dampfes folgen, welche uns von so allgemeinem Interesse zu seyn scheinen, und welche einen so ausgedehnten Nuzen erlangen dürften, daß wir sie zur allgemeinen Kenntniß bringen zu müssen glauben. Hr. Enys schikt diesen Tabellen zur Vermeidung von Mißverständnissen folgende Bemerkung voraus: „Der Ausdruk Effect oder Leistung (efficiency), dessen ich mich in diesen Tabellen bediene, wurde zuerst von Davies Gilbert in einer Abhandlung, welche im Jahre 1827 in den Abhandlungen der Royal Society erschien, gebraucht. Dieses Wort |3| verhütet die Verwechslung mit der Pferdekraft, welche eigentlich der Nuzeffect oder die Nettokraft der Maschine, die der Eigenthümer verwenden kann, ist; es ist gleichbedeutend mit Tredgold's Dampfkraft zur Erzeugung von Bewegung (the power of steam to produce motion); mit Wood's Dampfkraft (the power exerted by steam); und mit der mechanischen Kraft des Dampfes (mechanical power of steam) anderer Schriftsteller. Ein ähnlicher Unterschied muß auch zwischen der Bruttoarbeit, welche die natürliche Trägheit, die Reibung etc. in sich schließt, und der Nettoarbeit gemacht werden; erstere kann Effect (effect), leztere Nuzeffect (duty) genannt werden.

Tabelle I.

Textabbildung Bd. 61, S. 3

Die aus einem Volumen Wasser erzeugten Volumen Dampf sind hier in dieser Tabelle aus Clement Desormes's Tabellen entnommen. Der Effect oder die Leistung ist in Pfunden, welche auf einen Fuß Höhe gehoben werden, beigesezt; sie ist die Kraft und der Raum des Dampfes, der durch Verdampfung eines Kubikfuß Wassers erzeugt wird.

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Tabelle II.

Textabbildung Bd. 61, S. 4
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Aus dieser zweiten Tabelle ersieht man die gewöhnliche Theorie des Vortheiles den Dampf ausdehnungsweise zu benüzen, in einer verschiedenen Form. Der Druk des Dampfes ist bei jeder Expansion höher angenommen, so daß in dem Cylinder ein gleicher mittlerer Druk entsteht, wobei der Dampf zur Erzeugung der gehörigen Ausdehnung an einem Bruchtheile des Cylinders abgesperrt wird; anstatt daß das unthunliche System die Länge des Cylinders bei jeder Ausdehnung zu vermehren befolgt ist. Es ist in dieser Tabelle vorausgesezt, daß sich der Druk umgekehrt wie die Ausdehnung verhält, obschon dieß nicht ganz richtig ist.

In der dritten Tabelle gibt die erste Columne den Druk des Dampfes, welcher der Theorie nach erforderlich ist, um einen mittleren Druk von 16 Pfund per Quadratzoll in dem Cylinder zu erzeugen. Die Tabelle ist jedoch nach der zweiten Columne berechnet, in welcher der Dampfdruk höher angenommen ist, um dadurch eine rohe Correction des Irrigen in der Annahme bei Verminderung der Temperatur zu erzielen.

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Tabelle III.

Textabbildung Bd. 61, S. 6
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„Aus diesen Tabellen scheint hervorzugehen, daß Dampf von hohem Druke, abgesehen von der Ausdehnung, vorteilhaft ist. Es darf jedoch nicht vergessen werden, daß bei seiner Erzeugung die Luft und der Rauch in einer höheren Temperatur aus den Feuerzügen entweicht, wodurch der Vortheil einiger Maßen wieder aufgehoben wird. Ich bin daher noch am meisten für Dampf von so niederem Druke, als er in jedem einzelnen Fall der vollen Zugutbringung der Ausdehnung entspricht, gestimmt.“

Wir können nicht umhin bei dieser Gelegenheit zu bemerken, daß die Gesellschaft, die schon so viel für die Dampfmaschinen that, im vergangenen Jahre einen ihrer Preise einem Hrn. M. Loam für seine Methode die Länge der Kolbenhube zu messen, ertheilte. Der fragliche Apparat, der in den United Consols Mines eingeführt ist, hat jedoch noch zwei Mängel: denn 1) registrirt er nur die Zahl der Hube, welche der Kolben vollbrachte und nicht nothwendig auch den Raum, durch den er sich bewegte; und 2) erhält er seine Bewegung durch einen Hebel von dem Balancier (bob) mitgetheilt, so daß er einen Kreisbogen anstatt der Tangente desselben mißt; d.h. er gibt die von dem Ende des Balancier und nicht die von dem Kolben durchlaufene Streke an.

Der Wunsch nach einer genauen Methode die dem Kessel zugeführte Quantität Wasser zu messen und zu registriren, scheint im vergangenen Jahre durch den Wassermesser des Hrn. Capitän T. Richards an der Grube Wheel Vor, welche man in dem bereits angeführten Berichte beschrieben und abgebildet findet, erfüllt worden zu seyn. Das Princip dieses Wassermessers besteht in einer senkrechten Meßstange, an welcher die mit ihr verbundenen Theile jedes Mal außer Thätigkeit kommen, so oft die Speisung aufhört, während die Stange beim Eintritte des Wassers in den Kessel jedes Mal herabgetrieben und überwältigt wird. Dieß Leztere kann aber nicht geschehen, ohne daß die Stange zugleich auf einen Zähler wirkt, der die Quantität des gelieferten Wassers registrirt, indem er die Zahl der Zolle, durch welche sich die Stange bewegte, andeutet. Nach Hrn. Richards Vorschlag soll man der Meßstange einen solchen Durchmesser geben, daß jeder Längenzoll desselben einem Quart Wasser entspricht, wo dann der Zähler die gelieferte Quantität Wasser in Quarten andeutet. Es sind bei diesem Apparate keine eigenen Ventile und Hähne nöthig; nur bedarf man für die Meßstange einer eigenen Stopfbüchse.

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