Titel: Lucy's verbesserte Dampfmaschinen.
Autor: Lucy, William
Fundstelle: 1836, Band 61, Nr. XV. (S. 81–84)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj061/ar061015

XV. Verbesserungen an den Dampfmaschinen, worauf sich William Lucy, Müller von Birmingham aus der Grafschaft Warwick, am 20. Februar 1836 ein Patent ertheilen ließ.

Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Mai 1836, S. 278.

Mit Abbildungen auf Tab. II.

Bekanntlich wird nach der gewöhnlichen Methode die Hin- und Herbewegung durch eine Kurbel oder durch die sogenannte Sonnen- und Planetenbewegung in eine rotirende Bewegung umzuwandeln, die Haupttreibwelle nicht mit gleichmäßiger Bewegung umgetrieben; indem die Geschwindigkeit der Kurbel an jenen Stellen, wo diese über und unter ihrer Bewegungsachse weggeht, abweicht, und indem die Kraft des Dampfes in diesem Falle weder direct noch vollkommen in Anwendung kommt. Von den vielen Mitteln, zu denen man bereits seine Zuflucht nahm, um diese Unregelmäßigkeiten der Bewegung auszugleichen, ist gegenwärtig das Schwungrad allein allgemein in Anwendung. Dieses nimmt nämlich die überschüssige Kraft, die der Kolben auf die Kurbel ausübt, wenn der Dampf in der günstigsten Stellung auf dieselbe wirkt, auf, um sie hierauf in solchen Stellungen, in welchen es zur Ausgleichung der Kurbelbewegung nöthig ist, wieder abzugeben. In einigen Fällen gab man dem Schwungrade mittelst eines Triebwerkes auch eine größere Geschwindigkeit, als sie die Hauptwelle besizt, um dadurch die Kraft der Maschine gleichmäßiger zu machen, als es durch Anbringung eines schwereren Schwungrades an der Haupttreibwelle möglich ist. In allen diesen Fällen verblieb jedoch in mehreren Theilen der Rotirungen der Haupttreibwelle immer noch eine beträchtliche Ungleichheit; dieser abzuhelfen ist der Zwek meiner Erfindung. Ich bediene mich zu diesem Behufe einer Luftpumpe in Verbindung mit Ventilen oder anderen Apparaten, wodurch der nothwendige luftleere Raum in dieser Pumpe sicherer erzielt wird; oder ich bringe die gewöhnliche Luftpumpe des Verdichters an der zweiten Bewegung der Maschine an; oder ich bediene mich der Gravitation eines Gewichtes, welches ich mittelst eines Hebels oder einer Stange auf die Dampfmaschine wirken lasse. Die Beschreibung wird dieß anschaulich machen.

Die Abbildung, Fig. 61, zeigt die Haupttreibwelle und die Kurbel |82| mit einem Theile der Verbindungsstange einer Dampfmaschine, woran meine Erfindung angebracht ist. a ist ein Theil der Verbindungsstange, welche von dem Balancier einer Dampfmaschine, deren Cylinder gegen 33 Zoll im Durchmesser hat, während die Kolbenhube 6 Fuß messen, ausläuft. b ist die Haupttreibwelle, und c die daran befestigte Kurbel. An derselben Treibwelle befindet sich aber auch das Zahnrad d, welches in ein anderes, an der Welle e aufgezogenes Zahnrad e eingreift; da lezteres einen um die Hälfte kleineren Durchmesser hat, als das Rad d, so wird es sich folglich mit einer zwei Mal so großen Geschwindigkeit bewegen, als ersteres. f ist eine Verbindungsstange, welche an einem an dem Rade e befestigten Kurbelzapfen angebracht ist. Dieser Zapfen läßt sich stellen, indem solcher Maßen Löcher ausgebohrt sind, daß er dem Mittelpunkte der Bewegung näher gebracht werden kann, wodurch die Kurbel nothwendig verkürzt wird. Beim Einsteken dieses Zapfens ist zu bemerken, daß eine durch den Mittelpunkt des Rades e und den Zapfen gezogene Linie mit einer durch die Kurbel und den Mittelpunkt der Haupttreibwelle gezogenen Linie immer einen rechten Winkel oder beinahe einen solchen bilden soll. Das andere Ende der Stange f steht mit dem Balancier g, der sich gleich dem gewöhnlichen Balancier in entsprechenden Zapfenlagern um einen Stüzpunkt schwingt, in Verbindung. h ist die Stange des Kolbens i, der sich in dem von mir so genannten pneumatischen Cylinder bewegt. Dieser Cylinder ist, wie die Zeichnung deutlich zeigt, an dem oberen Theile offen, an dem unteren hingegen geschlossen. l ist ein in dem Kolben i befindliches, nach Außen sich öffnendes Ventil, durch welches alle unter dem Kolben in dem Cylinder k enthaltene Luft austreten kann, wenn die übrigen Oeffnungen beim Beginne der Bewegung der Maschine geschlossen werden. m ist ein Sperrhahn und eine Röhre, durch welche der Cylinder k mit dem Verdichter der Maschine in Verbindung steht: der Zustand des Vacuums in dem Cylinder k hängt demnach von dem Vacuum in dem Verdichter ab, was ein wichtiger Theil meiner Erfindung ist, indem er den richtigen Gang der Maschine versichert. Arbeitet die Maschine nicht mit Condensation, dann müßte mit dem Cylinder k eine kleine Luftpumpe in Verbindung gebracht werden, damit die Luft, die sich sonst beim Betriebe der Maschine ansammeln würde, entfernt werden kann. n ist ein Sperrhahn an einer Röhre, welche von dem Cylinder k in die atmosphärische Luft führt, und durch welchen man alles Wasser oder Oehl, welches allenfalls durch den Kolben gedrungen ist (die obere Fläche des Kolbens muß nämlich immer mit Wasser oder Oehl bedekt erhalten werden), abfließen lassen kann.

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In einigen Fällen, wo es die Umstände zulassen, verbinde ich, anstatt an den Condensationsmaschinen eine eigene pneumatische Pumpe, so wie ich sie hier beschrieben, anzubringen, die gewöhnliche Luftpumpe des Verdichters lieber mit der zweiten Bewegung der Maschine. In diesem Falle muß der Dekel an dem einen Ende des Luftpumpencylinders weggelassen werden, damit der Druk der Luft auf die Oberfläche des Luftpumpenkolbens die Bewegung der Maschine auf gleiche Weise auszugleichen trachtet, auf welche dieß in der pneumatischen Pumpe k geschieht. Die Dampfmaschine würde hiedurch bedeutend vereinfacht werden; denn die gewöhnliche Luftpumpe würde nicht nur den Verdichter in Thätigkeit sezen, sondern zugleich auch den Ausgleichungsproceß in Hinsicht auf die rotirende Bewegung der Hauptkurbelwelle vollbringen. Dieser Theil meiner Erfindung ist hauptsächlich auf neue Maschinen anwendbar; er eignet sich aber auch für ältere Maschinen, im Falle sich die Luftpumpe füglich mit dem zweiten Triebwerke der Maschine verbinden läßt.

Der hier beschriebene Apparat spielt nun auf folgende Weise. In der Zeichnung ersieht man die Kurbel in dem oberen Mittelpunkte und folglich in der ungünstigsten Stellung; der Kolben i hingegen befindet sich in der Mitte seines Hubes oder wenigstens in der Nähe derselben; er kann also den Druk der Atmosphäre mit seiner größten Gewalt zum Behufe des Betriebes der Maschine fortpflanzen, so daß mithin die rotirende Bewegung der Haupttreibwelle auf eine gleichmäßigere Weise fortgesezt wird. So wie dagegen der Druk des Dampfes auf den Kolben in dem Dampfcylinder nach Zurüklegung des erwähnten Mittelpunktes immer günstiger und günstiger wird, steigt der Kolben i in der pneumatischen Pumpe im Gegensaze mit dem Druke der atmosphärischen Luft empor. Durch die fortwährende Thätigkeit der Maschine verspätet demnach der Kolben i die Thätigkeit des Kolbens in dem Dampfcylinder so lange der Dampf am kräftigsten wirkt; während die atmosphärische Luft andererseits bei der Uebertragung der Kraft an die Maschine ihre Wirkung progressiv steigert oder vermindert, so wie sich der Kolben in dem Dampfcylinder an jedem Ende des Cylinders dem Mittelpunkte nähert oder davon entfernt.

Obschon ich es der Abbildung gemäß vorziehe, den Balancier und die Kolbenstange h durch parallele Stangen mit der Maschine zu verbinden, so läßt sich doch eine ähnliche Wirkung erzielen, wenn man die Stange f direct und ohne Vermittelung des Balanciers g mit der Kolbenstange verbindet.

Der Maßstab der Theile kann verschieden abgeändert werden, |84| denn die Kraft der pneumatischen Pumpe wird im Verhältnisse ihres Durchmessers größer oder geringer seyn, wenn man diesen Durchmesser mir der Geschwindigkeit des Kolbens verbindet. Jeder sachverständige Mechaniker wird dieß anzuordnen wissen, es mag sich um Erbauung einer neuen Maschine oder um Ausstattung einer älteren mit meiner Erfindung handeln.

Es erhellt übrigens offenbar, daß anstatt die pneumatische Pumpe zur Retardirung des Ganges der Dampfmaschine zu benuzen, um dadurch eine Kraft zu sammeln, die hierauf in den erforderlichen Zeitpunkten wieder abgegeben werden soll, an dem Ende des Hebels g auch ein Gewicht angebracht werden kann, welches, indem es emporgehoben wird, während der Dampf am günstigsten auf die Kurbel wirkt, die Bewegung verspätet, um dann später, wenn die Kurbel über oder unter dem Mittelpunkte der Bewegung der Hauptwelle weggeht, bei seinem Herabsinken die solcher Maßen gewonnene Kraft wieder abzugeben. Auch auf diese Weise läßt sich mithin eine gleichmäßigere Bewegung der Hauptwelle während ihrer ganzen Umdrehung bewirken.

Es ist mir wohl bekannt, daß man bereits schon früher ein Flugrad, welches an einer Stelle seines Umfanges schwerer belastet war, als im Uebrigen, und welches sich mit zwei Mal größerer Geschwindigkeit als die Hauptwelle bewegte, zum Behufe der Ausgleichung der Bewegung an den Dampfmaschinen zu benuzen suchte; allein in diesen Fällen wurde das an dem Rade angebrachte Gewicht gleichfalls der rotirenden Bewegung des Rades theilhaftig gemacht; während, wenn man ein solches Gewicht meiner Erfindung gemäß anwendet, dieses der rotirenden Bewegung des Rades, von dem es in Thätigkeit gesezt wird, nicht theilhaftig wird. Uebrigens muß ich noch bemerken, daß, obschon ich hier die ganze Maschinerie als ohne Schwungrad dargestellt habe, dieses doch nicht durchaus weggelassen werden muß, indem man meine Erfindung auch gleichzeitig mit ihm und gleichsam zu dessen Unterstüzung anwenden kann. Ich nehme keinen der einzelnen Theile meines Apparates, noch auch eine andere Verbindung derselben als die hier beschriebene als meine Erfindung in Anspruch.

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