Titel: Ueber Bennett's Dampfmaschine.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1837, Band 66, Nr. XLIX. (S. 241–247)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj066/ar066049

XLIX. Ueber die Bennett'sche Dampfmaschine.36)

Aus dem Journal of the American Institute im Mechanics' Magazine, No. 635, S. 388.

Mit Abbildungen aus Tab. V.

Das Modell der neuen Dampfmaschine, welche von Hrn. Bennett erfunden worden, und die für das Dampfboot bestimmt ist welches unter Capitän Cobb zwischen Liverpool und New-York einen regelmäßigen Verkehr herstellen soll, war mehrere Wochen in dem Locale des American Institute aufgestellt, und erfreute sich daselbst eines unermeßlichen Zudrangs von Sachverständigen, Wißbegierigen und Neugierigen. Der Erfinder hatte die Güte dieses Modell selbst Jedermann zu erklären; ja er forderte allgemein auf, die Einwendungen, die man allenfalls dagegen zu machen vermöchte, öffentlich kund zu geben, damit er sie widerlegen oder im Falle ihrer Triftigkeit ihnen auch steuern könne. Da diese öffentliche Prüfung im Allgemeinen zu dem Schlusse führte, daß die Welt Hrn. Bennett eine Erfindung verdanke, die jener Watt's und Boulton's kaum nachsteht, und die in der Schifffahrt Epoche machen dürfte, so ersuchten wir den Erfinder, uns für jene unserer Leser, die das Modell nicht selbst sehen konnten, eine gedrängte Beschreibung mitzutheilen. Diese ist es denn auch, die wir unseren Lesern in Hm. Bennett's eigenen Worten vorlegen.

„Die für das Liverpooler Dampfpaketboot bestimmte Maschine ist eine doppelte Hochdrukmaschine mit einem 35zölligen Cylinder und einem Kolbenhube von 6 Fuß, und mit zwei Gebläscylindern von halb so großem Rauminhalte, die dadurch in Bewegung gesezt werden, daß die Kolbenstange des Dampfcylinders durch den unteren oder äußersten Dekel geht und in die Gebläscylinder eintritt. Die in Fig. 68 ersichtlichen Röhren C mit den erforderlichen, an den Gebläscylindern angebrachten Ventilen leiten die Luft in den Dampferzeuger, dessen äußeres Gehäuse a, a bei 4 Fuß im Durchmesser 12 Fuß Höhe hat, während das innere Gehäuse oder der Feuerraum B |242| bei 3 1/2 Fuß im Durchmesser 9 Fuß in der Höhe mißt. Die Rauch- und Speisungsröhre M ist mit zwei Schiebern e, e ausgestattet, die, wenn sie eingeschoben sind, die Röhre vollkommen luftdicht verschließen, und deren Zwek weiter unten angedeutet werden soll. In der Dampfkammer ist auf einer kurzen, auf den Scheitel des Feuerraumes aufgesezten Röhre ein Dekelventil f angebracht, welches vollkommen genau in seinen Siz einpaßt, und von welchem aus durch den Scheitel des äußeren Gehäuses eine Stange emporsteigt. In dem unter dem Roste befindlichen Aschenherde g befindet sich eine Oeffnung h, die, wenn es nöthig ist, mit einem Schieber luftdicht verschlossen werden kann.“

„Um die Maschine in Thätigkeit zu bringen, und um von allen diesem Dampferzeuger zukommenden Vorzügen gehörigen Nuzen zu ziehen, muß die Speisungs- und Rauchröhre D, so wie auch die Röhre h geöffnet werden, wie man in der Zeichnung sieht; ferner ist durch die Speisungsröhre Brennmaterial in gehöriger Menge aufzugeben und zu entzünden, nachdem man den zwischen dem äußeren und inneren Gehäuse befindlichen Raum bis zu der punktirten Linie empor und bis zur Hälfte des Dekelventiles f so mit Wasser gefüllt hat, daß der Ofen oder Feuerraum gänzlich in Wasser untergetaucht ist. Wenn der Dampf einen solchen Grad von Elasticität erreicht hat, daß er die Maschine in Bewegung bringen kann, d.h. daß 75 Pfd. auf den Quadratzoll kommen, so sind die Röhren D und h mit den ihnen entsprechenden Schiebern zu schließen; worauf dann die Bewegung beginnt, wenn man auf gewöhnliche Weise die Communication mit der Dampfröhre i eröffnet. Die von den Gebläscylindern in den Feuerraum B durch die Röhre C eingetriebene Luft wird zum Theile durch die auf dem Roste befindliche Masse Brennmaterial emporsteigen und in solcher Menge über diesem anlangen, als es zur Verbrennung des Rauches erforderlich ist, wobei durch Schieber in den Seitenröhren, welche sich am Ende der Luftröhre C befinden, eine Regulirung möglich ist. Hieraus ergibt sich, daß die in den Feuerraum eingetriebene Luft nur dann aus demselben entweichen kann, wenn sie in Folge des beständigen, aus den Gebläscylindern Statt findenden Zuflusses eine etwas höhere Spannkraft als der in der Dampfkammer befindliche Dampf erlangt hat. In diesem Falle wird sich nämlich das Ventil f von seinem Siz erheben, und die Luft, so wie die Flamme und die durch die Verbrennung entwikelten Gase werden unter den Rändern dieses Ventiles weg in das Wasser getrieben, so daß alle erzeugte Hize dem Wasser mitgetheilt wird, und nicht auf andere Weise entweichen kann.“

„Nach wiederholten, von mir angestellten Versuchen hat sich |243| mir ergeben, daß ein Fuß Luft, welcher zur Beförderung der Verbrennung in den Feuerraum oder Ofen eingetrieben wird, durch die Ausdehnung, die er erleidet, und durch den Zuwachs, den er an Gasen und Dampf erfährt, eine Volumsvermehrung um das Fünffache erleidet. Man wird daher zum Betriebe der Gebläse nur den fünften Theil der Dampfkraft bedürfen, wozu nur noch die Reibung hinzuzuzählen kommt. Doch hierüber habe ich mich hier nicht weiter zu verbreiten.“

„Bei sorgfältiger Prüfung wird man finden, daß der Druk des Dampfes ganz von dem zwischen dem Gebläs- und dem Dampfcylinder bestehenden Größenverhältnisse abhängt. An der Maschine, die ich gegenwärtig baue, faßt jeder der Gebläscylinder 20, jeder der Dampfcylinder hingegen 40 Kubikfuß. Da der Dampf jedoch abgesperrt wird, wenn der Kolben die Hälfte seines Hubes vollbracht hat, so wird der Rauminhalt der Dampfcylinder gleichsam auf jenen der Gebläscylinder reducirt. Und da die von den Gebläscylindern eingetriebene Luft auf dem Durchgange durch den Dampferzeuger eine Volumsvermehrung um das Fünffache erleidet, in dem Dampfcylinder hingegen in einen ihrem ursprünglichen Volumen entsprechenden Raum getrieben werden soll, so wird sie eine Kraft von 5 Atmosphären ausüben, wonach auf den Quadratzoll um 60 Pfund mehr als der atmosphärische Druk kommen.“

„Diese Kraft per Zoll wird nicht während der ganzen Länge des Kolbenhubes, sondern nur während der Hälfte desselben oder bis zur Absperrung des Dampfes ausgeübt, so zwar, daß sie sich am Ende des Hubes auf beiläufig 20 Pfd. vermindert; wonach sich also im Durchschnitte ein Druk von 50 Pfd. auf den Quadratzoll ergibt. Da der Kolben einen Flächenraum von 962 Quadratzoll hat, so gibt dieß mit 50 multiplicirt als die Gesammtkraft, womit sich der Kolben im Durchschnitte bewegt, 48,100 Pfd. Da nun die Maschine der Berechnung gemäß in jeder Minute 35 Doppelhube macht, so wird sich der Kolben innerhalb derselben Zeit durch 420 Fuß bewegen, und diese Zahl mit 48,100 multiplicirt, gibt 20,202,000 Pfd. als die Last, die der Kolben in jeder Minute einen Fuß hoch hebt. Diese leztere Zahl getheilt durch 33,000, was gewöhnlich als eine Pferdekraft angenommen wird, gibt für jeden der Dampfcylinder eine Kraft von 612 Pferden. Hievon muß jedoch die zum Betriebe der Gebläscylinder und zur Ueberwältigung der Reibung nöthige Kraft abgezogen werden; und da ich diese zusammen genommen beinahe so hoch anschlagen will, als die Kraft des einen der beiden Cylinder, so schäze ich die Kraft der ganzen Maschine nur auf 612 Pferdekräfte.“

|244|

„Der Verbrauch an Brennmaterial wird von der Menge der Luft abhängen, welche von den Gebläscylindern in den Feuerraum eingetrieben wird. Da nun meine beiden Cylinder bei jedem Umgange 80 Fuß eintreiben, wenn weder der Kolben noch die Ventile auslassen, und wenn zwischen dem Kolben und den Ventilen kein Raum gelassen ist, in welchem die Luft comprimirt oder ganz ausgetrieben wird, so kann man annehmen, daß bei jedem Umgange kaum über 75 Fuß Luft geliefert werden. Da ferner der in 175 Fuß atmosphärischer Luft enthaltene Sauerstoff nöthig ist, um ein Pfund Kohlenstoff zu verbrennen, und da zur Verbrennung von einem Pfunde Wasserstoff ihrer 525 Fuß nöthig sind, so glaube ich, daß die Annahme nicht zu hoch gestellt seyn dürfte, wenn ich auf ein Pfund Brennmaterial 225 Fuß Luft rechne. Den obigen Berechnungen zu Folge werden aber bei jedem Umgange 75 Fuß in den Feuerraum eingetrieben, so daß also zur Verbrennung von einem Pfunde drei Umgänge nöthig sind. Eine Klafter gelbes Tannenholz wiegt gegen 2100 Pfd., und braucht also zur Verbrennung 6300 Umgänge; diese Zahl getheilt durch 35 als die Zahl der Hube, welche die Maschine in einer Minute macht, gibt 3 Stunden auf die Klafter. Vergleicht man diese Quantität an Brennmaterial mit dem Verbrauche des Dampfbootes Erie, welches auf dem Hudson fährt, und welches dem meinigen an Kraft beinahe gleich kömmt, indem es sich mit 600 Pferdekräften bewegt, so ergibt sich, daß dieses Fahrzeug in derselben Zeit, in welcher meine Maschine nur eine einzige Klafter Holz verzehrt, ihrer zehn verbrennt!“ 37)

Anhang.

Bei dem großen Interesse, welches die Bennett'sche Erfindung aus beiden Ufern des atlantischen Oceans angeregt hat, dürfte es |245| nicht ungeeignet seyn, diesem Aufsaze auch noch Einiges von dem anzuhängen, was der Erfinder im New York American über das Historische derselben angibt.

„Als ich im Jahre 1819, sagt Hr. Bennett, bezüglich auf die Verbesserung der Dampfmaschine einige Versuche anstellte, verfiel ich, nachdenkend über den großen Verlust an Hize, den man unter den Umständen, unter denen die Dampferzeugung gewöhnlich von Statten gehl, erleidet, auf die erste Idee meines Dampferzeugers. Bis zum Winter 1824-25 mich mit theoretischen Nachforschungen abgebend, baute ich endlich einen Kessel, mit dem ich im März 1825 in Ithaca einen Versuch anstellte. Das Resultat, welches sich hiebei ergab, war für mich ein aufmunterndes. Ich bediente mich hiebei eines Schmiede-Blasbalges um das Feuer mit Luft zu speisen, und schloß hiebei, obwohl mir keine Mittel zur Messung des Dampfes zu Gebot standen, daß beinahe 8 Mal so viel Dampf erzeugt wurde, als Luft in das Feuer eingetrieben ward. Hiedurch ermuntert, ging ich an den Bau einer Maschine, durch die das Verhältniß zwischen der in das Feuer eingetriebenen Luft und dem erzeugten Dampfe ausgemittelt werden sollte, indem hievon das Gelingen abhing.

„Ich nahm hiebei, wie gesagt, an, daß die Quantität des mit Luft vermengten Dampfes acht Mal so groß sey als die Quantität der eingeriebenen Luft, und gab daher den Blasebälgen nur den achten Theil des Rauminhaltes der Dampfmaschine. Als ich jedoch die Maschine in Thätigkeit sezen wollte, zeigten sich die Gebläse zu klein; und als ich diese durch größere ersezt hatte, ergab sich, daß die Quantität des Dampfes nur vier Mal so groß war, als die Quantität der Luft, wodurch meine frühere Berechnung sehr reducirt wurde. Mein damaliger Apparat war übrigens sehr roh und unvollständig, da auf einige hundert Meilen von meinem Wohnorte im Umkreise noch keine Dampfmaschine verfertigt worden ist, und mir nur zwei Kupferschmiede zu Diensten standen. Mein Kessel hatte nur 20 Zoll im Durchmesser und 30 Zoll in der Länge, und in diesem engen Raume war auch noch der Ofen, der sämmtliches Brennmaterial enthielt, eingeschlossen.

„Mit Hülfe der beiden Kupferschmiede baute ich mir hierauf einen neuen Apparat, dessen Generator aus zwei Cylindern von 7 Fuß Länge, von denen der innere kupferne 2, der äußere hölzerne hingegen 2 1/2 Fuß im Durchmesser hatte; und von denen der innere zur Aufnahme des Brennmaterials bestimmt war, während der Zwischenraum zwischen beiden mit Wasser gefüllt wurde. Mein Dampfcylinder, der aus Kupfer gebaut war, hatte 16 Zoll im Durchmesser, |246| einen Kolbenhub von zwei Fuß, und Gebläse von halb so großem Rauminhalte. Die ganze Maschine war nach dem Balancierprincipe gebaut, und so berechnet, daß sie 45 doppelte Hube in der Minute machte. Im September 1825 füllte ich, nachdem Alles zum Versuche vorbereitet worden war, den Ofen mit Holz; die Maschine kam in Gang; ich regulirte deren Geschwindigkeit auf 45 Kolbenhube in der Minute, welche sie denn auch regelmäßig drei Stunden hindurch beibehielt, ohne daß Holz im Ofen nachgetragen wurde. Da ich jedoch bemerkte, daß mit dem Dampf auch Theer oder eine demselben ähnliche Substanz überging, und daß dieser Theer nach wiederholten Versuchen und wenn das Wasser im Kessel auch nur im Geringsten mangelte, so hart wurde, daß die Maschine in ihrer Bewegung beeinträchtigt ward, so ließ ich die ganze Sache bis zum Jahre 1834 liegen, wo es mir bei neuen Versuchen gelang, den Theer und Rauch gänzlich zu verbrennen, und auf solche Weise den mit Luft vermengten Dampf ganz rein herzustellen.

„Ich contrahirte hienach im Jahre 1835 mit den HH. Cook und Conrad in Ithaca den Bau einer Dampfmaschine, welche aus zwei Dampfcylindern von je zwei Fuß im Durchmesser und mit zwei Fuß Kolbenhub, und aus einem Kessel von 32 Zoll Durchmesser und 4 Fuß Länge bestand. Als ich diese Maschine im Oktober 1835 in Bewegung sezte, fand ich den Kessel zu klein, so zwar, daß das Brennmaterial durch den Luftzug von dem Roste, der nur 17 Quadratzoll Oberfläche hatte, weggeschleudert wurde. Ich ließ daher sogleich einen neuen Kessel bauen, an welchem der äußere Cylinder bei 8 Fuß Höhe 3 Fuß im Durchmesser, der innere hingegen bei 6 Fuß 2 1/2 Fuß im Durchmesser hatte. Dieser entsprach in jeder Hinsicht, und lieferte so viel Dampf, daß die Dampfmaschine sich nicht nur mit 90 Umgängen in der Minute bewegte, sondern daß zugleich beinahe 1/3 des erzeugten Dampfes durch die Ventile entweichen mußte. Diese Maschine brachte ich auf ein Boot von 75 Fuß Kiellänge und 14 1/2 Fuß Breite, welches mehr als Lastschiff, als zur Erzielung einer beträchtlicheren Geschwindigkeit diente. Mit diesem Fahrzeuge erzielte ich auf dem Cayaga-See eine Geschwindigkeit von 11 engl. Meilen in der Zeitstunde; die ich jedoch nicht zu erhalten im Stande war, indem an der Maschine bald dieß, bald jenes nachgab, und nachgeben mußte, da sie für einen Druk von 45 Pfd. bestimmt war, während dieser Druk in der Wirklichkeit bis auf 60 Pfd. stieg. Die Maschine verbrauchte, so weit ich es zu ermitteln im Stande war, auf dem Cayaga-See nur eine Klafter Holz in 18 Stunden.

„Später trat ich einen Theil meines Patentrechts ab, welches |247| seither für 1,280,000 Dollars in andere Hände übergegangen ist. In neuerer Zeit verband ich mich mit mehreren anderen, und schloß namentlich mit Hrn. P. A. Sabbaton in New-York einen Contract zur Erbauung einer Maschine von 350 Pferdekräften, welche auf das Dampfboot des Hrn. Cobb gebracht werden soll, und für den Dienst dieses Bootes zwischen Liverpool und New-York bestimmt ist.“

Wir haben zwar schon im Polyt. Journ. Bd. LXV. S. 161 und 254 über diese Maschine gesprochen, die Sache hat jedoch bereits eine solche Aufmerksamkeit gefunden, daß wir uns veranlaßt finden, auch folgende, größten Theils von dem Erfinder selbst herrührende Notizen darüber vorzulegen.

A. d. R.

|244|

Das Mechanics' Magazine, welches den Amerikanern eben nicht sehr hold gestimmt ist, bemerkt in einer Note hiezu, daß es auch in diesem neuen amerikanischen Mirakel nichts Neues, sondern nur eine neue, keineswegs aber verbesserte Ausgabe der Gebläsmaschine der HH. Braithwaite und Ericsson erbliken könne; daß diese leztere sich wegen der raschen Verlegung des Rostes mit Schlaken und wegen der raschen Verbrennung der Roststangen als auf die Dampfschiffe unanwendbar bewies, und daß dasselbe Loos auch die Bennett'sche Maschine treffen wird. Ohne uns auf eine Bestätigung oder Widerlegung dieses Ausspruches einzulassen, müssen wir bemerken, daß, wenn das Mechanics' Magazine, wie wir nicht zweifeln, hiemit auf die Ericsson'sche Wärmestoffmaschine (Polyt. Journ. Bd. LI. S. 81 und 173) anspielt, es nicht schwer fallen dürfte, zwischen dieser und der Bennett'schen Maschine wesentliche Unterschiede nachzuweisen, und daß die Erfindung Bennett's der im Anhange folgenden historischen Entwikelung gemäß wenigstens bedeutend älter ist, als die Wärmestoffmaschine des Hrn. Ericsson, und auch als die Exhaustionsmaschine, auf die sich Braithwaite und Ericsson im Jahre 1829 ein Patent geben ließen, und über die wir seiner Zeit im Polyt. Journ. gleichfalls Mehreres mittheilten.

A. d. R.

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