Titel: Chaussenot, neues Sicherheitssystem gegen die Explosionen der Dampfkessel.
Autor: Chaussenot, B.
Fundstelle: 1840, Band 78, Nr. L. (S. 241–256)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj078/ar078050

L. Neues Sicherheitssystem gegen die Explosionen der Dampfkessel; von Hrn. B. Chaussenot, Civilingenieur in Paris.

Aus dem Bulletin de la Société d'encouragement, Jun. 1840, S. 197.

Mit Abbildungen auf Tab. IV.

Man fühlt schon längst das Bedürfniß neuer Sicherheitsmittel gegen Dampfkesselexplosionen. Hrn. Chaussenot ist es gelungen, nach mehrjährigen Versuchen über die Wirkungen aller bisher angewendeten Apparate ein vollkommen sicheres System herzustellen, welches ohne Zweifel die leider nur zu sehr gegründete Furcht, welche die Anwendung des Dampfes einflößt, verschwinden machen wird.

Vor Allem wollen wir die wahren Ursachen der Explosionen, welche von mehreren Gelehrten, besonders von den HHrn. Arago und Séguier nachgewiesen wurden, zusammenstellen; sie sind:

1) Zunehmende Spannung des Dampfes, bis er die Gränze der Festigkeit des Kessels übersteigt;

2) Senkung des Wasserspiegels unter seinen mittleren Stand, wodurch die Seitenwände einen höheren Hizgrad als denjenigen des eingeschlossenen Wassers annehmen können;

3) Ueberhizung des Kesselbodens in Folge des angesezten Pfannensteins.

1. Zunehmende Spannung des Dampfes.

Um die Gefahren, welche durch eine zu große Dampfspannung herbeigeführt werden, zu beseitigen, wendet man bei den Dampfkesseln Sicherheitsventile an.

Diese sinnreichen Apparate scheinen aber ihrer Bestimmung nicht ganz zu entsprechen, denn ihre Construction und die Art ihrer Anwendung ist leider sehr unvollkommen, so daß sie dadurch oft selbst die wahre Ursache von Unfällen werden. Die verschiedenen beweglichen Theile des Ventils sind Reibungen ausgesezt, welche sie hindern, sich vollkommen frei zu bewegen. Hiezu kommt noch, daß in Folge der Ausdehnung das Ventil sich in seinem Size so fest sezt, daß es der Wirkung des Drukes, der es öffnen soll, nicht mehr nachgeben kann; es wurde deßhalb empfohlen, das Ventil von Zeit zu Zeit zu öffnen, um sich von seiner Beweglichkeit zu versichern; |242| dadurch wird der Wärter jedoch nicht verhindert, das Ventil, selbst wenn es unter Schluß ist, willkürlich zu überlasten, wodurch die Spannung des Dampfes über die geeignete Gränze vermehrt und die Explosion nothwendig herbeigeführt wird.

Der Zwek, den Hr. Chaussenot sich bei der Construction seines Sicherheitsventils vorgesezt hatte, war: Reibungen zu vermeiden, vollkommene Beweglichkeit herzustellen, die Elasticität des Dampfes in genaue Gränzen einzuschließen, und damit das Ventil in der Genauigkeit seiner Wirkung nicht durch Bosheit gestört werden kann, es in eine Büchse zu verschließen, deren Inneres unzugänglich ist.

Verbessertes großes Ventil. Die in Berührung befindlichen horizontalen Flächen dieses Ventils (auf welches Hr. Chaussenot den 18. Jan. 1837 ein Privilegium auf 15 Jahre genommen hatte) sind, so wie die der Ventilbüchse, obgleich sie durch vollkommen genaues Aufeinanderpassen ohne Führung ganz hermetisch schließen, doch so dünn, daß sie kaum einen Millimeter Stärke haben; es wird dadurch die Adhäsion und der Einfluß des atmosphärischen Drukes ganz vermieden. Der Hebel desselben spielt vollkommen frei, und da er sich zwischen Spizen dreht, was ihm eine ausgezeichnete Beweglichkeit gibt, so ist fast alle Reibung vermieden.

Zu dieser Genauigkeit trägt auch noch bei, daß die sich berührenden Theile des Ventils und seiner Büchse in derselben Horizontallinie mit dem Stüzpunkte und mit dem Drehungspunkte des Hebels liegen.

Das Gehäuse, in welchem das Ventil eingeschlossen ist, kann entweder durch ein Hängeschloß gesperrt werden, dessen Schlüssel man in die Hände der Sicherheitspolizei gibt, oder auch plombirt werden. Dadurch wird es den Heizern, den Ingenieuren, und selbst den Eigenthümern der Kessel unmöglich, dieses Ventil zu überlasten, um die Kraft des Dampfes über das Maximum der geeigneten Spannung zu vermehren.

Das Aufheben des Ventils, um sich von seinem richtigen Gange zu überzeugen, braucht auch nicht so oft wiederholt zu werden, da weder eine Adhäsion, noch eine eintretende Unbeweglichkeit des Hebels zu fürchten ist.

Die Genauigkeit dieses Ventils ist von der Art, daß es sich stets in dem Augenblik öffnet, wo der Dampf den bestimmten Grad der Spannung erreicht hat.

Wenn die Elasticität des Dampfes unter ihr Maximum sinkt, so hindert die vollkommene Berührung des Ventils mit seiner Büchse jedes Entweichen von Dampf, welche Eigenschaft es sehr lange behält, wie häufig es auch gehoben werden mag.

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Der Dampf, welchen das Ventil entweichen läßt, geht sogleich durch eine weite, am Boden des Gehäuses angebrachte Röhre ins Freie, damit er keinen Druk auf den oberen Theil des Ventils ausüben kann.

Kleine Ventile. Obwohl das große Ventil mit Genauigkeit die Spannung des Dampfes begränzt, so hat der Erfinder, um der königl. Ordonnanz zu genügen, doch noch zwei kleinere Ventile zum Gebrauch des Heizers angebracht; dieselben sind ganz wie das große eingerichtet, nur haben sie eine kleinere Oberfläche; ihre willkürliche Ueberlastung läßt nichts befürchten, indem das große Ventil den Dampf alsogleich entweichen läßt, wenn er das Maximum seiner Spannung erreicht hat.

2. Senkung des Wasserspiegels.

Die Mittel, welche bisher angewendet wurden, um Explosionen zu vermeiden, welche durch die Senkung des Wassers unter seinen richtigen Stand im Kessel eintreten können, sind noch weit entfernt, die gewünschten Bedingungen zu erfüllen.

Die Wasserstandszeiger mit Glasröhren sind nicht allein sehr zerbrechlich, sondern zeigen auch nicht immer genau den richtigen Wasserstand an; indem entweder bei beweglichen Kesseln die Schwankungen sehr bedeutend sind, oder bei festen eine Unbeweglichkeit der Flüssigkeitssäule in der Röhre, durch eine Verstopfung in der Röhre oder des Verbindungshahnes eintreten kann, endlich auch dadurch, daß das Glas meistens seine Durchsichtigkeit verliert.

Die Visirhähne, welche man gewöhnlich bei den Kesseln der Dampfschiffe und der Locomotiven anwendet, verdienen ebenfalls kein größeres Vertrauen; denn die Anzeige dieser Hähne hängt nur von der Willkür des Heizers und der größeren oder geringeren Sorgfalt, welche er darauf verwendet, ab, und er kann es vernachlässigen, sie zur rechten Zeit zu öffnen. Die durch diese Höhne beim Oeffnen gegebene Anzeige ist auch oft unrichtig; denn wenn Dampf bei hoher Spannung erzeugt wird, so kann es geschehen, daß im Augenblik, wo das wahre Niveau sich unter dem geöffneten Hahne befindet, durch das Steigen von Wasser gegen die Hahnöffnung ein künstliches Niveau angezeigt wird, wobei durch den Hahn Wasser und Dampf austreten wird. Der entgegengesezte Effect findet manchmal bei Kesseln von niederem Druke statt; wenn nämlich der atmosphärische Druk zufällig größer als die Elasticität des Dampfes ist, so drükt die Luft auf das über der Oeffnung des Hahnes stehende Wasser, und läßt weder Wasser noch Dampf ausströmen. Die Oscillation |244| geben ebenfalls Anlaß zu Irrthümern, bei diesen Hähnen sowohl, als bei allen Apparaten, welche an den Kesselenden angebracht sind.

Auch die Schwimmer, welche man gewöhnlich an feststehenden Kesseln anbringt, sind sehr unvollkommen und verleiten häufig zu Irrthümern. Der Draht, an welchem der Schwimmer angehängt ist, muß stark genug seyn, um dem Gewichte und den beständigen Schwingungen, die ihm das aufwallende Wasser mittheilt, Widerstand zu leisten; dieser Draht geht durch eine öhlige Stopfbüchse, in welcher er ziemlich eingepreßt wird, um so viel wie möglich Dampfverlust zu vermeiden; der verhältnismäßige Widerstand, welchen er dabei findet, hindert den Schwimmer, leicht dem Steigen und Fallen des Wassers zu folgen; um sich von der Beweglichkeit des Schwimmers zu überzeugen, ist der Heizer genöthigt, den Balancier desselben mit der Hand zu bewegen, und die Anzeige ist also jeden Augenblik zweifelhaft. Die Anwendung dieses Apparates bei Schiffsdampfkesseln ist fast unmöglich, indem die Schwingungen in allen Richtungen den Aufhängedraht des Schwimmers bald brechen und so den Kessel plözlich seines wesentlichsten Apparates berauben müssen. – Außer diesen Schwimmern hat man auch solche angegeben, welche mit einem Ventil und einer Pfeife versehen sind; allein diese Apparate dienen nur, durch ein Getöse anzuzeigen, daß das Niveau des Wassers zu tief steht, und bieten keinerlei Genauigkeit dar. In Folge ihrer Unvollkommenheit werden diese Schwimmer selten angewendet, obwohl Hr. Siebe das erstemal im Jahre 1824 Gebrauch davon machte, und seit der Zeit von andern solche vorgeschlagen wurden, doch ohne größere Genauigkeit darzubieten. Gleichwohl ist es möglich, durch einen auf dem Wasser schwimmenden Körper das Niveau desselben mit völlig gutem Erfolge anzuzeigen.

Verbesserter Wasserstandszeiger mit Schwimmer. Wenn man die Construction dieses Apparates prüft, so wird man leicht sehen, daß er eine große Beweglichkeit besizt, und daß er die Höhe des Wasserstandes immer mit größter Genauigkeit auf einer Tafel anzeigt. An dieser festen Tafel befindet sich eine in Ganze und Bruchtheile getheilte Scale mit dem Maximum und Minimum des Niveau's; sie ist hoch über dem Kessel angebracht, damit der Heizer, ohne die Thüre des Ofens zu verlassen, jeden Augenblik den Stand des Wassers erkennen kann. Wenn man sie bei Dampfkesseln auf Schiffen anwendet, so kann man sie auf das Verdek des Schiffes sezen, damit sie Jedermann den Zustand der Bewegung des Wassers zeigt, und dadurch eine bestimmte Garantie gegen Vernachlässigung darbietet.

Die Spannung des Dampfes wird ebenfalls durch einen |245| Manometer angezeigt, der vor der Säule angebracht ist, an welcher sich die Scale befindet (siehe Fig. 12).

Der Schwimmer soll bei beweglichen Kesseln immer so viel als möglich in der Mitte angebracht seyn, damit die Schwingungen, welche an den Enden der Kessel immer sehr bedeutend, in der Mitte ihrer Länge aber weniger beträchtlich sind, geringeren Einfluß auf ihn ausüben. Uebrigens könnten diese Schwingungen den Schwimmer nie veranlassen, von seiner verticalen Stellung zu dem Metalldraht, welcher seine Bewegungen an der Scale anzeigt, abzuweichen.

Dieser Draht hat einen so kleinen Durchmesser, daß sein Widerstand in der Stopfbüchse fast unmerklich ist, und da sich die Achse des Balanciers, woran der Schwimmer befestigt ist, frei zwischen den Seiten der Gabel dreht, woran er im Dampfkessel aufgehängt ist, so hat dieser Apparat jede wünschenswerthe Beweglichkeit; auch sieht man, wenn er in Thätigkeit ist, die geringsten Bewegungen der Wasseroberfläche, welche stets genau an der Scale der Tafel angezeigt und gemessen werden.

Dieser Apparat kann mit gleichem Erfolge an Kesseln mit hohem sowohl als niederem Druke, sie mögen feststehende oder bewegliche seyn, angewendet werden, ohne daß eine Modification desselben nöthig ist.

Verbesserter Sicherheitsschwimmer. Die genauen Verrichtungen des Wasserstandzeigers würden genügen, um die Kessel vor Explosionen zu schüzen, welche durch außergewöhnliches Sinken des Wasserspiegels herbeigeführt wurden. Da jedoch diese Senkung die größte Gefahr, welche man zu fürchten hat, erzeugt, so kann man nie zu vorsichtig seyn, um die Unfälle, welche dadurch herbeigeführt werden können, zu vermeiden.

Die Dampfkessel, wenigstens die feststehenden, werden nicht selten von ihren Heizern verlassen, um irgend eine andere Arbeit zu verrichten oder um zu schlafen; in diesen Fällen kann, wenn eine augenblikliche Unordnung in dem Speiseapparat eintritt, oder durch einen Dampfaufwand, der beträchtlicher als das zugeführte Wasser ist, eine Senkung des Wasserspiegels unter seinen mittleren Stand erfolgen, und so eine Explosion vorbereitet werden. Dieß veranlaßt Hrn. Chaussenot, an den Dampfkesseln einen zweiten Apparat anzubringen, welchen er Sicherheitsschwimmer nennt, und der in dem Falle, wo der Wasserstandszeiger nicht beobachtet würde, den Zwek hat, durch einen großen Lärm die Senkung des Wasserspiegels unter seine äußerste Gränze anzuzeigen, und überdieß noch das Feuer auf dem Herde auszulöschen, ehe diese Senkung gefährlich wird.

Um diese verschiedenen Wirkungen richtig hervorzubringen, ist es jedoch nöthig, daß der Apparat unter allen Umständen mit der |246| größten Genauigkeit functionirt, sonst würde seine Anwendung gefährlich; denn wenn aus irgend einer Ursache die Wirkung desselben verspätet würde, so würde nichts mehr die drohende Gefahr anzeigen, wie dieses bei dem Schwimmer mit der Pfeife, wovon wir oben sprachen, eintreten kann.

Die Länge des Hebels, an dessen Ende der Schwimmer befestigt ist, gestattet ihm das Ventil, welches sich in der Nähe des Drehungspunktes dieses Hebels befindet, leicht zu öffnen und zu schließen. Die Form des Ventils und der Ventilbüchse bietet der Berührung so dünne Flächen dar, daß selbst die geringste Adhäsion bei ihnen unmöglich wird. Endlich beseitigt die außerordentliche Beweglichkeit des Hebels, welcher sich auf Spizen dreht, alle Reibung.

Dieser Apparat bietet eine Genauigkeit dar, welche durch nichts gestört werden kann, so daß seine Wirkungen sicher und zu rechter Zeit erfolgen.

Wenn der Wasserstand seine gehörige Höhe hat, wie er in dem Kessel Fig. 1 angezeigt ist, so wird der Schwimmer durch das Wasser von Unten nach Oben gedrükt, und also das Ventil an seinen Siz stark andrüken, um es hermetisch zu schließen; wenn aber das Niveau bis zur Linie Y niedergesunken ist, dem Punkte, wo der Schwimmer mit dem von ihm verdrängten Wasservolum im Gleichgewicht ist, so wird er der ferneren Senkung des Wasserspiegels folgen und das Ventil öffnen, um den Dampf entweichen zu lassen; dieser wird dann gegen die Oeffnungen mehrerer Pfeifen geleitet, welche einen Lärm erzeugen, der immer stärker wird, und daher auf eine große Entfernung benachrichtigt, daß der Wasserspiegel die Gränzen, worin er sich halten sollte, überschritten hat.

Wenn troz dieser Warnung willkürliche oder zufällige Ursachen die schleunige Wiederherstellung der richtigen Höhe des Wasserspiegels verhindern sollten und ihn noch mehr sinken lassen, dann wird das Uebermaaß des Dampfes, welcher nicht mehr durch die Pfeifen entweichen kann, auf den Feuerherd sowohl als in die Feuercanäle strömen, und zwar in einer der Luftströmung entgegengesezten Richtung, so daß das Feuer vermindert wird und endlich ganz auslöschen müßte, wenn der Wasserspiegel bis zur Linie W des Feuerzuges sinken würde. Um die Verbrennung auf dem Herde wieder zu beleben, muß nothwendig das Zuströmen des Dampfes verhindert werden, welches nicht eher statthaben wird, als bis die richtige Höhe des Wasserspiegels wieder hergestellt ist, was sogleich ohne alle Gefahr geschehen kann, weil die Kesselwände dieselbe Temperatur wie das Wasser beibehalten haben. Durch das Steigen des Wassers wird der Schwimmer wieder gehoben, wo er nach und nach die Ventilöffnung |247| vermindert und endlich ganz schließt; dadurch vermindert sich der Dampfstrom und hört endlich ganz auf, so daß die Verbrennung wieder wie gewöhnlich erfolgt.

Der Dampf könnte auch, während er die Pfeifen in Thätigkeit sezt, zu gleicher Zeit von Außen in den Feuerraum treten, um die Heizer zu benachrichtigen, daß das Niveau ungewöhnlich gesunken ist, und es ihnen zugleich unmöglich zu machen, mit der Unterhaltung des Feuers fortzufahren, ehe der richtige Wasserstand wieder hergestellt ist.

Leztere Einrichtungen können besonders auf Schiffen mit Nuzen angewendet werden; denn da hier die Heizer sich niemals entfernen dürfen, so genügt dieses Warnungszeichen, welches durch nichts verhindert werden kann, jeden Unfall zu vermeiden.

Bei den Kesseln der Locomotiven läßt der Erfinder den Dampf nur durch die Pfeifen gehen (siehe Fig. 19). So wie das Niveau bis zur Linie Z gesunken ist, öffnet sich das kleine Ventil und verursacht ein starkes Getöse, welches so lange andauert, bis das richtige Niveau wieder hergestellt ist.

Sollte wegen einer starken Derangirung des Speiseapparates das fortschreitende Sinken des Niveau's nicht mehr verhindert werden können, so kann man das Feuer mäßigen oder die Verbrennung ganz verhindern, indem man den Hahn j öffnet und einen Dampfstrom in den Feuerherd treten läßt.

3. Ueberhizung des Kesselbodens.

Eine Ueberhizung des Kesselbodens in Folge angesezten Pfannensteins ist gefährlich, indem eine zu dike Schichte die leichte Uebertragung der Wärme an das zu verdampfende Wasser hindert; dieser Umstand kann vollkommen vermieden werden, wenn man die Kessel zur rechten Zeit auspuzt. Uebrigens ist es leicht, ohne alle mechanische Mittel dem Ansezen dieser Salze durch Anwendung von Thon oder Stärkmehlsyrup vorzubeugen.

Ueber die Anwendung leichtflüssiger Metall-Legirungen.

Vor längerer Zeit wandte Trevithick schmelzbare Pfropfe an, mit welchen er im Boden von Hochdrukkesseln angebrachte Oeffnungen verschloß, damit sie im Augenblik ihres Schmelzens dem Wasser einen Ausweg in den Feuerherd gestatten und das Feuer auslöschen. Später vervollkommnete Hr. Galy-Cazalat dieses Verfahren auf eine sinnreiche Weise, indem er den schmelzbaren Pfropf in eine senkrechte Röhre sezte, deren oberer, mit einem Hahne verschlossener Theil durch die obere Kesselwand ging, und deren unteres Ende im Kesselboden |248| befestigt war, so daß der Pfropf, welcher die Oeffnung der Röhre verschloß, nicht in Berührung mit dem Wasser kam. Der Dampf hingegen ist durch seitwärts in der Wand der Röhre über dem Niveau des Wassers angebrachte Oeffnungen mit dem Inneren der Röhre in Verbindung gebracht, so daß er, wenn der Pfropf schmilzt, in den Feuerherd strömt und dem Verbrennen Einhalt thut. Bei diesem Apparat ist auszusezen, daß das Ausströmen des Dampfes fortdauert, bis der Pfropf durch einen neuen ersezt ist, welchen der Dampfstrom gewöhnlich an seinen Plaz hinzieht; wenn er aber aus irgend einer Ursache den Ausweg des Dampfes nicht sogleich ganz verschließt, entweder weil ein fremder Körper zwischen den Pfropf und die Röhre kam, oder die Kraft des Dampfes ihn nicht hinreichend anzog, um einen dampfdichten Schluß herzustellen, so wird der Dampf fortfahren auszuströmen, und es bleibt nichts übrig, als den Kessel erkalten zu lassen, um dann den Pfropf wieder dampfdicht anzubringen.

Diese Uebelstände werden vollkommen beseitiget, wenn man die seitlichen Oeffnungen dieser Röhre wegläßt, wodurch jede Verstopfung derselben durch erdige oder salzige Theile beim Aufwallen des Wassers vermieden wird.

Bei dem neuen Apparat, wie er an dem Kessel einer Locomotive, Fig. 15 und 16, angebracht ist, kann man, wenn der Pfropf geschmolzen ist, den Dampfstrom, welcher nach dem Feuerherde gerichtet ist, aufheben, indem man den Hahn f schließt. Von diesem Augenblike an ist die Röhre völlig unabhängig, und man kann, während der Kessel wie gewöhnlich fortfährt Dampf zu erzeugen, die den Obertheil der Röhre verschließende Schraube abschrauben und einen anderen Pfropf einsezen, durch welchen man die konische Oeffnung, worin er sizt, hermetisch verschließt, indem man mit einem Stängelchen, welches man in die Röhre einführt, darauf stößt; hierauf verschraubt man die Röhre wieder, und stellt durch Oeffnen des Hahnes f die Communication wieder her.

Man sieht, daß dieser Apparat sogleich in Wirksamkeit tritt, wenn das Niveau bis zur Linie W gesunken ist und der Fuß der Röhre, in dessen dikerem Theile der Wärmeleiter sich befindet, vom Wasser entblößt ist. Die Wärme wird alsdann durch das Wasser nicht mehr abgeleitet, und schmilzt sogleich den Pfropf, während noch eine dike Wasserschichte den Kesselboden bedekt, und jedes Ueberhizen desselben verhindert; dieser Effect tritt bei der Vorrichtung von Hrn. Galy erst ein, wenn der Boden vollständig vom Wasser entblößt ist.

Sehr gut eignet sich dieser Apparat besonders für Kessel mit Feuerung im Innern, auf deren Boden sich gewöhnlich nur eine |249| ziemlich dünne Wasserschichte befindet. Er kann auch gegen die Explosionen schüzen, welche sowohl durch Senkung des Wasserniveau's, als durch Ueberhizung entstehen, so lange der Schmelzpunkt der Legirung sich gleich bleibt, was bekanntlich in die Länge nicht immer der Fall ist.

Sicherheitsmittel gegen das Schwanken der Kessel.

Die Ueberhizung der Seitenwände der Kessel durch zufällige und andauernde Neigung eines Dampfschiffes kann oft sehr gefährlich werden; bei Dampfkesseln mit niederem Druk sucht man die Ueberhizung der Seitenwände in Folge zeitweiser Entblößung derselben vom Wasser dadurch zu vermeiden, daß man im Innern senkrechte Scheidewände in passender Entfernung anbringt. Bei cylindrischen Kesseln ist diese Einrichtung jedoch nicht anwendbar, weil sie dann nicht mehr leicht gereinigt werden können; deßhalb hat Hr. Chaussenot die in Fig. 20 ersichtliche Einrichtung ersonnen. Da er noch keine Gelegenheit hatte, Anwendung davon zu machen, so übergibt er sie nur als ein Mittel, welches die Möglichkeit bietet, die durch die Feuercanäle ziehende Flamme von den vom Wasser zeitweise entblößten Seiten des Kessels abzuhalten.

Seine Einrichtung besteht in zwei beweglichen Schiebern, wovon einer sich an die vom Wasser entblößte Seite anlegt, während der andere sich von der mit Wasser bedekten Seite entfernt, so oft das Schiff sich entweder rechts oder links neigt. Diese Schließung der Feuercanäle, welche den Durchgang der Flamme unterbricht, steht immer im Verhältniß zur Neigung des Schiffes.

Beschreibung der Sicherheitsapparate von Chaussenot.

Fig. 1 ist ein Längendurchschnitt nach der Linie A, A von Fig. 3, worin die drei Apparate vereinigt sind, aus welchen ein vollständiges Sicherheitssystem gegen die zunehmende Dampfspannung und gegen die Erniedrigung des Wasserspiegels besteht, nämlich: 1) ein Gehäuse, welches ein verbessertes Sicherheitsventil einschließt; außerhalb dieses Gehäuses befinden sich zwei ähnliche kleinere Ventile zum Gebrauche des Heizers; 2) ein Wasserstandszeiger, welcher den Stand des Niveau's an einer eingetheilten Tafel anzeigt, deren Index seine Bewegung von einem mit dem Schwimmer in Verbindung stehenden Metalldraht erhält; 3) ein Sicherheitsschwimmer, dessen Hebel sich zwischen Spizen bewegt, und welcher, wenn das Niveau unter die Linie Y gesunken ist, ein Kugelventil öffnet, woraus der Dampf entweder von Vorn in den Feuerherd, oder zuerst in die Feuercanäle, der Luftströmung entgegen, zum Herd gejagt wird, nachdem zuvor |250| durch ein Pfeifen angezeigt wurde, daß der Wasserstand die geeigneten Gränzen überschritten hat.

Fig. 2 ist ein Durchschnitt des Kessels nach der Linie C, C von Fig. 1; man sieht hier die eingetheilte Tafel von Vorn.

Fig. 3 obere Ansicht der drei auf dem Dampfkessel befindlichen Apparate, und ein Durchschnitt des Ofens nach der Linie B, B von Fig. 1, um die Richtung zu zeigen, welche der aus dem Ventile des Sicherheitsschwimmers ausströmende Dampf annimmt.

Fig. 4 senkrechter Durchschnitt (nach der Linie D, D von Fig. 5) des verbesserten, in ein Gehäuse eingeschlossenen Sicherheitsventils; man sieht darin, daß die Berührungspunkte der beiden Ventiltheile auf mindestens einen Millimeter Breite reducirt sind, so wie, daß der Stüzpunkt wie der Drehungspunkt des Hebels und auch die Berührungsfläche des Ventils mit seiner Büchse in derselben horizontalen Linie X, X liegen; diese Einrichtung gestattet ohne Anwendung von Führungen und ohne Reibung so schmale Berührungsflächen anzuwenden und überdieß die äußerste Beweglichkeit dieses Ventils.

Fig. 5 ist ein Horizontalschnitt (nach der Linie E, E von Fig. 4) des Ventils mit seinem Gehäuse; sie zeigt die Bewegung des Ventilhebels zwischen Spizen, so wie die beiden kleinen, auf dieselbe Art construirten Ventile.

Fig. 6 ist ein Theil der Hebelverbindung des kleinen Ventils.

Fig. 7 eine Seitenansicht der Gabelstüze, zwischen welcher der Hebel des Wasserstandzeigers aufgehängt ist.

Fig. 8 dieselbe von Vorne gesehen.

Fig. 9 ein senkrechter Durchschnitt des Ventils vom Sicherheitsschwimmer; man sieht darin auch die Ausströmungsröhre des Dampfes nach den Feuerzügen und die Pfeife, in welche er aufsteigt.

Fig. 10 zeigt die Gabelstüze zum Aufhängen des Sicherheitsschwimmers.

Die Figuren 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 sind in doppelter Größe gezeichnet.

Gleiche Buchstaben bezeichnen dieselben Stüke in allen Figuren:

A ist der cylindrische Dampfkessel; B der Ofen aus Steinen gebaut; C der Feuerherd; C' die Einheizthüre; D die Feuerzüge zum Durchgang der Flamme; E das Mannsloch.

Sicherheitsventil.

a Gehäuse des Ventils;

b, b die kleinen, außerhalb des Gehäuses sizenden Ventile;

c Ventilbüchse, welche auf dem Dampfkessel befestigt ist und den Dampf in das verschlossen Ventil, so wie in die beiden äußeren |251| leitet. c' Ansicht des Innern einer Röhre, welche zu den kleinen Ventilen führt.

d eine verticale Schraube, welche den Obertheil des Gehäuses mit dem Bodenstük verbindet. d' Mutter zur Schraube d. d'', Fig. 1, ist ein Hängeschloß zum Verschließen des Gehäuses.

e Röhre, die den Dampf, welcher bei zu großer Spannung aus dem Ventil in das Gehäuse tritt, in die Atmosphäre entweichen läßt.

f Hebel des Ventils, durch dessen gabelförmigen Theil die Schraube frei geht, um jede Reibung zu vermeiden. f' das am Ende des Hebels f aufgehängte Gewicht. Wenn das Gehäuse mit dem Sicherheitsventile bei Locomotiven angewendet wird, so kann das Gewicht wie gewöhnlich durch eine Feder ersezt werden.

g, Fig. 5, horizontale Welle oder Achse des Ventilhebels, welche in stählerne konische Spizen endigt.

h, Fig. 6, Gabelstüze mit Lagern aus Bronze, worin sich die Spizen der Achse g frei drehen.

i, i Lager aus Bronze, welche in die Lappen der Gabelstüze eingeschraubt sind.

j, Fig. 4, der bewegliche Theil des Ventils, in dessen Mitte eine Vertiefung angebracht ist, die in einen Kegel endigt. j' der feststehende Theil des Ventils. j'' ein Zapfen, welcher sich an seinem unteren Theile in einen Kegel endiget, der in der Vertiefung des beweglichen Theiles aufsizt; dieser Zapfen muß von den Wänden der Vertiefung vollkommen abstehen, und nur seine Spize darf auf dem Boden aufruhen, und sie muß mit dem Drehungspunkte des Hebels und mit den Berührungspunkten der beiden Ventiltheile in derselben horizontalen Linie liegen. j''' eine Schraubenmutter, durch welche der Zapfen j'' mit dem Hebel f verbunden wird; das Loch im Hebel, durch welches der Zapfen geht, muß von größerem Durchmesser seyn, um die verticale Stellung des Zapfens reguliren zu können, und dadurch ein vollkommenes Aufeinanderpassen der sich berührenden Ventiltheile zu bewirken.

Wasserstandszeiger für feststehende und bewegliche Kessel.

F, Fig. 1, ist ein kugelförmiger Schwimmer aus Eisen oder Messing mit seinem Gegengewichte F' und Hebel G, welcher in einer an der Kesselwand befestigten Gabelstüze aufgehängt ist.

k, Fig. 7 und 8, Gabelstüze des Hebels G.

l Achse des Hebels, deren Enden stählerne Zapfen l haben, welche sich ohne Reibung in Löchern l'' drehen, die in den parallelen Seiten der Stüze k angebracht sind.

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m Stopfbüchse, worin sich ein dünner Kupferdraht m' bewegt, welcher mit dem Schwimmer des Wasserstandzeigers in Verbindung steht; der Schwimmer hat an der Stelle, wo das untere Ende dieses Drahtes angebracht ist, einen Sector m'' , welcher mit der Centralrichtung des Schwimmers und derjenigen der Stopfbüchse m zusammenfällt, um den Draht während des Auf- und Niedersteigens des Schwimmers immer senkrecht zu halten.44)

n eine hohle Stüze für die eingetheilte Tafel, in deren Innerm sich das kleine Stängelchen n' bewegt, an dessen unterem Theile der Draht m' angebracht ist.

o, Fig. 2, eine Tafel, welche in ihrer Mitte eine längliche Oeffnung hat, worin sich der Index p auf- und niederbewegt, indem er den Veränderungen des Wasserspiegels folgt, und diese auf der Theilung der Tafel zwischen den Gränzen des niedersten und höchsten Wasserstandes anzeigt.

q ein Gewicht, das den Metalldraht spannt und seine aufsteigende Bewegung veranlaßt; es ist an eine Darmsaite aufgehängt, welche über eine feste Rolle am Obertheile der Tafel geschlagen und mit dem Index p verbunden ist.

Sicherheitsschwimmer. Fig. 1 und 9.

H Hebel des Ventils vom Sicherheitsschwimmer.

I hohler Schwimmer von Eisen oder Messing, welcher am Ende des Hebels H befestigt ist.

J ein Gegengewicht, um den Schwimmer ins Gleichgewicht zu bringen; es könnte entbehrt werden, wenn man den Schwimmer von dünnem Messingblech machen würde.

r, Fig. 10, Gabelstüze, welche an der oberen Kesselwand befestiget und worin der Hebel H aufgehängt ist, der sich zwischen stählernen Spizen r', r' bewegt, die den Drehungsmittelpunkt der horizontalen Welle dieses Hebels bilden.

s Wellbaum oder Achse des Hebels H, dessen Enden mit Bronze gefüttert sind, zur Aufnahme der stählernen Spizen r', r'.

t, Fig. 9, ein Kugelventil von Bronze, dessen unteres Ende durch den Hebel H geht und darin mittelst einer Mutter befestigt ist.

u fester Theil des Ventils; er ist von Kupfer und hat eine Vertiefung, gegen welche sich das Kugelventil stüzt.

v ein Rohr, welches eine Verlängerung des Ventilsizes bildet und den Dampf in die Kammer w unter die Oeffnungen der Pfeifen

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x leitet, die mit einem durchlöcherten Gehäuse k umgeben sind, um sie vor jeder Verlezung zu schüzen. Der Durchschnitt Fig. 9 zeigt zwar nur eine einzige Pfeife, es ist aber besser, mehrere auf die Platte zu sezen, welche den Raum x verschließt.

y ein Rohr, in welches der überschüssige Dampf niedersteigt, welcher in Folge einer größeren Ventilöffnung beim Sinken des Wasserspiegels eingedrungen ist.

L eine Ausgangsröhre für den überschüssigen Dampf, welchen man entweder durch die Röhre M auf den Feuerherd oder durch die Röhre N in die Feuerzüge leitet; auch kann man ihn beim Eingang des Feuerherdes durch die Röhre O ausströmen lassen, oder ihn durch das Rohr P nach Außen führen, je nachdem man eine dieser Röhren mit dem Rohre L in Verbindung sezt.

R, Fig. 1, ein konisches Stük, durch welches der Dampf von dem Rohre N in die Feuerzüge geleitet wird, und zwar in einer der in den Schornstein ziehenden Luft entgegengesezten Richtung.

z Austrittsöffnung des Dampfes auf den Herd; z' Ausgang desselben hinter der Heizöffnung; z'' Ausgang des Dampfes vor die Thüre des Herdes.

F, F, Fig. 9, zeigt die Horizontallinie, in welcher der Drehungspunkt des Hebels mit dem Berührungspunkte der beiden Ventiltheile liegt; die Linie W, Fig. 1 und 2, zeigt den höchsten Wasserstand an; die Linie Y, Y den Wasserspiegel, wo der Sicherheitsschwimmer anfängt in Wirksamkeit zu treten; endlich die Linie W, W den niedrigsten Wasserspiegel, oder den Anfang der Feuerzüge.

Wasserstandszeiger, bei der Schifffahrt anwendbar.

Fig. 11 ein senkrechter Durchschnitt (nach der Linie A, A von Fig. 12) eines Wasserstandzeigers für Dampfschiffkessel.

Fig. 12 vordere Ansicht desselben.

Fig. 13 Horizontalschnitt nach der Linie B, B.

Fig. 14 ein anderer Schnitt nach der Linie C, C in Fig. 11.

Q eine Säule, worauf sich die den Wasserstand anzeigende Tafel befindet; in dem Innern dieser Säule finden alle zum Wasserstandszeiger gehörigen Theile Schuz gegen Beschädigungen.

S ein Rahmen mit Glasfenster, welcher die eingetheilte Tafel verschließt.

T ein Stängelchen, welches mit dem mit dem Schwimmer verbundenen Metalldrahte m' zusammenhängt, wie bei den feststehenden Dampfkesseln.

U eine Darmsaite, welche über die Rolle U' geht, und das |254| Stängelchen T mit dem Gewichte vereinigt, welches den Metalldraht anspannt und seine Bewegung nach Oben erzeugt.

V ein Sector von einem bestimmten Gewichte, welcher den Schwimmer in einer passenden Stellung mittelst des Verbindungsstängelchens V' unterstüzt.

V'' der Arm des Sectors, der in eine Achse endigt, welche mit ihren stählernen Spizen sich in Bronzelagern frei, wie bei den Sicherheitsventilen, dreht, und dem Sector V keine andere Bewegung als die auf- und niedergehende gestattet.

W ein Bügel, im Innern des unteren Theiles der Säule befestigt, in dessen parallelen Seiten die Lager von Bronze befestiget sind, in denen sich die Achse des Sectors dreht.

X Stopfbüchse, durch welche der Metalldraht m' geht.

Y ein Manometer, der am vorderen Theile der Säule Q befestigt ist.

Z Verbindungsröhre des Kessels mit dem Manometer.

Fig. 15 ein Dampfkessel einer Locomotive, an welchem eine Röhre angebracht ist, die einen Pfropf aus leichtflüssigem Metallgemisch einschließt, welcher schmilzt, wenn das Niveau des Wassers bis zur Linie W sinkt, während der Kesselboden mit einer diken Wasserschichte bedekt bleibt, die ihn hindert, eine gefährlich werdende Zunahme der Temperatur zu erlangen; der Verbrennung wird durch den Dampf, welcher durch die Röhre in den Feuerherd getrieben wird, Einhalt gethan.

Fig. 15 ein Querschnitt des Kessels nach der Linie D, D von Fig. 16.

Fig. 16 eine Seitenansicht desselben.

Fig. 17 ein in größerem Maaße gezeichneter senkrechter Durchschnitt der Röhre mit dem schmelzbaren Pfropfe. Sie ist mit einem Hahn versehen, um dem Dampfe den Durchgang zu versperren, wenn der Pfropf geschmolzen ist; dadurch ist man in den Stand gesezt, den Pfropf leicht durch einen neuen zu ersezen, welchen man in die Röhre einlegt und mit einem Eisenstängelchen hinabstößt.

Fig. 18 eine äußere Ansicht derselben Röhre.

a ein auf dem Kesselboden befestigtes Gehäuse, welches an dieser Stelle eine Oeffnung gleich dem inneren Durchmesser des Gehäuses hat.

b eine Verlängerung der Röhre e; sie dient als Wärmeleiter, um das Schmelzen des Pfropfes ganz pünktlich zu verursachen, sobald der obere Theil des Gehäuses nicht mehr mit Wasser bedekt ist.

c eine Oeffnung, durch welche der Dampf in den Feuerherd |255| geleitet wird, wenn der Pfropf geschmolzen ist, um der Verbrennung Einhalt zu thun.

d der schmelzbare Pfropf, welcher dem Dampfe den Durchgang so lange verwehrt, bis das Wasser auf die Linie W herabgesunken ist.

e eine Röhre, deren unterer Theil mit dem Wärmeleiter b vereinigt ist.

f ein Hahn, um den Apparat unabhängig zu machen, indem durch ihn das Ausströmen des Dampfes, wenn der Pfropf geschmolzen ist, unterbrochen werden kann; man schließt ihn, um einen neuen Pfropf einzusezen.

g eine Schraube zum Verschließen des oberen Theiles der Röhre; sie wird herausgeschraubt, wenn man einen neuen Pfropf einsezen muß.

h ein Hebel zum Drehen des Hahnes; er kann durch ein Hängschloß festgehalten werden.

Fig. 19 ein Dampfkessel einer Locomotive, woran der Sicherheitsschwimmer Fig. 9 angebracht ist, so wie auch ein Hahn, um den Dampf in den Feuerherd strömen zu lassen.

a ein Sicherheitsschwimmer, ähnlich dem früher beschriebenen; nur ist hier die Oeffnung des Ventils kleiner, und er hat bloß den Zwek, durch Pfeifen zu benachrichtigen, daß das Niveau zu tief gesunken ist.

b eine Röhre, um den Dampf mittelst des Hahnes j in den Feuerherd zu leiten, wenn man das Feuer mäßigen oder ganz auslöschen will.

Die Linie Z, Z zeigt den Stand an, wo der Schwimmer zu sinken anfängt, und die Pfeifen ihre Wirksamkeit beginnen.

In der horizontalen Linie X liegt der Drehungspunkt des Schwimmerhebels, so wie der Berührungspunkt der beiden Ventiltheile.

Fig. 20 und 21 eine Vorrichtung, die durch die Schwerkraft bewegt wird, und bei cylindrischen Kesseln auf Schiffen dazu dient, die Wirkung der Flamme auf die Seitenwände des Kessels, wenn sie vom Wasser in Folge einer andauernden Neigung des Schiffes entblößt sind, zu verhindern.

c, c Klappen (obturateurs), welche beim Eingang der Feuerzüge angebracht sind; sie hängen an Achsen e, e, können sich dem Kessel nähern oder von ihm entfernen, und behalten beständig durch ihr eigenes Gewicht eine senkrechte Stellung, welche Neigung auch immer das Schiff annehmen mag.

d ein gußeisernes Gehäuse, worin die Klappen eingeschlossen sind. f eine Thüre, um die Reinigung des Gehäuses im Innern zu erleichtern.

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Die zuerst beschriebenen Sicherheitsapparate für feststehende Dampfmaschinen sind schon über ein Jahr bei einer Maschine von 15 Pferdekräften in Gebrauch und haben in dieser Zeit immer mit Genauigkeit und Pünktlichkeit functionirt.45)

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Der Mittelpunkt des Sectors m'' muß im Drehungspunkte des Hebels g liegen, und die linke Seite des Drahtes den Sector tangiren. A. d. Ueb.

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In der Sizung der Société d'Encouragement am 11. März d. J. wurde Hrn. Chaussenot für seine Sicherheitsapparate eine goldene Medaille zuerkannt.

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