Titel: Ueber einen neuen pneumatischen Kraftapparat.
Autor: Löwenthal, J.
Fundstelle: 1842, Band 85, Nr. XL. (S. 167–172)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj085/ar085040

XL. Ueber einen neuen pneumatischen Kraftapparat.

Aus der Biblioteca italiana.20)

Mit einer Abbildung auf Tab. III.

Ich beschreibe im Folgenden einen Apparat, auf den ich schon vor fünf Jahren verfallen war, und welcher nach den wiederholt damit angestellten Versuchen wesentliche Vortheile bieten dürfte.

Dieser Apparat hat den Zwek, eine Triebkraft in Thätigkeit zu sezen, welche bisher zum Heben des Wassers verwendet wurde, sich |168| aber auch zur Bewegung von Kolben, wie bei Dampfmaschinen, vollkommen eignet.

Bevor ich in den Gegenstand eingehe, sey es mir vergönnt, ohne viele theoretische Nachweisungen und Berechnungen auf die bisherigen Versuche in dieser Beziehung hinzudeuten. – Ich wurde auf meine Erfindung durch das vielfach gefühlte Bedürfniß einer Triebkraft geleitet, welche auch mit Dampfmaschinen, besonders von Niederdruk, in kleinem Maaßstabe zu vereinbaren wäre, so daß man ein gehöriges Verhältniß zwischen dem Gewichte der Maschine und dem nöthigen Brennstoffe erhält und eine augenblikliche Bewegung erzielt, ohne, wie jezt bei der Dampfmaschine, auf die Erwärmung des Wassers und die Condensation des Dampfes 30, 60 und sogar oft 120 Minuten warten zu müssen, und endlich Raum und Gewicht zu ersparen, während die Dampfmaschinen an und für sich bedeutenden Kraft- und Raumaufwand in Anspruch nehmen.

Weit entfernt, die unberechenbaren Vortheile der Dampfmaschinen zu verkennen, kann ich doch nicht umhin zu behaupten, daß sie die erwähnten, in vielen Fällen so höchst wünschenswerten Eigenschaften vermissen lassen. Ich bin in der That auch nicht der erste und einzige, welchem unter den Uebelständen bei der Anwendung des Dampfes als Triebkraft jener besonders am auffallendsten hervortrat, daß zur Erzeugung desselben ein hoher Grad von Wärme erfordert wird, welche das Wasser aus einem flüssigen in einen luftförmigen Zustand versezt und nicht auf directem Wege benüzt werden kann. Würde man sich hingegen dieser Wärme, statt sie zur Verwandlung eines flüssigen in einen luftförmigen Körper zu benüzen, zur Ausdehnung irgend einer festen, flüssigen oder luftförmigen Substanz bedienen, so könnte alsdann fast die ganze Hizmasse verwendet werden, welche bei der Dampfentleerung verloren geht. Nur müßte man zur Erreichung dieses Zieles die Wärme auf die gewählte Substanz bald in stärkerem, bald in schwächerem Grade einwirken lassen, und je schneller der Uebergang von einer Temperatur zur andern seyn wird, desto mächtiger muß die Potenz sich alsdann äußern.

Nach diesen Grundsäzen wurde schon im Jahre 1809 auf Kosten des Conservatoriums für Künste und Gewerbe in Paris und unter Anleitung des Hrn. Bonnemain ein Apparat erbaut, welcher aus einem Bündel metallener Ruthen bestehend, im Innern eines Cylinders angebracht war, in welchem zwei Wasserströmungen, eine heiße und eine kalte, rasch miteinander wechselten; die bald verlängerten, bald verkürzten Stäbe sezten einen geeigneten Mechanismus in Bewegung. Hr. Cagniard Latour verfiel nach derselben Theorie |169| auf den Gedanken, atmosphärische Luft in einen 75 Grad (Reaumur) heißes Wasser enthaltenden Recipienten zu leiten. Die Luft dehnte sich durch Wallungen im Wasser aus und schuf so eine zu 4/5 nuzbare Kraft. Auch die HHrn. Niepce faßten mit Vorliebe das Princip der Luftausdehnung auf, allein, um sie schneller zu bewirken, suchten sie eine starke, durch Lykopodium oder pulverisirte, mit Harz vermischte Steinkohle erzeugte Flamme in einen Luftbehälter zu leiten.

Der lezte, meines Wissens, war Hr. Brown, welcher vor einigen Jahren in England ein ausschließliches Patent auf eine Maschine erhielt, welche er mittelst einer Mischung von atmosphärischer Luft und Kohlenwasserstoff-(Leucht-) Gas in Bewegung sezte.

Auch ohne kritische Untersuchung dieser theils aufgegebenen, theils noch wenig benüzten Methoden kann man sich leicht überzeugen, daß kein System als Triebkraft ohne die folgenden Bedingungen Anwendung finden kann: 1) daß die Agentien in der Natur in Masse vorhanden seyen; 2) daß der beabsichtigte Zwek ohne großen Kostenaufwand erlangt werden könne; 3) daß deren Wirkungen gleichzeitig und nicht unregelmäßig erfolgen und endlich 4) daß die dabei Beschäftigten keiner Gefahr oder Verlezung ausgesezt seyen. Alle diese Bedingungen glaube ich durch meine Erfindung erzielt zu haben, die ich hier erläutern und zur Prüfung empfehlen will.

Da bei der Lösung meines Problems geringe Kosten und leichte Verdampfbarkeit zur Kraftäußerung als unerläßliche Bedingungen auf gestellt waren, so wählte ich die Naphtha(Bergöhl), die nächst ihrer Wohlfeilheit eine weit geringere Temperatur als das Wasser erfordert. Es blieb mir also nur noch eine Vorrichtung zu ersinnen übrig, durch welche das Naphthaöhl mit einer verhältnißmäßigen Masse atmosphärischer Luft in Berührung gebracht, die Mischung entzündet werden und die Detonation mit Nuzen erfolgen könnte. Das Princip, worauf sie sich stüzt, besteht in der Erzielung einer Bewegkraft mittelst der Detonation der mit Kohlenwasserstoff geschwängerten atmosphärischen Luft. Bei dieser Operation erhält man eine dynamische Wirkung und eine chemische Verbindung; der Knall nämlich im Verein mit der bei der Detonation sich ergebenden Verdichtung schafft einen beträchtlichen Theil des Gasinhaltes aus dem Apparate, und gestattet somit, die dadurch erzeugte Halbleere zum Heben des Wassers wie bei Pumpen oder zu anderem analogen Gebrauche zu benuzen; andererseits bildet der Kohlenwasserstoff mit dem Sauerstoff der Luft Wasser und kohlensauren Gas.

Das bisher Gesagte beweist genügend, daß man vermöge der von der Natur und Kunst gebotenen Mittel auf mancherlei Weise zu dem vorgesezten Ziele gelangen könne, aber schwerlich dürfte durch eine |170| andere Substanz die Naphtha zu ersezen seyn, welche in der Natur in Masse vorhanden ist, besonders am kaspischen Meer bei Baku und im Lande der Birmanen.

Ein hermetisch geschlossenes Gefäß mit einer in Wasser eingesenkten Röhre und mit passend angebrachten Saug- und Drukklappen versehen, bilden die Hauptbestandtheile des Apparates. Jedermann könnte sich hienach einen ähnlichen nach Belieben ersinnen, und der meinige ist, je nach der verschiedenen Anwendung, vielfacher Abänderungen fähig; für jezt ist er folgendermaßen construirt:

Angenommen A, Fig. 15, sey ein halb mit Wasser gefülltes, und mittelst der Röhre L mit dem Apparat C, als dem Behälter der Naphtha, in Verbindung stehendes Gefäß, durch welchen ein Luftstrom mittelst des Röhrchens D geleitet werden kann. Beim Oeffnen des in der Röhre B angebrachten Hahnes E wird das im Gefäße A enthaltene Wasser vermöge seiner Schwere die Drukklappe F aufstoßen, und durch diese Oeffnung austreten, indem es aus dem Röhrchen die atmosphärische Luft einzieht. Diese bemächtigt sich, so durch die Naphtha strudelnd, der Kügelchen, wodurch später die Detonation entsteht. Wenn indessen das Wasser ganz aus dem Gefäße A getreten ist, schließt sich die Klappe F durch ihr eigenes Gewicht. Wird dann der Hahn E geschlossen und die Klappe X, die eine metallene Lunte nachzieht, geöffnet, so entzündet sich durch ein untergestelltes Lichtchen im Augenblik der Eröffnung die Naphtha, womit die besagte Lunte befeuchtet ist, und alsbald schließt sich die Klappe mittelst einer zu diesem Zweke angebrachten Vorrichtung, und das hineingeleitete Flämmchen entzündet mit plözlichem Knalle die in dem Gefäße gebildete Mischung.

In demselben Augenblike erfolgt der Druk der mit kohlensaurem und Stikstoffgas vermischten Luft auf das Wasser, und gleichzeitig dehnen sich die Gasarten kraft der durch die Detonation entbundenen Wärme sehr aus, so daß entweder durch den Knall oder durch die Verdichtung der erwähnten Gasarten die Drukklappe F sich öffnet, und Wasser in einer zu der Ausdehnung der Gase im Verhältnisse stehenden Masse austritt, wodurch das Gleichgewicht mit der äußeren Luft hergestellt wird. Hierauf schließt sich die Klappe wieder und die rükständigen Gase verdichten sich wegen der Nichtwirkung der Wärme. Es entsteht eine Halbleere, und folgerecht steigt das Wasser, worin die Saugröhre H steht, durch den Druk der äußeren Luft in dieser Röhre hinauf, öffnet die Klappe I und tritt in das Gefäß, bis der Gesammtdruk der inneren Gase und |171| der eingesaugten Wassersäule, der Luft das Gleichgewicht hält. Dann öffnen sich nach einander der Hahn E und die Klappe F wieder und die beschriebene Operation beginnt aufs neue.

Ist von der Mittellinie des Gefäßes A bis zum Rande des einzusaugenden Wassers ein Abstand von 16 Fuß (die Höhe einer solchen Wassersäule entspricht dem Gewichte der halben Atmosphäre), so wird das eingesaugte Wasser gerade um so viel steigen, und die in dem Gefäße enthaltenen Gase werden den halben Raum seines Inhaltes einnehmen. Man sieht hieraus, daß die Detonation 3/4 Theile der vor derselben vorhanden gewesenen Mischung beseitigt hat.

Dieß sind die von mir entworfenen Mittel und Vorrichtungen, und bei gehöriger Anwendung wird Jedermann sich von der Erfüllung der aufgestellten vier Bedingungen überzeugen. Das Naphthaöhl ist in der Natur im Ueberflusse vorhanden, und kostet wenig; überdieß können mit einem Theile desselben 10000 Theile Wasser gehoben werden. Die Detonation kann zur gehörigen Zeit und regelmäßig bewirkt werden, und es genügt ein Gefäß von mäßig festen Wänden, um den Knallstoß zu ertragen, und außerdem ist keine Gefahr vorhanden. Wenn die Umstände mir die Anstellung ausgedehnterer Versuche gestattet hätten, würde ich wohl wesentliche Verbesserungen und neue Erfahrungen gemacht haben.

Des Beispieles wegen erwähne ich nur noch eine Verbesserung: Man denke sich den Naphthabehälter C mit dem Röhrchen D und der Röhre B weg, und an deren Stelle eine Art Kugel C' in Verbindung mit dem Gefäße A mit zwei Ventilen E', E'' versehen, deren eines sich schließt, während das andere sich öffnet; ferner im Innern des Gefäßes in einer Höhe, wo es vom Wasser nicht erreicht werden kann, ein leeres kleines Beken auf einer Unterlage, und lasse endlich das Gefäß oben mit der atmosphärischen Luft durch ein Ventil G in Verbindung treten. Der Trichter enthält Naphthaöhl, welches bei Oeffnung des Ventils E in die Anschwellung N hinabsteigt. Nach solcher Zurichtung des Apparates öffnet man das Ventil G, welches die Luft einlassend, dem Wasser durch die Klappe F auszulaufen gestattet. Nach dieser Operation öffnet man das Ventil E und die Naphtha tröpfelt in bestimmter Dosis in das kleine Beken.

Man dürfte das Verfahren noch mehr Vereinfachen können. Mir genügt es indeß auf die Vortheile aufmerksam gemacht zu haben, welche diese Erfindung verspricht. Diese leichte und wohlfeile Vorrichtung dürfte einmal zum Austroknen von Morästen und Sümpfen und zum Heben des Wassers überhaupt Anwendung finden. Sollte sie aber nicht auch als Triebkraft auf Canälen und Eisenbahnen anwendbar |172| werden? Ich wage nicht, mehr darüber zu sagen, erlaube mir aber, solche der Prüfung in der Theorie und Praxis zu empfehlen.

Mitgetheilt von J. Löwenthal.

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