Titel: Mac Naught's und Combes' Anzeiger oder Dynamometers für Dampfmaschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1844, Band 91, Nr. LXVI. (S. 258–262)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj091/ar091066

LXVI. Beschreibung eines Anzeigers oder Dynamometers für Dampfmaschinen, welcher von Hrn. Mac Naught erfunden und von Hrn. Combes verbessert wurde.

Aus dem Bulletin de la Société d'Encouragement, Dec. 1843, S. 534.

Mit Abbildungen auf Tab. IV.

Hr. Combes hat im Jahr 1833 von England aus einen Bericht über den Anzeiger oder Dynamometer des Hrn. Mac Naught, welcher, wie der Anzeiger von Watt, dazu bestimmt ist, die Spannung der Dämpfe und den Grad des Vacuums bei jeder Stellung des Dampfmaschinenkolbens anzugeben, erstattet.55) Dieses Instrument besteht aus einem ausgebohrten Cylinder, in welchem ein kleiner Kolben von ungefähr einem Centimeter (4 4/10 Par. Linien) Durchmesser spielt. Wenn es auf den Dekel eines Dampfmaschinencylinders aufgeschraubt ist und man den Communicationshahn öffnet, so drükt der Dampf auf die untere Fläche des kleinen Kolbens, während die obere Fläche dem Druk der Atmosphäre ausgesezt ist.

Eine Spiralfeder, welche über dem Kolben angebracht und mit ihm verbunden ist, drükt sich zusammen oder dehnt sich aus, je nach der Differenz des Drukes, welcher auf beide Kolbenflächen stattfindet, so daß die Stellung des kleinen Kolbens in seinem Cylinder von diesen Differenzen abhängt. Ein Bleistift, welcher auf der Kolbenstange des kleinen Cylinders befestigt ist und allen Bewegungen der Kolbenstange folgt, zeichnet die Curve der verschiedenen Spannungen des Dampfes auf ein Blatt Papier, welches um einen Cylinder gewikelt ist, der eine drehende Bewegung um seine Achse erhält, welche |259| mit dem Wege, den die Kolbenstange der Dampfmaschine gemacht hat, in Beziehung steht. Bei dem englischen Instrument wird dem Cylinder, welcher das Blatt Papier trägt, die Bewegung durch eine Darmsaite mitgetheilt, die sich um die Basis des Cylinders wikelt und deren anderes Ende an einem der Gelenkzapfen des Parallelogrammes befestigt ist. Diese Anordnung hat einige Unbequemlichkeiten: so ist z. B. die Winkelbewegung des Cylinders um seine Achse dem von einem Punkt der Kolbenstange zurükgelegten Wege nicht genau proportional. Der Apparat kann nur an gewöhnlichen Maschinen, die einen Balancier und ein Parallelogramm haben, angebracht werden, und wenn man ihn bei Maschinen ohne Balancier oder mit oscillirenden Cylindern anwenden will, so sind besondere, mehr oder weniger complicirte Vorbereitungen nöthig, um dem Cylinder die Bewegung der Kolbenstange mitzutheilen.

Das Instrument, welches von Hrn. Martin nach der Angabe und auf Bestellung des Hrn. Combes ausgeführt wurde, hat die oben angeführten Unbequemlichkeiten nicht mehr und ist mit einem Mechanismus versehen, welcher die Bewegung der Kolbenstange der Dampfmaschine unmittelbar dem Cylinder der das Blatt Papier trägt, mittheilt, die Dampfmaschine an welcher die Versuche anzustellen sind, mag sonst was immer für eine Construction haben.

Fig. 1 ist der Aufriß des Instruments,

Fig. 2 sein verticaler Durchschnitt nach der Lienie C D Fig. 3.

Fig. 3 ist der horizontale Durchschnitt nach der Linie A B in Fig. 1.

Fig. 4 Hülsen von verschiedenen Durchmessern, welche auf die Achse der Treibrolle aufgestekt werden können.

Fig. 5 verticaler Durchschnitt der Schnurlaufachse.

Fig. 6 stellt das Instrument an seinem Plaze und zur Beobachtung bereit, in einem kleineren Maaßstabe dar.

Die in Fig. 7 dargestellten Diagramme wurden mit diesem Anzeiger erhalten.

Dieselben Buchstaben bezeichnen dieselben Gegenstände in allen Figuren.

A Cylinder des Anzeigers. B Kolbenstange desselben. C Stopfbüchse, durch welche diese Kolbenstange geht. D Kolben. E Stiefel, in welchem der Kolben spielt. Er ist eben so wie der Cylinder A auf ein Röhrenstük F aufgeschraubt, welches in den Cylinderdekel der Dampfmaschine paßt, wie man aus Fig. 6 ersehen kann. G Spiralfeder, welche mit ihrem oberen Ende an dem Dekel H des Cylinders A und mit ihrem unteren Ende an dem auf die Kolbenstange geschraubten Ansaze I befestigt ist. Diese Feder wird zusammengedrükt, |260| sobald sich die Kolbenstange über den Nullpunkt der Scala erhebt, und aus einander gezogen, wenn dieselbe unter den Nullpunkt sinkt. Der Nullpunkt der Scala liegt da, wo die Feder gar keine Spannung hat.

J Hahn, welcher dazu dient, die Verbindung zwischen dem Inneren des Dampfmaschinencylinders und der unteren Fläche des Kolbens D herzustellen oder zu unterbrechen.

K beweglicher Cylinder neben dem Cylinder A; um ihn wird das Blatt Papier gewikelt, auf welches das Diagramm verzeichnet werden soll.

L Stüze, welche diesen Cylinder trägt; M Rand, in welchem er sich dreht; N Halsring, welcher mit der Stüze L aus einem Stüke ist und den Cylinder A umschließt.

O Scheibe, welche eine Nuth trägt, die mehrere schraubenförmige Umwindungen bildet, und in die sich die Saite P legt, welche die Scheibe umgibt und dann mittelst einer Spange Q an der Kolbenstange der Dampfmaschine befestigt ist. R Achse dieser Scheibe. S Hülsen, welche auf den runden Theil dieser Achse passen und dazu bestimmt sind, verschiedene Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen der Kolbenstange der Dampfmaschine und dem Cylinder K herzustellen. T Saite, welche an der Achse R befestigt ist, indem sie durch das Loch a der Hülse gezogen und dann um dieselbe gewikelt wird. Diese Saite umgibt unten den Cylinder, wo für sie eine Nuth eingedreht ist, und hat den Zwek, denselben zu drehen, wenn die Saite P angezogen wird.

U Federhaus, welches eine spiralförmige Uhrfeder in sich faßt, die in dem Inneren des Cylinders K mittelst einer Hülse V befestigt ist, welche aus einem Stük mit dem Cylinder besteht und sich auf der verticalen Achse X dreht. Diese Feder, welche man mit Hülfe eines Schlüssels, der auf das Vierek Y der Achse gestekt wird, aufziehen kann, dient den Cylinder rükwärts zu bewegen und die Saite P beständig gespannt zu halten, während der Kolben der Dampfmaschine seinen Weg von oben nach unten zurüklegt.

Z Zeichenstift, welcher die verticale Bewegung des Kolbens D mitmacht, da er mit dem Ansaze I verbunden ist. Er zeichnet auf das Papier c, welches man um den Cylinder K wikelt, an welchem seine Ränder mittelst zweier dünnen sich federnden Metallstreifen b, b zurükgehalten werden.

A′ Nuth, welche parallel mit der Achse des Cylinders A in diesem Cylinder angebracht ist. In derselben bewegt sich der Arm B′, der den Zeichenstift trägt, auf und ab. C′ graduirte Scala, welche auf dem Cylinder mittelst zweier Schrauben befestigt ist, die durch |261| zwei Schlize in der Scala gehen. Jeder der Theilstriche entspricht einem Druke von einem Kilogramm auf einen Quadratcentimeter. Wenn der Hahn geschlossen ist, steht der Index auf dem Nullpunkt der Scala; wird er aber geöffnet, so wird der Druk des Dampfs durch die Grade, die über dem Nullpunkt stehen, angezeigt, und das Vacuum durch die Grade, welche sich unterhalb des Nullpunktes befinden.

Gebrauch des Instrumentes. — Um den Anzeiger zu benuzen, schraubt man ihn auf den Schmierhahn oder irgend eine andere Oeffnung des Cylinderdekels. Ist er an seinem Plaz, so umgibt man den beweglichen Cylinder K mit einem Papierstreifen c und befestigt dessen Enden mittelst der Metallstreifen b, b, indem man Sorge trägt, daß er glatt und wohl gespannt sey.

Ist das Papier in Ordnung, so stekt man einen gespizten Bleistift in die Hülse d, und entfernt dessen Spize von dem Papier, indem man den Bleistiftträger um sein Gelenke nach auswärts dreht. Nachdem dieß geschehen ist, stellt man die kleine Feder e, welche den Bleistift andrükt, so, daß die Spize des Bleistiftes nur einen sehr schwachen Druk auf das Papier ausübt, dessen Fläche sie berührt. Man befestigt nun die Saite P an die Kolbenstange der Dampfmaschine, oder an irgend einen Körper, welcher fest mit ihr verbunden ist. Hierauf bringt man die Spize des Bleistifts auf das Papier und läßt die Maschine einige Kolbenspiele machen, ohne den Hahn des Anzeigers zu öffnen, damit der Bleistift eine Linie verzeichne, welche dem Nullpunkt der Scala entspricht. Man entfernt nun den Bleistift und öffnet den Hahn. Der kleine Kolben folgt jezt der Spannung des Dampfes.

Nach einiger Zeit, innerhalb welcher man nichts an dem Anzeiger verändert hat, bringt man den Bleistift in Berührung mit dem Blatt Papier und er zeichnet nun eine Figur auf dasselbe, welche genau die Spannung des Dampfes und den Grad des Vacuums für jede Stellung des Kolbens angibt.

Ist das Diagramm verzeichnet, so nimmt man das Blatt Papier ab und zieht mit einer sehr feinen Feder die Spur aus, welche der Bleistift hinterlassen hat. Man theilt hierauf die Figur durch gleich weit von einander entfernte Linien, welche auf der atmosphärischen oder dem Nullpunkte der Scala entsprechenden Linie senkrecht stehen. Dann mißt man die Längen der mittleren Ordinaten eines jeden Theiles an der Scala des Instrumentes ab, addirt sie, dividirt hierauf durch die Anzahl der Theile, in welche man die Figur getheilt hat, und erhält so als Quotient den mittleren Druk.

Um die Pferdekräfte der Dampfmaschine zu erfahren, berechnet |262| man die Fläche des Kolbens in Quadratcentimetern, multiplicirt diese Fläche mit dem mittleren bewegenden Druk, welcher durch das Experiment gefunden wurde und in Kilogrammen auf 1 Quadratcentimeter ausgedrükt ist (jeder Theilstrich des Instrumentes bezeichnet 1 Kilogramm), und mit der Anzahl von Metern, die der Kolben in einer Minute durchlief. Man theilt hierauf das erhaltene Product mit 4500; der Quotient ergibt dann die Kraft der Maschine in Dampfpferben (zu 75 Kilog. 1 Meter in der Secunde oder 4500 Kilog. 1 Meter in der Minute gehoben) an. Läßt man nun das Instrument an seinem Pkaz, während die Maschine leer lauft, d. h. läßt man die Maschine allein gehen, ohne daß sie etwas zu treiben hat, und schließt das Drosselventil so weit, daß der Kolben die nämliche Geschwindigkeit erhält, die er bei belasteter Maschine hat, so erhält man die Kraft, welche durch die Reibung der verschiedenen Maschinentheile und der allenfalls noch mit bewegten Transmissionen absorbirt wird. Ebenso kann man die Kraft messen, welche durch den einen oder den anderen Theil des getriebenen Mechanismus absorbirt wird.

Man kann an dem Instrumente auch sehen, ob das Vacuum in der Maschine gut hergestellt wird, ob das Spiel der Klappen oder des Schiebventils gut regulirt ist, ob die Zu- und Ableitungsröhren groß genug sind etc.

Die drei Diagramme, welche in Fig. 7 dargestellt sind, wurden von Hrn. Combes an einer Expansions- und Condensationsdampfmaschine abgenommen, mittelst deren das Seinewasser in das Reservoir der Stadt Saint-Germain gehoben wird. Diese Diagramme zeigen, welche Stellung der Kolben in dem Augenblik hat, wo nach abgesperrtem Dampfzufluß aus dem Kessel die Expansion anfängt. Man ersieht daraus, daß das Vacuum in dem Cylinder sich sehr langsam herstellt, obgleich es in dem Condensator sehr schnell hervorgebracht wird, woraus hervorzugehen scheint, daß die Zutrittsöffnungen, durch welche der Cylinder mit dem Condensator communicirt, an dieser Maschine weiter seyn sollten.

Das Instrument, welches sehr sorgfältig von Hrn. Martin in Paris (rue Saint-Denis No. 300) ausgeführt wurde, kommt auf 130 Fr. zu stehen.

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Annales des mines, 1839 t. XVI.

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