Titel: Galy-Cazalat's Manometer mit offener Röhre.
Autor: Galy-Cazalat, Antoine
Fundstelle: 1847, Band 103, Nr. LXX. (S. 321–324)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj103/ar103070

LXX. Beschreibung eines kurzen Manometers mit offener Röhre; von Hrn. Galy-Cazalat.

Aus dem Bulletin de la Société d'Encouragement, Nov. 1846, S. 590.

Mit Abbildungen auf Tab. VII.

Bei dem Manometer, welcher (in Frankreich) der Vorschrift gemäß an jedem Dampfkessel angebracht seyn muß, beträgt die Höhe der Glasröhre so vielmal 76 Centimeter, als der im Kessel befindliche Dampf Atmosphären Spannung hat.

Um die Quecksilbersäule, deren Gewicht der Dampfspannung das Gleichgewicht halten muß, zu verkürzen, kam ich auf den Gedanken, dem Dampfdrucke den horizontalen Kopf einer Kolbenstange entgegenzusetzen, deren Kolben hermetisch und ohne Reibung schließt, und welcher das Quecksilber in der Glasröhre dadurch zum Steigen bringt, daß er sich in das Quecksilbergefäß hineinschiebt. Ist bei dieser Anordnung die Quadratfläche des vom Dampfe gedrückten Kolbenstangenkopfes n mal kleiner als die Quadratfläche des von dem Quecksilber gedrückten Kolbens, so muß sich nach den Gesetzen der Hydraulik das Quecksilber in der Glasröhre n mal weniger hoch heben als bei dem gewöhnlichen Manometer, wobei die Flüssigkeiten auf eine gemeinschaftliche Basis ihren gleichen, aber entgegengesetzten Druck ausüben.

Fig. 1 und 2 stellen den Aufriß und Grundriß des Apparates dar, dessen Glasröhre a, die oben mit einer Erweiterung b versehen, in ein Brettchen eingelassen ist, auf welchem sich die in Metall gravirte Scale des Manometers befindet.

Fig. 3 und 4 sind die Ansichten des Instruments von der Seite und von oben;

Fig. 5 und 6 sind verticale und horizontale Durchschnitte, jedoch in größerem Maaßstabe gezeichnet.

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Das Wesentliche an diesem neuen Manometer ist der Metallkolben c, Fig. 5, auf welchen sich der Dampfdruck, welcher auf die horizontale Fläche der Kolbenstange d wirkte, vertheilen, und der diesen Druck dem Quecksilber mittheilen muß.

Zu diesem Zweck bewegt sich die Kolbenstange ohne Reibung in einem centralen metallenen Ringe e, welcher mit einer gußeisernen Scheibe f vereinigt ist, deren untere Basis bei g hohl ausgedreht ist, um den Kolben c aufzunehmen. Beide Flächen der Scheibe f sind mit einer biegsamen Membrane v, v' bedeckt, welche Wasser- oder dampfdicht ist, und von Ziegenleder, das mit Kautschuk überzogen wird, hergestellt ist. Diese beiden Membranen werden an die Scheibe f durch einen Deckel i, i und eine Bodenplatte k, k angedrückt, so daß auf diese Weise die beiden hohlen Räume l und m entstehen. Der obere Raum l ist immer voll Wasser, welches mit dem Dampf im Kessel durch eine gebogene Röhre n in Verbindung ist. Die Röhre ist überdieß noch mit einem Hahn o, Fig. 1 und 3, versehen. Der untere Raum m, Fig. 5, ist mit Quecksilber gefüllt, das durch den Canal p mit dem verticalen cylindrischen Behälter q in Verbindung steht. Letzterer ist durch eine Stopfbüchse r, durch deren Mitte die Manometerröhre a geht, hermetisch verschlossen, wie dieß aus Fig. 1 und 5 zu ersehen ist. s ist ein Canal, durch welchen die obere Fläche des Kolbens c mit der äußeren Luft in Berührung gebracht werden kann.

Wirkungsweise des Apparates. Oeffnet man den Hahn o, so drückt der Dampf in dem Kessel auf das Wasser, welches immer die Röhre n und den Raum b erfüllt, da sich der Dampf hierin condensirt. Dieses hermetisch verschlossene Wasser wirkt nun auf die biegsame Membrane v und auf die Oberfläche z der Kolbenstange, welche mit dem Kolben c niedergedrückt wird. Die abwärtsgehende Bewegung des Kolbens veranlaßt die undurchdringliche Membrane gegen das Quecksilber zu drücken, das sich in dem Raume m befindet, und welches dann durch den Canal p in die oben offene Glasröhre a steigt.

Bei jeder manometrischen Anzeige ist der Dampfdruck auf den Kolbenstangenkopf gleich dem Gewichte der Quecksilbersäule, welche ihm das Gleichgewicht hält, und deren Volumen man erhält, wenn man die Quadratfläche des Kolbens mit der Höhe der Quecksilbersäule über dem Nullpunkte der Scale multiplicirt. Der Nullpunkt wird an der Scale an der Stelle über dem Niveau x, x angenommen, bis zu welcher der Kolben das Quecksilber durch sein eigenes Gewicht in der Glasröhre hebt. Die Eintheilung der Scale geschieht entweder durch Vergleichung mit einem Normalmanometer, oder indem man eine verticale Stange |323| mit einer horizontalen Platte auf die bekannte Quadratfläche z drücken läßt und diese dann nach und nach durch Gewichte beschwert, welche jedesmal einem Atmosphärendruck entsprechen.

Anwendung dieses Manometers bei Locomotiven. Um diesen Manometer für Locomotiven anzuwenden, bei welchen gewöhnlich ein siebenfacher Atmosphärendruck nicht überschritten wird, wurde der Druck einer Atmosphäre durch eine Quecksilbersäule von 4 Centimeter Höhe ausgedrückt. Deßhalb mußte die Quadratfläche des Kolbens 19mal größer gemacht werden als die Quadratfläche z der Kolbenstange. Ist unter diesen Umständen die Kolbenstangenfläche einem Drucke von einer Atmosphäre oder einer Quecksilbersäule von 76 Centimeter Höhe ausgesetzt, so muß, damit Gleichgewicht stattfindet, der 19mal größere Kolben durch eine Quecksilbersäule gedrückt seyn, deren Höhe gleich ist 76/19 oder 4 Centimeter.

Bemerkungen. Damit die Angaben des Manometers genau sind, darf die Kolbenstange über die Fläche y, y sich nicht mehr als um 1 Millimeter erheben, und das Zurücktreten unter die Fläche y, y muß ebenfalls nur sehr gering seyn; denn könnte z.B. das Ende z 5 Millimeter vorstehen und eben so weit zurücktreten, so würde dadurch die Membrane v mehr oder weniger gebogen und der Dampfdruck würde auf eine veränderliche Fläche stattfinden, deren Inhalt merklich von der Quadratfläche z verschieden wäre. Um diesen Uebelstand zu vermeiden, gab man dem Kolben eine nahezu 900mal größere Fläche als der Oeffnung in der Manometerröhre. Hieraus geht hervor daß, um das Quecksilber in der Manometerröhre für 7 Atmosphären, also um 28 Centimeter steigen zu machen, es hinreicht, den Kolben um den 900sten Theil von 28 Centimetern niederzudrücken.

Soll der Apparat weit versendet werden, so muß er vorher sorgfältig ausgeleert werden, ehe man ihn einpackt. Man schraubt zu diesem Zweck einen Pfropf aus, der in der Zeichnung nicht sichtbar ist, und läßt das Quecksilber durch eine Oeffnung auslaufen, welche unmittelbar unter der Membrane v' in den Raum m einmündet. Ist dieß geschehen, so öffnet man den Hahn o, dreht das Instrument um, und gießt so das Wasser und das zurückgebliebene Quecksilber aus.

Will man den Manometer wieder in Stand setzen, so gießt man mittelst eines kleinen Trichters das Quecksilber in die Glaskugel b, bis das Gefäß m und die Röhre a voll ist. Hierauf nimmt man den Pfropf ab und läßt die Luft aus dem Raume m entweichen und von dem eingegossenen Quecksilber so viel, bis dasselbe in der Röhre a auf dem |324| Nullpunkte der Scale steht, worauf man kein Quecksilber mehr entweichen läßt, sondern den Pfropf luftdicht einschraubt. Man hat dann nur noch die Röhre n und den Raum l durch o mit Wasser zu füllen.

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