Titel: Alban, Beschreibung der Construction des Plauer Dampfschiffs.
Autor: Alban, Ernst
Fundstelle: 1848, Band 109, Nr. XV. (S. 81–105)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj109/ar109015

XV. Das Plauer Dampfschiff, jetzt genannt der Alban, oder geschichtliche Darstellung seines Baues und Beschreibung der eigenthümlichen Construction desselben und seiner Räder; von Dr. Ernst Alban.

Mit Abbildungen auf Tab. I und II.

(Fortsetzung von S. 32 des vorigen Hefts.)

Nun endlich zu den Rädern. Man sollte diese Vorrichtung eigentlich keine Räder nennen; denn sie hat nicht die mindeste Aehnlichkeit damit. Paßlicher wäre vielleicht der Name: kreisende Ruder, indessen der Name thut nichts zur Sache, daher mögen sie immerhin Räder genannt werden.

Es war schon im Jahre 1823 und 1824, als ich auf die Idee dieser Ruder oder Räder kam. Der große Kraftverlust, den die gewöhnlichen Räder beim Eintreten ins Wasser und bei ihrem Austreten aus demselben erleiden, wurde eben so allgemein anerkannt, als die Ueberzeugung sich geltend machte, daß ihre Construction und Wirkung als die einzige Ursache der unangenehmen zitternden, und dem Bau der Schiffe so schädlichen Bewegung ihres Körpers angesehen werden müsse. Der Winkel, unter dem die Schaufeln ins Wasser treten, ist ein sehr ungünstiger, eben so der beim Austreten derselben. Denkt man sich die bei diesem Ein- und Austauchen hervorgebrachte Kraft derselben in eine Linie verkörpert, so geht diese vom Mittelpunkte der Schaufeln, und zwar im rechten Winkel aus, und weicht als solche bedeutend von derjenigen Richtung ab, in welcher das Schiff bewegt werden soll. Nur dann erst, wenn die Schaufeln bei ihrer tiefsten Tauchung senkrecht stehen, trifft diese Linie mit der Richtung der Schiffsbewegung zusammen. Beim Ausheben der Schaufel bringt dieser Uebelstand aber noch einen Nachtheil, der fast noch größer als der eben genannte ist. Die Schaufeln |82| nehmen nämlich eine gewisse Menge Wasser mit sich in die Höhe, und erschöpfen theils durch Bewegung dieses bedeutenden Gewichtes einen großen Theil Kraft, theils aber erregen sie auch einen heftigen Wasserschwall hinter den Rädern, und verursachen so ein unangenehmes Getöse, welches, in Verbindung mit der zitternden Bewegung des Schiffs, die ihr Eintreten und Austreten in so unvortheilhaften Richtungen zur Folge hat, den Passagieren oft sehr lästig fällt. Da nämlich beim Eintreten ins Wasser jede Schaufel das Schiff zu heben strebt, sucht jede aushebende Schaufel dasselbe wieder niederzudrücken, und aus diesem Zwiespalt der Bewegung und ihrer Richtung und der Richtung der wirkenden Kraft muß ein ungünstiges Resultat für den sanften und ruhigen Gang des Schiffes hervorgehen.

Man fühlte lange schon diesen Kraft und Schiff zerstörenden Nachtheil und fühlt ihn noch täglich, aber ohne im Ganzen viel an kräftige Maßregeln dagegen zu denken. In neuerer Zeit hat man zwar durch mancherlei Schaufelconstructionen der Sache eine bessere Wendung zu geben gesucht, auch viel Versuche mit schwingenden Schaufeln gemacht, die mehr senkrecht ins Wasser eintauchen und aus demselben austreten, und zu ihrer senkrechten Haltung viele Mechanismen vorgeschlagen und patentiren lassen15, man scheint dadurch aber wenig weiter gekommen zu |83| seyn. Im Allgemeinen wird der bessere Effect dieser Räder noch immer sehr in Zweifel gezogen, und man möchte fast glauben, daß sie mehr gebaut würden, um den lästigen Wasserschwall hinter den Rädern und das Zittern der Schiffe zu heben, als um einen größern Nutzeffect zu erzielen.

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Als ich zuerst von diesen Rädern hörte, leuchteten mir sogleich ihre großen Vortheile ein, aber ich glaubte auch bald den Grund zu erkennen, warum sie bei ihrer bisherigen Einrichtung noch keinen bessern Effect geben und geben können. Dieser ist nach meiner Ueberzeugung allein in dem Umstande ausgesprochen, daß man die Anzahl der Schaufeln in einem Rade über die von zwei hinaus gehen läßt, und dadurch Retardationen von Seiten einzelner Schaufeln, vorzüglich der eben ein- und austauchenden bewirkt, die jenem Kraftverluste vollkommen die Waage halten, den die gewöhnlichen Räder aus den oben angegebenen Ursachen erleiden. Ich muß mich hier deutlicher erklären.

Wenn die Richtung der Kraft bei den gewöhnlichen Rädern senkrecht auf die Schaufel steht, so muß dieß auch bei den schwingenden Schaufeln der Fall seyn, und weil hier diese Richtung immer genau mit der der Bewegung des Schiffes zusammenfällt, so erklärt sich die bessere Wirkung solcher Schaufeln. Die Schaufeln gehen schneidend ins Wasser, dringen daher leicht in dasselbe ein, und drücken kein Wasser nach unten, suchen das Schiff also auch nicht zu heben. Beim Ausheben treten sie eben so scharf und leicht aus dem Wasser, werfen daher kein Wasser auf, und drücken also das Schiff auch nicht nieder, daher ist ihre Wirkung bedeutend sanfter und ruhiger, und es entsteht hinter ihnen fast gar kein Wasserschwall.

Steht nun aber die Richtung der Kraft auf die Schaufeln senkrecht, und die Peripherie des Rades, d. h. diejenige, welche die Achsen der schwingenden Schaufeln enthält, legt in gleichen Zeiten gleiche Räume zurück, wie es bei einem solchen Rade der Fall ist, taucht man ferner diese Räder in derjenigen Tiefe ein, die Figur 7, Tab. I, darstellt (und sie ist die gewöhnliche Tiefe bei den bisher angewandten Rädern mit schwingenden Schaufeln, weil man die Schaufeln bei ihnen immer gerne etwas weniger lang aber breiter baut), so werden die Schaufeln in der Richtung ihrer Kraft sehr ungleiche Räume durchlaufen. Die Ungleichheit dieser Räume kann man nicht besser gegen einander vergleichen, als wenn man die Schaufeln alle nach oben verlängert, bis sie den Querdurchmesser |85| des Rades durchschneiden, und so viel Zeitabschnitte auf die Umdrehung des Rades als Schaufeln und alle, wie schon bemerkt, gleich annimmt. Man vergleiche hier Fig. 7, Tab. I, wo ein Rad mit 14 Schaufeln abgebildet ist, und eben so viel Zeitabschnitte angenommen sind. Man hat dann für den ersten Zeitabschnitt i k vom beginnenden Eintauchen der Schaufel an gerechnet, die Linie a b, für den zweiten b c, für den dritten c d, für den vierten d e etc. Bei Abschätzung der verschiedenen Länge dieser Linien wird es sogleich klar, daß die Schaufel in der Richtung der Kraft nur a b zurückgelegt hat, während die Peripherie des Rades von a nach i fortschritt; von b nur nach c gelangte, während jene Peripherie nach i nach k ging; nur von c nach d sich fortbewegte, während letztere den Weg von k nach l zurücklegte etc. Nun findet sich ferner, daß, da vom ersten Eintauchen der Schaufel i an die Wirkung dieser beginnt, und sie bis k hin fast schon ganz eingetaucht ist, folglich allmählich schon ihre ganze Fläche dem Wasser entgegenstellt, ihre Geschwindigkeit in Absicht auf ihre fortschiebende Kraft nur gleich b c, von k nach l = c d und von l nach m = d e ist, also immer mehr zunimmt, während sie allmählich wieder bis nach p hin abnimmt. Vergleichen wir nun b c mit d e und d e mit e f, so zeigt sich, daß die Geschwindigkeit der Schaufel im ersten Zeitraume ihres Eintauchens und bei ihrem Austauchen nicht viel über halb so groß ist, als bei ihrem Fortschreiten von d nach e. Da aber die Geschwindigkeit gewöhnlicher Wasserräder, hier also d e zu der des Schiffs sich wenigstens wie 3 zu 2 verhält, so ist klar, daß von b nach c und von f nach g die Schaufeln nicht die Geschwindigkeit des Schiffes haben, folglich retardirend wirken, die Bewegung des Schiffes in der beabsichtigten Geschwindigkeit also offenbar hindern.

Dieser große Uebelstand wird fast noch fühlbarer, wenn mehr Schaufeln im Rade sind, als die in Fig. 7 angegebenen, und bleibt selbst dann noch, wenn die Zahl der Schaufeln auf vier, oder gar auf drei reducirt wird, ja so lange, als noch zwei Schaufeln zugleich im Wasser sind, wie man sich leicht überzeugen kann, wenn man solche Räder mit vier und drei Schaufeln in Fig. 8 und 9 gehörig betrachtet, und in beiden Figuren die Linien a b und b c als die Linien der Kraft mit einander vergleicht. Dieser Uebelstand wird noch nachtheiliger wirken, wenn die Schaufeln tiefer ins Wasser tauchen als in der Zeichnung angegeben ist.

Es ist also durchaus nöthig, daß wenn schwingende Schaufeln alle Vortheile gewähren sollen, die man sich von ihnen verspricht, ihre Schaufeln völlig unabhängig von einander durchs Wasser gehen müssen, und |86| dieß geschieht allein dann, wenn nur zwei Schaufeln angewendet werden. Hier ist stets die eine Schaufel schon über Wasser, während die andere eintaucht.

Ich muß hier auch noch eines andern Umstandes erwähnen, welcher der Wirkung der Schaufelräder mit vielen schwingenden Schaufeln Hindernisse in den Weg legt. Es findet nämlich zwischen den Schaufeln, während sie in Absicht auf die Linie der Kraft fortwährend einander näher treten, und sich wieder von einander entfernen, eine nachtheilige Querströmung des Wassers statt. Man vergleiche hier wieder Fig. 7, Tab. I. Da der Zwischenraum zwischen den Schaufeln i und k bei der Fortbewegung des Rades nach der durch den Pfeil bezeichneten Richtung sich allmählich bis in die Mitte zwischen l und m hin erweitert, und von da bis nach o hin wieder verengert, so muß das Wasser während dieser Erweiterung und Verengerung der Zwischenräume von allen Seiten zwischen die Schaufeln und zwar abwechselnd, und mit nicht geringer Geschwindigkeit und in keinen unbedeutenden Massen ein- und austreten; ein Umstand, der gewiß manche große Uebelstände herbeiführt, indem er widernatürliche Strömungen des Wassers im Bereich des Rades bedingt, die gewiß ihr Theil dazu beitragen, die Wirkung der Schaufeln zu schwächen und erschütternde Stöße auf dieselben auszuüben.

Die Arbeit solcher Räder wird aber, wenn nur zwei Schaufeln angewendet werden, eine ganz eigenthümliche werden müssen, um den vorgesteckten Zweck zu erreichen. Ihre peripherische Bewegung kann nicht mehr eine gleichmäßige seyn, d. h. ihre Peripherie in gleichen Zeiten nicht gleiche Räume durchlaufen, sondern diese wird beim Stemmen der Schaufeln gegen das Wasser während ihres Durchganges durch dasselbe jeden Augenblick ihre Geschwindigkeit verändern, wird beim Eintauchen der Schaufeln am schnellsten seyn, und dann bis zur Hälfte ihres Durchganges durchs Wasser allmählich an Geschwindigkeit abnehmen, von da aber wieder allmählich zunehmen, bis die Schaufeln wieder das Wasser verlassen, und dann endlich wieder eben so groß als bei ihrem Eintritte ins Wasser werden. Diese Veränderlichkeit in der Geschwindigkeit zeigt sich nur an der Peripherie des Rades, keineswegs in der Linie der Kraft oder der Wirkung der Schaufeln. Untersucht man diese, so durchlaufen in derselben die Schaufeln immer in gleichen Zeiten gleiche Räume, und die Veränderungen in der Geschwindigkeit der Peripherie treten in die Verhältnisse i k, k l, l m, so daß, während die Schaufel in der Linie der Kraft den Weg b c zurücklegt, die Peripherie von l nach k geht u. s. w.

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Die Geschwindigkeit der Schaufeln wird sich hiernach immer genau nach dem Widerstande, den sie im Wasser finden, accomodiren, und dieser zugleich wieder von der jedesmaligen Kraft der Maschine bestimmt werden, die, da sie eine einfache ist, wegen Anwendung einer Kurbel eine veränderliche (in Absicht auf ihre Wirkung auf das Rad) seyn muß. Ein Glück indessen, daß diese Veränderlichkeit mit der des Widerstandes an den Schaufeln in so genauem Einklange steht. Geht die Kurbel über die todten Punkte, ist die Kraft der Maschine also Null, so befinden sich beide Schaufeln über Wasser. Der letzte Antrieb der Maschine, deren Kraft beim Austritte der Schaufel aus dem Wasser noch nicht Null ist, verbunden mit der Schwungkraft der schweren Räder, befördert den schnellen Uebergang der Kurbel über die todten Punkte und der Räder über die Horizontale; nach dem Uebergange über die todten Punkte wird aber der neue, gleich nach diesem Uebergange wieder wachsende Antrieb von Seiten der Maschine den Eintritt der Schaufeln ins Wasser dermaßen fördern, daß diese gleich wieder mit der nöthigen Geschwindigkeit (der Geschwindigkeit i k) und mehr eintauchen, um einen Druck gegen das Wasser auszuüben. Dieser Druck wird anfangs ein geringerer seyn als später, weil die Schaufel erst nach und nach ganz eintaucht, und ihre volle Fläche gegen das Wasser stemmt. In dem Maaße als so der Widerstand steigt, fast in demselben Verhältnisse nimmt die Kraft der Maschine zu, und wird bis zur größten Höhe gesteigert, wenn die Schaufeln ihren tiefsten Stand haben, also von l und m fortrücken. Von nun an haben alle Vorgänge in umgekehrter Ordnung statt. Mit der allmählichen Abnahme der Kraft der Maschine steigt die Schaufel wieder aus dem Wasser, ihr Widerstand gegen dasselbe vermindert sich also in einem günstigen Verhältnisse zur Kraft der Maschine. Tritt endlich die Schaufel ganz aus dem Wasser heraus, so dient der letzte Antrieb der Maschine wieder dazu, die Räder mit der Kurbel schnell über die todten Punkte zu bringen, und in dieser Weise geht das Spiel in einer wunderbar regelmäßigen Weise fort. Last und Kraft stehen in jedem Augenblicke in einem günstigen Verhältnisse zu einander, und es ist jede Bedingung zu einem schnellen Uebergang der Kurbel über die todten Punkte und der Räder über die Horizontale vorhanden.

Da ich eine Maschine mit Expansion anwenden wollte, so traf ich die Einrichtung, daß die Schaufeln schon während des Ueberganges der Maschine über die todten Punkte oder über die Horizontale der Räder um einen Theil des zu beschreibenden Kreises und zwar um 15 Grade der Stellung der Dampfmaschinenkurbel im todten Punkte voraus waren. |88| Diese Einrichtung hatte den Vortheil, daß der Widerstand der Ruder im Wasser der Expansionsmaschine, deren Kolben seinen Weg mit ungleicher Kraft zurücklegt, mehr angepaßt wurde. Die größte Wirkung des Kolben wurde auf solche Weise nämlich mehr zusammengebracht mit dem tiefsten Stande der Schaufeln im Wasser, also derjenigen Stellung, in welcher sie den meisten Widerstand findet.

Aus diesen genau detaillirten Vorgängen bei dem Betrieb und der Wirkung dieser Räder lassen sich nun mehrere wichtige Folgerungen ziehen, die bereits sämmtlich durch eine längere Erfahrung als richtig erwiesen sind.

1) Es ist zur Bewegung und Ingangerhaltung dieser Räder nur eine einfache Dampfmaschine nöthig, ja es darf sogar nur eine einzige angewandt werden, weil durch eine doppelte der schöne Einklang zwischen Last und Kraft mehr oder weniger aufgehoben, und alle Verhältnisse in den Bewegungen verrückt würden. Hiedurch wird der Bau solcher Rudervorrichtungen und ihrer bewegenden Kraft sehr vereinfacht, und die Triebkraft in ihrer Anwendung von vielen Unannehmlichkeiten befreit, welche die Anwendung doppelter Maschinen in ihrem Gefolge hat.

2) Den Rädern kann eine viel größere Tauchung gegeben werden, und Veränderungen in der Tiefe der Tauchung (etwa bei größerer Belastung des Schiffes) bringen den Nachtheil nicht, den sie bei den gewöhnlichen Rädern haben, ja sind eher von Vortheil. Die Räder des hiesigen Dampfschiffes tauchen fast bis zur Hälfte ihres Halbmessers ein, wenn das Schiff mittelmäßig belastet ist, und das, ohne den Nutzeffect der Räder zu vermindern. Selbst bei tieferer Tauchung arbeiten sie noch vortheilhaft, ja fast noch vortheilhafter, indem man durchaus keine merkliche Verminderung in der Geschwindigkeit des Schiffes wahrnimmt. Dieser Umstand gibt den Rädern eine sehr wichtige Bedeutung.

3) Die Räder können einen viel kleinern Durchmesser als die gewöhnlichen haben, ohne an Effect einzubüßen. Sie werden dann nur einen schnellern Gang der Maschine erfordern — ein Gegenstand, der bei Anwendung von Hochdruckmaschinen nach Anleitung meines Werkes darüber durch die Erfahrung als völlig ohne Nachtheil herausgestellt ist. Die Räder unseres Dampfschiffes hier haben, von Schwingungsachse zu Schwingungsachse der Schaufeln gemessen, nur einen Durchmesser von 7 Fuß 3 Zoll. Mit größern Rädern hätte dieses Schiff durch die niedrigen Brücken gar nicht fahren können, ein Schiff mit gewöhnlichen Rädern wäre hier also gar nicht ausführbar gewesen.

4) Man kann die Räder leicht ganz außer Thätigkeit und Einfluß auf das Schiff und seinen Gang bringen, wenn man sie horizontal stehen |89| läßt. Dieser Vortheil ist bei Untiefen und in Canälen oft sehr wichtig, wenn man zu nahe an die Böschung heran muß, oder die Landungsplätze seicht sind. Er tritt aber dann noch vorzüglich in die Augen und ist vorzugsweise von günstigem Einflusse, wenn ein Schiff zugleich Segelschiff ist, und man bei gutem und günstigem Winde Brennmaterial ersparen, und ohne Dampf, allein mit Segeln, fahren will.

5) Die Räder bieten dem Wasser und dem Grunde seichter Canäle nur immer scharfe Flächen dar, diese schneiden leicht in den Grund ein, ohne für das Schiff und sich selbst Gefahr herbeizuführen, und den Grund so sehr aufzuwühlen, als es bei andern Rädern der Fall ist. Bei unsern hiesigen Canälen wird das Fahrwasser an den Böschungen, Stockwerken, Bollwerken und Landungsplätzen oft so seicht, daß die dem Lande zugekehrten Räder bei niedrigem Wasserstande keine 18 Zoll Wasser haben. Die Räder dringen dann leicht in den Grund ein, und nur einigemal ist das Blech der Schaufeln verbogen worden, als sie auf Grundsteine stießen. Nie haben die Räder selbst aber Schaden dabei genommen. Im Herbste des vorletzten Jahres war das Wasser nach dem ungewöhnlich trockenen Sommer in den Canälen an manchen Stellen oft so seicht, daß die Räder nahe an den Ufern fortwährend in den Grund eingriffen, und die Schaufeln durch die vielerfahrne Reibung dabei ordentlich polirt wurden. Fürchtete der Steuermann unter solchen Umständen Nachtheil für die Räder, so wurden sie horizontal gestellt, und das Schiff über die Stellen, die zum Glücke immer nur kurz waren, weggeschoben.

6) Die Räder können viel stärker als die gewöhnlichen gebaut werden, weil sie so sehr einfach sind, und man ihnen einen kleinern Durchmesser geben kann. Aus diesen Gründen haben sie auch weniger Gewicht. Die Räder unseres Schiffes sind außerordentlich stark. Selbst bei den schwersten Stürmen und dem größten Wellendrange ist noch nie etwas davon in Unordnung gekommen. Wie vielen Ausbesserungen sind dann immer gewöhnliche Räder ausgesetzt, und in welche Gefahr kommt das Schiff, wenn die Räder unbrauchbar werden. Auf meinen Ueberfahrten von Hamburg nach London und zurück gingen, selbst bei gutem Wetter, immer einige Schaufeln verloren.

7) Die Räder gehen sehr sanft durchs Wasser; man sieht und hört fast gar keinen Brudel hinter denselben, das Schiff geht ruhig, zittert nicht, und man fühlt nur bei der Wirkung der einzelnen Schaufeln ein augenblickliches aber sehr sanftes Vorwärtsschieben, ganz in der Art, wie bei Anwendung gewöhnlicher Ruder auf kleinern Fahrzeugen. Wie wenig unangenehm, wie unmerklich aber auch dieses sey, beweist der |90| Umstand, daß man bei schnellster Fahrt an jeder Stelle unseres Schiffes, ein Glas mit irgend einem Getränke gefüllt, hinsetzen kann, und nie einen Tropfen aus demselben überschweppern sehen wird, selbst wenn man es bis an den obersten Rand vollgeschenkt hat.

8) Die Räder sind weniger dem Einflusse einer bewegten See und einem stürmischen und hohen Wellendrange ausgesetzt als andere Räder. Alle diese den Gang gewöhnlicher Räder so sehr störenden, oft momentan zum Stillstand bringenden Potenzen treffen hier nur immer einzelne Schaufeln; und diese accommodiren sich leichter nach demselben, als eine größere Anzahl derselben hinter einander und in verschiedenen Stellungen stehend, worauf also auch der Einfluß jener Potenzen in größerer Ausdehnung und mit verschiedenartigerem Widerstande einwirken muß. So z. B. werden die hintern Schaufeln durch ihren schiefen Stand nach oben getrieben, während die vordern nach unten gedrückt werden. Dadurch entsteht eine zerrende Bewegung derselben, welche die verschiedenen Theile des eingetauchten Rades auseinander zu reißen und zu trennen strebt. Tauchen diese Räder bei großem Wellendrange auch momentan bis an die Achse ein, so ist ihre Arbeit deßwegen doch nicht bedeutend gestört, und gewöhnlich habe ich sie, bei Stürmen und hohem Wellendrange von der Seite, ihre Bewegung fast ganz regelmäßig fortsetzen sehen, wenn die Wellen zu Zeiten auch oft so unter die Räderkasten schlugen, daß sie die untere Oeffnung derselben ganz schlossen, und einen Luftdruck darin erzeugten, der die Luken derselben mit großer Gewalt aufschlug, und (wie es verschiedenemale vorgekommen ist) aus ihren Angeln schleuderte und über Bord warf. Selbst bei Stürmen hat das Schiff nur immer wenig von seiner Geschwindigkeit eingebüßt, und es kam oft kaum eine Stunde später zurück.

Es sind dieß alles Punkte von ungemeiner Wichtigkeit, die jedem Dampfschiffbaumeister in die Augen springen, und ihn unfehlbar für das Princip dieser Räder oder der kreisenden Ruder einnehmen dürften, vorzüglich dann, wenn er noch über einen Einwurf beruhigt wird, der mir oft gegen diese Räder gemacht wurde, und auf welchen auch freilich großes Gewicht zu legen ist.

Man hat mir nämlich oft bei Betrachtung meiner Räder und bei Beobachtung ihrer ruhigen und doch kräftigen Wirkung, die allenthalben Anerkennung fand, und das Interesse aller Kunstverständigen sehr in Anspruch nahm, die Frage vorgelegt, ob sie auch wohl ganz die Triebkraft entwickelten, welche gewöhnliche Räder bei Anwendung einer gleichen Maschinenkraft äußern. Man stellte eine befriedigende Antwort dadurch sehr in Zweifel, daß man annahm, meine Räder wirkten nicht gleichmäßig, |91| nicht anhaltend, nicht stetig genug, nur in bestimmten Intervallen, und eine solche Triebkraft könne sich nicht so vortheilhaft zeigen, als die gleichmäßig und stetig fortwirkende. Ich erlaube mir diese Ansicht durch folgende Gegenbemerkungen zu erschüttern:

1) Eine einfache Dampfmaschine wirkt auch nicht gleichmäßig auf gewöhnliche Räder, selbst wenn wir auch annehmen, daß die Schwungkraft der Räder ihr sehr zu Hülfe komme. Man hört und sieht dieß gleich, wenn man auf einem Dampfschiffe mit einfacher Maschine fährt. Diejenigen Schaufeln, die durchs Wasser gehen, wenn die Maschine über die todten Punkte eilt, schlagen das Wasser weit kraftloser als diejenigen, die bei günstigerer Stellung der Dampfmaschinenkurbel arbeitend auftreten. Selbst das Geräusch und der Wasserschwall hinter den Rädern sind dabei sehr verschieden, und dennoch haben solche Schiffe oft dieselbe Geschwindigkeit anderer, die mit doppelten Maschinen arbeiten. Die Nordamerikaner, die hinsichtlich des Dampfschiffbaues sich doch auszeichnen, wenden viele einfache Maschinen an, und verbinden da, wo sie sich doppelter bedienen, diese in neuerer Zeit selten unter einander. Sie haben für jedes Rad Eine Maschine, und jede Maschine wirkt für sich ganz selbstständig auf das Rad ihrer Seite, und dennoch arbeiten die Schiffe vortrefflich, fahren mit ungewöhnlicher Geschwindigkeit. Selten dürfte es sich hier doch wohl treffen, daß die Maschinen zufällig gerade so wirken sollten, wie zwei gekuppelte Maschinen. Sehr häufig werden die Hube derselben gleichzeitig erfolgen müssen, und in diesem Falle können beide Maschinen durchaus keinen Vorzug vor einer einfachen haben, welche die doppelte Kraft jeder einzelnen derselben besitzt.

2) Die Wasser- und Schwimmvögel, sowie manche Fische rudern auch in Intervallen. Ihre Weise sich durchs Wasser zu treiben hat mit meinen Rudern viele Aehnlichkeit, und doch sehen wir, daß sie mit großer Geschwindigkeit vorwärts kommen, wenn sie einige Kraft anwenden. Die Muskeln zur Bewegung ihrer Schwimmfüße und Flossen sind verhältnißmäßig lange so stark nicht, als diejenigen, wodurch Flugvögel ihre Flügel bewegen, ein Beweis, daß der Schöpfer hier keine so große Kraft nöthig hielt; und haben wir nicht tausend Ursachen, unsern Schöpfer als den vollkommensten und weisesten Baumeister anzusehen? — Suchen wir ihn nicht in so viel andern Dingen treu nachzuahmen, und können wir sagen, daß wir dabei getäuscht wurden?

3) Unsere gewöhnlichen Ruderböte geben ferner ein lebendiges Beispiel, wie energisch eine in längern Intervallen arbeitende Triebkraft schwimmende Körper doch fortzutreiben vermag. Mit welcher Geschwindigkeit |92| bewegen oft wenige Ruderer einen Kahn durchs Wasser, und in welchen langen Intervallen erfolgt hier das Einschlagen der Ruder. Sind diese ja doch oft doppelt, ja dreifach so lang als bei meinen Rudern.

4) Die Intervalle in den Aeußerungen der Triebkraft sind aber auch so erstaunlich kurz, daß sie fast gar nicht in Betracht kommen. Die Kurbel eilt mit solcher Geschwindigkeit über die todten Punkte, daß das Eintauchen der folgenden Schaufel sogleich wieder nach dem Austauchen der vorher durchs Wasser gegangenen erfolgt, die Wirkung also fast eine continuirliche ist. Die Geschwindigkeit der Bewegung der Räder in diesen Zeitmomenten erklärt sich genügend aus dem Umstande, daß die Last darin zu einem minimo wird, indem die Räder dann völlig leer gehen. Ich habe hier noch darauf aufmerksam zu machen, welchen günstigen Einfluß dieses schnelle Uebereilen der todten Punkte auf die Kraft der Maschine üben muß, insoferne das Ab- und Zuströmen der Dämpfe im Cylinder dadurch auf eine ungewöhnliche Weise beschleunigt wird, was vorzüglich in Absicht auf die Exhaustion von bedeutendem Gewichte ist.

5) Dürften directe vergleichende Versuche, die ich über die verschiedene Triebkraft gewöhnlicher und meiner Räder bei gleichem Bewegungsmomente anstellte, hier vorzüglich den Ausschlag geben.

Es war ungefähr im Jahre 1836, als ich in Klein-Wehnendorf, meinem früheren Wohnorte, zwei Modelle baute, von denen eines ein gewöhnliches Rad mit 12 Schaufeln, das andere mein Rad darstellte. Das gewöhnliche Rad hatte ungefähr 8 Zoll Durchmesser, war 3 Zoll breit und seine Schaufeln waren 1 Zoll breit. Die Verhältnisse der einzelnen Theile desselben hatte ich nach vorliegenden Zeichnungen bekannter besserer Räder genommen. Dieses Rad war von Weißblech und auf eine sauber gedrehte eiserne Welle mit möglichst dünnen Zapfen aufgezogen, und lief mit größter Leichtigkeit in messingenen kleinen Lagern. Mein Rad hatte von Schwingungsachse zu Schwingungsachse der Schaufeln ungefähr nur 6 Zoll Durchmesser. Die Schaufeln waren 3 Zoll lang und 2 Zoll breit, und seine übrige Einrichtung war ganz so, wie die Räder des Plauer Dampfschiffes, jedoch schwangen die Schaufeln in ihren Lagern und die excentrischen Stangen mit ihren Scharnieren mit ziemlicher Friction, so daß ein wenigstens dreimal so schweres Gewicht dazu gehörte, es leer in Bewegung zu setzen, als bei dem andern Modelle erforderlich war, auch war es hinsichtlich der Stellung des excentrischen Zapfens noch von viel unvollkommnerer Einrichtung als die hiesigen Schiffräder. Dieses Rad war auch auf einer eben so fleißig |93| gearbeiteten Welle wie das andere befestigt und drehte sich in gleichen Lagern.

Die beiden Räder mit ihren Wellen waren an zwei gleich langen Armen (von 2 Fuß Länge) einer hohen stehenden Welle aufgezogen, die bis an die Decke des Zimmers reichte, und unten auf einer Pinne in Messing, oben mit einem abgedrehten Zapfen in einem messingenen Lager sich drehte. Die Wellen der Räder gingen bis an die größere stehende Welle des Apparates heran, und hatten kleine Spillen von gleichem Durchmesser, auf welchen eine feine Schnur aufgewickelt war, die zu dem obern Ende der großen stehenden Welle hinaufgeleitet wurde, und hier über eine gedrehte hölzerne Rolle sich schlug, die mit feinen gedrehten Zapfen in messingenen Büchsen lief. Beide Schnüre wurden hier, nachdem jedes über seine Rolle geleitet war, vereinigt und durch eine Rolle abwärts gezogen, die wie ein kleiner Flaschenzugkloben gebaut war, und an welcher eine Waagschale hing, in welche man Gewichte legen konnte. Beide Räder wurden auf diese Weise durch vollkommen gleiche Umstände in Bewegung gesetzt. Der kleine Kloben diente dazu, die Zeit der möglichen Bewegung beider Räder durch dasselbe Gewicht etwas zu verlängern. Die Arme der stehenden Welle mit den beiden Rädern drehten sich in einer runden Cisterne mit Wasser, und die Räder waren mit ihren Wellen so daran aufgehangen, daß sie in das Wasser der Cisterne tauchten, und zwar jedes in der für es nöthigen Tiefe. Die Schaufeln meines Rades wurden so lange vergrößert, daß beide Räder bei Anwendung gleicher Gewichte gleiche Umgänge machten, bei beiden das Kraftmoment also völlig gleich war. Auf diese Weise erhielten die Schaufeln meines Rades die zuletzt angegebene Größe. Zuerst versuchten wir jedes der Räder einzeln, und bei diesem Versuche zeigte sich, daß die stehende Welle des Apparates bei der Anwendung meines Rades, dem man seine Ungelenkigkeit und seine größere Reibung deutlich anmerkte, schneller umgetrieben wurde als durch das gewöhnliche Rad. Oft wiederholte Versuche gaben immer dasselbe Resultat. Mein Rad ließ dabei das Wasser der Cisterne vollkommen in Ruhe, setzte es wenigstens nur in eine geringe schaukelnde Bewegung, während das gewöhnliche Rad bei jedem Versuche uns so naß spritzte, daß wir demselben so viel möglich aus dem Wege gehen mußten. Um ein recht vollkommen entscheidendes Resultat herbeizuführen, schlug ich nun die Schnüre um die Spillen der Radwellen in solcher Richtung, daß beide Räder, gleichzeitig in Umtrieb gesetzt, einander entgegen arbeiten mußten, also sich um den Preis stritten, und hier zeigte es sich zum Erstaunen aller Zuschauer, daß mein Rad dem gewöhnlicheu nicht allein vollkommen die |94| Stange hält, sondern es sogar mit ziemlicher Geschwindigkeit gegen den Strom antrieb.

Dieser Versuch war entscheidend, nicht allein wegen des Uebergewichtes meines Rades hinsichtlich seiner Triebkraft, sondern auch hinsichtlich der nöthigen Dimensionen seiner Schaufeln. In Folge dieses Experimentes war mein Vertrauen zu einem glücklichen Gelingen meiner Räder bei ihrer Ausführung im Großen so gestärkt und befestigt, daß ich die Zeit kaum erwarten konnte, wo mir eine günstige Gelegenheit würde, sie im großen Maaßstabe zu versuchen. Man hat hier den Schlüssel, weßhalb ich diesen Schiffbau mit so warmem Interesse angriff und verfolgte, und weßhalb ich ihm so viele Opfer, sowohl in Beziehung auf mein Ehrgefühl als auf meine Casse brachte, der unsäglichen Mühseligkeiten und Gefahren, die ich dabei übernahm, nicht einmal zu gedenken.

Aber ich sollte auch in Mitte des Baues noch eine schöne und erhebende Anregung finden, und meine Ueberzeugung über das Gelingen der Räder noch mehr gekräftigt und gestärkt werden. Mein Freund Viek aus Sultz schrieb mir nämlich, daß er, um nach seinem lange gehegten Wunsch, ein Dampfschiff nach meinem Plane zu bauen, einen vergleichenden Versuch mit meinen Rädern an einem gewöhnlichen kleinen Kahne gemacht habe, welcher sehr zu Gunsten meiner Räder ausgefallen sey. Sein Bericht lautete nämlich dahin, daß ein Mann, meine Räder in Umtrieb setzend, den Kahn mit derselben Geschwindigkeit bewegt habe, als zwei Männer an gewöhnlichen Rädern es bei gleicher Anstrengung vermocht hätten, und daß dieß Experiment und seine Resultate ihn um so mehr in Erstaunen gesetzt hätten, als meine Räder, von einem dortigen Schmied angefertigt, nur sehr schlecht ausgeführt wären und große Reibung verursacht hätten.

Als Hr. Tischbein aus Buchau im vorletzten Herbste bei einer Durchreise durch Plau die Güte hatte, unser Schiff hier zu besehen und eine Probefahrt darauf zu machen, zweifelte auch er an der gehörigen Triebkraft meiner Räder und schlug vor, noch zwei unbewegliche Schaufeln zu nehmen. Das hiesige Directorium, welches in den Ausspruch großes Vertrauen setzte, forderte mich später verschiedenemale auf, diesen Plan durchzusetzen; aus oben angegebenen Gründen konnte ich aber durchaus nicht damit einverstanden seyn, vorzüglich da nur Eine Dampfmaschine vorhanden war, und ich würde meine Hand nie dazu bieten können, insoferne meine Ueberzeugung von dem völligen Mißlingen dieser Veränderung so gewiß ist, als ich mir bewußt bin, beim Bau meiner Räder nach richtigen Principien, unterstützt durch entscheidende Versuche, |95| verfahren zu seyn. Dieß hat sich auch später vollkommen bestätigt, als die Direction nach der Ablieferung des Schiffes an die Dampfschifffahrtsgesellschaft, im letzten Frühlinge, und zwar bald nach dem Beginnen der regelmäßigen Fahrten, gegen meinen Willen, eigenmächtig, an jedem Rade noch zwei unbewegliche, aber nur höchstens 1 Fuß tief tauchende Schaufeln anbringen ließ. Da das Schiff zu dieser Zeit oft früher als im verflossenen Herbste ankam, so glaubte das Directorium sich berechtigt, dieses Resultat allein der Wirkung der neuen Schaufeln beizulegen, während es die Folge eines bessern Zustandes der Maschine und des Schiffskörpers war, den man möglichst vom Kraute befreit hatte. Die Maschine wurde nämlich während der Wintermonate genau nachgesehen und restaurirt, und die Lage der Wasserradwellen, die nach den Rädern zu bedeutend verrückt war, berichtigt. Zwei Probefahrten, die ich mit dem Schiffe machte, um mir eine reine Ueberzeugung über den wahren oder eingebildeten Einfluß der neuen Schaufeln zu verschaffen, und von denen die eine vor dem Ansetzen der neuen Schaufeln stattfand, entschieden durchaus nicht zu Gunsten dieser. Ich legte die Reise ohne dieselben bei widrigem stürmischem Wetter und häufigem Schneegestöber und Regen in kürzerer Zeit zurück, als bei Anwendung der neuen Schaufeln, während doch der Versuch mit letztern bei dem günstigsten Wetter und unter den vortheilhaftesten Umständen vorgenommen und von Seiten des Steuermanns und des übrigen Schiffspersonals alles aufgeboten wurde, dieser wichtigen Verbesserung des Schiffs Anerkennung, und dem Directorium den Sieg über mich zu verschaffen. Später gegen den Sommer und Herbst hin ist diese meine Ueberzeugung noch gewisser bei mir geworden, insoferne als das Schiff in dem Grade, als es wieder mehr mit Kraut bewuchs, der Wasserstand in den Canälen wieder sank und seine Maschine in ihrer vollkommenen Wirkung wieder etwas nachließ, trotz der neuen Schaufeln ganz auf seinen alten Zustand zurückkam, ja noch gegen damals an Geschwindigkeit offenbar verlor. In Beilage II. habe ich die Resultate meiner Beobachtungen in den zwei Fahrten niedergelegt, die ich nachzulesen bitte.

Was können zwei solche unbewegliche Schaufeln auch für Nutzen schaffen, die in solchen Momenten durchs Wasser gehen, wo die Dampfmaschine wenig oder gar keine Wirkung äußert, die im Gegentheile alle Nachtheile feststehender Schaufeln mit tiefer Tauchung bei kleinem Durchmesser des Rades auf diese Räder übertragen? Die Schwungkraft der Räder mußte hier alles thun, dazu sind die Räder aber nicht schwer genug und das Hauptgewicht derselben liegt zu nahe am Centrum derselben; auch bezweifle ich sehr, daß der große Nachtheil dadurch aufgehoben |96| werden kann, der aus der Retardation der schwingenden Schaufeln erwächst, die nun in den ersten Momenten des Eintritts und in den letzten des Austrittes nicht die nöthige Geschwindigkeit erlangen können, welche nach den gegebenen Erläuterungen über die eigenthümliche Wirkung derselben von so großem und wichtigem Einflusse ist. Gewiß kann nicht geläugnet werden, daß der Uebergang der Räder über die todten. Punkte hier auf eine sehr schädliche Weise verzögert werden müsse. Und dieser Nachtheil wäre gewiß auch noch bemerkbarer geworden, als er es nun wirklich ist, wenn die Direction, von der ein Mitglied hier vorzüglich durchgreifend und anordnend auftrat, nicht den für die Räder ersprießlichen Fehler begangen hätte, für diese unbeweglichen Schaufeln mit ihren Armen einen weit kleineren Radius zu nehmen, als an den schwingenden Schaufeln von mir genommen war. Dieser Radius war beinahe um ⅓ kürzer, die Geschwindigkeit, womit der mittlere Theil der Schaufeln durchs Wasser ging, war folglich fast um ⅓ geringer als die der schwingenden Schaufeln. Die festen Schaufeln konnten also schon aus diesem Grunde gar keine Wirkung in Absicht auf die Fortbewegung des Schiffes thun. Sie wirkten im Gegentheil offenbar retardirend, während sie das nothwendige schnelle Eintauchen meiner Schaufeln etwas verhinderten. Daß dem so sey, bestätigte der Umstand, daß nach Einsetzung und kurzem Gebrauche der unbeweglichen Schaufeln alle Arme meiner Schaufeln in der Nabe des Rades schnell hinter einander los wurden. Da nämlich nun die eintauchenden schwingenden Schaufeln nicht mit der gesetzlichen Geschwindigkeit in das Wasser eindrangen, so erhielten sie von der Rückseite in dem Augenblicke des Eintauchens einen Stoß, der in Verbindung mit dem gleich nachher auf die Vorder- oder Treibseite wirkenden Wasserdruck ein stetes Hin- und Herrütteln der Arme in ihrer Nabe bewirkte, was die baldige Lösung derselben zur Folge hatte. Diesen doppelten Stoß hört man auch sehr deutlich, wenn man genau aufmerkt, auch drückt er sich in manchen Theilen des Schiffes durch ein eigenthümliches Zittern des Schiffskörpers aus, welches sonst nicht zu bemerken war. Der Erfolg dieser ganzen Verbesserung war also total illusorisch, zu geschweigen, daß die Räder nun noch um so viel schwerer wurden, und das Schiff tiefer eindrückten, daß sie mehr Wind fingen, da die festen Schaufeln wegen ihrer radialen Stellung in allen Stellungen der Luft ihre ganze Fläche darboten, daß der Wasserschwall hinter den Rädern größer wurde, und daß endlich die Maschine langsamer ging, und deßhalb das Ausblasen der Dämpfe in den Schornstein in längern Intervallen geschah, daher nicht so kräftig auf den Zug des Ofens wirkte, daß aus diesem Grunde |97| der Kessel nicht so gut Dampfspannung als früher hielt, und die Zwischenräume zwischen den Röhren sich verschlammten.

Es folge nun endlich die nähere Beschreibung der Räder.

Bei denselben kann die Welle nicht gut durchgehen, sondern ihr äußeres Ende muß völlig frei bleiben, damit die excentrische Bewegung dort ohne Hinderniß stattfinden kann. Man hat zwar bei andern schwingenden Schaufelrädern andere excentrische Bewegungen als die meinigen, diese scheinen mir aber alle complicirter und weniger sicher, auch geben sie viel mehr Reibung, was vorzüglich seine Schattenseiten hat, da alle solche excentrische Mechanismen der Wirkung des Wassers ausgesetzt sind. Man vergleiche hier die Räder von Seaward und Morgan in Thomas Tredgold's steam engine, its invention and progressive inprovement, an investigation of its principles and its application to navigation, manufactures and railway's etc., Tab. LXXXI, LXXXII und LXXXIIa, wo man selbige sehr instructiv abgebildet sieht.

Um die Beschreibung meiner Räder gehörig zu verstehen, nehme man Fig. 3 und 4 Tab. II zu Hülfe, von denen Fig. 3 eines der Räder unseres Schiffes in seiner vordern Ansicht, Fig. 4 dasselbe von hinten angesehen vorstellt. In beiden Figuren bezeichnen gleiche Buchstaben gleiche Gegenstände.

a ist hier die Welle. Sie läuft in Lagern um, die, wie ich oben schon angegeben habe, auf einem Vorsprunge ruhen, der vor der äußern Fläche des Schiffes beinahe um 1 Fuß vorsteht. Daher rücken die Lager mehr in den Mittelpunkt der Räder, dahin, wo ihre Naben liegen. Der Zweck dieser Maaßregel wird jedem Mechaniker einleuchten, ohne daß ich ihn anführe. Die Naben b sind von Gußeisen, und sicher und stark in derjenigen Form gegossen, wie sie die Figuren bezeichnen. Der rund um dieselben herumgegossene Ring c dient zur Verstärkung und Stützung der beiden cylindrischen Fortsätze d und e derselben, welche die Arme f der Räder aufnehmen. Sie springen nach zwei Seiten, einander gerade gegenüberliegend, vor, und die Arme sind darin festgegossen in der Weise, wie es bei Locomotivrädern mit den Speichen derselben geschieht. Die Arme f selbst sind cylindrisch und von 3¼ Zoll dickem Rundeisen. Damit sie gehörige Haltung in den Fortsätzen d und e der Naben erhalten und sich in denselben nicht drehen können, sind diese Fortsätze von gehöriger Länge, und die Arme sind an dem Theile, mit dem sie in den Naben stecken, an mehreren Stellen ihrer Oberfläche uneben gemacht und mit Einschnitten versehen. Jeder Arm trägt ein starkes Querhaupt g von Gußeisen in der in der Figur bezeichneten Form. Dieses ist mit seinem mittlern, nach unten cylindrisch verlaufenden Vorsprunge h auf den |98| Armen durch Nuth und Keil und überdieß noch durch ein starkes Niet befestigt, welches durch beide Theile getrieben ist, und auf beiden Seiten des Vorsprungs so weit vorsteht, daß man es im Falle der Noth lösen und herausschlagen kann. Diese Querhäupter sind nicht allein der Stärke wegen, sondern auch aus dem Grunde so schwer und massiv gegossen, um den Rädern den nöthigen Schwung zu geben, und so der Dampfmaschine über die todten Punkte zu helfen. Da indessen, wie oben gezeigt worden, die Räder durchaus nicht mit gleicher peripherischer Geschwindigkeit in allen Zeiten ihres Umlaufs arbeiten dürfen, so ist ersichtlich, daß die ihnen durch das Gewicht der Querhäupter gegebene Schwungkraft genau ihre Gränze haben müsse. Bei den Rädern unseres Schiffes scheine ich Größe und Schwere der Querhäupter getroffen zu haben; denn die Bewegung ist genau wie sie seyn soll. Das Gesammtgewicht der vier Querhäupter meiner Räder beläuft sich auf 480 Pfund, und die Entfernung ihres Schwerpunktes vom Centrum der Welle beträgt 26½ Zoll.

Auf der obern Fläche der Querhäupter, so viel möglich nach den Enden derselben hin, stehen die geschmiedet eisernen starken Stützen i und k, die oben durchbohrt sind, und in denen sich die Schwingungsachsen der Schaufeln mit diesen drehen. Sie gehen durch die Querhäupter und haben unten ein Gewinde, vermittelst dessen sie nach Vorschraubung einer Mutter fest an die Querhäupter angeschroben und befestigt werden, indem ein Satz an ihnen sich gegen die Querhäupter stützt, und Nuth und Feder an dem diese durchdringenden Zapfen ein Drehen desselben verhüten. Die Schwingachsen der Schaufeln sind in der Mitte flach und haben auf beiden Seiten Drehzapfen, womit sie sich in den Stützen drehen. Der Durchmesser dieser Drehzapfen beträgt 2 Zoll und ihre Länge 2½ Zoll. Die Schaufeln, aus viertelzölligem Eisenbleche bestehend, sind an den flachen Theil der Schwingachsen genietet, so daß die Achse in die Mitte derselben fällt; sie sind 2½ Fuß lang, 20 Zoll breit und füllen den Raum zwischen Querhäuptern und Stützen sehr genau aus, was, wie die Erfahrung ergeben hat, sie gegen diese Theile beinahe als Scheren wirken, und das Rad und die Schaufeln sehr leicht und vollkommen vom Kraute befreien läßt, wenn das Schiff, wie hier auf den Seen im Sommer häufig vorkommt, durch felbiges steuern muß. Ich muß bekennen, daß ich, bevor ich Erfahrungen über diese merkwürdige Thatsache gemacht hatte, in Absicht auf meine Räder und ihre schwingenden Schaufeln sehr bange vor diesem Kraut war, indem ich fürchtete, daß dasselbe sich um die Schaufeln und die Wellen, Querhäupter und Stützen wickeln, und die Drehung der Schaufeln |99| etc. hindern möchte. Zu meiner großen Verwunderung fand sich aber, daß diese Räder sich sehr leicht und schnell davon befreiten, indem die Schaufeln es an den Querhäuptern und Stützen abschnitten und es so in kleinere Enden theilten, die nun leicht von den Rädern abfielen. Früher hatte ich mir immer Vorwürfe gemacht, die Ränder der Schaufeln so nahe an diesen Theilen vorübergehen zu lassen, nach dieser interessanten Erfahrung hatte ich aber Ursache, mit dieser Maßregel sehr zufrieden zu seyn.

Die Zapfen der Schwingachsen, und die Löcher der Stützen, worin sie sich drehen, sind eingesetzt und gehärtet, damit sie sich nicht bald abnutzen; auch habe ich dafür gesorgt, daß die Reibungsflächen für beide nicht zu klein sind, um diesen Zweck noch gewisser zu erreichen.

Für das gehörige Schmieren der Zapfen habe ich folgende Vorkehrungen getroffen. In den Löchern der Stützen sind inwendig, und zwar in der Mitte, ringförmige Vertiefungen angebracht, worin sich Fett halten kann. Diese hängen mit einer innern Erweiterung um die Schmierlöcher zusammen. Die Schmierlöcher sind groß und mit einem Gewinde versehen, in welches eine starke Schraube eingeschroben werden kann. Die Schmiere, von der Consistenz des Schweineschmalzes, wird in diese Schmierlöcher mit dem Finger so fest eingedrückt, daß sie wo möglich in die innere Erweiterung um das Schmierloch herum und in die ringförmige Vertiefung der Stütze dringt, und alle sammt dem Schmierloche ausfüllt. Dann wird die Schraube eingeschroben, die nun die Schmiere so vollkommen in alle Zwischenräume der Zapfen und der Löcher in den Stützen einpreßt, daß sie allenthalben nach außen hervorquillt. Eine solche Einrichtung leistet vortreffliche Dienste.

Bei Anfertigung der Räder war es immer meine größte Sorge, ob sie beständig im Wasser arbeitend, gehörig Fett in ihren Scharnieren und Lagern halten würden. Es leuchtete mir sogleich ein, daß gewöhnliches Baumöl hier als Schmiere nicht ausreichen, sich nicht halten würde, sondern vom Wasser bei seinem flüssigen Zustande bald weggespült werden müßte. Meine Vermuthung, daß eine dickere Schmiere besser ausdauern würde, fand durch die Erfahrung ihre volle Bestätigung. Ich vermischte anfangs Baumöl mit Talg und fein geschlämmten Bleierz (Graphit), indem ich die beiden ersten zusammenschmolz, dann das Bleierz unter gutem Umrühren hinzuthat, wobei ich das Ganze während des Erkaltens immer in Agitation erhielt, um das zu zeitige Niedersinken des Bleierzes zu verhindern. Da ich aber nirgends reines Bleierz ohne sandige Beimischung auftreiben konnte, und das Schlämmen desselben immer viel Zeitaufwand kostete, so ließ ich dasselbe ganz weg, |100| und es zeigte sich, daß Baumöl und Talg allein hinreichende Dienste thun. Die Mischung muß nach dem Erkalten die Consistenz des Schweineschmalzes haben, und deßhalb kann man auch im Falle der Noth gutes reines Schweineschmalz statt der genannten Mischung anwenden, ein Mittel, welches fast allenthalben und zu jeder Zeit zu haben ist. Im heißen Sommer, wo selbst das Wasser eine höhere Temperatur annimmt, würde vielleicht ein Zusatz von Talg zum Schweineschmalz, sowie in kalter Jahreszeit eine Beimischung von Baumöl gute Dienste thun. Ueberhaupt ist es sehr zu rathen in jeder Jahreszeit dahin zu sorgen, daß die Consistenz der Schmiere immer so ziemlich eine gleiche bleibe.

Diese Schmiere der Räder hat bei weitem alle meine Erwartungen, übertroffen. Wie gesagt, das nöthige Lubrificiren der einzelnen beweglichen Radtheile, der Scharniere und Lager hatte mir früher beim Bau der Räder immer viele Sorge gemacht, und ich war sehr bange gewesen, daß ich keine Schmiere finden würde, die unter Wasser gehörig Stand halte. Daher hatte ich vollkommen Ursache, mich über dieses Resultat zu freuen; denn wenn ich auch überzeugt seyn konnte, daß selbst bei wegfallender Möglichkeit, eine anhaltende und regelmäßige Lubrification zu bewirken, eine Erhitzung der reibenden Flächen wegen steter Kühlung durch das Wasser hinreichend vermieden würde, und keine so große Abnutzung als unter andern Umständen, wo die Erhitzung der Lager durch die größere Reibung gerade den Hauptausschlag gibt, stattfinden, und der Schade nicht so groß als bei Landmaschinen werden könne, zumal Wasser auch eine Art Schmiere für sehr harte Reibungsflächen darstellt, so war ich doch immer zweifelhaft, ob nicht gerade dieser Umstand dem Principe meiner Räder entgegenstehe, und dasselbe in der Praxis als unausführbar darstellen, wenigstens eine unangenehme Musik, ein öfteres Pfeifen der Scharniere und Lager zur Folge haben würde. Die genannte Schmiere hält sich mehrere Tage an den Rädern, und scheint vom Wasser gar nicht angegriffen zu werden; denn oft sah ich sie in einer dünnen Lage in der Nachbarschaft der Scharniere Tagelang ohne Veränderung abgelagert, in derselben Dicke und Form ohne alle Veränderung bestehend. Eine Untersuchung der Lager und Scharniere zeigte sie nach längerm Gebrauche als in bester Schmiere arbeitend, und nie ist ein Pfeifen oder Knarren an denselben gehört worden. Die Räder haben in jeder Beziehung bewiesen, daß sie leicht und mit wenig Reibung gingen, und es ist noch gar keine Abnutzung an ihnen bemerkt worden.

Doch nun nach solcher langen, aber doch auch nöthigen, einen sehr |101| wichtigen Gegenstand behandelnden Abschweifung, endlich zur weitern Beschreibung der Räder oder kreisenden Ruder zurück.

Einer der Zapfen der Schwingachse der Schaufeln, und zwar der äußern, ragt über die Stütze bedeutend (2½ Zoll) hervor, und auf denselben ist ein Hebel geschoben, der einer Kurbel gleicht, indem er an seinem entgegengesetzten äußersten Ende eine eingeschrobene Warze m, wie jene trägt. Er ist auf den Zapfen der Schwingachse durch Nuth und Keil wohl befestigt, und steht im rechten Winkel gegen die Schaufelfläche, und zwar nach hinten. Zwischen seiner Warze und einem excentrischen, an das äußere feste Stück der Räderkasten angeschrobenen Zapfen, ist die Verbindungsstange n beweglich eingeschoben, die das Ende des Hebels immer in einer bestimmten Stellung gegen diesen excentrischen Zapfen erhält, wenn das Rad sich dreht. Der excentrische Zapfen o ist ebenfalls der Warze einer Kurbel ähnlich und die Verbindungsstange auf selbiger, sowie auf die Warze des Hebels l mit einem Loche, demjenigen in den Stützen l und k ähnlich, geschoben, auch befindet sich an jedem der auf diese Weise entstandenen Scharniere eine gleiche Schmiervorrichtung wie an der Stütze. Da die Verbindungsstangen beider Hebel l, deren jede Schwingachse der Schaufeln natürlich einen trägt, beide auf einem und demselben excentrischen Zapfen sich umdrehen, so liegen ihre Enden beide hinter einander, und daher ist die zuvorderst liegende Verbindungsstange auf ihrem Hingange zu ihrem Hebel, der mit dem der andern Schaufel eine vollkommen gleiche Lage hat, etwas gekröpft, wie bei p zu sehen ist. Sämmtliche Scharniere zwischen Hebel, Verbindungsstangen und excentrischen Zapfen sind von geschmiedetem Eisen, ihre Löcher und Zapfen eingesetzt, und auf ihrer reibenden Oberfläche glashart gemacht.

Anfangs stellte ich den excentrischen Zapfen gegen das Rad so, daß er in einer horizontalen Linie lag, die durch den Mittelpunkt der Achse der Räder ging, und die man sich auf demjenigen starken, an den Räderkastenduchten befestigten, einem gezahnten Träger gleichen, Querstücke gezogen denke. Auf dieser Linie deutete ich nun den Achsenmittelpunkt der Räder an, nahm die Entfernung vom Mittelpunkt der Schwingachse bis zum Mittelpunkt der Warze des auf derselben befestigten Hebels, und trug diese von dem angedeuteten Mittelpunkte der Radachse auf die horizontale Linie, und zwar in der Richtung nach hinten auf. Der gefundene Punkt war der für den excentrischen Zapfen. Diese Einrichtung, die als solche eine Schwingung der Schaufeln rund um ihre Achse herum bewirkte, hatte aber den Nachtheil, daß sie Stöße im |102| Rade in den Momenten verursachte, wo die Kurbel der Dampfmaschine über die todten Punkte ging, und in welchem Augenblicke die Hebel mit den Verbindungsstangen in eine horizontale Linie, also in eine Stellung traten, die man füglich die todten Punkte der Räder nennen könnte, insofern als in denselben der excentrische Zapfen auf die Hebel und durch sie auf die Schaufeln nicht drehend einwirken kann. Um hier deutlicher zu werden, betrachte man Fig. 10, Tab. I, die das Verhalten des Rades und seiner verschiedenen Theile gegen einander in 8 verschiedenen Umdrehungsmomenten mit bloß einfachen Linien andeutet. Die ganz ausgezogenen Linien zeigen hier die eben angeführte Stellung der Theile in den todten Punkten der Räder, die punktirten Linien stellen hier aber theils den Kreis, den die Schwingachsen der Schaufeln beschreiben, und der den Punkt r zum Mittelpunkte hat, theils den punktirten Kreis g m i vor, der aus dem Mittelpunkte h des excentrischen Zapfens gezogen ist, theils endlich 6 verschiedene andere Stellungen der Schaufeln, der Hebel und der Verbindungsstangen vor.

Betrachte ich nun zuerst die Stellung dieser Theile in den todten Punkten der Räder näher, so sind a und b die Schwingachsen der Schaufeln c, d und e, f, a, g ist der zu der Schaufel i, d gehörige Hebel; g, h die Verbindungsstange zwischen dem Hebel a, g und dem excentrischen Zapfen h; b, i ist der Hebel der Schaufel e, f, und h, i die Verbindungsstange zwischen h und i. Bei näherer Beleuchtung dieser verschiedenen, zu jeder Schaufel gehörigen gleichen Theile und ihrer Stellung wird man sogleich finden, daß beide Verbindungsstangen g, h und h, i hier in einer Linie liegen, ihr Schub oder Zug auf g und i, also in Absicht auf Drehung der Schaufel unwirksam sey und sich, da diese Punkte in der Richtung der Schwingachsen a und b liegen, allein auf einen Druck gegen a und b beschränken muß. Dieser Stand der Theile trägt mit der der Bläuelstange der Dampfmaschinen, die in den todten Punkten die Kurbel in der Richtung der großen Wellenachse gestellt findet, ein durchaus gleiches Gepräge. Die Bläuelstange kann in diesen Stellungen nicht zur Drehung der Kurbel wirksam seyn, sondern ihr Schub oder Zug ist allein gegen diese Welle gerichtet, die aber unverrückbar liegt. Da nun die Hebel und die Verbindungsstangen ein gewisses Gewicht haben, und die Scharniere g, h und i nie mit solchem Fleiße gearbeitet werden können und dürfen, daß nicht einiger Spielraum für eine geringe Bewegung nach k und l bleibe, so sucht jenes Gewicht die Theile in die Stellung k und l zu bringen, und bringt sie wirklich dahin, und diese Bewegung ist mit einem kleinen hörbaren Stoße und einer namhaften Erschütterung in diesen Theilen verbunden. Dieser |103| Stoß ist der vorhin von mir erwähnte, und nun, wie ich hoffe, verständlich erklärt.

Doch wir gehen zur weitern Betrachtung der Bewegung des Rades über. Gesetzt, man drehe das Rad in der Richtung des Pfeiles, so werden die beiden Schaufeln c, d und e, f allmählich in die nächsten punktirten und mit A und B bezeichneten Stellungen übergehen. Dann ist in der Stellung A, m, n die Schaufel, o ihre Schwingungsachse, o, p der Hebel und h, p die Verbindungsstange; in der Stellung B, q, r die andere Schaufel, s ihre Schwingungsachse, s, t ihr Hebel und h, t die Verbindungsstange. Man sieht hier die Schaufeln in der senkrechten Stellung beharren, indem die Verbindungsstangen h, p und h, t die Punkte p und t in gleicher Entfernung von h halten. In der Stellung C und D und E und F erfolgt ein gleiches. Schaufeln, Hebel und Verbindungsstangen sind hier erkennbar, daher ich sie nicht mit Buchstaben weiter bezeichnet habe. Ziehen wir einen Kreis um h, wozu die Verbindungsstange den Halbmesser gibt, so bemerken wir, daß sämmtliche Einlenkungspunkte der Verbindungsstangen an den Hebeln in dieser Kreislinie liegen. Diese Einlenkungspunkte rotiren also excentrisch, gegen den Kreis gehalten, den der Mittelpunkt der Schwingungsachsen beschreibt, und der Kreis, den sie beschreiben, hat zum Mittelpunkt den excentrischen Zapfen h.

Hat man diese Figur richtig verstanden, so wird die andere (Fig. 11) keine weiteren Schwierigkeiten haben. Sie bezeichnet diejenige Maßregel, die ich nahm, jenen Stoß zu vermeiden, der beim Uebergange der Räder über die todten Punkte sich zeigte, sowie die wichtigen Resultate, die daraus hervorgingen. Diese Maßregel bestand in folgendem: ich legte den excentrischen Zapfen um ein weniges näher ans Centrum des Schwingungsachsenkreises (Fig. 10, v) heran, um den neunten Theil näher als vorher, d. h. ich theilte die Entfernung zwischen beiden Mittelpunkten der Kreise in 9 Theile und legte den excentrischen Zapfen um 1 Theil näher an den Mittelpunkt des Schwingungsachsenkreises, und um 1/16 dieser Entfernung unter der durch beide Punkte gezogenen Linie. Diese Maßregel, so unbedeutend sie auch schien, veränderte doch plötzlich die ganze Scene. Um mich hier besser zu verstehen, vergleiche man Fig. 11, in der man die Schaufeln, die Hebel und die Verbindungsstangen in ihrer Stellung leicht erkennt, indem sie allein mit ausgezogenen Strichen, alles übrige punktirt angegeben ist. Diese Figur stellt das Rad in eben den 8 verschiedenen Stellungen dar, wie in Fig. 10, und die nun bewirkte große Veränderung in der Stellung der Schaufeln und der dazu gehörigen Theile. Bei Betrachtung dieser 8 |104| Stellungen fällt, obgleich alle Bewegungen nach demselben Princip der Excentricität erfolgen, vorzüglich folgendes auf:

1) die untern durchs Wasser gehenden Schaufeln verlieren ein wenig an ihrer senkrechten Stellung, dafür aber nehmen alle außer Wasser befindlichen Schaufeln eine günstigere Stellung gegen die Luft an, die sie bei den schnellen Umschwingungen des Rades verdrängen müssen;

2) die Schaufeln machen während der Umdrehung des Rades keine volle Umdrehung, wie in Fig. 10, sondern schwingen hin und her, wobei die Verbindungsstangen und Hebel der Schaufeln nie in Eine Linie kommen, wirkliche todte Punkte also eigentlich gar nicht gegeben sind. Die an den Schaufeln in der Figur gezeichneten Pfeile drücken die Richtung ihrer Bewegung in jeder Stellung aus, und stellen deutlich vor Augen, wie die Schaufeln in der Hälfte der Stellungen vorwärts sich drehen, während sie in der übrigen Hälfte der Stellungen auf ihren ersten Standpunkt zurückkehren.

Die Einlenkungspunkte der Verbindungsstangen liegen auch hier in der Peripherie eines Kreises, der um den excentrischen Zapfen geschlagen ist, während die Centra der Schaufelschwingungsachsen einen gleichen um den Mittelpunkt der Radachse beschreiben. Welche Aehnlichkeit im Principe beider Räder, des in Fig. 10 und des in Fig. 11 bezeichneten, und doch welche verschiedene Resultate hinsichtlich der Bewegungen der einzelnen Theile derselben, durch eine kleine unbedeutend scheinende Verrückung des excentrischen Zapfens hervorgebracht!? Welche Aufforderung für den Baumeister solcher Räder, den excentrischen Zapfen so fest zu stellen, daß auch nicht die geringste Verrückung desselben stattfinden könne, und für den Maschinenmeister das Schmieren der Scharniere des Rades und des excentrischen Zapfens immer gewissenhaft zu besorgen, damit diese sich nicht auslaufen, und eine Unrichtigkeit und Unsicherheit in ihren Bewegungen entstehe.

Um aber die Gewalt, die auf den excentrischen Zapfen wirkt, möglichst zu vermindern und dadurch seine Stellung mehr zu sichern, dürfte es anzuempfehlen seyn, den Hebeln für die Schaufeln eine gehörige Länge zu geben. Diese muß wenigstens so groß seyn, als die Breite der Schaufeln, und ist Raum dazu vorhanden, wird es gerathen seyn, sie noch mehr zu vergrößern. Auf welche Weise bei längern Hebeln dem excentrischen Zapfen eine Erleichterung, vorzüglich bei Ein- und Austauchen der Schaufeln gebracht werde, brauche ich meinen Kunstverwandten wohl nicht besonders zu erläutern, da sie sich aus den einfachen Gesetzen des Hebels zur Genüge erklärt.

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Was die übrigen Größenverhältnisse der Räder und ihrer verschiedenen Theile betrifft, so kann ihr Durchmesser, d. h. die Entfernung von einem Schwingungsmittelpunkte zum andern, nach meinem Dafürhalten wenigstens um ein Drittel, ja unter Umständen um die Hälfte kleiner seyn, als der Durchmesser gewöhnlicher Räder, von Mitte der Schaufel zu Mitte der gegenüberliegenden gemessen. Günstig scheint es mir, meinen Rädern statt eines größern Durchmessers mehr Umgänge zu geben, weil dann die Schaufeln öfter wirksam sind, und die Intervallen kürzer werden, auch haben kleinere Räder den Vortheil eines günstigern Verhältnisses ihres Durchmessers zum Hube der Maschine. Diese Schaufelräder eignen sich also vorzüglich für Hochdruckmaschinen, deren Kolben man eine größere Geschwindigkeit und seinen Huben einen schnellern Wechsel geben kann. Es verschwinden bei solcher Anordnung dann ganz die großen Räderkasten gewöhnlicher Dampfschiffe, und diese erhalten ein gefälligeres Ansehen.

Da die Räder auch bei einem bedeutenden Tiefgange vortheilhaft arbeiten, so sind größere Wellen für sie nicht so schädlich, als für gewöhnliche Räder, selbst wenn sie einen bedeutend geringern Durchmesser als diese haben. Unser hiesiges Dampfschiff hat dieß in hohem Grade bestätigt, indem sehr hohe Wellen, selbst dann, wenn sie das Schiff in die Flanken treffen, und die Räder bis zur Achse einzutauchen zwingen, ihrer regelmäßigen Arbeit wenig Eintrag thun.

(Die Fortsetzung folgt im nächsten Heft.)

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Man findet solche Räder in vielen deutschen und ausländischen Zeitschriften in Menge aufgeführt und abgebildet, unter andern folgende:

W. Thorold's Räder. Repertory of arts, Manufact. and Agriculture, Aug. 1823, pag. 140; polytechn. Journal Bd. XII S. 30.

Ein verbessertes Ruderrad im Mechanics' Magazine, No. 164, pag. 376; polytechn. Journal Bd. XXII S. 366.

W. Parr's Räder Repertory of Patent-Inventions, Jan. 1827, pag. 1; polytechn. Journal Bd. XXIII S. 393.

Desselben Räder. London Journal of arts, Octbr. 1847, pag. 70; polytechn. Journal Bd. XXVII S. 120.

J. Oldham's Räder. London Journal of arts, Septbr. 1827, pag. 1; polytechn. Journal Bd. XXVII S. 341.

Steven's verbesserte Räder. Repertory of Patent-Inventions, August 1828, pag. 72. London Journal of arts, Jul. 1828, pag. 223. Mechanics' Magazine, 19. Jul. 1828, Nr. 258. Register of arts, No. 38, pag. 209; polytechn. Journal Bd. XXIX S. 405.

W. Busk, Vorrichtung zum Treiben der Schiffe. London Journal of arts, Oct. 1828, pag 21; polytechn. Journal Bd. XXXI S. 171.

P. Steenstrup's Räder. Register of arts, No. 40, pag. 242; polytechn. Journ. Bd. XXXI S. 172.

Christie's Räder. Register of arts and Journal of Patent-Inventions, No. 62, pag. 209; polytechn. Journal Bd. XXXI S. 345.

W. Stead's Räder. Repertory of Patent-Inventions, Oct. 1829, pag. 584; polytechn. Journal Bd. XXXVII S. 257.

W. Poole's Räder. London Journal, Oct. 1829, pag. 33; polytechn. Journal Bd. XXXV S. 89.

King William's Räder. Register of arts, P. XXIX, pag. 140; polytechn. Journal Bd. XXXV S. 348.

W. Rickett's Räder. Mechan. Magazine, No. 346, 27. März, pag. 57; polytechn. Journal Bd. XXXVI S. 257.

C. Harsleben's Räder. London Journal, No. 25, pag. 31; polytechn. Journal Bd. XXXIX S. 291.

J. Murdock's Räder. Register of arts, August 1831, pag. 155; polytechn. Journal Bd. XLII S. 170.

T. Rontree's Räder. Mechan. Magazine, No. 431, pag. 82; polyt. Journal Bd. XLIII S. 416.

C. Anderson's Räder. Register of arts, Mai 1832, pag. 102; polyt. Journal Bd. XLVI S. 252.

E. Galloway's Räder. Repertory of Patent-Inventions, Jul. 1832, pag. 7; polytechn. Journal Bd. XLVI S. 255.

J. Hardwick's Räder. Repertory of Patent-Inventions, Jun. 1834, pag. 341; polytechn. Journal Bd. LIII S. 12.

T. Sunderland's Räder. London Journal, Jul. 1834, pag. 289; polytechn. Journal Bd. LIV S. 83.

G. Carter's Ruderräder. Repert. of Patent-Inventions, Jan. 1835, pag. 3; polytechn. Journal Bd. LV S. 242.

A. Symington's Räder. Mechan. Magazine, No. 601, pag. 338; polytechn. Journal Bd. LVII S. 261.

Jos. Field's Räder. London Journal, Dec. 1835, pag. 240; polytechn. Journ. Bd. LX S. 269.

E. Galloway's Räder. Repertory of Patent-Invent., Mai 1836, pag. 290; polytechn. Journal Bd. LXI S. 429.

H. Hickworth's Räder. Mechan. Magazine, No. 679, pag. 322; polytechn. Journal Bd. LXII S. 270.

S. Hall's Räder. Repert. of Patent-Inventions, Mai 1837, pag. 227; polyt. Journal Bd. LXIV S. 403.

J. Spurgin's Rudervorrichtung. Repert. of Patent-Invent., April 1838, pag. 203; polytechn. Journal Bd. LXVIII S. 249.

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Grandjean's Räder, polytechn. Journal Bd. LXXIV S. 40.

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S. Hall's Räder. Repert. of Patent-Inventions, Mai 1840, pag. 259; polyt. Journal Bd. LXXVII S. 85.

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R. D. Chatterton's Räder. Repert. of Patent-Inventions, März 1844, pag. 140; polytechn. Journal Bd. XCII S. 161.

J. Carter's Schaufelräder. Repert. of Patent-Inventions, Jan. 1847, pag. 1; polytechn. Journal Bd. CIV S. 165.

Morgan's Räder. Thom. Tredgold the steam engine, its invention and progressive inprovement etc. plat. XXIV, Fig. 1 and 2, plat. LXXII and LXXII, a.

Seaward's Räder. T. Tredgold the steam engine etc. plat. XXIV Fig. 3 and 4.

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