Titel: Alban, über Hochdruckdampfmaschinen.
Autor: Alban, Ernst
Fundstelle: 1849, Band 111, Nr. XV. (S. 81–94)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj111/ar111015

XV. Bemerkungen über Hochdruckdampfmaschinen, meine neueren Beobachtungen, Erfahrungen, Versuche, Erfindungen und Verbesserungen auf dem Felde derselben berührend; von Dr. Ernst Alban in Plau (Mecklenburg-Schwerin).

(Fortsetzung von S. 10 des vorigen Hefts.)

Schon in meinem Hauptwerke habe ich bemerkt, wie unerklärbar es sey, daß die Maschinenbauer neuerer Zeit noch immer an der Möglichkeit der Anwendung eines höhern Dampfdruckes und an der wirklichen praktischen Ausführbarkeit und Brauchbarkeit dadurch in Bewegung gesetzter Maschinen so sehr zweifeln, und wie sehr ich es bewundere, daß nicht einer den Muth zu haben scheint, sich auf diesem Wege zu versuchen. Man beschränkt sich immer noch auf einen Druck von 4 bis 5 Atmosphären, und kein Wunder, daß man dann hinsichtlich der großen Vortheile der Hochdruckmaschinen vor denen mit niederm Drucke, vorzüglich was den Brennmaterialverbrauch derselben betrifft, in Zweifel bleibt. Man fühlt es, daß man bei so niederm Drucke und bei Anwendung einer bedeutenden Expansion wenig an kleinerm Cylinder-Durchmesser gewinne, und folglich dann durch die Aufopferung der Leere einen bedeutenden Verlust erleide, und sucht sich nun dadurch zu helfen, daß man Zwitter baut, halb Hoch-, halb Niederdruck-Maschinen, die mit einem Condensator, der Luftpumpe und alle dem durch die Anwendung dieser Theile herbeigeführten Geschleppe ausgerüstet sind, den Hauptvortheil der Hochdruckmaschinen, größere Einfachheit und allgemeinere Anwendbarkeit, also wieder vernichten. Ich habe wohl nicht nöthig, auf diesen Hauptvortheil, den ich in meinem Hauptwerke so erschöpfend auseinandergesetzt habe, hier näher zurückzukommen, sondern will nur daran erinnern, daß ich mit der Einführung eines gewöhnlichen, an Niederdruckmaschinen gebräuchlichen, Condensators theils dessen ganze Hindernißlast, theils die Hauptschwierigkeit, Herbeischaffung |82| einer genügenden Quantität Condensationswassers, wieder zurückführe und auf die Hochdruckmaschinen übertrage, theils die Benutzung der in der Hochdruckmaschine mechanisch verwendeten Dämpfe zur Erwärmung von Räumen und Flüssigkeiten und zu vielen andern technischen Zwecken, deren Wichtigkeit bis jetzt noch nicht einmal gehörig gewürdigt ist, wieder aufgebe.

Liest man aber die gewöhnlichen neuern Nachrichten über Dampfmaschinen in den vielen technischen Journalen und Haupt- und Nebenschriften, womit man jetzt das Publicum wahrhaft überschwemmt, und die alle durch ein einigermaßen verständig redigirtes, und die viele technische Spreu sichtendes Blatt füglich ersetzt werden könnten, nun so kann man sich auf der andern Seite nicht wundern, daß unter den praktischen Mechanikern der Glaube nicht so groß sey, um Berge dadurch versetzen zu können, und daß meine Kunstverwandten meine Versicherung von der bequemen, leichten und gefahrlosen Anwendung eines höhern Druckes so sehr in Zweifel ziehn, und mein Beispiel sowenig nachahmen. Diese armen Leute müssen nämlich soviel Aberwitziges, Unpraktisches, Erdichtetes und Erlogenes lesen, daß ihr Zweifelmuth hinreichend Entschuldigung findet. Sie hören die Wahrheit so selten, daß sie sie am Ende auch da verkennen, und daran zweifeln, wo sie ihnen rein und lauter dargeboten wird. Wie oft habe ich zweifelnde Blicke, ein Achselzucken des Mißtrauens gefunden, wo ich die reinste Wahrheit verkündete. Mein lebendiger Vortrag in Dingen, die mein Leben durchdrungen, mein höchstes Interesse angeregt und gespannt haben, machte Leute stutzig, die den Bombast, die Großsprecherei und Charlatanerie unseres Jahrhunderts nicht selten als Ausschmückung der Lüge entdeckten, die den Eifer des Fortstrebenden und für den Fortschritt Begeisterten inmitten unserer schlaffen, tagelöhnenden, sich für nichts als für den Umsturz alles Bestehenden interessirenden und von demselben bequemen Gewinn träumenden Generation mit Recht verkennen und mißdeuten lernten.

Aber auch die Gesetze mancher Länder verbieten hier den Fortschritt. Wir sollen an dem alten Sauerteige klebend bleiben, wir sollen keine Hoffnung, keinen Muth gewinnen, das Höhere zu erstreben, und die dem Erstreben desselben entgegenstehenden Hindernisse zu besiegen. Von der Gesetzgebung geht der Zweifel an die Unerschöpflichkeit und Unbesiegbarkeit des menschlichen Geistes aus, von ihr die Lähmung der wenigen thatkräftige Hindernisse und Schwierigkeiten leicht überwindenden Geister. Und das allerschlimmste ist, daß sogar der Versuch zur Hinwegräumung dieser Schwierigkeiten dadurch gehindert wird, und |83| Vorurtheile und unnöthige Furcht vor Dingen erweckt werden, die fast nichts mehr als Fantome sind, daß man die Bemühungen der Höherstrebenden dadurch endlich zu einem Verbrechen stempelt, welches Bestrafung verdient. Armes deutsches Vaterland, wie sehr verkennst du die Intelligenz, den Muth und die Kraft deiner Söhne! Lasse die Hochaufstrebenden gewähren, und hindere nicht, wenn sie Blitze des Geistes schleudern, die wohl zuweilen zünden, die aber auch die Fluren segnend befruchten, und Licht leuchten in die Finsterniß der Nacht hinein, welche die Augen der Alltagsmenschen deckt. Niemand legt in England und Amerika dem Fortstrebenden Hemmschuhe an. Frei muß sich das Talent bewegen, wenn es glücklich wirken, und der Welt durch seine Schöpfungen Segen bringen soll.17)

In neuester Zeit ist den Gesetzen hinsichtlich der Dampfkessel doch endlich ein wohl verdienter Streich versetzt worden dadurch, daß die Locomotivkessel allenthalben eingeführt werden, und sie haben schweigen müssen, weil sie sonst das Geschrei der ganzen Welt gegen sich gehabt hätten, die das von England und Amerika Kommende doch immer für infallibel, für das Höchste hält, und hier einmal zu unserm Glücke. Ist es aber nicht merkwürdig, daß selbst vor diesem Nimbus, der in Deutschland alles Ausländische in ein schützendes unantastbares Kleid hüllt, das Gesetz das Gewehr streckt? Man wende einmal die preußische Verordnung auf die Stärke und den Durchmesser unserer bisherigen Locomotivröhren an, und man wird sehen, wie wahr ich eben gesprochen habe. Die meisten Röhren dieser Kessel stehen nämlich unbezweifelt unter der darin vorgeschriebenen Metallwandstärke, und dennoch erkennen die ersten Mechaniker es jetzt schon an, daß sie der Hauptschutz für die mit den Locomotiven Beförderten seyen, indem sie nach den bisherigen Erfahrungen fast die einzigen Theile sind, die dem Bersten ausgesetzt waren, ohne große Gefahr zu verbreiten. Auch unterliegt es keinem Zweifel, daß man seit Einführung dieser Röhren, wenige Fälle ausgenommen, wo die Heizer oder Maschinenmeister bei ihrem Bersten durch das Herausdringen von Dampf und Wasser verbrannt wurden, noch von keiner namhaften größern Explosion der Hauptkessel und den damit verbundenen schrecklichen Folgen gehört hat. Noch vor Kurzem schrieb einer unserer berühmtesten Mechaniker in Deutschland an mich: „Ja Sie haben vollkommen Recht. Es gibt kein besseres Schutzmittel gegen verheerende |84| Explosionen der Dampfkessel, als Röhren von geringerem Durchmesser und geringer Metalldicke. Sie nennen sie in Ihrem Werke über Hochdruckmaschinen Sicherheitsventile für die Kessel in Fällen der Noth, und wie wahr haben Sie gesprochen! Unsere Locomotivkessel mit ihren dünnen Röhren lehren uns dieß alle Augenblicke.“

Und diese Röhren sind gewöhnlich nicht über 1/12 Zoll dick, ja ich habe manche gesehen, und selbst unter Händen gehabt, die stellenweise kaum 1/16 Zoll stark waren. Wie wollen nun diejenigen, die jene Verordnungen lieferten, dieß mit ihrer Formel für die Dicke der Röhren zusammenreimen, wo wollen sie sich verbergen, um solche Gräuel nicht zu sehen und zu hören?– Wenn solche Leute mit einem Eisenbahnzuge fahren, und dieß thun sie doch gewiß auch zuweilen, und dann an dessen Motor, der Locomotive, Kesselröhren von 2 Zoll Durchmesser und 1/16 Zoll Metallstärke, und daneben ein großes Rohr, den äußern Zylinder des Kessels, von 3 bis 3 1/2 Fuß Durchmesser und nur 3/8 Zoll Metallstärke freundlich nebeneinander bestehen sehen, wie muß ihnen da zu Muthe werden? Entweder sie müssen dann die Fahrt in lauter Furcht und Angst um ihr Leben machen, oder sich ein wenig schämen, daß sie hinter dem Studirtisch, hinter welchem heraus so manches Abenteuerliche und Unpraktische in die Welt tritt, so widersinnige, in der Praxis völlig Widersprechendes gebärende, unnöthige Furcht und Schrecken erregende, jeden Fortschritt gewaltsam aufhaltende Formeln, deren Unpraktisches jeder Locomotivführer und Heizer jetzt schon erkannt hat, aufgestellt haben. Aber die Welt wird jetzt vom Studirtische aus regiert umgeformt und umgegossen, zum Theil von Leuten, die das Leben und die Menschen nur von ihren vier Wänden aus kennen lernten, oder am Ende noch gar nicht sahen, zum Theil von jungen unmündigen bartlosen Knaben. Wir ringen nach politischer Freiheit, und sind solche Despoten ja Tyrannen auf dem technischen Weltschauplatze. Ihr Herren Polytechniker, die ihr jetzt in alle Staaten-Verfassungs- und Dynastienumwälzungen so gerne die Nase hineinsteckt, hier ist ein würdiger Feind zu bekämpfen, gegen ihn vereinigt eure geistigen Kräfte, hier sichtet das Praktische vom Unpraktischen, hier hebt die Widersprüche, stellt das Licht der Erfahrung in die Finsterniß, und ihr werdet, statt daß ihr dort eures Gleichen, eure armen Mitbrüder einer Meinungsverschiedenheit wegen tödtet oder zum Krüppel macht, Leben, Freiheit und Sicherheit für diejenigen bringen, die bisher mit Gefahr ihres Lebens eure materiellen Interessen förderten, und euch im Fluge von einer Fundgrube des Wissens zur andern führen, wohin euch sonst wegen der unüberwindlichen Schwierigkeiten, große Entfernungen schnell und |85| mit wenig Kostenaufwand zu durchlaufen, nur sehnsüchtig eure Blicke zu wenden gestattet war.

Wenn ich oben anführte, daß meine spätem Erfahrungen die in meinem Hauptwerke schon aufgestellte Behauptung, daß bei Anwendung eines höhern Dampfdrucks sich eine größere Ersparung an Brennmaterial herausstelle, bestätigen und in der Ueberzeugung immer fester gemacht haben, so kann ich dieß durch meine neuesten Kessel und Maschinen, vorzugsweise aber durch erstere, die seit Herausgabe meines Hauptwerkes wieder viele wichtige und durchgreifende Verbesserungen erfahren haben, beweisen. Mein Schiffkessel gibt, wie ich früher in der oben angeführten Abhandlung schon erzählt habe, und wie wir weiter unten noch ausführlicher hören werden, mit derselben Feuerung und Rostfläche fast um ein Drittel mehr Dampf, als ich an meinen frühern Kesseln, selbst bei Nro. 2. meines Hauptwerkes gewöhnt war. Die bei den Kesseln angeordnete Stellung der Röhren über dem Feuer hat sich hier in einem Lichte gezeigt, welches meine kühnsten Erwartungen übertraf, und zwar wohl in Folge des Umstandes, daß ich die Röhren noch enger (von 2 Zoll Durchmesser) nahm und ihre Speisung mit Wasser noch vollkommener und sicherer anordnete. Die Hitze er scheint bei dieser Construction der Kessel so vollkommen absorbirt, daß schwerlich die Sache weiter zu treiben seyn dürfte, indem derselbe, wie oben schon berichtet ist, nach einer längern Erfahrung mit 1 Pfund Streikohlen 10 bis 11 Pfund Wasser verdampft und in Dämpfe von 8 bis 9 Atmosphären Druck verwandelt. Ein Kessel, ähnlich der altern Einrichtung (Nro. 2. meines Hauptwerkes), nur mit weitern Röhren, hatte bisher bei mir für einen meiner vollkommensten Kessel gegolten, derselbe konnte bei derselben Feuerberührungsfläche aber noch nicht 2/3 des von dem Schiffskessel producirten Dampfes liefern.

Aber auch selbst die altern Kessel (Nro. 2.) haben immer mehr Ruhm sich erworben. Derjenige, der die dreißigpferdekräftige Dampfmaschine in der hiesigen Walkmühle und Tuchappreturanstalt in Bewegung setzt, betreibt diese jetzt mit geringerem Torfaufwand, als früher. Versuche, die neuerdings mit dieser Maschine angestellt wurden, haben dieß erwiesen! – Die Schiffdampfmaschine von 16–18 Pferdekräften braucht 5–6 Pfund pro Pferdekraft in der Stunde wohl aus dem einfachen Grunde, weil sie nicht mit Expansion geht. Daß sie solchen Effect noch unter diesen Umständen gibt, ist der beste Beweis, daß der Kessel von vorzüglicher Wirkung sey, und also eine Bestätigung des oben Gesagten.

Ich bemerkte früher, daß die bessere Wirkung dieses Kessels wohl |86| hauptsächlich dem geringern Durchmesser seiner Röhren und der bessern Speisung derselben mit Wasser zuzuschreiben sey. Es ist dieß aus doppelten Gründen erklärlich, einmal, weil engere Röhren im Verhältnisse zu ihrer Feuerberührungsfläche weniger Wasser enthalten als weitere; zweitens, weil engere Röhren nicht so starke Wände zu haben brauchen als weitere. In meinem Hauptwerke habe ich schon darauf aufmerksam gemacht, wie sehr eine größere Metallstärke der Röhrenwände die Mittheilung der Hitze aus Wasser vermindere, und wie sehr man aus diesem Gesichtspunkte betrachtet schon Ursache habe, diese schwächer zu construiren: hier ist ein neuer Beleg dafür.

Aus Rücksichten, bequemer und billiger zu bauen, und genietete eiserne Röhren anwenden zu können, habe ich eine Zeit lang Siederöhren von 7–8 Zoll Durchmesser angewandt, und diese von 3/16 Zoll dicken Blechen zusammengenietet; die Erfahrungen, die ich an dem Kessel der obengenannten 30pferdekräftigen Maschine hier und an dem Dampfschiffkessel gesammelt habe, haben aber den Beweis gegeben, daß, wenn die Resultate jener weitern Röhren auch nicht gering geachtet zu werden verdienen, die engern und schwächern Röhren dennoch den Vorzug verdienen, weßhalb ich auch nicht anstehe, sie bei allen jetzt zu bauenden Dampfkesseln anzuwenden. Ueber die Kessel mit weitern genieteten eisernen Röhren werde ich später umständlicher sprechen.

Meine frühern Kessel von der Gattung Nr. 2 sind alle, wie mein Hauptwerk besagt, mit kupfernen Röhren ausgerüstet. Ich nehme zu den neuesten Kesseln nach dem Beispiel des Dampfschiffkessels aber gezogene eiserne 2 englische Zoll im Durchmesser haltende Locomotivröhren. Eisen ist zwar kein so guter Wärmeleiter als Kupfer, aber der geringere Durchmesser der Röhren, ihre geringere Metallstärke, und die kleinere Quantität Wasser darin scheint alles auszugleichen, auch ist bei ihnen keine galvanische Wirkung (wenn man eine für möglich halten sollte) denkbar. Zudem habe ich vor einigen Jahren erfahren, daß andere Mechaniker auch schon eiserne Röhren zu meinen Kesseln mit Glück versucht haben. Hr. Schmidt, Mechaniker in der in Breslau von der preußischen Seehandlung angelegten großen Maschinenbauanstalt, erzählte mir, als ich ihn auf der großen Industrieausstellung in Berlin kennen lernte, daß die Anstalt meine Kessel dort mit großen Glücke nachzubauen versucht, und vierzöllige eiserne und mit Schlageloth gelöthete Röhren genommen hatte, wegen der preußischen Verordnung deren Wände aber leider hätte überflüssig dick bauen müssen: dennoch hätte aber gleich der erste Kessel, der statt eines alten gewöhnlich construirten an einer schon bestehenden 10 pferdekräftigen Dampfmaschine angelegt wäre, diese |87| Maschine beinahe auf 20 Pferdekräfte gebracht, obgleich die Feuerberührungsfläche desselben nur sehr wenig größer genommen wäre, als meine Vorschrift für eine Maschine von 10 Pferdekräften bestimmt. Er erzählte mir ferner, daß in der Anstalt damals schon bereits fünf Kessel nach meinem Principe angefertigt wären, und daß ihre Leistungen allenthalben außerordentliche Zufriedenheit erregt hätten. Wollte Gott, daß viele Maschinenbauer dem Beispiele dieser Anstalt folgten. Sie würden sich bald überzeugen, wie wahr alles sey, was ich von diesen Kesseln gesagt und an ihnen gerühmt habe. Vor allen Dingen empfehle ich ihnen aber meine neuesten Kessel zum Nachbau, die nicht allein den Vortheil haben, daß sie mehr leisten als die frühern, sondern auch einfacher und leichter anzufertigen sind als jene.

Bei meinem neuen Schiffkessel habe ich in jeder Beziehung viele schätzbare Erfahrungen gesammelt. Um in einem kleinen Raume recht viele Röhren mit ihrer Heizung anbringen zu können, habe ich die Zwischenräume zwischen den Röhren, sowohl die seitlichen als die zwischen 2 Röhrenlagen übereinander befindlichen, 1/4 Zoll enger gemacht als bei einem Kessel dieser Art, der früher für dieß Schiff in Anwendung war, und der trotz eines nur 14 Fuß hohen Schornsteins, einen ganz vorzüglichen wahrhaft dröhnenden Zug hatte, aus gleichem Grunde aber auch die Roste im Mittel circa nur 15 Zoll unter den untersten Röhrenlagen angebracht. Die Folge dieser Maaßregel war, daß die Röhrenzwischenräume sich immer in sehr kurzer Zeit, oft sogar schon in einer Stunde so mit Ruß verlegten, daß aller Zug vollständig aufhörte und das Feuer kaum in Brand zu erhalten war. Mann kann denken, wie mich dieser Umstand in Verlegenheit setzte, da das Schiff immer seine regelmäßigen Fahrten zu machen hatte. Um einigermaßen Luft zu schaffen, ließ ich anfangs dann und wann eine Patrone Pulver auf den Rost werfen, die nach wieder geschlossener Thür verpuffte und durch die starke bei dieser Verpuffung stattfindende Luftentwicklung eine heftige plötzliche Luftströmung im Ofen bewirkte, wodurch ein großer Theil des Rußes durch den Schornstein entfernt wurde. Da dieses Mittel, obgleich völlig unschädlich, bei den Passagieren jedoch einige Unruhe und für die Dampfschifffahrtsgesellschaft unnöthige Kosten verursachte, so versuchte ich ein anderes. Ich ließ nämlich Wasser durch eine Oeffnung in der Rauchbüchse zwischen die Röhren hineinbrausen, wobei durch die zwischen den Röhren entstehende Dampfentwicklung eine Dampfströmung entstand, die ebenfalls einen großen Theil Ruß entfernte, so daß das Schiff doch immer seine regelmäßige Fahrten halten konnte, wenn gleich es nicht so geschwinde fuhr, als es nach völliger |88| Hebung dieses bösen Umstandes gefahren seyn würde. Alle diese Mittel waren jedoch nur Palliativ und dabei unbequem, und erregten Aufsehen und Verdacht bei den Passagieren, daß der Kessel in Unordnung sey, und mit Gefahr drohe. Es war also durchaus ein radicales Mittel nöthig das für immer Stand zu halten die Eigenschaften habe. Dieses zu finden sann ich längere Zeit vergebens nach.

Mein guter Stern verließ mich indessen auch hier nicht, wie er mich denn überhaupt nicht leicht verläßt, weil ich in dergleichen schwierigen Lagen immer meine Ruhe behalte. Gewiß wird mancher meiner Leser begierig seyn, wie ich das Uebel radical entfernte, ich sage radical, denn es wurde wirklich so gründlich gehoben, daß sich später auch nie eine Spur wieder davon gezeigt hat. Dieß Mittel war bekannt und sehr einfach, ich ließ den aus der Maschine ausstoßenden Dampf in den Schornstein blasen, indem ich das Exhaustionsrohr dahin leitete, es innerhalb des Schornsteins nach oben bog, und seine äußere Ausströmungsöffnung bis auf 3 Zoll zusammenzog. Auf diesem Wege bewirkte ich eine stete Wiederholung solcher starken Luftströmungen durch den Ofen, als ich durch die Anwendung des Pulvers und des zwischen die Röhren gebrachten Wassers bewirkt hatte, und der Ruß fand nie Ruhe sich an die Röhren abzulagern. Zugleich wurde der Zug im Ofen auf eine sehr günstige Weise befördert, indem die oft wiederholten Strömungen, obgleich nur absatzweise (100 bis 120 in der Minute) wirkend, dennoch einen ziemlich regelmäßigen Luftzug zu den Rosten bewirkten, weil wahrscheinlich die Luft, einmal in Bewegung gebracht und den Gesetzen der Trägheit gehorchend, in den Zwischenzeiten zwischen den einzelnen Stößen die Bewegung mit größerer Geschwindigkeit fortsetzte, als es bei einem natürlichen Zuge geschehen wäre.

Man wird bekennen müssen, daß dieser Fall, der mir so manche Verdrießlichkeiten und so manche schlaflose Nacht brachte, in mancher Beziehung äußerst belehrend gewesen sey. Ich für meinen Theil habe zwei sehr wichtige und auf den Bau der Hochdruckmaschinen, vorzüglich der Locomotiven sehr einflußreiche Schlüsse daraus gezogen:

1) Hat nämlich diese Erfahrung einen Beleg geliefert, daß ein starker Zug in einem Dampfkesselofen auch durch ein mehr absatzweises Einblasen von Dampf in den Schornstein bewirkt werden könne.

2) Daß man deßhalb die Dampfausströmungsöffnung am Exhaustionsrohr der Dampfmaschine nicht in dem Maaße zu verengern brauche, wie es bisher geschehen ist.

In Beziehung auf den ersten Punkt muß ich hier noch erwähnen, daß ich anfangs in Absicht auf den günstigen Erfolg des letztern Mittels |89| insoferne zweifelhaft war, als ich das in nicht ganz geringen Intervallen eintretende Ausblasen der Dämpfe in den Schornstein (das Schiff hat, wie aus meiner frühern Abhandlung über dieses Schiff bekannt ist, nur eine einzige Maschine, die zwischen 50 bis 60 Umgänge in der Minute macht) für nicht genügend hielt, einen stärkern Zug im Ofen zu bewirken, wenn ich gleich große Hoffnung hegte, daß durch die einzelnen dadurch bewirkten schnellen Luftströmungen die Ablagerung von Ruß zum größten Theil verhindert würde. Um so auffallender war es mir, als ich bei genauer Beobachtung des Feuers ein den wiederholten Luftströmungen entsprechendes zuckendes Auflodern desselben nur wenig bemerken konnte, im Gegentheil den Zug fast gleichmäßig vermehrt sah und im Ausströmen des Rauches aus dem Schornstein weit mehr Regelmäßigkeit wahrnahm, als zu vermuthen stand. Ich glaube nicht, daß meine obige Erklärung des Phänomens Widerspruch finden dürfte, und es käme nur darauf an, bei den Locomotiven deßhalb Versuche zu machen, wo der Erfolg um so gewisser erscheinen dürfte, als die Intervallen zwischen den verschiedenen Ausströmungen der Dämpfe in den Schornstein nur sehr klein sind, indem hier zwei Maschinen und mit sehr rapider Schnelligkeit wirken. Herr de Pambour will zwar bei seinem Versuchen über diesen Gegenstand manche Zweifel gegen diese meine Hoffnung erregen, deßhalb ist sie jedoch ungetrübt, und es dürfte darauf ankommen, ob die Wiederholung der Versuche unter andern Verhältnissen nicht andere Resultate geben würden.18) Sehr geneigt bleibe ich doch immer trotz jener seiner Versuche zu glauben, daß auch in dem Falle, wo der Zug bei Anwendung weiterer Ausströmungsöffnungen etwa gemindert erschiene, diesem Uebelstande dadurch reichlich werde abgeholfen werden, daß der Dampf im Cylinder bei größern Ausströmungsöffnungen weniger Gegendruck auf den Kolben fände, und so durch größern Effect den geringen Abbruch an Zug reichlich ausgleiche; wobei aber derselbe Effect mit weniger Zug, also auch mit weniger Brennmaterial erreicht würde. Hat einer meiner Leser je Versuche mit Exhaustionsröhren und Oeffnungen von verschiedener Weite bei Hochdruckmaschinen gemacht, |90| so wird er sich überzeugt haben, wie außerordentlich nachtheilig schon eine geringe Verengerung auf den Gang und die Kraft der Maschine wirke, und mir in jener Vermuthung gerne beistimmen.19) Sollte ich noch einmal eine Locomotive bauen, so werde ich die Sache soviel als möglich aufzuklären und zu einem erfreulichen Ziele zu führen suchen. Hoffentlich werde ich ja noch eine Weile leben; denn Sorge und Mühe haben mich an Körper und Geist in dem Maaße gestählt, daß aus einem schwächlichen Jünglinge ein kräftiger Mann wurde, und so wäre ja noch einige Hoffnung vorhanden, daß ich dieses höchste Ziel meiner Wünsche einmal erreiche.

Welchen Verlust an Kraft die Locomotiven aber durch die starke Verengerung ihrer Exhaustionsöffnungen erfahren müssen, liegt schon dadurch klar am Tage, daß Maschinen, deren Kesseln durch Exhaustoren ein starker Zug gegeben wird, in ihrer Wirkung nicht nachbleiben gegen solche, bei denen wie bei den Locomotiven verfahren wird, um diesen Zug künstlich zu verstärken; muß in diesem Falle die Maschine doch auch den Exhaustor in Bewegung setzen, wozu wahrlich kein ganz kleiner Kraftaufwand nöthig ist. Derselbe tritt aber dann immer in ein bedeutendes Mißverhältniß zur Kraft der Maschine, wenn diese von minderer Größe und geringerm Effecte ist. Exhaustoren, d.h. Centrifugalexhaustoren müssen nämlich eine bestimmte Ausdehnung haben, wenn sie von Wirkung seyn sollen, verschlingen also bei ihrem Betriebe einen nicht unbedeutenden Theil der Kraft der Maschine, selbst dann, wenn sie von einem kleinern Durchmesser genommen werden. In diesem Falle muß nämlich, was dem Widerstande der auszutreibenden Luft an den Flügeln abgeht, wieder durch größere Geschwindigkeit dieser Flügel ersetzt werden, es wird also an Kraftmoment zur nöthigen Ingangsetzung derselben wenig gewonnen.

Sollte Herr de Pambour durch seine Beobachtungen über die vortheilhafteste Größe der Ausströmungsöffnungen bei Locomotiven über meine Ansicht den Sieg davon tragen, so. dürfte die Sache auf folgende Weise zu erklären seyn:

Bei den Locomotivkesseln bildet die Summe sämmtlicher Siedröhrenmündungen des Kessels wegen der sie bedeutend verengenden keilförmigen Cone nur eine Oeffnung von geringem Areal, und durch diese Oeffnung wird die Luftströmung schon aus dem Grunde viel geringer als bei einer einzigen gleichgroßen Oeffnung seyn, weil sie sich in viele |91| kleine Züge vertheilen muß, in welchen die durchströmende Luft eingeengt wird, und durch Reibung an den Wänden der vielen Röhren großen Abbruch an ihrer schnellen Bewegung erleidet. Um alle diese Hindernisse für eine schnelle Luftströmung, also einen starken Zug zu besiegen, ist ein stärkeres kräftiger wirkendes Mittel nöthig, als bei meinem Kessel, wo zwar auch die zwischen den Röhren durchströmende erhitzte Luft fortwährende Brechungen in ihrem Strome erfährt, dafür aber auf ein viel bedeutenderes Areal von Durchströmungsöffnungen zwischen den Röhren trifft. Wieviel Gewicht beiderlei Gattungen von Hindernissen für sich haben, und ob wegen dieses größern Areals der Durchströmungswege zwischen den Röhren wirklich ein überwiegender Vortheil auf Seite meines Kessels obwalte, können nur directe Versuche genügend entscheiden.20)

Es stellt sich in diesem einfachen kunstlosen, wohlfeilen und kraftersparenden Mittel, den Zug im Ofen künstlich zu vermehren, ein Vortheil der Hochdruckmaschinen heraus, den ich in meinem Hauptwerke noch nicht einmal erwähnt habe, und der in manchen Beziehungen größeres Gewicht gewinnt, als manche andere Vorzüge, die ich dort angeführt habe. Die große Bequemlichkeit, unter allen Umständen bei diesen Maschinen einen starken Zug im Ofen gewinnen zu können, ohne große und hohe Schornsteine zu bauen, und ohne an Kraft der Maschine einzubüßen, ist (d.h. unter der Voraussetzung, daß ich die Exhaustionsöffnung nicht in dem Maaße verengere, daß dadurch ein merklicher Gegendruck auf den Kolben erhalten wird) von unschätzbarem Werthe, und gibt ihnen ein neues unberechenbares Uebergewicht über Condensationsmaschinen. Ich habe in dem Vorhergehenden gezeigt, wie weit man bei dieser Verengerung gehen könne, ohne Nachtheil zu erleiden, und hege keinen Zweifel, daß man darin noch günstigere Verhältnisse für die Maschine und ihre Kraft erzielen könne. In dieser |92| Rücksicht darf ich nicht unberührt lassen, daß auf dem hiesigen Dampfschiffe nach Abschmelzen des obern sich innerhalb des Schornsteins bis auf 3 Zoll verengenden Theils des zuerst versuchsweise von Weißblech construirten Ausblaserohres, die Oeffnung auf 4 Zoll erweitert wurde, ohne daß ein besonders merklicher Unterschied im Zuge des Ofens eintrat. Die Maschine behielt ihre regelmäßige Geschwindigkeit, wie ich mich selbst überzeugt habe, da der Umstand gleich auf der ersten Reise eintrat, die ich nach Anbringung dieser Vorrichtung mitmachte. Der Zug unter dem Kessel verlor selbst dadurch nicht merklich an Intensität, daß der ausblasende Dampf die gehörige Richtung in seiner Bewegung verlor, nicht mehr in der Achse des Schornsteins in diesen hinausblies.

Ich muß, da ich nun einmal bei diesem Gegenstande verweile, noch eines merkwürdigen Umstandes Erwähnung thun, der auf derselben Reise eintrat, und den ich meinen geneigten Lesern hier zur Beachtung vorlegen will. Wir waren auf der Station Malchow angekommen, und legten, wie gewöhnlich, vor der Zugbrücke an, um die Passagiere auszuschiffen. Nach beschaffter Ausschiffung pflegt dann das Schiff langsam die Brücke zu passiren, und auf der andern Seite die vorhandenen Passagiere aufzunehmen. Bei diesem Durchgange, wo die Räder nur einige Schaufelschwingungen machen, die Maschine also nur einige Dampfexhaustionen, und zwar in längern Interwallen, in den Schornstein macht, wurde das weißblecherne Exhaustionsrohr plötzlich mit einem bedeutenden Knall flach zusammengedrückt, ohne daß irgend eine Schädlichkeit von außen darauf einwirkte. – Wie ist dieser Umstand zu erklären? Ich will meine Meinung sagen. Schon in meinem Hauptwerke habe ich den sonderbaren Umstand angegeben, daß nach jeder Exhaustion einer Hochdruckmaschine mit sehr hohem Drucke ein Bestreben der äußern Luft eintritt, in den Cylinder zu dringen in Folge einer geringen Leere, die durch die stattgehabte Exhaustion auf die von mir dort erklärte Weise statt hat. Sollte dieser Fall nicht die nämliche Ursache haben? Die Spannung der Dämpfe im Kessel war durch das Anhalten des Schiffs gerade gestiegen, und nun wurden von diesem starken Dampfe nur einzelne Stöße der Maschine gegeben. Bei schnellem Gange der Maschine wird das Exhaustionsrohr nie in dem Maaße von Dampf leer, daß ein so starkes Vacuum, als zum Zusammendrücken des Rohres durch die äußere Luft nöthig ist, entstehen kann; nach diesen einzelnen Stöße hatte der Dampf aber Zeit, nach den Gesetzen der Trägheit in dem Maaße aus dem Exhaustionsrohre auszutreten, daß eine das Zusammendrücken des Rohres bedingende gehörig kräftige Verdünnung |93| entstehen konnte. Man kann sich denken, daß dieser Fall eine unangenehme Zögerung von circa einer halben Stunde in der Abfahrt herbeiführte; zu welchen Betrachtungen gab er aber nicht dem denkenden Physiker Veranlassung, und welchen Gewinn zieht vielleicht die Zukunft daraus? Gerade dieß war aber auch Ursache, weßhalb bei mir Freude erregend wirkte, was die andern Passagieren verdroß.

Da wir dem Rohr vorläufig nur einigermaßen seine vorige Rundung wieder geben konnten, so wurde es bei der endlichen Weiterfahrt ein neuer Gegenstand einer sorgfältigen Beobachtung von meiner Seite. Es fand sich nämlich, daß es nun einem athmenden Thiere glich, indem es sich bei der Exhaustion plötzlich ausdehnte, während es gleich darauf sich zusammenzog, und dieß, wie mir schien, wieder durch ein jedesmal nach der Ausströmung entstehendes geringes Vacuum in demselben so lange fortdauerte, bis wir es in Waren (auf der Mittagsstation) in dem Grade schnell ausbessern (mit Ringen verstärken) ließen, daß es noch bis zur Vollendung des bei mir in meiner Fabrik in Arbeit stehenden stärkern Rohres aushielt.

Hat Hr. de Pambour Recht, daß eine Verengerung der Exhaustionsrohröffnung in dem Schornsteine der Locomotiven keinen Nachtheil auf den Gang und die Kraft der Maschine übe, so gäbe der eben erzählte Fall, der wiederum eine Bestätigung jenes in meinem Hauptwerke erzählten merkwürdigen Phänomens ist, einigermaßen einen Schlüssel dazu. Durch die Verengerung der Oeffnung wird nämlich die Geschwindigkeit des ausströmenden Dampfstrahls vermehrt und deßhalb die darnach entstehende Verdünnung um so greller hervortreten. Ich habe vorhin bei dem Vortrage jenes merkwürdigen Falles besonders hervorgehoben, daß vor der erfolgten Zusammendrückung des Rohres der Dampf eine höhere Spannung im Kessel angenommen habe. Ich urgirte dieß besonders, weil sich daraus eine größere Geschwindigkeit der nun erfolgenden Ausströmung der Dämpfe aus der Exhaustionsöffnung im Schornstein ergibt, und so die Entstehung eines so bedeutenden Vacuums, als zur Zusammendrückung eines weißblechernen Rohres von 5 Zoll Durchmesser nöthig war, besser erklärt. Ob gerade das in längern Intervallen stattfindende Ausströmen der Dämpfe in dem hier angeführten Falle, nicht wesentlich war, insofern als dadurch zur Bildung eines geringen Vacuums Zeit gewonnen ward, und bei so schnell aufeinander folgenden Exhaustionen wie bei den Locomotiven, eine andere der Behauptung des Hrn. de Pambour nicht günstige Wendung nehme, überlasse ich der Beurtheilung meiner Leser.

|94|

Ich hoffe, daß man mir die hier eingestreuten Abschweifungen von dem eigentlichen gerade vorliegenden Gegenstande freundlich nachsehen werde. Möge das hohe Interesse, was ihr Gegenstand erregen dürfte, mein Fürsprecher seyn. Gewiß ist es, daß nicht genug gethan werden könne, um den zuletzt vorliegenden Punkt immer mehr aufzuklären und Anhaltspunkten in der Erfahrung für seine richtige Erklärung und Würdigung nachzuspüren. Ich kann deßhalb auch nicht genug denjenigen meiner Leser, die Hochdruckmaschinen bauen oder unter Aufsicht haben, anempfehlen, meine Beobachtungen über einen Gegenstand zu unterstützen, der mir schon früher so manches Räthsel aufgegeben hatte. Unter diesen Räthseln will ich das nur hier noch schließlich anführen, daß oft das Fett aus den von mir angewendeten Fettbüchsen für die Lubrificirung des Cylinders, deren Einrichtung mit einem nach dem innern Raume des Cylinders hin sich öffnenden Ventile ich in meinem Hauptwerke schon beschrieben habe, nach und nach verschwand, ohne daß es auf eine andere Weise aus demselben herausgekommen seyn konnte, da keine Spur von etwaigem Ueberfließen desselben über den Rand der Büchse sich zeigte, die Wirkung der Maschine aber deutlich beurkundete, daß es in den Cylinder eingedrungen sey. Wie war es in diesen hineingekommen? – Doch nicht anders als durch das Fettventil, und wie konnte sich dieses öffnen, wenn der Druck im Cylinder nicht oft unter den der äußern Atmosphäre sank? – Diese Erscheinung zeigte sich vorzüglich da am häufigsten, wo das Fettventil nur durch eine sehr schwache Feder angedrückt erhalten wurde.21)

(Die Fortsetzung folgt im nächsten Heft.)

|83|

Kaum kann ich mir es denken, daß in manchen Ländern Hochdruckmaschinen überhaupt noch verboten seyn sollten. Gehört habe ich indessen immer noch davon. Die Eisenbahnangelegenheit wird hoffentlich diesem Scandal ein Ende machen.

|89|

Man vergleiche hier das in meinem Hauptwerke S. 388 in der Note Gesagte. Hrn. de Pambour's Versuche findet man bemerkt in Comptes rendus de Academ. d. scienc. I. Semestr. Nr. 11. und im polytechn. Journal B. LXXIX S. 2: für meine Ansicht sprechen die später auf der Hull-Selby-Eisenbahn zum Versuch gestellten im Jahre 1840 patentirten Locomotiven von Gray (s. Civil engineers und architect's Journal, Dec. 1840, p. 427 und polytechn. Journ. Bd. LXXIX S. 337).

|90|

Man vergleiche hier das in meinem Hauptwerke S. 8. in der 2ten Note Gesagte.

|91|

Ich bin völlig überzeugt, daß bei Anwendung meiner neuesten Kessel auf Locomotiven ein künstlicher Zug in einer weit geringern Ausdehnung nöthig werde, als bei den jetzt gebräuchlichen Kesseln, ja daß er sogar ganz wegfallen könne und so eine Heizung meiner Kessel auf Locomotiven mit Torf und Holz und Steinkohlen möglich sey und von gutem Erfolg seyn könne. Der Gewinn hiebei würde nicht allein in Absicht auf Ersparung an Kraft der Maschine wichtig werden, sondern auch in Beziehung auf eine mögliche Anwendung anderer gewöhnlicherer Brennmaterialien als Kohks Beachtung verdienen. Holz wendet man zwar schon auf manchen Bahnen mit Glück an, auf der Braunschweig-Harzburger (polytechn. Journ. Bd. CXI S. 267) und auf der München-Augsburger Bahn (polytechn. Journ. Bd. C S. 486) selbst schon Torf. Versuche mit letzterem haben aber, selbst wenn man den Torf mit Steinkohlen vermischte, noch immer nicht ganz günstige Resultate gegeben; dieselben wurden von Herrn Klein angestellt.

|94|

Wir beobachten diese merkwürdige Erscheinung an der in meiner Werkstätte arbeitenden Hochdruckmaschine jetzt sehr häufig, und bei genauem Aufmerken hört man auch bei jeder Exhaustion der Dämpfe aus dem obern Cylinderraum ein kurzes zischendes Einströmen von Luft durch das Fettventil in den Cylinder.

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