Titel: Alliott's Apparat zur Regulirung der Dampfkessel.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1849, Band 111, Nr. LXVI. (S. 324–327)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj111/ar111066

LXVI. Alliott's patentirter Apparat zur Regulirung des Betriebes der Dampfkessel.

Aus dem Mechanics' Magazine, 1848, Nr. 1313.

Mit einer Abbildung auf Tab. VI.

Vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß sie in einem und demselben Apparate ein Dampfsicherheitsventil, ein Vacuumventil und ein Ventil umfaßt, das als ein Sicherheitsventil wirkt, wenn das Wasser im Dampfkessel unter sein normales Niveau herabsinkt.

Fig. 15 stellt den Apparat im Verticaldurchschnitte dar. A ist die Dampfausströmungsröhre, welche mittelst einer Flansche a², a² an die obere Seite des Dampfkessels H befestigt ist; B ein nach innen sich öffnendes Ventil, dessen Sitz a¹, a¹ der Mündung der Röhre A befestigt ist. Die Spindel b¹ dieses Ventils geht aufwärts durch eine in der Röhre A angebrachte Oeffnung a⁴, und endigt sich ein wenig über derselben in eine kreisrunde Platte b². Rings um die Spindel in dem Raume zwischen der oberen Seite der Röhre A und der Platte b² ist eine Feder b⁴ gewunden. D ist eine ausdehnbare Röhre aus vulcanisirtem Kautschuk und Metallringen. Ich stelle diese Röhre her, indem ich eine Kautschukröhre mit gleichweit von einander abstehenden Ringen von verzinntem Kupfer umgebe, über die Ringe eine zweite Kautschukröhre |325| ziehe, diese an die innere Röhre befestige und endlich das Ganze dem bekannten Vulcanisirungsproceß unterwerfe. Diese Ringe haben den Zweck die Röhre gegen den inneren Druck zu verstärken, ohne daß sie ihre Ausdehnung der Länge nach verhindern. E ist eine kreisrunde Platte, an welche die Röhre D mit ihrem unteren Ende, und Y eine Platte, an welche sie mit ihrem oberen Ende befestigt ist. Die untere Platte E ruht mittelst eines hervorspringenden Randes e³ auf einer entsprechenden Hervorragung b³, die sich an der Platte b² der Ventilspindel befindet. Die obere Platte Y wird durch vier mit der Dampfröhre A fest verbundene Bolzen Y¹ getragen. Die Röhre D ist an die Platten E und Y mit Hülfe convexer Ringe d¹, d¹ befestigt, welche in concave Sitze y², e² passen. Jeder dieser Ringe besteht aus zwei mittelst Flanschen vereinigten Theilen. Die obere Platte Y steht fest, die untere Platte E dagegen kann sich auf die zu beschreibende Weise frei bewegen. Um den Parallelismus der Platte E während ihrer Bewegung zu sichern, ist sie mit einer Leitstange e¹ versehen, welche durch eine an der oberen Platte Y befestigte Führung y³ läuft. Eine Röhre e⁴ ist lose auf die obere Seite des concaven Sitzes e² der Platte E und innerhalb der Röhre D gelegt, jedoch so, daß sie nicht im geringsten die Bewegungen der letztern hemmt. Diese Röhre hat den Zweck die Röhre D gegen etwaigen äußern Druck zu stützen.

F ist ein Handhebel, um das Ventil B nöthigenfalls öffnen zu können. G sind mehrere kupferne Röhren, welche durch eine Oeffnung in der Mitte der Röhre Y mit der Röhre D communiciren und bis zu einer bestimmten Höhe im Dampfkessel hinabreichen. Wenn nun das Wasser unter dieses Niveau sinkt, so tritt das Sicherheitsventil B in Wirksamkeit. Die erste Röhre g¹, welche einen großen Durchmesser besitzt, faßt genug kaltes Wasser, um das Eindringen von warmem Wasser oder Dampf in die Röhre D zu verhüten. Auch die Röhre g² besitzt eine größere Weite, um vermöge der dargebotenen Oberfläche die Dampfbildung zu verhindern. g³ ist ein Hahn, um alle Luft abzuziehen, welche in die Röhren gelangen sollte, während der Kessel in Ruhe ist. Durch einen andern Hahn g⁴ kann die Röhre D mit Wasser gefüllt werden.

Durch Berechnung des inneren Durchmessers der Röhre D, sowie Berücksichtigung ihres Gewichtes und der zu ihrer Expandirung erforderlichen Kraft, kann das Resultat jedes gegebenen Druckes mit großer Genauigkeit vorausbestimmt werden. Der leichteste Weg jedoch, um die Weite zu bestimmen, welche die Röhre D in Betracht des Sicherheitsventils |326| B haben muß, besteht darin, daß man diese Röhre irgend einem bestimmten Drucke unterwirft und dann aus dem Effecte die dem Ventile B zu gebenden geeigneten Dimensionen berechnet.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise dieses Apparates wollen wir annehmen, der Dampfkessel H solle mit etwas weniger als 8 Pfund Druck per Quadratzoll arbeiten, und der Apparat solle, wenn der Dampfdruck sich über 8 Pfund per Quadratzoll steigert, so wirken, daß der Dampf entweichen und somit den Druck auf seinen Normalstand zurückbringen kann.

Es sey ferner angenommen, das vereinigte Gewicht des Ventils B und der Röhre D nebst dem der Wassersäule entsprechenden Gewicht betrage 32 Pfund und die zur Aequilibrirung von B und D erforderliche Kraft der Feder b⁴ betrage gleichfalls 32 Pfund. Wir können alsdann offenbar das Gewicht des Apparates außer Rechnung lassen. Nehmen wir nun an, das Ventil B habe 10 und die an die ausdehnbare Röhre D befestigte Platte E habe 16 Quadratzoll wirksamer Oberfläche, das untere Ende g⁵ der Röhren befinde sich ferner unter dem Niveau des Wassers im Dampfkessel, so wird bei hinreichendem Dampfdruck im Kessel das Wasser die lange Röhre g⁵ hinaufgedrückt. Sobald nun der Dampf einen Druck von 8 Pfunden erlangt, so wird gegen das Ventil ein Druck von 80 Pfund gerichtet seyn, während zugleich der Dampfdruck auf die ausdehnbare Röhre D nur 5 Pfund beträgt; 3 Pfund Druck werden nämlich verwendet zum Tragen der in den Röhren G befindlichen Wassersäule vom Niveau im Dampfkessel bis zum höchsten Punkt der Röhre, deren Höhe zu 6 Fuß angenommen ist. Es folgt hieraus, daß der Dampfdruck gegen den ausdehnbaren Apparat 80 Pfund liefert, um das Ventil B aufzustoßen, und somit ein vollkommenes Gleichgewicht herzustellen. Sollte daher der Druck im Dampfkessel zunehmen, so wird er das Oeffnen des Ventils B nach innen veranlassen und dadurch den Druck wieder auf seinen Normalstand reduciren.

Es ist einleuchtend, daß dieser Apparat so construirt werden kann, daß er dem Dampf gestattet unter jedem gegebenen Drucke zu entweichen, wenn man nur dem Ventil B, dem expandirenden Apparate D und der Feder b⁴ die geeigneten Verhältnisse gibt.

Die Art und Weise, wie dieser Apparat als Sicherheitsventil wirkt, wenn das Niveau des Wassers im Kessel unter die Röhre g⁵ herabsinkt, ist folgende. Angenommen, Kessel und Ventile haben die nämlichen Dimensionen wie bei obiger Annahme, so wird das Ventil |327| mit 80 Pfund Druck gegen seinen Sitz gepreßt. Sinkt nun das Wasser in dem Dampfkessel unter die Röhre g⁵, so sinkt das in dieser Röhre befindliche Wasser in den Kessel zurück und wird durch Dampf ersetzt, worauf man in dem ausdehnbaren Apparat 8 anstatt 5 Pfd. Druck erhält; dieses gibt 128 Pfd. Druck für die Oeffnung des Ventils gegen einen Druck von 80 Pfunden, womit es gegen seinen Sitz gepreßt wird; eine Differenz, die mehr als hinreicht, um alle Gefahr zu beseitigen.

Es läßt sich auf dem Wege der Rechnung nachweisen, daß bei jedem niedrigeren Dampfdruck, als dem angenommenen, ein ähnlicher Erfolg hervorgebracht wird, wenn das Niveau des Wassers im Kessel unter die untere Mündung der Röhre g⁵ sinkt, so daß ein Dampfdruck im Kessel so lange unmöglich ist, bis sich Wasser genug in demselben befindet, um diesen Druck vollkommen sicher zu machen. Sollte ein luftleerer oder luftverdünnter Raum in dem Dampfkessel entstehen, so beseitigt ihn das Ventil B. Denn da die obere Platte b² des Ventils B¹ nur gegen die Platte E des Apparates D drückt, so wird jeder äußere Druck, welcher hinreicht die Feder b⁴ zu überwältigen, das Ventil B öffnen und somit einem Unfalle vorbeugen.

Anstatt nach innen kann man das Ventil B auch nach außen sich öffnen lassen, indem man die Wirkungsweise der expandirenden Röhre D umkehrt und die Anordnung der verschiedenen Theile demgemäß abändert; in diesem Falle wirkt das Ventil jedoch nicht als Vacuumventil.

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