Titel: Bourdon's Metallmanometer, welche ohne Anwendung von Quecksilber.
Autor: Bourdon, E.
Fundstelle: 1851, Band 121, Nr. XVIII. (S. 81–85)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj121/ar121018

XVIII. Beschreibung von Metallmanometern, welche ohne Anwendung von Quecksilber den Dampfdruck in den Kesseln anzeigen; von E. Bourdon.

Aus dem Bulletin de la Société d'Encouragement, April 1851, S. 197.

Mit Abbildungen auf Tab. II.

Seitdem die Dampfmaschinen allgemeiner angewandt werden, beschäftigt man sich viel mit den Mitteln, den Umständen vorzubeugen, welche Explosionen veranlassen, sey es wegen Wassermangels im Kessel oder wegen zu hohen Dampfdruckes. Man erfand zu diesem Zwecke mehrere schätzbare Instrumente, wie das Sicherheitsventil, die Schwimmer, welche den Wasserstand im Kessel angeben, und endlich die Manometer, welche die Dampfspannung anzeigen sollen. Solche Manometer existiren bereits von den verschiedensten Constructionen; bei allen wird jedoch Quecksilber angewandt, welches in einer verticalen Röhre in die Höhe steigt.

Hr. Bourdon (Ingenieur-mécanicien, Faubourg du temple no. 71 in Paris) wandte ein anderes System an. Beim Probiren von gerollten Bleiröhren machte er die Bemerkung, daß die Ringe einen größeren Durchmesser bekamen und die Enden sich mehr oder weniger bewegten, je nachdem der Druck in den Röhren größer oder kleiner wurde. Diese Beobachtung brachte ihn auf die Idee, eine Metallröhre welche größeren Widerstand leistet und elastischer ist, anzuwenden um den Druck der in derselben befindlichen Dämpfe bestimmen zu können.

Auf diesem Princip beruhen seine Metallmanometer. Fig. 1. zeigt das Innere eines Manometers für den Kessel einer stationären |82| Maschine, und Fig. 2 einen verticalen Querschnitt dieses Instruments, welches aus einer an dem einen Ende b offenen Röhre a (von Messing) besteht, die durch die Röhre c, welche mit einem Hahn d versehen ist, mit dem Kessel zusammenhängt. Die Röhre a ist mit ihrem offenen Ende an einem kleinen Träger f befestigt, der sich an der tiefsten Stelle des Gehäuses e befindet. Von da aus macht die Röhre ungefähr anderthalb Windungen, und trägt an ihrem geschlossenen Ende g einen Zeiger h, welcher, indem er sich nach rechts oder links bewegt, auf einem eingetheilten Zifferblatte i die verschiedenen Grade des Dampfdrucks im Kessel anzeigt.

Da nämlich das eine Röhrenende befestigt, das andere hingegen ganz frei ist, so kann sie sich, wenn ein Druck in ihr stattfindet, aufrollen, wobei der Zeiger sich mit bewegen muß. Das gußeiserne Gehäuse e ist auf der einen Seite durch eine Blechscheibe k geschlossen und vorne durch ein rundes Glas l, durch welches hindurch man die Zeigerbewegung beobachten und die Theilung des Zifferblattes sehen kann.

Hr. Bourdon construirte auch noch Manometer für Kessel von Dampfschiffen. Da dieselben sich in der Regel an einem dunkeln Orte befinden, so wurde die Anordnung getroffen, daß sie leicht beleuchtet werden können, und daß die Theilung stets sichtbar ist. Bei diesen Manometern ist ferner darauf Rücksicht genommen, daß die Bewegungen des Schiffes keinen Einfluß auf die Stellung des Zeigers und folglich auf die Angaben des Dampfdruckes haben können.

Fig. 3 stellt das Innere eines solchen Manometers dar, von welchem Fig. 4 ein verticaler Durchschnitt ist. Sein Aeußeres ist von dem zuerst beschriebenen Instrument verschieden. Die Metallröhre a ist, statt an ihrem einen Ende, an ihrer Mitte durch den kleinen Träger f mit dem Gehäuse e verbunden. Dieser ist durchbohrt, um die Röhr c aufzunehmen, welche mit einem Hahn d versehen und mit dem Dampfkessel in Verbindung ist. Die beiden Röhrenenden m und m′ sind ganz geschlossen, und wirken auf den Zeiger n durch zwei kurze Gelenke o, o. Auf diese Weise wird der Zeiger, welcher sich um eine sehr dünne Achse p dreht, deren Zapfen in einem metallenen Bügel q liegen, beständig im Gleichgewicht erhalten, welche Stellung er auch in Folge von größerem oder kleinerem Dampfdrucke annehmen mag. Das Gleichgewicht ist in dem Maaße hergestellt, daß ungeachtet größerer oder kleinerer Schwankungen des Schiffes, der Zeiger keine Bewegung macht, so lange der Dampfdruck in der Röhre gleich bleibt.

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Hinter dem Zifferblatte i brachte der Erfinder eine kleine Lampe r an, und über derselben eine als Kamin dienende Röhre s. Da das Zifferblatt aus mattem Glase besteht, so kann man auch während der Nacht die Theilstriche auf dem Zifferblatte sehr deutlich sehen, und folglich den von dem Zeiger angedeuteten Dampfdruck erkennen.

Der Erfinder liefert auch Manometer mit ganz rundem Gehäuse, wie ein solcher in Fig. 5 und 6 in zwei Durchschnitten abgebildet ist. Die Theilung an demselben konnte sehr weit und deutlich gemacht werden, da die Zeigerbewegung vergrößert wurde. Zu diesem Zwecke trägt die Zeigerachse t, welche genau in der Mitte des Gehäuses e steht, ein kleines gezahntes Getriebe u, welches mit dem gezahnten Sector v im Eingriffe ist, der sich um den ziemlich entfernt liegenden Punkt x dreht. Zwei kleine Gelenke oder Stangen z, z verbinden die zwei Arme des Sectors mit den Enden y, y′ der Röhre a. Auch bei diesem Manometer ist die Mitte der Röhre bei f an dem unteren Theile des Gehäuses e befestigt, und steht mit dem Kessel durch die mit einem Hahn versehene Röhre c in Verbindung. Tritt der Dampf in die Röhre, so entfernen sich in Folge der Dampfspannung die beiden Enden y und y′ von einander, und stellen den Sector v schief, wie dieß Fig. 5 zeigt. Da der Radius dieses Sectors 5 bis 6 Mal so groß ist, als derjenige des Getriebes u, so sind auch die Winkelbewegungen des letzteren und des auf die Getriebachse aufgesteckten Zeigers um ebenso viele Male größer. Hieraus geht hervor, daß die Zeigerbewegungen sehr merkbar sind, und daß man deßhalb noch sehr geringe Unterschiede in der Dampfspannung ablesen kann.

Für Ingenieure, welche die Dampfapparate beaufsichtigen müssen, sollen die Manometer kleine Dimensionen haben, leicht zu transportiren seyn, und ohne Mühe auf den Dampfröhren von Kesseln zu befestigen seyn, welche schon mit einem andern Manometer versehen sind, um sich von dem guten Zustande und den richtigen Angaben desselben überzeugen zu können.

Der in den Figuren 7 und 8 abgebildete Normalmanometer entspricht diesen Bedingungen. Er kann mit großer Leichtigkeit überall angebracht werden, wo man es für nöthig hält, und besteht aus einem cylindrischen Gehäuse e von Messing, welches aus einem Stücke mit der Tubulirung c gegossen ist, die selbst einen vorspringenden Rand a′ hat, der auf die Manometerröhre des Kessels aufgeschraubt wird. Die Metallröhre a, welche mit ihrem einen Ende b′ oben im Gehäuse an der Tubulirung befestigt ist, ist am anderen Ende g geschlossen, und |84| steht hier durch die kurze Zugstange c′ mit dem Schwanz des Zeigers d′ in Verbindung, dessen Achse in dem kleinen Messingbügel f ruht.

Der Manometer mit schraubenförmig gewundener Röhre (Messingröhre) ist in Fig. 9 und 10 im verticalen Durchschnitte und Grundriß abgebildet. Er besteht aus einer breitgedrückten verticalen Röhre g′, die schraubenförmig verdreht oder gewunden ist. Ihr unterer Theil h′ ist cylindrisch, und steht durch den Hahn i′ mit der Röhre j′ in Verbindung, welche an den Kessel angeschraubt ist. Oben endigt die gewundene Röhre mit einer sehr dünnen Achse k′ oder einem Zäpfchen, auf welches der Zeiger l′ aufgesteckt ist, und welches sich mitten im eingetheilten Zifferblatte m′ befindet; die Röhre ist in einer Art Säule n verborgen, welche unten bei o′ einen großen hohlen Fuß bekommt, damit sie leicht auf irgend eine ebene Fläche aufgeschraubt werden kann. Oben trägt diese Säule ein Gehäuse p′ in welchem sich das Zifferblatt und die Zeiger befinden. Es ist leicht einzusehen, daß, wenn man der Röhre eine große Höhe gibt, man die Anzahl der Windungen vermehren kann, wodurch auch die Zeigerbewegung bei einer gewissen Größe des Dampfdruckes größer wird. Fügt man noch zwei Zeiger q′, q′ hinzu, von denen der eine nur nach der einen, und der andere nur nach der andern Richtung von dem auf der Röhre befindlichen Zeiger bewegt werden kann, so hat man ein Maximum- und Minimum-Manometer, welches die größten und kleinsten Dampfspannungen angibt, die innerhalb einer gewissen Zeit stattgefunden haben. Durch ein Glas ist das Gehäuse oben geschlossen und der Inhalt desselben geschützt.

Hr. Bourdon brachte an seinen Manometern noch eine Vorrichtung an, die den Zweck hat sie gegen Veränderungen oder gar gegen das Verderben in Folge des Einfrierens zu schützen, wenn sie nämlich einer strengen Kälte ausgesetzt bleiben sollten. — Um diesem Uebelstande abzuhelfen, brachte der Erfinder zwischen dem Instrumente und dem Hahn d, welcher die Verbindung mit dem Kessel herstellt, eine linsenförmige Büchse von Messing oder Gußeisen an, welche in Fig. 11 abgebildet ist und aus zwei Schalen r′, r′ besteht, die durch Schrauben mit einander verbunden sind, und eine biegsame Membrane s′ von geschwefeltem Kautschuk zwischen sich einschließen. Man füllt nun die ganze Manometerröhre und die mit derselben zusammenhängende Linsenhalfte mit schwachem Weingeist oder einer anderen Flüssigkeit welche bei einer Kälte von — 12 bis 16° R. nicht gefriert.

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Der Hahn d, welcher neben der Linse angebracht ist, hat nicht bloß eine einfache Durchbohrung in der Richtung der Röhre c, sondern er ist auch noch an der Seite mit einer Oeffnung versehen, so daß durch t′ nach Belieben eine Verbindung mit der äußeren Luft hergestellt werden, und das Wasser aus der einen Linsenhälfte abgelassen werden kann. Auf diese Weise kann das Wasser, welches sich durch Condensation in der Linse und der Zuleitungsröhre bildet, sich nicht mit dem Weingeist in dem Manometer vermengen, da beide durch die Kautschukscheibe getrennt sind.

Der Preis des in Fig. 1 und 2 abgebildeten Manometers ist 50 Franken; das Normalmanometer Fig. 7 und 8 kostet 60 Franken.

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