Titel: Alban's Mittheilungen aus meinem Leben und Wirken als Maschinenbauer.
Autor: Alban, Ernst
Fundstelle: 1853, Band 127, Nr. I. (S. 1–24)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj127/ar127001

I. Mittheilungen aus meinem Leben und Wirken als Maschinenbauer; von Dr. Ernst Alban in Plau.

Mit Abbildungen auf Tab. I.

L. Einiges über meine Wasserförderungs-Dampfmaschinen von höherm Drucke.

Ich habe seit einer Reihe von Jahren verschiedene Maschinen dieser Art gebaut und in Betrieb gesetzt, die von denen des ältern Regime's bedeutend abweichen, und zu mancherlei Zwecken hier in Mecklenburg dienen, namentlich zum Entwässern großer Torfmoore und zur Bewässerung von Wiesen, und man kann nicht in Abrede nehmen, daß alle von guter und zufriedenstellender Wirkung sind. Unter diesen sind nur zwei, und zwar die beiden ersten, nach alter Mode, d.h. mit einem Balancier ausgerüstet, alle anderen tragen den Stempel höherer Einfachheit und Compendiösität an sich. Die beiden Balanciermaschinen sind von mir mehr oder weniger schon öffentlich beschrieben, und zwar die erste in diesem Journale Bd. XL S. 1, die zweite in meinem bekannten Werke über Hochdruckmaschinen, S. 527, und abgebildet auf Tab. V, Fig. 6, wenngleich letztere nur in einer unvollkommenen, aber doch dem Mechaniker gewiß verständlichen Skizze. Beide unterscheiden sich insofern auf eine interessante Weise von einander, als die erste ein Exemplar darstellt, welches, nur als ein Versuch geltend, mit den geringsten und unvollkommensten Mitteln und einem minimo von Kosten dennoch einen guten Zweck erreicht, die zweite aber in einem eleganten Kleide mit allen Zeichen des Luxus auftritt, um auf der andern Seite darzuthun, was von mir bei wirklicher Bestellung eines solchen Werkes zu erwarten sey. Erstere trug das Gepräge einer einfachen und wohlfeilen Hülfe in der Noth, letztere das einer Empfehlung beim Antritt meiner Laufbahn als Maschinenbauer. Ich werde beider Maschinen hier |2| nicht weiter gedenken, da man ihre Beschreibung an den angeführten Orten nachlesen kann. Die hier folgenden Maschinen sind von derjenigen einfachern Einrichtung, von der ich in meinem Werke über Hochdruckdampfmaschinen, S. 531 und Tab. V, Fig. 7, auch schon einige Andeutungen gab, und von denen ich einfach- und doppeltwirkende näher beschreiben und abbilden werde. Ich thue dieß um so lieber, theils als sie nach meiner Ueberzeugung für den Maschinenbauer von Fach von manchem Interesse seyn dürften, indem in denselben mein Hauptprincip bei Dampfmaschinen, die Kraft des Dampfs möglichst direct auf die Wasserförderungsapparate wirken zu lassen, in seiner, wie ich glaube, möglichst höchsten Ausdehnung ausgeführt ist, theils als bei ihrer Construction alle jene Schwierigkeiten, die der regelrechten, bequemen und, was die Hauptsache ist, kunstgerechten Ausführung dieses Princips im Wege standen, auf eine eigenthümliche Weise beseitigt werden, und so zugleich die Einfachheit des Werkes auf einen möglichst hohen Grad gebracht seyn dürfte, ja auf eine Höhe, die bisher noch wenig erreicht erscheint, obgleich Wasserförderungsmaschinen die ersten Dampfmaschinen waren, welche gebaut wurden, und schon lange an Bergwerken und Wasserkünsten bestanden, bevor die Dampfmaschinen mit Kreisbewegung von Watt zuerst ausgeführt wurden, und der Anwendung der Dämpfe so ein größeres Feld in den Künsten und Gewerben eröffneten. Ich hoffe, daß diese meine Maschinen wiederum einen Beweis liefern werden, wie man bei tieferm Eingehen in eine Sache und bei regem Eifer und Beharrlichkeit in Verfolgung eines Zieles, fast unübersteiglich scheinende Hindernisse auf eine einfache Weise beseitigen könne, wenn man nur den festen Willen hat den alten Schlendrian zu verlassen, und einen neuen für untrüglich besser erkannten Weg zu betreten und mit aller geistigen Kraft zu verfolgen. Die zu beschreibenden Maschinen dürften die Ueberzeugung befestigen, daß der menschliche Geist höher reiche als alle Berge, welche dem treuen und emsigen Forscher sich entgegen stellen, daß man daher nie kleinmüthig verzagen, und die Hände in den Schooß legen soll, wenn es die Erreichung eines Zweckes von allgemeinem und hohem Interesse gilt.

Wenn man die Wasserförderungsmaschine des alten Regime's, selbst die hochgepriesenen Cornwalliser Maschinen neuerer Zeit betrachtet, so muß man sich wirklich wundern, wie bunt sich der Mensch oft die allereinfachsten Sachen macht. Welche colossalen Verhältnisse in allen Theilen dieser Maschinen, welche Masse von unnöthigen und überflüssigen Einrichtungen und Apparaten, welcher Luxus und Ueberfluß in allen Theilen, welche Umwege, wo man mit wenig Schritten zum Ziele gelangen kann! – War auch in der ersten Zeit nach Erfindung der Dampfmaschinen diese Umständlichkeit |3| in der Ausführung zu entschuldigen – denn der Mensch kommt gewöhnlich nur durch ein buntes Labyrinth zum Einfachen, Wahren – so kann dieß doch nicht von der spätern Zeit gelten, wo man mit allen Mitteln zur Ausführung der Dampfmaschinen immer vertrauter wurde. Aber gerade diese spätere Zeit hat hierin immer Betrübenderes geleistet; denn jeder Unbefangene muß sich doch sogleich gestehen, daß die ersten Wasserhebungsmaschinen viel einfacher und compendiöser als die der Neuzeit waren. Man stelle nur die alten Newcoman'schen mit den neuesten Cornwalliser Maschinen zusammen, und man wird die Wahrheit dieser meiner Behauptung sogleich erkennen. Die englischen Erfinder haben, wie die Besitzer großer Schlösser und Parks in England, immer das Alte stehen lassen, und daran das Neue wieder angesetzt, und jeder Bauherr nach seiner Ansicht, seinen Vorurtheilen und seinem Geschmacke. So sind denn auch, wie an diesen, an ihren Dampfmaschinen so viele überflüssige, geschmacklose und widersinnige Anhängsel entstanden, daß der ganze Zweck des Baues endlich ganz verfehlt erscheint, weil man nicht radical bei der Verbesserung verfuhr, immer dem Alten herkömmlichen zu viel Gewicht einräumte. Sie haben immer an den Zweigen des Baumes geschnitzelt und gestutzt, und an die Wurzel sind sie nicht gekommen. Die alte Basis besteht immer fort ohne gründliche Heilung, und anstatt wahre einfache Gediegenheit, sieht man immer mehr geistlose Ueberfüllung und ein Ringen nach künstlichen und colossalen Verhältnissen und bunterer Ausstattung, um den Laien zu bestechen und der leidigen Prahlsucht dieser Laien in England zu genügen.1)

Ich habe in England unter den vielen Wasserförderungsmaschinen, die ich sah, nur eine einzige bemerkt, welche direct wirkte. Sie war eine derjenigen Maschinen, die London mit Wasser versorgen, stand unten an der Themse, und gehörte der New River-Compagnie. Außer dieser waren alle mit großen Balanciers, Parallelogrammen und wie diese überflüssigen Organe alle heißen, versehen. Schon früher habe ich mich einmal in diesem Journale über diese bunten Maschinen ausgesprochen.2) Die eine |4| derselben, ebenfalls in London, war sogar mit Balancier, Bläuelstange und Schwungrad versehen, also eine Maschine mit Kreisbewegung, und von ihrem Balancier aus wurde eine doppeltwirkende Druckpumpe in Bewegung gesetzt. Wenn man mit den englischen Maschinenbauern über solche Mißbräuche sprach, so gestanden sie sie wohl theilweise ein, hatten aber immer Entschuldigungsgründe, wenngleich zumeist sehr unhaltbare, nichtssagende, dafür; niemand dachte aber daran, sie durch die Anwendung besserer Principien zu entfernen oder zu vermeiden, ja sie behaupteten vielmehr, daß selbige durchaus unvertilgbar wären, und lächelten mitleidig, wenn man ihnen dieß nicht glauben wollte, sondern eine bessere, einfachere, jenen Ballast von unnützen und zum Theil schädlichen Einrichtungen und Anordnungen entfernende Bauart für möglich hielt. Ihnen sprechen und handeln wieder die meisten deutschen Techniker nach. Diese werden daher auch höchst wahrscheinlich gegen diejenigen Mittel, die ich gegen diese Mißbräuche empfehle, und bereits mit Glück anwende, gleich den Engländern, Zweifel erregen, vorzüglich die Abschreiber unter diesen3), sie hie und da als hinter dem grünen Tische geboren bezeichnen, aber dieß soll mich doch nicht abhalten, sie den unbefangenern meiner Collegen zur Prüfung und Nachahmung vorzulegen. Einer oder der andere wird sich doch finden, der sie beachtet und weiter darauf baut, zumal wenn er sich zu überzeugen die Luft hat, daß sie wirklich praktisch anwendbar sind, und bereits von anerkannt gutem Erfolge waren.

Ich will zuerst einige derjenigen Entschuldigungsgründe, welche die englischen Maschinenbauer für die alte Bauart ihrer Wasserförderungsmaschinen vorführen, hier aufzählen, und ihre Unhaltbarkeit näher ins Auge zu fassen suchen, dann aber die Mittel und Wege angeben, durch welche ich sie zu besiegen suchte und auch wirklich besiegte, und die praktische Brauchbarkeit dieser theils wissenschaftlich darlegen, theils aus meiner Praxis Fälle angeben, an denen sie von gutem Erfolge waren, sich also vollkommen bewährten.

  • 1) Der erste dieser Entschuldigungsgründe ist der, daß man behauptet, ein Balancier sey in allen Fällen nöthig, um die in den einseitig |5| wirkenden Wasserförderungsmaschinen (und solche sieht man fast nur in England, auf dem Continent und noch weiter), niedergehende wirksame Bewegung des Kolbens im Dampfcylinder, in eine für die Pumpen nöthige aufgehende zu verwandeln. Man sieht hier, daß die Herren Britten von ihren alten Balanciers nun einmal nicht abkommen können; sie sind so kurzsichtig, nicht zu sehen, daß die aufsteigende Bewegung der Pumpenstangen und Kolben sich auf eine bei weitem einfachere und weniger umständliche, mehr directe Weise bewirken lasse, und weil sie dieß nicht sehen und sich klar machen können, so führen sie ein Heer von Schwierigkeiten herauf, dem sie bei der von mir gewählten Construction ganz aus dem Wege gingen. Zu diesen rechne ich hauptsächlich folgende:
    • a) den Umstand, daß sie nun den durch die beiden Enden des Balancier beschriebenen Bogen am Befestigungspunkte des Kolbens und der Pumpenstangen für beide unschädlich machen müssen, und daher die Ketten der frühern und die noch schlechtern Parallelogramme der neuern Maschinen anwenden mußten, welche letztere noch den Nachtheil haben, daß sie einen Theil der Kraft durch Zerlegung zerstören;
    • b) daß sie durch die schweren Balanciers ein großes Trägheitsmoment in die Bewegung bringen, welches hier mehr schädlich als nützlich ist, indem eine zweckmäßige Begränzung der Hube dabei oft sehr behindert wird, und nachtheilige Erschütterungen dadurch in den Maschinenlocalen hervorgerufen werden;
    • c) daß sie, da Kraft und Last an diesen Balanciers zugleich hangen, eine außerordentliche Reibung und Abnutzung an den Drehzapfen im Mittel derselben zu verhüten oder doch so viel als möglich unschädlich zu machen haben, die bei großen Maschinen oft eine solch Erhitzung erzeugt, daß eigene Kühlvorrichtungen daran haben angebracht werden müssen;
    • d) daß sie endlich für sehr starke Gerüste oder Pfeiler haben sorgen müssen zur Auflage und Unterstützung der Lager dieser Zapfen, die an Gruben und nahe an tiefen Schachten oft große Schwierigkeiten haben, nicht selten eigenthümliche sehr kolossale und kostspielige Vorkehrungen und Bauten nöthig machen.
  • 2) Ein wichtigerer Grund für die fortwährende Beibehaltung der alten Construction der Wasserförderungs-Dampfmaschinen als der eben genannte ist durch die Steuerung derselben gegeben. Da hier eine Schwungradwelle, Kurbel, Schwungrad und Excentricum fehlen, so |6| entsteht für den rechtzeitigen Wechsel des Zu- und Abflusses der Dämpfe im Cylinder bei diesen Maschinen eine Schwierigkeit, die allerdings große Berücksichtigung verdient, aber durch die künstlichen und complicirten Maßregeln der Engländer auch nur unvollkommen gehoben erscheint. Da hier nämlich jener Wechsel im Zu- und Abflusse der Dämpfe durch die gradlinige Bewegung des Dampfkolbens selbst hervorgerufen werden soll, so muß er immer vor Beendigung jedes Hubes der Maschine vollendet seyn. Dadurch werden die Dampfcanäle für die Zu- und Abführung der Dämpfe im Cylinder aber immer zu früh geöffnet und geschlossen, und es entsteht im Organismus der Maschine ein Widerstreben, diesen Hub auf seine äußerste Gränze ankommen zu lassen; namentlich wird die Dampfzuströmung eher frei als die Gesetze vorschreiben, und der Dampfkolben seinen Rückweg beginnen soll, und es entsteht so leicht ein Stillstand, ja sogar ein Antrieb der Dämpfe auf den Kolben rückwärts in einem Augenblicke, wo er seinen Lauf noch nicht beendigt hat. Freilich hilft hier die Masse der sich in Bewegung befindenden Maschinentheile, und selbst die der Wassersäule in den Wasserpumpen einigermaßen aus, aber nicht immer und zu allen Zeiten in dem Maaße, daß der Dampfkolben bei verschiedenen Graden der Dampfspannung und sich gleichbleibendem Widerstande der Nutzlast nicht bald zu früh auf seinem Standpunkte vor Erreichung seines Zieles stehen bleiben, bald über dieses Ziel Hinausgetrieben werden sollte, für welchen letzteren Fall dann Buffer4) am Balancier oder an irgend einem durch ihn in Bewegung gesetzten Theil angebracht werden müssen, die am Ende des Hubes auf irgend einen mechanischen Widerstand an der Maschine oder am Gebäude derselben stoßen, und so eine gewaltsame Begränzung des Hubes hervorbringen müssen, deren Aufstoßen zu großen und schädlichen |7| Erschütterungen der Maschine oder des Gebäudes führen kann, und deren Operation daher von dem Maschinenwärter wohl beaufsichtigt und regulirt werden muß. Dieser Uebelstand bei der Steuerung wasserfördernder Dampfmaschinen wird aber bei Anwendung von Dampfschiebern (slides) allerdings noch greller hervortreten, da diese eine Bewegung der Steuerungsorgane innerhalb weiterer Gränzen fordert, als man dieß von gewöhnlichen Ventilen sagen kann. Letztere öffnen und schließen schon durch eine geringe Hebung und Senkung die Canäle vollkommen, und nehmen daher nur einen sehr kurzen Moment der Bewegung des Dampfkolbens dabei in Anspruch, und dieser kann daher dem Umkehrungspunkte des Kolbens näher gerückt werden. Aus diesem Grunde stellen auch die englischen Maschinenbauer, wenngleich zu voreilig, allgemein den Grundsatz auf, daß für Wasserförderungs-Dampfmaschinen die gewöhnlichen Schiebventile (slides) durchaus unanwendbar seyen; auch behauptet man in England, daß alle Versuche mit denselben durchweg gescheitert wären. Man mag hierin den Schlüssel suchen, warum man sich dort immer mehr auf Seite der Ventile gehalten und ganz vergessen hat, daß an den ersten Newcoman'schen Maschinen Organe für diesen Zweck allgemein und mit Erfolg angewandt worden waren, die hinsichtlich ihrer Wirkungsweise den Schiebern vollkommen gleich gestellt werden müssen, und alle Schattenseiten derselben haben. Mit der Einführung der Ventile beschwor man aber wieder ein solches Heer von Schwierigkeiten herauf, und um diese zu beseitigen, wurden so viele complicirte Gegenmittel nöthig, daß die Steuerungen der Wasserförderungs-Dampfmaschinen zu den buntesten und verwickeltsten Organen aller Dampfmaschinen älterer und neuerer Zeit wurden, und dieß um so mehr, als bei Anwendung von irgend höherem Drucke der Dämpfe, z.B. bei den Cornwalliser Maschinen, der Lüftung der Ventile ein so hoher Dampfdruck sich entgegenstemmte, daß man genöthigt war auf Mittel zu sinnen, diesen Druck theils durch einen eigenthümlichen Bau der Ventile5) selbst, theils durch äußere an dem Lüftungsapparate angebrachte Gegengewichte möglichst zu paralisiren. Endlich stellte sich aber auch noch bei der Anwendung der Ventile heraus, daß beim zu plötzlichen Oeffnen der Zuströmungscanäle für die Dämpfe |8| zum Cylinder, die Umkehr des Kolbens zu rapid effectuirt wurde, und die Wirkung der Dämpfe darauf so heftig eintrat, daß dadurch ein starkes Schlagen der Klappen in den Pumpen und eine außerordentliche Erschütterung sowohl in diesen als in dem ganzen Werke hervorgerufen wurde, und man zu der Anwendung von den bekannten Cataracten genöthigt war, die den Zufluß der Dämpfe zum Cylinder so lange verzögern, bis jene Klappen in den Pumpen sich erst durch ihre eigene Schwere, also sanfter, geschlossen haben. Derjenige Mechaniker, der je Wasserförderungs-Dampfmaschinen errichtet hat, wird mich hier vollkommen verstehen, und darum das geringe Verdienst, was ich mir etwa um diese Maschine erwarb, desto besser zu würdigen wissen, wenn ich ihm die meinigen vorgeführt habe. Er wird dann begreifen, daß die Engländer sich viele unnütze Mühe gemacht haben, ohne doch ihren Zweck gehörig zu erreichen, ja daß sie bei ihren Bestrebungen zum Theil erst Schwierigkeiten hervorgerufen haben, die gar nicht existirten, daß ferner an all diesem Unglücke ihr alter Schlendrian die Hauptschuld trage, indem er sie zurückhielt, von den bestehenden unvollkommenen durch die Zeit und eine längere Praxis als geheiligt geglaubten Einrichtungen ganz abzugehen, daß sie bei dem Bemühen endlich, die dabei unnöthig heraufbeschworenen Schwierigkeiten möglichst unschädlich zu machen, in immer neue Irrthümer verfielen, und immer neue Berge von Hindernissen vor sich aufthürmten, wobei es dennoch nicht an Bewunderern für sie fehlte, die dem endlichen Sieger über Schwierigkeiten zujauchzten, wenn er gleich auch den gerechten Vorwurf verdient, diesen nicht auf eine kluge und wissenschaftliche Weise aus dem Wege gegangen zu seyn6), sondern sie vielmehr offenbar verschuldet zu haben.

Ich wende bei meinen Wasserförderungsmaschinen immer Schieber an, die zu ihrer Bewegung nur einen sehr einfachen Apparat fordern, und namentlich bei kleinern Maschinen, ohne besondere Hülfsmittel, vollkommen den Zweck eines regelrechten Wechsels des Zu- und Abflusses der Dämpfe |9| im Cylinder bewirken, und das, wie die Erfahrung an mehreren meiner Maschinen lehrt, selbst bei fehlendem durch einen Balancier gegebenen Trägheitsmomente und bei ausgedehnterer Anwendung des Expansionsprincips. Bei größern und doppeltwirkenden Maschinen wende ich aber eine Hülfssteuerung an, die den Schiebern eine Bewegung in den nöthigen weitern Gränzen mit höchster Sicherheit und Zuverlässigkeit mittheilt, und einen sanften Zu- und Abströmungsproceß der Dämpfe für den Cylinder vermittelt, um alle Stöße möglichst zu verhindern. Dadurch, daß dabei die Arbeit der Hülfssteuerung regulirt werden kann, ist es möglich diesen Zweck um so vollkommener zu erreichen, indem es dadurch dem Maschinenmeister ganz in die Hand gegeben wird, die Geschwindigkeit in der Bewegung der Schieber genau der Stärke des wirkenden Dampfes anzupassen. Ich werde auf diesen Gegenstand erst tiefer bei Beschreibung meiner Maschine eingehen, und hoffe dann meinem Leser verständlicher zu werden.

Diese Beschreibung will ich jetzt mit der einer einfachwirkenden Maschine von kleinerer Gattung beginnen, wie ich sie hier in neuerer Zeit in Mecklenburg zur Entwässerung von Torfmooren und zur Rieselung von Wiesen gebaut habe. Den Kessel werde ich dabei unbeachtet lassen, da er von verschiedener Form genommen werden kann, und immer seinen Zweck erfüllt, wenn er nur gehörig Dampf mit möglichster Ersparung an Brennmaterial liefert. Ich habe zu einer kleinern dieser Maschinen einen cylindrischen Kessel von kleinerm Durchmesser mit durchgehendem Feuerrohr geliefert, der gute Dienste thut; jetzt nehme ich meine neuesten Röhrenkessel dazu, und lasse daher die jetzigen Maschinen mit höherm Dampfdruck arbeiten, als ich bei Anwendung der größern cylindrischen Kessel wagte. Diese Kessel haben sich auch hier wieder in einem Grade bewährt, der nichts zu wünschen übrig läßt.

Man steht auf Tab. I, Fig. 1 und 2, eine solche Maschine, und zwar in Fig. 1 dieselbe in der äußern Seitenansicht und in Fig. 2 in perpendiculärem Durchschnitte mit ihrer Wasserpumpe abgebildet. In beiden Figuren bezeichnen gleiche Buchstaben und Zahlen gleiche Gegenstände.

Die eigentlichen gangbaren Theile der Maschine stehen auf einem Säulengestelle A von möglichst gefälliger Form, und sie ist, wie jetzt alle meine Wasserförderungsmaschinen, eine direct wirkende, d.h. die Kolbenstange a des Dampfcylinders B ist zugleich Pumpenstange. Sie bedarf, weil beide Achsen der Cylinder, die des Dampfcylinders B und des gußeisernen Pumpencylinders C, in einer und derselben senkrechten Linie liegen, keinerlei Führung, vielmehr wird diese durch beide Kolben selbst und die Stopfbüchse der Kolbenstange des Dampfcylinders ersetzt. Das Säulengestell A besteht aus einer gußeisernen obern b, Fig. 3, und untern |10| Platte c Fig. 4, zwischen denen die vier gußeisernen Säulen d, d, d, d in derjenigen Weise befestigt sind7), daß starke Bolzen durch sie und die beiden Platten gehen, deren Muttern e, e auf der obern Platte stark angezogen werden. Der Dampfcylinder B steht auf der obern Platte b und die Pumpe C ist an die untere angebolzt, und hängt unterhalb derselben frei in den Brunnen unterhalb der Maschine hinab.

Der Dampfcylinder ist oben und unten, bei f und g, durch einen Deckel verschlossen, in deren unterm g sich eine Stopfbüchse h für den dampfdichten Durchgang der Kolbenstange a befindet. Auf dem obern ist eine Schmierbüchse i mit hohlem Hahn k von gewöhnlicher Einrichtung angebracht. Der Raum l unter dem Kolben communicirt mit der Schieberbüchse m und der obere n mit dem Exhaustionsrohre o. Der Zweck dieser letztern Einrichtung dürfte bald verständlich werden.

Der Kolben im Dampfcylinder hat Metallliederung, nach meinem neuesten im polytechn. Journal Bd. CXVIII S. 1 beschriebenen Principe eingerichtet.

Die Schieberbüchse D ist von ziemlich gewöhnlicher Einrichtung, und in Fig. 7 besonders und zwar in der hintern Ansicht und im perpendiculären Längsdurchschnitte dargestellt. Sie wird aus der Zeichnung so ziemlich deutlich. p ist die in den Dampfcylinder führende Oeffnung in der Grundfläche derselben, q die in das Exhaustionsrohr ausmündende. Diese geht in zwei der Oeffnung p seitlich liegende und durch r und s punktirt bezeichnete Canäle über, die nach oben auf der obern Fläche des Schieberbüchsenkörpers t sich ausmünden, und die Dämpfe hier in das über t geschrobene Exhaustionsrohr u führen. Dieses Exhaustionsrohr u steht in dem weitern Rohre v einige Zoll vor, so daß die sich in diesem Rohre verdichtenden Dämpfe nicht in u gelangen, und den Dampfausströmungen entgegentreten können. Sie werden aus dem Raume w zwischen u und v durch ein kleines absteigendes Röhrchen in den Brunnen oder in die Pumpe |11| geführt. Dieses Rohr muß aber in solcher Tiefe unter dem Wasserspiegel in beiden tauchen, daß ein hydraulischer Schluß gebildet und die Dämpfe dadurch am Herausdringen aus denselben verhindert werden.

Die Dämpfe gelangen durch das vom Kessel ausgehende und mit einer Regulirvorrichtung versehene Dampfrohr x in die Schieberbüchse.

Die Einrichtung des Schiebers und seines nach unten führenden Bewegungsstieles, sowie seiner Stopfbüchse sind aus der frühern Beschreibung und Abbildung, sowie aus der hier vorliegenden Zeichnung so bekannt, daß ich kein Wort weiter darüber verlieren will.

Die Einrichtung ist nun so, daß, wenn der Dampf durch das Rohr x in die Schieberbüchse und durch das in der Zeichnung geöffnete Rohr y in dem untern Raum des Cylinders unter den Kolben tritt, er letztern aufwärts bewegt, und so vermittelst der Kolbenstange a, die zugleich Pumpenstange ist, einen Hub in der Pumpe vollführt. Wird Expansion angewandt, so wird der Dampfzufluß auf eine gewisse Länge des Hubes dadurch vom Cylinder abgeschnitten, daß der volle Theil z des Schiebers vor die Oeffnung p, d.h. in die in Fig. 5 bezeichnete Stellung tritt. In dieser Stellung bleibt die Abflußöffnung für die Dämpfe in das Exhaustionsrohr, wie nothwendig, noch immer geschlossen.

Ist der Kolben an das oberste Ende seines Laufes gekommen, so tritt der Schieber der Schieberbüchse in die Stellung Fig. 6, in welcher beide Oeffnungen der Grundplatte der letztern durch den halbrunden Ausschnitt des Schiebers in Verbindung treten, und die unter dem Kolben befindlichen Dämpfe in das Exhaustionsrohr geführt werden. Der Kolben im Dampfcylinder kann nun ungehindert seinen Rückweg antreten, wozu er durch sein und der an ihm hängenden Organe, der Kolbenstange und des Pumpenkolbens, Gewicht bestimmt wird. Der Kolben der Pumpe bereitet sich so zu einem neuen Hube vor, der dadurch effectuirt wird, daß bei Annäherung des Dampfkolbens aus einen untersten Standpunkt, die Steuerung der Maschine den Dampfschieber in die in Fig. 2 bezeichnete Stellung zurückführt, und so den Dampf wieder in den Raum l unterhalb des Dampfkolbens einläßt, worauf dieser von neuem einströmende Dampf den Kolben und alles an ihm hängende Geschlepp wieder in die Höhe treibt, und so einen neuen Hub in den Pumpen bewirkt.

Man sieht hier, daß ein Balancier ein durchaus unnützer Theil ist, um einen Hub in der Pumpe auf die angegebene Weise zu bewirken; denn wo steht es geschrieben, daß bei einer so einfach wirkenden Wasserförderungsmaschine der Dampfkolben nur bei seiner Abwärtsbewegung wirksam seyn könne, und deßhalb ein Balancier vorhanden seyn müsse, |12| um diese Bewegung in die entgegengesetzte für die Pumpe oder die Pumpen nöthige zu transformiren? Ist diese Behauptung nicht wieder ein redender Beweis für den Schlendrian der gepriesenen Nation, die ihn an den frühern Newcomen'schen Maschinen, bei denen freilich andere gewichtigere Gründe für diese Anordnung obwalteten, so gewohnt geworden war. Muß nun eine solche Construction noch auf unsere aufgeklärten Zeiten, wo man sonst gerne alles Bestehende umstößt, übergehen? ist sie unabänderbar? – Ließ doch Watt bei seinen doppeltwirkenden Maschinen später den Aufgang des Kolbens wirksam auftreten und gebrauchte dazu alle Mittel, die ich anwende; wie kam man denn dazu, sie bei den einfachen Wasserförderungsmaschinen, wobei sie vorzugsweise vorgeschrieben sind, um deren Einrichtung einfacher und solider zu stempeln, nicht anzuwenden? Unbegreiflich. Da sieht man aber, daß man das, was man mit Händen greifen kann, oft am weitesten sucht, und es übersieht.

Aus dem Vorhergehenden wird dem Leser klar geworden seyn, daß das Spiel des Dampfschiebers bei dieser Maschine in Absicht auf Auf- und Abbewegung des Kolbens ein verschiedenes sey. Bei der erstern geschieht die Bewegung nämlich in zwei abgesonderten Momenten, in welchen der Schieber jedesmal die Hälfte seines Weges zurücklegt. Der erste Moment der Bewegung führt ihn mit seinem gefüllten Theil z über die Oeffnung p, um diese zu decken, und den Dampf vom Cylinder abzuschneiden, so daß dieser nun expansiv wirken muß; in dem zweiten Momente wird er aber soviel weiter gerückt, daß beide Oeffnungen p und q in der Grundplatte der Schieberbüchse durch die halbkreisförmige Aushöhlung des Schiebers miteinander verbunden werden, und so die Dämpfe vom Cylinder in das Exhaustionsrohr gelangen. Die letzte Bewegung findet statt am Ende des Kolbenhubes nach oben, die erste kann in Absicht auf ihren Eintritt beliebig verändert werden, so daß man den Dampf von der Hälfte des Kolbenhubes im Dampfcylinder an bis zu 7/8 desselben beliebig auf jeder Stelle abschließen, im Cylinder ihn also mehr oder weniger expandiren kann.

Um diese Bewegungen des Schiebers hervorzubringen, dient bei vorliegender Maschine eine sehr einfache Vorrichtung, die nicht den zehnten Theil jener Apparate enthält, welche man an den englischen Wasserhebungsmaschinen bemerkt. Sie geht vorzugsweise von einer Art zweiarmiger Hebel Fig. 2, 1 aus, der zur Bewegung der Speisepumpe dient und doppelt ist. Derselbe wird bei 2 durch zwei Zapfen 3 an der auf die Kolbenstange geschobenen und durch eine Stellschraube oder noch besser durch einen Keil 4 befestigten Walze 5 mit seitlichen Zapfen in Auf- und |13| Niederbewegung gesetzt, indem die Zapfen auf jeder Seite in Schlitzen 6, von denen jeder Theil des Hebels einen hat, arbeiten. Die Schlitze in den Hebeln sind gerade so lang, daß an jedem Ende des Hubes der Kolbenstange die Zapfen ihre äußerste Gränze berühren. Durch diese Einrichtung wird verhütet, daß die Kolbenstange mit beiden Kolben sich während ihrer Arbeit drehen kann.

Der Doppelhebel ist auf der Welle 7 befestigt, welche ihm als Hypomochlion dient. Sie dreht sich in zwei an den hintern Säulen befestigten Lagern 8. Beide Arme des Doppelhebels sind bei 9 und 10 durch Riegel verbunden, von denen der vordere 9 den Dampfschieber kurz vor jedem Ende des Auf- und Niederganges des Dampfkolbens rückt, wenn er in diesen Augenblicken gegen die Gränzen des Schlitzes der Verbindungsstange 11 mit dem Schieber stößt. Der hintere Riegel 10 des Doppelhebels ist beweglich durch die Druckstange 12 mit der Speisepumpe 13 verbunden. Bei 14 ist noch ein Riegel vorhanden, der eine stählerne gehärtete Rolle enthält. Er ist in den Schlitzen 15 des Doppelhebels verstellbar, und hat die Bestimmung, beim Aufgang des Dampfkolbens die erste Hälfte der Dampfschieberbewegung zu bewirken, indem er mit seiner Rolle gegen den krummen Hebelarm 16 stößt und diesen nach hinten drückt. Je nachdem dieser Riegel in den Schlitzen des Doppelhebels höher oder niedriger gestellt wird, schließt er den Dampf früher oder später vom Dampfcylinder ab, bewirkt also eine größere oder mindere Expansion der Dämpfe in demselben. Die Ränder des Schlitzes 15 sind aus dem Umdrehungsmittelpunkte des Doppelhebels beschriebene Bogen, damit die Rolle in allen Stellungen gleich weit von diesem Punkte entfernt stehe, was in Absicht auf ihren Zweck, wie weiterhin deutlich werden wird, von Wichtigkeit ist.

Die Bewegung des Dampfschiebers durch den Doppelhebel geschieht, wie schon oben bemerkt wurde, dadurch, daß der Riegel 9 in dem Schlitze 17 der mit dem Schieberstiele beweglich verbundenen Stange 11 bald gegen die obere bald gegen die untere Gränze desselben anstößt, und die Stange und durch sie den Schieberstiel mit dem Schieber innerhalb der gesetzlichen Bahn auf- und niederschiebt; der Schlitz 17 muß deßhalb um die Länge des Schieberzuges kürzer als der bei den Huben der Maschine von dem Riegel bei der Bewegung des Doppelhebels beschriebene Bogen seyn.

Diese Vorrichtung bewegt indessen nur den Schieber in den Momenten der Annäherung der Kolbenstange an ihren höchsten und niedrigsten Stand, und hat auf die Expansion keinen Einfluß. Um diese zu bewirken, ist nach dem früher Gesagten beim Aufgange des Dampfkolbens ein zweimaliges Rücken des Schiebers nothwendig, und um dieses zu bewirken, |14| dient die Vorrichtung 18, die in einem Winkelhebel besteht, der sich bei 19 in einer starken Stütze dreht, an seinem horizontalen Arme bei 20 aber vermittelst eines Gelenkes mit dem Schieberstiele 21 verbunden ist, welches Gelenk den letztern zugleich mit der geschlitzten Stange 11 beweglich vereinigt. Das Ende dieses Armes ist verlängert, und trägt einen Handgriff 22, um die Steuerung auch mit der Hand, z.B. beim Angehenlassen der Maschine, in Thätigkeit setzen zu können. Der andere absteigende Arm 16 des Winkelhebels aber ist so gebogen, daß er bei 23 eine schiefe Fläche bildet, an welche die Rolle bei ihrem Aufgange streift und den Hebel soweit nach hinten drückt, als nöthig ist um den ganzen Winkelhebel so viel um seine Axe zu drehen, daß der erste Moment des Schieberzuges in der berechneten Zeit und Länge richtig effectuirt werde. Steigt nun die Rolle mit dem Hebel noch höher, so wird sie in die Ausbiegung 24 des absteigenden Hebelarms 16 wirkungslos eintreten, und denselben und mit ihm den Schieber nicht weiter rücken.

Der zweite Moment des Schieberzuges, also die letzte Hälfte seiner Bewegung, wird nun wieder durch die geschlitzte Verbindungsstange 11 vollendet, in deren Schlitz der Riegel 9 gegen den obern Rand desselben stößt. Beim Sinken des Dampfkolbens geht dann die Rolle 14 an dem Winkelhebelarm 23, der bei der letzten Bewegung noch mehr dem Bereich ihrer Wirkung ausgewichen ist, spurlos vorüber, bis gegen sein Ende hin die Stange 11 wiederum die umgekehrte Bewegung des Schiebers, und zwar in Einem Zuge bewirkt, indem der Riegel 9 die äußerste untere Gränze des Schlitzes 17 der Stange vorher berührt, und dadurch dieselbe nach unten, und soviel zurückgedrängt hat, als sie beim Anfange der Bewegung des Dampfkolbens, wenn gleichin zwei Momenten, aufwärts stieg. Durch die punctirten Linien 25 und 26, und 27 und 28, habe ich die verschiedenen Stellungen der beiden Hebelarme 16 und 22 näher bezeichnet, die sie in Absicht auf die in zwei Momenten stattfindende Bewegung des Schiebers einnehmen.

Es hat sich an allen kleinern Maschinen, die ich nach diesem Grundsatze baute, das Trägheitsmoment der in Bewegung gesetzten Maschinentheile und des Wassers in den Pumpen hinreichend bewiesen8), um den Schieber |15| durch die beschriebene Vorrichtung in den gesetzlichen Momenten und in der vorgeschriebenen nochwendigen Kraft und Ausdehnung in Bewegung zu setzen, und man wird zugeben müssen, daß in meinen Maschinen viel weniger Trägheitsmoment liege als in denen mit großen und schweren Balanciers. Ein solches Resultat ist aber durch besondere Maßregeln herbeigeführt worden, die darauf hinarbeiten, dem Schieber seine Function in gesetzlicher Vollkommenheit bei möglichster Kürze seines Zuges möglich zu machen. Da das Zu- und Abströmen der Dämpfe im Cylinder nämlich nicht so beschleunigt zu seyn braucht als bei den Maschinen mit Kreisbewegung, es im Gegentheil hier zweckmäßiger erscheint die Bewegung der Kolben sanft beginnen zu lassen, die Kolbengeschwindigkeit auch nur eine mäßige (bei dieser Maschine 120 Fuß in der Minute) zu seyn braucht, so sind keine großen Zu- und Abströmungsöffnungen für die Dämpfe9) nöthig, und diese sind von mir möglichst in die Breite gezogen, wodurch der Weg, den der Schieber zu durchlaufen hat, sehr verkürzt wird. Eine kurze Bewegung wird aber viel eher durch das Trägheitsmoment der Maschine vollführt werden, als eine lang ausgedehnte, indem dazu weniger Zeit gehört, und dadurch die Einwirkungsperiode der Kolbenstange auf den Schieber von dem jedesmaligen Wechsel ihrer Bewegung sehr abgekürzt wird, was bei diesen Maschinen wesentlich erscheint. Bei solchen Maßregeln habe ich auch die Expansion der Dämpfe mehr ermöglicht, ja ich habe sogar erfahren müssen, daß bei voller Cylinderfüllung der Kolben am Ende seines Laufs häufig diesen noch zu überschreiten strebt, wenn der Druck der Dämpfe den gewöhnlich angewandten etwas übersteigt, ja daß er sogar öfters aufschlug, was in allen Fällen doch möglichst |16| vermieden und durch größere Abstellung der Dampfzulaßklappe bewirkt werden muß.

Bei sehr großen Maschinen, wo der Druck der Dämpfe auf die Schieber von sehr hohem Belange wird, indem er eine sehr große Reibung zwischen diesen und der Grundfläche der Schieberbüchse erzeugt, und die Bewegung der Schieber in dem Maaße erschwert wird, daß das Trägheitsmoment der Maschine und der zu hebenden Wassersäule nicht vollständig hinreicht, um diese Bewegung in den nothwendigen Gränzen zuverlässig und sicher zu bewirken, da konnte man auch die Schieber nach derjenigen Weise, wie ich sie in diesem Journale Bd. CXXII S. 1 verschieden angedeutet habe, decken, oder meine später zu beschreibende hydraulische Vorsteuerung anwenden.10)

Ich bin völlig überzeugt, daß bei so genommenen Maßregeln auch bei großen Maschinen Schiebersteuerungen sehr gut anwendbar seyn würden. Ich bedaure nur, daß ich bisher nicht Gelegenheit gehabt habe, eine solche |17| auszuführen. Meine Maschinen dieser Gattung sind alle kleinere, von 2 bis 4 Pferdekräften. Indessen steht dennoch sehr in Frage, ob von diesen kleinern Maschinen nicht ein vollgültiger Schluß auf das Gelingen einer solchen Steuerung an größern Maschinen gezogen und der Erfolg garantirt werden könne. Ich würde wenigstens unbedenklich den Bau einer solchen nach diesen Principien unternehmen, indem ich eines günstigen Erfolges völlig gewiß bin.

Was faseln daher die englischen Maschinenbauer immer von der Unmöglichkeit der Ausführung eines solchen Vorhabens? Hätte ich Gewicht auf ihre Behauptung gelegt, so würde ich nicht gleich beim Bau meiner ersten Maschine dagegen gehandelt haben. Ich war aber völlig von dem Gelingen überzeugt, und gieng darum mit gutem Muthe und freudiger Hoffnung darauf ein, ohne mich an den alten Schlendrian zu kehren, und das um so mehr, als ich bei näherm Nachdenken über den Gegenstand gleich die Hindernisse des Erfolges aufgefunden zu haben überzeugt war, und ihnen beim Bau durch obige Anordnungen aus dem Wege gieng. Man sieht hier wieder, an welchen Kleinigkeiten oft wichtige Unternehmungen scheitern, und wie sehr man Ursache habe bei dem anfänglichen Nichtgelingen guten Muth zu behalten, daß man die Hindernisse finden und heben werde. Vor allem baue man aber bei seinen Unternehmungen nicht zu viel auf das Urtheil Anderer bei ihren Beobachtungen und Versuchen. Sehr viele sehen dabei mit sehenden Augen nicht, deuten die Erscheinungen falsch und ziehen übereilte unlogische Schlüsse, verlieren zu leicht den Eifer, den Muth, die Hoffnung und die Ausdauer, strecken das Gewehr vor der Zeit – eine Eigenschaft kleiner Geister.

Die Pumpen, die bei dieser Sorte meiner Maschinen angewendet werden, sind gewöhnliche Saugpumpen, und haben größere Durchmesser, da zur Entwässerung von Torfmooren und Rieselung von Wiesen das Wasser selten hoch gehoben zu werden braucht. Von allen meinen Maschinen dieser Art hebt die Hohenfelder bei Dobberan am höchsten, nämlich 22 Fuß. Alle übrigen heben nicht über 12 Fuß.

Ich baue jetzt zu meinen Maschinen immer gußeiserne Pumpen11) mit ausgebohrtem Cylinder, und versehe sie mit Kolben, die zur Dichtung |18| ihres Ganges einen gewöhnlichen ledernen Stulpring erhalten. Wo die Durchmesser sehr groß sind, ordne ich wohl statt Eines Kolben- und Bodenventils 6 bis 8 Klappen an, die in Form eines Sterns um die Kolbenstange des Kolbens in der in Fig. 4 bezeichneten Weise herumliegen. Es wird durch diese Anordnung das heftige Schlagen und Hämmern großer Klappen und die dadurch entstehende Erschütterung sehr vermieden, auch schließen sich kleinere Klappen schneller als größere, und lassen daher weniger Wasser zurücktreten. Die Klappen sind alle mit Leder versehen, was ihren Schluß dichter macht, und den gewöhnlichen durch sie verursachten Lärm bedeutend mäßigt. Aus den Fig. 2 und 4 wird ihr Bau sowie die ganze Construction des Kolbens und des Bodenventils völlig deutlich. Von diesen Figuren enthält Fig. 4 eine Ansicht des Kolbens von oben. Eine Hälfte, und zwar die linke, zeigt die Klappen im geschlossenen Zustande, die rechte die Oeffnungen im Kolbenkörper, die durch die Klappen geschlossen werden, und man sieht hier ihre Form und Größe sehr deutlich. Damit die Klappen nicht zu weit aufschlagen können, ist eine Art Ring 32 an der Kolbenstange durch eine Stellschraube befestigt, gegen die sie nach gesetzlicher Oeffnung stoßen, und so in ihrem weitern Aufschlagen gehemmt werden. Beim Bodenventil ist zu diesem Zwecke eine Art Schale auf den gußeisernen Körper desselben niedergeschroben.

Die Pumpe hat bei 33 ihre Ausgußöffnung, die an der äußern Fläche derselben soweit vortretend angegossen ist, daß man eine hölzerne Ablaufrinne durch Schrauben bequem daran befestigen kann. Damit kein Wasser aus der obern Oeffnung der Pumpe übersprudle, ist dieser Rand noch mit einer 8 Zoll hohen Umkleidung 34 von Eisenblech versehen. Die Kolbenstange 35 des Pumpenkolbens ist für sich nur kurz, und steckt, wie die der Dampfmaschine, in einem Muff 36, der als Verbindungsstück beider dient, und in welchen jede durch einen Keil befestigt ist. Es ist diese Einrichtung getroffen, um eine leichte und bequeme Herausnahme des Pumpenkolbens in Fällen der Noth zu ermöglichen. Dem Saugrohr 37 der Pumpe gebe ich immer mehr als den halben Durchmesser derselben. Es ist auch von Eisen und erweitert sich am untern Ende trompetenartig.

Bei kleinern Maschinen dieser Art ist gewöhnlich ein Gewicht auf dem Kolben nöthig, um nach jedem Hube seine Rückkehr zu beschleunigen; bei größern nicht, indem hier das Gewicht beider Kolben, der Kolbenstange und ihres Muffs hinreicht den Rückgang gehörig zu bewirken. Ich habe da, wo ein Gewicht nothwendig erscheint, dieses immer in Form |19| von mehreren gußeisernen Scheiben12) über dem Pumpenkolben oder dem Muff angebracht. Gewöhnlich ist im Anfange der Arbeit der Maschine mehr Gewicht nöthig als später, wenn alle Theile, namentlich die Kolben im Dampfcylinder und der Wasserpumpe, sich mehr eingearbeitet haben. Man nimmt dann später eine oder mehrere der Scheiben von dem Gewichte ab. Wenn bei größern Maschinen das Gewicht der beiden Kolben, ihrer Stange und des Muffs zu schwer ausfiele, schwerer wenigstens als nöthig ist, um den Rückgang der Kolben mit gesetzlicher Geschwindigkeit zu bewirken, so ist dem Uebelstande dadurch leicht abzuhelfen, daß man im Exhaustionsrohr der Maschine, etwa bei 38 in Fig. 1 und 2 eine Klappe anbringt, welche die Form einer gewöhnlichen Drosselklappe oder des sogenannten Schosses in den Ofenröhren hat, und an einem Stiele auswendig gedreht werden kann. Bei mehrerm oder minderm Abschlusse derselben ist man in den Stand gesetzt, das Abströmen der Dämpfe aus der Maschine in verschiedenen Graden zu mäßigen, und so das Sinken des Kolbens im Dampfcylinder beliebig zu verzögern.

Ich muß hier noch einiges über das lästige Schlagen der Klappen in den Wasserpumpen größerer Wasserförderungsmaschinen bemerken. Dieses Schlagen und Hämmern ist oft im hohen Grade lästig und unleidlich. Es verbreitet eine große Erschütterung, und wird Ursache, daß Wasserförderungsmaschinen oft ein bedeutendes weit hörbares Geräusch verursachen; auch kommt es nicht selten vor, daß bei einer so gewaltsamen Bewegung der Klappen diese verletzt und unbrauchbar werden. Dieses Schlagen wird aber noch um so mehr durch den Umstand verstärkt, daß beim Niedergang des Dampfkolbens im Cylinder die Einströmungsöffnung für die Dämpfe frei wird, bevor der Kolben seinen Niedergang ganz vollendet hat. Da in diesem Augenblicke dann die Klappen im Kolben noch offen sind, so wirkt die ganze Kraft des den Dampfkolben aufwärtsbewegenden Dampfes zum Schlusse der Klappen mit. Man bemerkt dieß deutlich daran, daß der Kolben sogleich eine kleine Strecke zurückschnellt, bis die Klappen am Pumpenkolben geschlossen sind, und darauf einen zweiten Anlauf nimmt, weil dann erst die ganze zu hebende Wassermassenlast über dem Pumpenkolben fühlbar wird, was, so lange die Klappen |20| noch nicht geschlossen sind, nicht der Fall ist, indem das Wasser durch die Klappen zurückzuströmen vermag. Man sieht diese Erscheinung bei den englischen Wasserhebungsmaschinen von niederm Drucke vorzugsweise scharf ausgeprägt. Hat der Kolben seinen Weg aufwärts vollendet, und die Dampfzuströmungsöffnung wird frei, so macht er augenblicklich einen kleinen Rückschlag (auf 10 Fuß Hub gewöhnlich 6 Zoll).13) Dieser augenblickliche Rückschlag findet immer seine Gränze durch den Schluß der Pumpenklappen, wie man dieß durchs Ohr deutlich wahrnehmen kann. Bei den Cornwalliser Maschinen hat man diesen Uebelstand durch die Kataracte zu verhindern gesucht, die dem Dampf erst nach Verlauf einer bestimmten Zeit, die regulirt werden kann, in den Cylinder einzutreten verstatten, wenn die Klappen in den Pumpen sich durch ihr eigenes Gewicht, also möglichst sanft, geschlossen haben. Ich habe das Zuschlagen der Klappen in den großen Wasserhebungsmaschinen in London oft mehrere Straßen weit hören können. Ein Maschinenmeister bei den New river waterworks verminderte den Schlag der Klappen dadurch nicht unbedeutend, daß er bei jedem Hube der Maschine durch einen kleinen Hahn am Saugrohre Luft in dieses eintreten ließ. Er hob dadurch die Steifheit in der Wassersäule der Pumpen auf eine wohlthätige Weise, und so das harte Anprallen der Wassersäule an die Klappen. Ich habe dasselbe bei meiner doppeltwirkenden neuen Wasserförderungsmaschine im großherzoglichen Schloß zu Schwerin versucht, jedoch ohne besonders günstigen Erfolg, so daß ich wieder davon abgestanden bin. Bei dieser Maschine verstattet jedoch die neue von mir sogenannte hydraulische Vorsteuerung dem Kolben nach jeder Vollendung des Hubes einen kurzen Ruhemoment, wobei der Schluß der Klappen in dem Druckwerke bei einer über 170 Fuß hoch zu hebenden Wassersäule ruhig und fast allein durch ihr eigenes Gewicht erfolgt. Bei größerer Ausführung der hier beschriebenen einfachen Wasserförderungsmaschinen dürfte solche Vorsteuerung, wie ich schon oben bemerkt habe, gewiß auch am rechten Orte seyn.

Die Beschreibung und Abbildung der Schweriner Maschine werde ich sobald als möglich dieser Abhandlung folgen lassen.

Die Speisepumpe 13 Fig. 1 und 2 der hier beschriebenen Maschine hat nichts Besonderes. Ihr Saugrohr mündet sich in einem Wasserkasten |21| 39, der von der großen Pumpe aus, und zwar durch das Röhrchen 40 mit Wasser gefüllt erhalten wird. Er ist an seinem untern Ende mit einer Vorrichtung zur Lüftung des Saugventils zu sehen, wie ich sie immer anwende, um die Pumpe in den nöthigen Momenten außer Thätigkeit zu setzen, und wie ich sie in meinem größern Werke über Hochdruckmaschinen früher beschrieben und abgebildet habe.

Wenn man die Construction dieser Wasserförderungsmaschine einer genauen Würdigung unterzieht, und die bunten englischen Maschinen dieser Art damit vergleicht, so muß man doch, wenn man unparteiisch seyn will, gestehen, daß sie kaum den sechsten Theil derjenigen Organe enthält, womit diese wahrhaft überladen sind. Sähe man die Maschinen vollends arbeiten, so würde man bekennen müssen, daß sie alles leisten, was billigerweise davon erwartet werden kann. Sie gehen so regelmäßig wie eine Uhr, und gebrauchen sehr wenig Brennmaterial. Eine Maschine hier in der Nähe, in einer kleinen Stadt, Namens Crakow, von ungefähr zwei Pferdekräften, consumirt in 24 Stunden nur 600 Saden eines sehr mittelmäßigen Torfes, und hebt damit in dieser Zeit gegen 130,000 Kubikfuß Wasser 10 Fuß hoch aus dem Torfmoor. Ihr Kessel bildet einen Cylinder von 2 Fuß Durchmesser und 8 Fuß Länge, und hat ein durchgehendes Feuerrohr. Seine Gesammtfeuerberührungsfläche enthält nicht über 30 Quadratfuß. Er entwickelt nur Dämpfe von 5 bis 6 Atmosphären. Die Maschine schließt den Dampf auf 5/8 des Hubes ab. Der Cylinder hat 6 Zoll im Durchmesser, der Kolbenhub beträgt 2 Fuß und die Pumpe hat 15 Zoll lichten Durchmesser. Sie macht 30 bis 34 Hube in der Minute. Eine andere mir ebenfalls sehr nahe arbeitende Maschine, die Wasser, zur Wiesenrieselung bestimmt, hebt, hat einen Kessel nach meiner neuesten Construction, einen neunzölligen Cylinder, und eine Pumpe von 26 Zoll lichten Durchmesser. Ihr Hub hat auch 2 Fuß Höhe. Sie liefert in 24 Stunden 300,000 Kubikfuß Wasser 8 1/2 Fuß hoch und ist diejenige, die ich hier näher beschrieben und abgebildet habe.

Gewiß wird ein jeder, der diese Abbildung sieht, über die angenehme und solide Form dieser Maschine erfreut seyn. Wie schön würde sich eine Maschine von größerem Kaliber, nach dieser Form und Einrichtung gebaut, präsentiren; wie einfach ist sie, und welchen kleinen Raum würde sie gegen die englischen Maschinen einnehmen! – Wie leicht wäre dieselbe herzustellen und zu befestigen! wie könnte sie selbst unmittelbar über dem Schacht der Bergwerke hergestellt werden, indem das Pumpengestänge gleich an ihrer Kolbenstange aufgehängt wird. Wird sie aber darum Eingang finden? Vielleicht weder in meinem engern noch weitem Vaterlande, in Deutschland.

|22|

Die große Londoner Ausstellung hat den Nimbus, in dem alle englischen Maschinen uns Deutschen erscheinen, wieder erhöht; in Mecklenburg selbst hat man viele Tausende für englische Maschinen hingegeben, die größtentheils für unsere Verhältnisse gar nicht passen. Was bleibt uns Mecklenburgischen Maschinenbauern nun noch zu hoffen übrig? – Einzig das, daß wenn sich erst Tausende den Kopf zerschellt haben an englischem Bombast, und Tausenden die Geldbeutel englisirt worden sind, man endlich einmal näher um sich sehen und erschrecken wird, daß man uns, die wir dem Lande Millionen einbrachten, vergaß, worauf es denen besser ergehen wird, die nach uns kommen, und denen wir die mühevolle Bahn ebneten.

Man könnte nach Lesung der vorhergehenden Seiten noch die Frage aufwerfen: warum ich bei Wasserförderungswerken dieser Art, bei denen doch nur eine geringe Förderungshöhe vorliegt, Pumpen von der eben beschriebenen Art und nicht andere ältere und neuere Wasserförderungsmittel angewandt habe, und unter denen ich nur vorzugsweise der Schnecken, der Wurfräder und der Centrifugalpumpen, die seit der großen Londoner Ausstellung so viel Aufsehen erregt haben, gedenken will. Die Antwort ist nicht schwer. Meine Gründe sind folgende:

  • 1) Die meisten der Apparate dieser Art sind complicirter und theurer als eine gewöhnliche Pumpe, und an einen Wasserförderungsapparat dieser Art wird von denen, die ihn gebrauchen, vorzüglich dem Landmanne, immer vorzugsweise die Bedingung gestellt, daß er möglichst einfach und wohlfeil ausfalle. Eine Pumpe ist auch ein Apparat, der am meisten bekannt, dessen Construction bisher am meisten verstanden und auf deren richtige Behandlung deßhalb noch am meisten zu rechnen ist. Aus diesem Grunde nehme ich auch bei geringeren Förderungshöhen immer nur eine einzige große Pumpe statt mehrerer kleineren, zusammen soviel als diese liefernden, ganz abgesehen davon, daß eine einfache Pumpe weniger Kolbenreibung gibt als mehrere, und leichter, ungekünstelter, directer mit einer einfachwirkenden Dampfmaschine in Verbindung gesetzt werden kann, als jene. Ein anderes Ding ist es freilich da, wo das Wasser aus tiefen Schachten zu heben ist, und mehrere Sätze Pumpen angewandt werden müssen. Man kann indessen dann leicht die Einrichtung so treffen, wie bei den Cornwalliser Pumpensätzen, die Dampfmaschine bloß das Gestänge heben, und dieses dann durch sein Gewicht die Pumpen (Druckpumpen mit solidem Stempel) in Bewegung setzen lassen, wobei man den Vortheil höherer und wenigerer Pumpensätze hat. Man könnte an das Gestänge aber auch sämmtliche |23| Saugpumpensätze in der gewöhnlichen, vorzüglich auf dem Continent üblichen Weise anhängen, und das ganze Geschleppe durch Gegengewichte balanciren, die jedem Baumeister an Bergwerken bekannt sind.
  • 2) Eine Pumpe hat eine ganz ähnliche Art der Bewegung als eine Dampfmaschine, d.h. eine geradlinige reciproke, es ist daher keinerlei Transformation derselben nöthig und geht daher auch keine Kraft auf diesem Wege unnöthig verloren.
  • 3) Pumpen sind im Verhältnisse zur Menge des Wassers, welches sie fördern, weniger umfängliche Apparate als mehrere der andern, z.B. die Schnecken, die Wurfräder, deren letztere, selbst bei sehr geringen Förderungshöhen, schon von ziemlich großem Durchmesser seyn müssen, und viel Wasser während der Arbeit verlieren, während den Schnecken überdieß eine große Länge gegeben werden muß, wenn sie nicht zu steil aufgestellt und viel von ihrem Effect einbüßen sollen.
  • 4) Alle diese Gründe im Interesse der von mir angewandten Pumpen werden aber verdunkelt durch jenen, daß keine Dampfmaschine mit Kreisbewegung zu ihrem Betrieb nothwendig wird, einer Gattung von Dampfmaschinen, die viel complicirter bei der Anfertigung und Erhaltung ist als einfach wirkende, nicht zu gedenken, daß sie bedeutend theurer als jene im Ankaufe und bei der Bedienung und Erhaltung wird. Ich glaube, daß jeder das Gewicht dieses Grundes anerkennen und begreifen wird, ohne daß ich nöthig habe, auf denselben tiefer einzugehen und ihn mehr zu entwickeln. Ein anderes ist es, wenn bei der Anlage einer Dampfmaschine außer der Wasserförderung andere Zwecke verfolgt werden, welche die complicirtere Einrichtung einer rotirenden Maschine der Art vernothwendigen, und wo der Zweck des Wasserpumpens mehr oder weniger nur nebenher berücksichtigt wird. Von solchen kann hier aber auch gar nicht die Rede seyn.14)
|24|

Bei den großen Wasserförderungsmaschinen für die Versorgung von Städten mit Wasser, namentlich den Londonern, sieht man immer nur einfache Pumpen. Diese sind aber, weil das Wasser die meiste Zeit auf eine Höhe von 100 und mehr Fuß zu heben ist, gewöhnlich nicht allein Saugpumpen, sondern mehr Hebepumpen. Der Engländer, der gewöhnlich sehr praktisch ist, hat hier nach meiner Ansicht eine richtige Wahl getroffen. Bei letztern Pumpen sieht man immer eine eigenthümliche Construction, auf die ich hier nicht weiter eingehen will, da sie in den oben angeführten Werken, und zwar beim Capitel von den Wasserhebungsmaschinen mit einfacher Wirkung, deutlich genug beschrieben und abgebildet ist, und die ich deßhalb nachzulesen bitte. Die großen Cornwalliser Maschinen haben auf den verschiedenen Sätzen allenthalben Druckpumpen mit soliden Stempeln, von den Engländern plunger pumps genannt, die beim Niedergange der plungers arbeiten, und allein durch das Gewicht ihrer Stempel oder plungers und des großen und langen sehr schweren Gestänges, woran die plungers befestigt sind, in Thätigkeit gesetzt werden. Die Maschine wirkt nicht direct auf den Hub, sondern hebt mit ihrer ganzen Kraft immer nur das Gestänge mit den daran befestigten plungers der Pumpen etc. Auf diese Weise gilt ihre Wirkung, genau untersucht, nur dem Saugprocesse in den Pumpen, der während des Aufganges des Gestänges statt findet, und nur von geringem Belange ist, da die Saugröhren sehr kurz sind. (Man vergleiche hier William Poole's oben angeführte Schrift, Tab. VIII.) Diese Theilung der Arbeit ist gewiß lobenswerth, da sie sehr triftige Gründe für sich hat, von denen ich im Verlaufe dieser Abhandlung beiläufig schon einige angegeben habe, deren weitere Ausführung hier aber gewiß zu weit führen würde. Sie beurkundet wenigstens viel praktischen Tact. Bei unsern Saugpumpensätzen werden die schweren Gestänge ein Ballast, der bei jedem Hube von der Dampfmaschine ohne irgend einen Nutzen mitgehoben werden muß; die Cornwalliser Mechaniker benutzen dieselben als Triebkraft, und neutralisiren dadurch ihr Gewicht auf eine sehr vortheilhafte kraftersparende Weise.

(Die Fortsetzung folgt.)

|3|

So z.B. hatte ein Grubenbesitzer in Cornwall während meiner Anwesenheit in England sich eine Dampfmaschine von 92 Zoll Cylinderdurchmesser bloß aus dem Grunde bauen lassen, um eine noch größere Dampfmaschine zu besitzen als ein anderer, der bisher die größte (von 90 Zoll Cylinderdurchmesser) in Betrieb hatte. Aber so etwas kommt in England sehr häufig vor. Prahlerei und Charlatanerie haben allenthalben ihr Schild ausgehängt. Möge die große Weltausstellung in London doch manchen Unbefangenen von dieser Schwäche der großen Nation überzeugt haben. Wir lieben Deutschen leiden alle mehr oder weniger am Staar; wir sehen die Fehler der Engländer nicht, und noch viel weniger unsere Vorzüge.

|3|

Band XL Seite 1 ff.

|4|

So nenne ich diejenige Classe unserer deutschen Maschinenbauer, die rein mechanisch so nachbauen, wie andere bauen. Ihrer ist wirklich eine größere Menge als man glauben sollte. Für solche sind nun freilich meine Abhandlungen nicht; denn ich überlasse zu viel dem eigenen Nachdenken, setze zu viel nothwendige Kenntnisse voraus, schmiere ihnen nicht alles haarklein in den Mund, so daß sie nur zuzubeißen brauchen. Und doch sind sie gerade diejenigen, die mich oft so angreifen und zu verkleinern suchen, weil sie mich nicht verstehen und darüber verdrießlich sind.

|6|

Als ich die weiter unten beschriebene Maschine für das großherzogliche Schloß in Schwerin baute, hegte die Schloßbaubehörde manchen Zweifel über die Statthaftigkeit und Zweckmäßigkeit meiner Anordnung, die Hube der Maschine durch Buffer von starkem Filz, innerhalb des Pumpencylinders angebracht, zu begränzen. Gewiß werden aber solche Buffer bei dem einfachen und zusammengedrängten Bau meiner Maschine, bei der so wenige, oder vielmehr gar keine, die Maschine mit dem Gebäude verbindende Zwischenapparate vorhanden sind, in ihrer von mir gewählten Einrichtung und Anordnung viel weniger schädliche Erschütterungen in der Maschine und im Gebäude derselben hervorbringen, als wenn sie, wie bei den gepriesenen englischen Maschinen, an einem Balancier angebracht wären. Auch hört man bei ihrem Vorhandenseyn innerhalb der Pumpen und bei dem von mir dazu erwählten Material kein besonderes beunruhigendes Geräusch wenn sie aufschlagen, ein Umstand, der bei gehöriger Leitung und Bedienung der Maschine freilich nicht oft und im Falle des wirklichen Eintretens auch nicht mit großer Heftigkeit stattfinden kann.

|7|

Ich spiele hier auf die neuern West'schen sehr künstlich und schwer anzufertigenden, bei den Cornwalliser Maschinen aber allgemein in Gebrauch gekommenen Ventile an, die in den weiter unten angeführten Werken näher beschrieben und abgebildet sind.

|8|

Wer über die englischen Wasserförderungsmaschinen, namentlich die Cornwalliser, sich genauer unterrichten will, dem empfehle ich Birkbeck's und Adcock's Werk über Dampfmaschinen, betitelt: The Steam Engine, theoretically and practically displayed by etc. etc; ferner Tredgold's berühmtes Werk: The Steam Engine, its invention and progressive improvement, an investigation of its principles and its application to navigation, manufactures, and railways; zuletzt noch William Poole's Abhandlung über die Cornwalliser Dampfmaschine, betitelt: A treatise on the Cornish Pumping Engine, in two parts.

|10|

Ich habe solche Säulengestelle unter allen Umständen immer als die einfachsten, solidesten und stabilsten bei Dampfmaschinen erkannt. Sind sie gleich etwas theurer als manche andere, so entschädigen ihre ausgezeichneten Eigenschaften hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit und Stabilität doch reichlich die höhern Kosten, und sind vollends da von keinem Gewichte, wenn man selbst eine Eisengießerei hat. Zugleich bieten sie eine sehr angenehme und elegante Form dar, und ihre Zusammensetzung ist äußerst leicht bewerkstelligt. Zudem kann man bei ihrer Anwendung auch immer sehr leicht und ungehindert an alle gangbaren Maschinentheile kommen, indem diese möglichst frei liegen. Dieserhalb habe ich mich bewogen gefunden, in neuester Zeit immer mehr zu ihnen überzugehen, zumal ich immer gefunden habe, daß complicirt und kostbar erscheinende Gegenstände an Maschinen es nicht immer bei ihrer Anfertigung sind. Die Säulengestelle haben da auch noch vorzüglich Werth, wenn Maschinen nur eine verhältnißmäßig kleine Basis haben.

|14|

Dieses Trägheitsmoment der Wassersäule ist selbst bei der Bewegung sehr hoher Säulen so entschieden, daß es nicht weggeläugnet werden kann. In einer meiner Maschinen, die das Wasser 10 Fuß hoch aus einem Torfmoore bei Crakow, einer benachbarten Stadt, fördert, ist es so bedeutend, daß die untere Bodenklappe der Pumpe sich nach jedem Hube erst dann wieder schließt, wenn der Kolben seinen Weg schon wieder halb rückwärts durchlaufen hat. Ich schrieb diesen Umstand zuerst der Trägheit der Klappe und dem dadurch bewirkten schlechten Schlusse derselben zu, |15| als ich jedoch fand, daß bei diesem spätern Schluß der Klappe doch kein Wasser verloren gieng, sondern das berechnete Quantum desselben gehoben wurde, so mußte ich andere Erklärungsgründe zu Hülfe nehmen. Ich vermuthe, daß diese Erscheinung mit dem Verhältnisse des Durchmessers des Saugrohres zu dem des Pumpencylinders zusammenhänge, und um so greller da hervortrete, wo das Saugrohr, wie an der hier gemeinten Maschine, im Verhältnisse zum Pumpendurchmesser etwas eng ausfällt, das Wasser daher eine größere Geschwindigkeit in demselben annehmen muß. In dieser Maschine betrug diese Geschwindigkeit im Saugrohre gegen 8 Fuß pro Secunde.

|15|

Bei den Maschinen mit Kreisbewegung gebe ich diesen Oeffnungen, wie man aus meinem bekannten Werke über Hochdruckmaschinen erfahren hat, ein Areal, welches dem eines Kreises gleichkommt, der den fünften Theil des Cylinderdurchmessers hat; hier habe ich es vollkommen hinreichend gefunden, wenn dasselbe das Areal eines Kreises vom sechsten bis siebenten Theil des Cylinderdurchmessers erhält. Meine Maschinen machen bei einem solchen Areal doch noch zwischen 30 und 40 Hube in der Minute, der Kolben durchläuft also in den wirksamen Momenten (d.h. während seiner Aufgänge), bei 2 Fuß Hubhöhe, 60 bis 80 Fuß in der Minute, eine Geschwindigkeit, die für die großen Wasserpumpen nicht viel höher angenommen werden dürfte, wenn nicht unnöthig Kraft zerstört werden soll.

|16|

Bei der rückgängigen absteigenden Bewegung der Kolben und ihres Geschleppes, welche entweder durch ihr Gewicht allein, oder, wie wir weiter unten sehen werden, durch beigegebene Hülfsgewichte effectuirt wird, ist es immer unumgänglich nothwendig, daß beide mit einer gewissen Geschwindigkeit am Ende ihres Laufes ankommen, um noch die Bewegung des Schiebers zur Oeffnung des unter den Kolben führenden Dampfweges in den gehörigen Gränzen zu bewirken. Ist dieß nicht der Fall, so öffnet sich der Dampfweg unter dem Kolben zu wenig, und der Hub geschieht nicht mit der gehörigen Energie, zu langsam und träge. Eine Aushülfe gibt hier eine größere Belastung jenes ganzen Geschleppes durch die später erwähnten Hülfsgewichte. Doch hat man sich dabei auch wieder vorzusehen, diese Aushülfe genau in dem Grade stattfinden zu lassen, daß die Oeffnung des Dampfweges nur insoweit geschehe, als nöthig ist die Kolben etc. in der gesetzlichen Weise wieder steigen zu machen, und ein zu heftiges Schlagen der Klappen im Pumpenkolben möglichst zu verhüten. Ein ausreichendes bequemes und sicheres Mittel zur Erreichung dieses Zweckes gibt die später berührte Regulirklappe am Exhaustionsrohr, insoferne als man dadurch das Abströmen der Dämpfe aus dem Cylinder etwas mäßigen und so die zu starke Wirkung der bestehenden Gewichte der Kolben etc. augenblicklich paralysiren kann. Ein guter Maschinenmeister wird hier immer unter allen Umständen das richtige Maaß treffen. Sollte bei zu starker Oeffnung des Dampfweges unter dem Kolben und dessen zu kraftvoller Ingangsetzung nach oben dieser zuweilen an dem obern Cylinderdeckel anprellen, so kann man hier leicht durch einen Buffer von starken und festen Filzscheiben von der später an der doppeltwirkenden Maschine beschriebenen Art helfen, oder dem Cylinder zwischen oberstem Kolbenstande und Deckel einen größern Raum geben. Letztere Maßregel habe ich an der Crakower Maschine mit entschiedenem Glücke versucht. Sie ist einfacher als die zuerstgenannte, und ziemlich sicher und zuverlässig. Ueberschreitet bei derselben der Hub auch um ein weniges seine gesetzliche Höhe, so ist das insoferne kein Fehler, als die zu hebende Wassermenge für diesen Hub an Ausdehnung gewinnt, und der Dampf, der bei Ankunft des Kolbens in der gesetzlichen Höhe aus dem Exhaustionsrohr entweicht, Zeit gewinnt, durch dieses Entweichen den Dampfdruck im Cylinder zur rechten Zeit zu vermindern. Trägt eine constant größere Dampfproduction des Kessels die Schuld, ist dieser etwas reichlich groß für die Maschine, so kann man dadurch helfen, daß man die Regulirklappe am Dampfrohre mehr schließt, oder den Abschluß des Dampfes vom Cylinder eher eintreten läßt, folglich mit mehr Expansion arbeitet.

|17|

Ich habe hie und da bei Windmühlen, die zum Entwässern von Torfmooren dienten, auch hölzerne Pumpen von eichenen Dauben zusammengesetzt, und mit eisernen Ringen versehen, angewandt. Selbige würden auch für Dampfmaschinen gewiß gute Dienste leisten, nur sind sie von kurzer Dauer, und haben den großen Uebelstand, daß, wenn sie einige Zeit trocken stehen, sie eintrocknen und undicht werden, oft sogar auseinanderfallen.

|19|

Die Scheiben sind so eingerichtet, daß sie auf den untern Kolben um dessen Stange herum aufgepackt und wieder abgenommen werden können, ohne daß man die untere Stange von der obern Kolbenstange in dem Muff trennt. Eine solche Einrichtung ist an den Gewichten vieler Apparate bekannt, die veränderlich eingerichtet werden müssen, z.B. an den Walzenwalken.

|20|

Hier übt auch der Condensator dieser Maschinen seinen wichtigen Einfluß, indem die Leere bei der Einspritzung von kaltem Wasser sich nicht plötzlich, sondern nur nach und nach bildet, und auf diese Weise beim Beginnen des Kolbenlaufs noch nicht Kraft genug gegeben ist, den Kolben mit der ganzen Wasserlast in gesetzlicher Geschwindigkeit zu bewegen.

|23|

Ich habe in neuerer Zeit zur Wasserförderung auf dem Mecklenburgischen Gypswerke zu Lübtheen, nicht weit von der Elbe entfernt, als provisorisches Mittel, die ungewöhnlich starken Grubenwasser bei der Unzulänglichkeit und Unzuverlässigkeit der bisher benutzten Förderungsmittel zu gewältigen, eine Centrifugalpumpe mit einem Göpel angelegt, die wirklich eine sehr bedeutende von mir lange nicht erwartete Wirkung hervorbringt. Später werde ich in diesem Journale nähere Nachrichten über dieselbe mittheilen. Diese Centrifugalpumpe unterscheidet sich in vielen Stücken wesentlich von der Gwynne'schen und Appold'schen der Londoner Ausstellung, ist viel einfacher, namentlich als die erstere, und vermeidet möglichst alle großen Reibungen jener beiden.

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