Titel: Fenton, über Fryer's Apparat zum Füllen der Locomotiv-Tender mit Wasser.
Autor: Fenton, J.
Fundstelle: 1860, Band 157, Nr. II. (S. 8–11)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj157/ar157002

II. Ueber Fryer's Apparat zum Füllen der Locomotiv-Tender mit Wasser; von J. Fenton.

Vorgetragen in der Institution of Mechanical Engineers. – Aus dem Civil Engineer and Architect's Journal, April 1860, S. 113.

Mit Abbildungen auf Tab. I.

Der berühmte französische Vorläufer der vielen neuen auf die Dampfkraft bezüglichen Erfindungen, Dr. Papin, bewies bereits im J. 1700 die praktische Ausführbarkeit des Verfahrens, Wasser durch directe Einwirkung von Dampfdruck auf dessen Oberfläche in die Höhe zu heben, und dieses System wird noch jetzt mit bestem Erfolge in fast allen Zuckerfabriken zum Heben von zuckerhaltigen Flüssigkeiten angewendet. Die kürzlich von Hrn. Alfred Fryer in Manchester erfundene Methode, Locomotiv-Tender mit Wasser zu füllen, wenn dessen Zufluß unter dem Eisenbahnniveau stattfindet, ist in der That nur eine Anwendung der von Dr. Papin vor 160 Jahren erdachten einfachen Vorrichtung.

Der in Fig. 1 bis 4 dargestellte Apparat besteht aus einem schmiedeeisernen Cylinder A von 1500 bis 2000 Gallons Inhalt, welcher aufrecht unter der Oberfläche des Speisewassers B, Fig. 4, das sich 10 bis 120 Fuß unter dem Niveau der Eisenbahn befinden kann, aufgestellt ist. Damit sich weniger Dampf condensirt, ist der Cylinder A mit Ziegelwerk umgeben, und ein 2 Zoll breiter Raum zwischen der Ziegelmauer und dem Cylinder mit Thon ausgefüllt, damit kein Wasser zur Außenseite des Cylinders gelangen kann. Der Cylinder enthält einen schmiedeeisernen Schwimmer C, welcher leicht hineinpaßt und im Centrum auf einem Leitstabe gleitet. Das Wasser tritt durch ein selbstwirkendes Einlaßventil D, Fig. 4, von beiläufig 75 Quadratzoll Fläche ein, und entweicht vom Boden des Cylinders aus durch die Röhre E, welche zu dem Wasserkrahn F führt. Eine Dampfröhre G ist oben am Cylinder befestigt und führt zu zwei Säulen H, Fig. 1, welche einige Ellen von jeder Seite des Krahns entfernt, in der Nähe der Eisenschienen stehen und mit beweglichen |9| Röhren I versehen sind, die man mit dem Locomotivkessel verbinden kann. Wenn ein Tender zum Füllen herangerückt ist, so befestigt der Maschinenführer eine der Röhren I an den Kessel, wie Fig. 2 im Grundriß zeigt, und läßt den Dampf in den Wassercylinder A dringen, welcher dann auf den Schwimmer C drückt und das Wasser durch den Krahn F in den Tender treibt, der in ungefähr der Hälfte der bisher erforderlich gewesenen Zeit gefüllt wird.

Damit der nun im oberen Theil des Cylinders A enthaltene Dampf nicht mit Gewalt in die Atmosphäre ausströmt, nachdem die bewegliche Röhre I vom Kessel entfernt ist, befindet sich oben in der Säule H ein sich einwärts öffnendes Ventil, welches dem Dampf frei in den Cylinder zu treten gestattet, wenn aber die Röhre I ausgelöst ist, so kann der Dampf nur langsam durch ein kleines in das Ventil gebohrtes Loch entweichen. Ein hängendes Ventil K, Fig. 4, befindet sich zwischen den beiden Zweigen der Dampfröhre G und verhindert den durch eine der Säulen H eintretenden Dampf direct durch die andere herauszublasen, statt in den Cylinder A herunter zu gehen. Sobald der Dampf aus dem Cylinder entweicht, tritt durch das Einlaßventil D wieder Wasser ein, da sich der Cylinder unter der Oberfläche des Speisewassers befindet. Das Ventil D befindet sich in einer Cisterne L und das Speisewasser wird durch dieses Ventil und das Gitter M zugelassen, daher es zu jeder Zeit aus der Cisterne zurückgedrängt werden kann, um das Ventil zu untersuchen; man kann aber auch das Ventil selbst losmachen und an die Oberfläche der Cisterne ziehen, wenn man es mittelst langer Schraubenbolzen befestigt, die von der Oberfläche aus erreichbar sind, worauf man es an langen Leitstangen wieder auf seinen Sitz hinabgleiten läßt. Der Schwimmer C ist gegen Einbiegung durch Stehbolzen verstärkt; ferner ist in demselben eine enge Röhre N angebracht, welche fast bis auf den Boden reicht, so daß, wenn durch einen schadhaften Theil etwas Wasser in das Innere des Schwimmers gelangt, es durch die Röhre ausgetrieben wird, sobald der Dampfdruck auf die Außenseite des Schwimmers nach dem Füllen eines Tenders aufhört.

Fig. 3 zeigt die Anordnung des Apparats, wenn das Wasser aus einem Reservoir am Fuße eines Abhanges hergeholt wird; dieselbe ist auch anwendbar, wenn das Wasser aus einem sehr tiefen Brunnen oder aus einem Flusse entnommen werden soll.

Bei diesem System, das Wasser durch directe Einwirkung von Dampfdruck zu heben, ließe sich befürchten, daß die Condensation des Dampfes in dem Wassercylinder so beträchtlich wird, daß sie die Wirksamkeit des Apparats wesentlich beeinträchtigen kann; man muß aber nicht vergessen, |10| daß, je größer der Cylinder, desto kleiner die für die Condensation dargebotene Oberfläche im Verhältniß zu seinem Inhalt ist; auch haben Versuche gezeigt, daß die Condensation des Dampfes bei der Größe des vom Erfinder angewandten Apparates keinen ernstlichen Vorwurf begründet, während offenbar die Reibung und der Kraftverlust vermieden werden, welche bei Anwendung der jetzt gebräuchlichen Pumpen stattfinden.

Um zu ermitteln, ob ein Locomotivkessel die zum Wasserheben erforderliche Dampfmenge entbehren kann, besonders wenn das Wasser 50 bis 60 Fuß hoch gehoben werden soll, wurde ein Kessel von 141 Gallons Inhalt construirt, 69 Procent seines Inhalts mit Wasser gefüllt, und derselbe dann durch ein biegsames Rohr mit einem Wassercylinder von 131 Gallons Inhalt verbunden, wobei die Anordnung in jeder Hinsicht der schon beschriebenen ähnlich war. Die Röhre, durch welche das Wasser aus dem Cylinder abzog, stieg von demselben 60 Fuß senkrecht in die Höhe, war aber an mehreren Punkten unter dieser Höhe mit Ventilen versehen. Diese Wasserröhre hatte im Lichten 4 Zoll Durchmesser, die Dampfröhre 1 1/2 Zoll Durchmesser, und der Querschnitt der Oeffnung, durch welche der Dampf aus dem Kessel abzog, betrug 1,83 Quadratzoll. Man stellte nun eine Reihe von Versuchen an, und hob in jedem 131 Gallons Wasser auf die durchschnittliche Höhe von 52 Fuß, bei einem durchschnittlichen Dampfdruck im Kessel von 56 1/2 Pfd. per Quadratzoll; um eine zu rasche Dampferzeugung zu vermeiden und den Kessel dem Falle anzunähern, wenn eine Locomotive auf der Station steht, blieb während jeden Versuches der Dämpfer im Schornstein geschlossen. Man fand dann, daß beim Heben der 131 Gallons Wasser auf 52 Fuß Höhe der Verlust an Dampfdruck nur 4,2 Pfd. per Quadratzoll betrug, und die erforderliche Zeit 32 Secunden. Wenn der Dämpfer offen blieb, wurde der Dampf rascher erzeugt als verbraucht, und der Druck stieg dann während jeden Versuches. Eine gerade auf der Station angekommene Locomotive wird daher zum Wiederfüllen des Tenders stets hinreichend Dampf übrig haben; man kann also dieses Füllen in Zukunft mit gänzlicher Ersparung der jetzt erforderlichen Pumpmaschinen und Gebäude, sowie des bedeutenden Aufwandes für Bedienung, Reparaturen und Brennmaterial, vornehmen.

Der Betrieb dieses Apparates bietet auch während strenger Kälte keine Schwierigkeit dar, indem man den Krahn und die Röhren stets leer erhält, und den Wassercylinder unter dem Eis anbringt. Der Dampf, welcher während des Wasserhebens condensirt wird, geht nicht ganz verloren, weil er das Wasser, welches bald den Kessel speisen wird, schwach erwärmt. Man hat berechnet, daß die Kosten des Brennmaterials, um 1000 Gallons Wasser 50 Fuß hoch nach diesem Verfahren zu heben, weniger als einen |11| halben Penny betragen; das Verfahren empfiehlt sich daher durch Wohlfeilheit, große Einfachheit und rasche Wirkung.

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