Titel: Piobert's Luftmaschine.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1862, Band 164, Nr. LXXXVII. (S. 324–328)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj164/ar164087

LXXXVII. Luftmaschine von Piobert, Ingenieur in Troyes.

Aus Armengaud's Génie industriel, März 1862, S. 113.

Diese Maschine vereinigt die beiden Systeme der erwärmten Luft und des überhitzten Wasserdampfes. Sie ist in den Fig. 711 dargestellt und zwar gibt:

Fig. 7 einen Verticaldurchschnitt nach der Achse des Dampfkessels und dessen Feuerung,

Fig. 8 einen Längendurchschnitt der Maschine,

Fig. 9 einen Grundriß derselben;

Fig. 10 und 11 sind zwei Querschnitte, der eine nach der Linie 1–2 des Schiebers, der andere nach der Linie 3–4 des Cylinders.

Das Ganze begreift vier Theile, wovon drei in der Zeichnung dargestellt sind, nämlich:

1) der Dampfkessel,

2) die eigentliche Maschine,

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3) die Luftpumpe,

4) ein Erhitzungsapparat für die Luft.

Wie gesagt, sind die bewegenden Elemente dieser Maschine die ausgedehnte Luft und der überhitzte Dampf.

Dampfkessel (Fig. 7). – Der verticale Cylinder aus Eisenblech A ist an beiden Enden durch die blechernen Böden A', A² geschlossen; er ist an den Schienen B, B' angeschraubt, welche an beiden Enden des Verticalcylinders oder Hauptkesselkörpers vernietet sind.

Der untere Boden ruht auf dem gußeisernen Sockel C, und das Mannloch befindet sich bei D; ein cylindrischer Körper , gleichfalls vertical, geht durch den oberen Kesselboden hindurch und ist noch um eine gewisse Strecke verlängert, worauf er durch einen eisernen Deckel F mittelst eines verschraubten Randes verschlossen ist. In diesem Deckel ist eine Oeffnung zum Eingeben des Brennmaterials angebracht, die durch eine Thür G mit Angel und Schraubenverschluß verschlossen werden kann, wobei vollkommene Dichtung durch einen Bleiring bewirkt wird.

Der Cylinder A³ nimmt nach unten eine viereckige Gestalt an und tritt aus der Seite des Kessels heraus. Hier ist seine Oeffnung gleichfalls mittelst einer Thür mit Angel und Schraubenhebel dicht verschlossen.

Im Inneren der Biegung Y befindet sich ein beweglicher Rost Z unter einem Winkel von 45°, dem man die passendsten Stellungen geben kann, um entweder das Feuer anzuzünden, oder um die Verbrennung so vollständig wie möglich zu machen, oder um die Reinigung zu bewirken, welche mittelst eines Hakens I geschieht, der vollkommen cylindrisch ist und durch eine Stopfbüchse J mit Kugelbewegung geht; über dieser befindet sich das Glasauge K, welches zwischen Drahtgeflecht und Gummiringen eingeklemmt ist.

In der Seite des Cylinders A³ befindet sich ein Stutz M mit zwei Oeffnungen; die eine nach oben gerichtete wird von dem Ventil N geschlossen, welches durch die Stange O mit dem Rade P auf und nieder bewegt wird. Die andere Oeffnung des Stutzes, „Taucher“ genannt, mündet im Innern des Kessels etwas unterhalb des Normalwasserstandes; ihre Oeffnung wird durch eine Klappe s geschlossen, welche vermöge ihres Gewichtes auf der schiefen Unterlage aufliegt.

Der Kessel hat eine hölzerne Umhüllung a, zwischen welcher und dem Kessel nicht leitende Körper sich befinden; ebenso wird die Wärmestrahlung vom oberen Boden durch aufgelegte schlechte Wärmeleiter verhütet, wozu hier ein Ring angebracht ist.

Maschine. – Sie ist den gewöhnlichen Dampfmaschinen ähnlich construirt, unterscheidet sich davon aber in einigen Punkten:

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Die Vertheilungsbüchse ist von einer Hülle a umgeben; der Zwischenraum ist mit schlechten Wärmeleitern gefüllt; dasselbe gilt für die Böden des Cylinders a', welche zu diesem Zweck mit den Schalen b versehen sind. Um den Cylinder wird durch die Wand b' ein ringförmiger Raum gebildet, in welchem fortwährend ein Strom von Dampf und heißer Luft direct aus dem Kessel circulirt.

Der Schieber hat ein Ventil mit Auslaßdeckel c (Fig. 3), welches mittelst des Conus c' (Fig. 10) die Ausströmung und mithin den Zufluß von Dampf und heißer Luft regulirt.

Die einzige Gleitstange D' bewegt sich über den Boden einer Schale E, die so viel Oel enthält, daß die reibenden Theile stets geschmiert sind; diese Schale kann man mittelst Stellschrauben nach jeder Richtung, wie es die Abnutzung erfordert, einstellen.

Luftpumpe. – Diese ist links bei den Figuren 8 u. 9 angegeben; sie besteht aus einem Cylinder D mit der Umhüllung B'. An dem so entstehenden ringförmigen Raum ist die Saugröhre der Speisepumpe d angebracht, damit das Speisewasser erst um den Cylinder circulirt. Wenn der Kessel nicht gespeist zu werden braucht, so geht die Pumpe doch ununterbrochen fort und das Speisewasser fließt nach seinem Behälter zurück.

Die Luft-Ansaugung zu beiden Seiten des Kolbens p geschieht durch die Oeffnungen d', welche mit ledernen Klappen versehen sind, die sich auf Gitter e legen und mit eisernen Unterlagen versehen sind. Die Luft wird durch die Leitungen f getrieben, welche ebenfalls mit ledernen, in der Büchse G' enthaltenen Klappen versehen sind; sie tritt bei h aus und begibt sich unter den Kesselrost.

Im oberen Theile der Büchse G' befindet sich ein Regulator für den Luftstrom; derselbe besteht aus einer Art Schale von einer sehr dünnen Metallplatte über dem Boden der Büchse. In dieser ist ein Loch angebracht, das die Luft im Innern der Büchse mit der Schale h' in Verbindung setzt. Die Platte ist mit kreisförmigen Rippen versehen, um sie sehr dehnbar zu machen; auf derselben befindet sich der Cylinder j, welcher von der Feder k angedrückt wird, deren Widerstand man mittelst Schrauben reguliren kann.

Am oberen Theile dieses Cylinders befindet sich ein Muff mit Ohren I, welche die Arme der beiden Hebel M, M' aufnehmen, an deren Enden mittelst kleiner Stangen die Schieber N, N' hängen, so daß, wenn der Druck in der Büchse G' und mithin in der Schale steigt und also die Metallplatte sich ebenso wie der darauf ruhende Cylinder hebt, die Schieber die Luftaustrittsöffnungen theilweise oder ganz schließen.

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Der Luftdruck steigt ziemlich häufig; wenn z.B. die Maschine im Gang ist, und der Widerstand abnimmt, so wird der (nicht abgebildete, auf dem Cylinder angebrachte) Regulator seinen Gang beschleunigen und das Ventil schließen; die Maschine verbraucht also weniger Dampf und Luft. Da aber die Luftpumpe mit unveränderter Geschwindigkeit geht, so liefert sie dem Kessel stets gleiche Mengen Luft, während doch weniger aus demselben zum Cylinder abgeht. Es müßte also die Luft im Kessel eine sehr hohe Spannung erhalten, wenn nicht der oben beschriebene Luftregulator diesen Mißstand verhütete.

Um den Kolben der Luftpumpe zu schmieren und die Luftverluste an seinem Umfang zu vermeiden, stellen zwei kleine Röhren eine Verbindung zwischen dem Hauptrohr für Dampf und Luft mit den Luftöffnungen außerhalb der Klappen her. In diesen Röhrchen befinden sich Hähne, durch welche man eine geringe Menge Dampf hinzuleiten kann, der sich an der Cylinderwand niederschlägt und als Schmiermittel dient. Am unteren Theil des Cylinders befindet sich zu jeder Seite ein Hähnchen, aus welchem das condensirte Wasser nur tropfenweise ausfließen kann.

Lufterhitzungsapparat. – Obwohl diese Maschine schon einen erheblichen Nutzen gegenüber den gewöhnlichen Dampfmaschinen gestattet, so kann man denselben doch noch mehr erhöhen, indem man einen Apparat hinzufügt, der zum Erhitzen der Luft dient. Derselbe ist folgendermaßen eingerichtet:

Ein flaches Kupferrohr dient zur Circulation der Luft vor ihrem Eintritt unter den Rost und geht durch eine eiserne Kammer, in welcher der Dampf und die heiße Luft, die aus dem Hauptcylinder der Maschine kommen, dieselbe erhitzen. Durch eine Umhüllung mit nichtleitenden Substanzen wird dieses eiserne Gefäß vor Wärmeverlust geschützt, auch kann es unter dem Boden angebracht seyn.

Gang der Maschine. – Die Maschine wird in einfacher Weise und ganz ähnlich wie eine Dampfmaschine in Gang gesetzt.

Die beiden Oeffnungen des Kesselcylinders seyen offen; man läßt den Rost nieder und zündet das Feuer wie bei einer locomobilen Dampfmaschine an. Wenn das Wasser so viel Dampf entwickelt hat, daß der Druck auf 3 Atmosphären (den Normaldruck) gestiegen ist, setzt man den Rost in seine Lage ein und füllt den Cylinder durch die Thür G mit Kohks bis oberhalb des doppelten Stutzes M; die Quantität muß für eine Arbeit von 12 oder 20 Stunden ausreichen, wenn dieselbe so lange ohne Unterbrechung dauern soll. In dem Falle aber, wo ohnehin Pausen stattfinden, thut man besser, sich auf einen kürzeren Gang einzurichten, und in den Pausen den Rost zu reinigen und frisches Brennmaterial |328| aufzugeben. Alsdann werden die obere und untere Thür geschlossen, und die Maschine wird mit dem gebildeten Wasserdampf in Gang gebracht. Die Luftpumpe kommt nun gleichfalls in Thätigkeit, treibt Luft unter den Rost und setzt das Feuer in Brand. Die Feuergase, mit aller Verbrennungswärme, gehen durch M in das Wasser; hier trennt sich die Asche vom Gas, fällt zu Boden und wird etwa monatlich einmal aus dem Kessel durch den Hahn r ausgeblasen. Die Gase werden durch das Wasser vollkommen gewaschen, so daß keine schädliche Einwirkung derselben auf den Gang der Schieber und Kolben stattfinden kann.

Es muß die in das Wasser getriebene Flamme nothwendig daraus eine ungeheure Menge Dampf neben der schon durch die Feuerung erzeugten, entwickeln; die Temperatur der aus dem Wasser tretenden Gase ist indeß viel höher als diejenige des Wassers, da sie demselben unmöglich alle ihre Wärme mittheilen konnten. Der Dampf wird also überhitzt und dem entsprechend ebenso wie die Luft selbst ausgedehnt.

Man kann den Kessel auch so einrichten, daß die Gase, statt durch das Rohr M wenig unter dem Wasserstand auszutreten, nach dem Boden des Kessels gehen und daselbst durch einen durchlöcherten Doppelboden, in viele Blasen vertheilt, ins Wasser gelangen.

Durch die Oeffnung N mit dem entsprechenden Ventil läßt man entweder einen Theil der Feuergase direct in den Wasserdampf treten, um denselben zu überhitzen und auszudehnen, während der Nest durch s ins Wasser geht, oder man läßt sämmtliche Feuergase hier heraus und öffnet daher das Ventil so weit, daß kein Druck die Klappe s öffnet.

Man sieht, daß die eigenthümlichen Anordnungen dieser Maschine zunächst den Vortheil des Dampfes zu benutzen gestatten, der eine positive und nicht eine negative Kraft wie bei den übrigen bekannten Maschinen mit heißer Luft bildet, indem bei dem vorliegenden System die Kraft des Treibcylinders nicht direct von der Thätigkeit der Luftpumpe abhängt, und die Ingangsetzung nach jedem Stillstand mittelst des angewandten Dampfes derjenigen der gewöhnlichen Dampfmaschine gleich ist, überdieß dieser Dampf zum Schmieren der Schieber und Kolben unumgänglich nothwendig ist.

Außerdem gewährt diese Maschine den Vortheil der auf das Doppelte oder Dreifache ihres Volumens ausgedehnten Luft, die von der Pumpe getrieben wird, so wie den des vollkommenen Aufhörens jedes Gegendruckes hinter dem Kolben (welcher bei den gewöhnlichen Maschinen ohne Condensation stattfindet), weil die Luft zu beiden Seiten des Kolbens vorhanden ist. Man sieht also, daß das Gleichgewicht wie mit den Condensatoren, obwohl nach einem entgegengesetzten Princip erhalten wird.

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