Titel: | Mittheilungen aus meinem Leben und Wirken als Maschinenbauer; von Dr. Ernst Alban in Plau. |
Fundstelle: | Band 120, Jahrgang 1851, Nr. XXXIV., S. 162 |
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XXXIV.
Mittheilungen aus meinem Leben und Wirken als
Maschinenbauer; von Dr. Ernst
Alban in Plau.
H. Ueber Condensatoren mit
und ohne Einspritzung von kaltem Wasser und ohne Luftpumpe, für meine
Hochdruckmaschinen von höherm Drucke.Diese Abhandlung über Condensatoren bei Hochdruckmaschinen höhern Drucks, sowie
meine folgende über Verbesserungen der Steuerung einer Maschine, um den
Dampfdruck auf die obere Schieberfläche zu paralysiren, sind eigentlich als
Fortsetzung meiner im vorletzten Jahrgange dieses Journals enthaltenen
Bemerkungen über Hochdruckdampfmaschinen und als vorläufiger Schluß meiner
neuesten Erfindungen und Verbesserungen im Hochdruckmaschinenfache zu
betrachten. Sie schließen denjenigen Theil meiner Schöpfungen in diesem Fache
ein, die weniger, wie die frühern, durch das Leben geprüft und an dem Feuer
einer längern Erfahrung geläutert sind, die aber dennoch in so ferne Beachtung
und weitere Fortbildung verdienen dürsten, als sie in meinem frühern Leben und
Wirken und seinen Erfolgen, und der daraus gewonnenen praktischen Ueberzeugung
wurzeln, und auf diese Weise manche gerechte Hoffnung auf glücklichen Erfolg
geben.
Mit Abbildungen auf Tab.
III.
Alban's Mittheilungen aus seinem Leben und Wirken als
Maschinenbauer.
In meinem frühern größern Werke über Hochdruckmaschinen habe ich diesen Gegenstand
theils aus Raumersparungsrücksichten nur leicht behandelt, theils weil Condensatoren
nach den gewöhnlichen Begriffen der Mechaniker bei diesen Maschinen eigentlich zu
wenig in Betracht kommen. Und doch haben sie, selbst bei Anwendung eines höhern
Drucks, in vielen Fällen großes und vielfaches Interesse.
Ich will versuchen, hier die Bedingungen, unter welchen Condensatoren, selbst bei
meinen Hochdruckmaschinen, anwendbar und wünschenswerth, oft sogar nothwendig
erscheinen, näher ins Auge zu fassen, als es in jenem meinem Werke geschehen ist, zugleich aber
auch die Umstände meinen Lesern vorzuführen suchen, wo das Gegentheil stattfindet,
und sie vollkommen unanwendbar, ja sogar schädlich erscheinen. Soviel ich weiß, sind
diese wichtigen Fragen bisher noch zu wenig zur Lösung gekommen, und vielleicht
erfülle ich die Wünsche mancher Mechaniker, wenn ich diese Lücke nach meinen Kräften
auszufüllen suche. Ob ich dabei Vertrauen verdiene, mögen die folgenden Zeilen
lehren.
Nach meiner Ueberzeugung sind die Umstände, welche die Anlage von Condensatoren bei
Maschinen von höherm Drucke mehr oder weniger dringend empfehlen, folgende:
1) Eine beträchtliche Größe und Stärke der Maschinen, bei denen
der Dampfcylinder von bedeutendem Durchmesser ist, der Verlust der Leere, nach
Anleitung jenes meines Werkes (S. 416 unten) also fühlbarer wird. Hier kann die
Zugabe an Kraft, welche die Maschinen durch einen Condensator erhalten, so bedeutend
werden, daß seine Anlage, vorzüglich in Fällen wo Condensationswasser mit leichter
Mühe und in genügender Menge vorhanden ist, eine hohe Berücksichtigung verlangt und
große Wichtigkeit erhält. Ich habe hier vorzüglich Schiffs- und
Wasserhebungsmaschinen im Auge, die gewöhnlich von bedeutendem Kaliber sind, und
denen kaltes Wasser in reichem Maaße zu Gebote steht, der Zufluß dieses Wassers auch
selten besondere Apparate fordert, wenn die Maschine mit einiger Umsicht diesem
Zwecke gemäß angelegt wird. Wenn man bedenkt, daß Maschinen nach meinem Principe
gebaut, und von dem bei mir gewöhnlichen Dampfdrucke betrieben, schon 1/5 durch die
Anlage eines Condensators an Kraft gewinnen, so wird man der Richtigkeit meiner
Ansicht über diesen Gegenstand gewiß vollkommen Gerechtigkeit widerfahren lassen
müssen. Ich weise hier auf meine Abhandlung über Marinemaschinen (Bd. CXIX S. 1) zurück, wo der Condensator bei der
aufgeführten Maschine wenigstens 30 Pferdekräfte von 150 Pferden Gesammtkraft
liefert. Werden aber nun vollends die angewandten Condensatoren auf eine Weise
erbaut, daß sie der Maschine jeden Aufwand an Kraft in Rücksicht auf den Condensator
ersparen, z. B. der Luftpumpe entbehren, in hohem Grade einfach und dauerhaft sind,
und bei der Ingangsetzung der Maschine sogleich und ohne alle schwierige Nachhülfe
und ohne Zeitverlust von selbst in Function treten, wie es bei meinen Condensatoren
der Fall ist, so kann kein Zweifel mehr obwalten daß sie hier zum wahren Bedürfnisse
werden.
2) Wenn Ueberfluß an kaltem Condensationswasser für die zu
erbauenden Maschinen vorhanden ist, und das Wasser entweder von selbst zufließt,
oder durch einen sehr geringen Kraft- und Kostenaufwand zur Maschine
geschafft werden kann. Stehen die Maschinen nahe an reichlichen Quellen, oder an
Bächen, Flüssen, Canälen oder Seen, oder an Brunnen von geringer Tiefe, oder dienen
sie sogar selbst zur Wasserhebung an Gruben oder in Städten oder an ersäuften
Ländereien, Wiesen, Torfmooren, liefern die durch die Maschine zu betreibenden Werke
endlich schon Condensationswasser genug, wie z. B. bei Papiermühlen, wo das von den
Holländern kommende Waschwasser füglich zur Condensation benutzt werden kann, so
springt der Nutzen der Anlage von Condensatoren in die Augen, selbst in den Fällen,
wo die Maschinen von keinem großen Formate sind.
3) Wenn das Geräusch der aus der Maschine mit einem bedeutenden
und unangenehmen Brausen blasenden Dämpfe und der dabei austretende Dampfbrudel den
nachbarlichen Localitäten schädlich und den in der Nähe verkehrenden Menschen
unangenehm und lästig wird. Dieser Fall tritt vorzüglich auf Schiffen ein, und ihm
ist selbst durch das Einblasen der Dämpfe in den Schornstein des Kessels nur
unvollkommen abgeholfen. Wenn man erwägt, welche bedeutende Massen Dampf aus sehr
großen Schiffsmaschinen (und es dürfte wenige von geringerm Effecte geben), ohne
Anwendung eines zweckmäßigen Condensators ausblasen würden, und welches starke
Geräusch dadurch entstehen müßte, wie hinderlich und störend dieses aber denjenigen
Passagieren fallen dürfte, die bei gutem Wetter auf dem Decke verkehren wollen, wie
leicht durch den dabei sich bildenden Staubregen die Kleidungsstücke derselben, vor
allem der Damen beschmutzt werden, vorzugsweise dann, wenn, wie es gewöhnlich
geschieht, derselbe mit Ruß aus dem Schornsteine vermengt ist, so ist nicht zu
verkennen, daß alle diese Unannehmlichkeiten so viel Berücksichtigung verdienen, daß
dadurch schon allein die Anwendung von Condensatoren unerläßlich wird. Sollte die
Erwärmung der Räume des Schiffes jedoch einigen aus der Maschine ausblasenden Dampf
fordern, so ist hier, wie weiter unten sich zeigen dürfte, eine Abhülfe leicht
möglich, und es wird nie nöthig werden, dem Kessel zu diesem Zwecke Dampf zu
entziehen. Meine Condensatoren sind alle so eingerichtet, daß sie hierzu noch eine
genügende Masse Dampf liefern.
4) Wenn der aus der Maschine kommende Dampf zu keinem andern
nützlichen Zweck zu verwenden ist, und ganz nutzlos in die Luft geblasen werden muß.
Condensatoren sind in diesem Falle um so mehr anzurathen, wenn Condensationswasser
zugleich reichlich vorhanden ist. Selten dürfte indessen wohl der Fall eintreten,
daß der ausblasende Dampf gar nicht zu benutzen wäre; denn immer wird sich bei
Fabrikanlagen auf irgend eine Weise die Wärme desselben nützlich verwenden lassen,
vorzüglich im Winter, wo doch immer Fabrikräume zu heizen seyn dürften.
Abzurathen würde die Anlage von Condensatoren in folgenden Fällen seyn:
1) Wenn die Dampfmaschinen eine sehr geringe Kraft haben. Hier
wird der Gewinn der Leere zu unbedeutend, und bezahlt die größeren Umstände und
Kosten nicht, die aus der Anlage eines Condensators und der oft sehr schwierigen
Herbeischaffung des Condensationswassers entspringen. Eine Gränze läßt sich jedoch
hier schwerlich hinsichtlich der Größe und Stärke der Maschinen ziehen, indem dabei
zu viele Umstände berücksichtigt werden müssen, z. B. ob die ausblasenden Dämpfe
alle nützlich zu verwenden sind oder nicht, ob Condensationswasser reichlich in der
Nähe vorhanden ist und mit geringem Aufwande an Kraft und Kosten herbeigeschafft
werden kann, ob die Maschine ein rasches oder langsames Kolbenspiel haben soll etc.
?
Bei sehr raschem Kolbenspiele wird nämlich ein Condensator nicht recht zur Wirkung
kommen können, vorzüglich ein solcher nicht, der durch Einspritzung von kaltem
Wasser verdichtet; denn das verdichtende Medium läßt sich hier in den nöthigen
Momenten des Zuflusses nicht schnell und regelmäßig genug zuführen, es müßte denn
durch eine eigene Pumpe geschehen, deren zweckmäßige Anlage und Ingangsetzung aber,
wie ich später zeigen werde, große Schwierigkeiten haben dürfte.Ich habe schon früher in meinem Hauptwerke Seite 360 gezeigt, wie sehr die
Anwendung des Condensators ein lebhaftes Kolbenspiel an Maschinen mit
niederm Drucke verhindert, und auch genau die Gründe angegeben, aus welchen
sich dieser Umstand erklären läßt. Die Möglichkeit eines raschern
Kolbenspiels bei Hochdruckmaschinen ist aber gerade bei ihrer Anwendung ein
Gewinn, dessen Verluft man in allen den Fällen, wo er in Anspruch genommen
zu werden räthlich erscheint, so viel als möglich zu vermeiden bemüht seyn
muß.
2) Wenn, wie ich schon vorhin erwähnte, aller aus der Maschine
blasende Dampf vollkommen benutzt werden kann. Hier würde ein Condensator mehr
Gewinn zerstören als gewähren; denn die gewonnene Leere wird in einem bedeutend
geringern Grade die Kraft der Maschine vermehren, als der dabei geopferte Dampf
Nutzen zu bringen vermag. Ich benutze nämlich die ganze Wärme alles im Kessel
producirten und durch das verwandte Brennmaterial erstrebten Dampfes, während dessen
Zerstörung im Condensator die Kraft der Maschine nur um 1/5 erhöht.
3) Wenn es an Condensationswasser fehlt, vorzüglich bei
Maschinen von geringer Kraft. Die Kosten, dieses herbeizuschaffen, werden nimmer
durch den Gewinn der Leere aufgewogen, namentlich wenn irgend ein Nutzen aus den
ausblasenden Dämpfen gezogen werden kann.
4) Wenn man bloß aus Rücksicht erwärmtes Speisewasser zu
erhalten, einen Condensator anlegen wollte. Dieses Speisewasser ist ohne denselben
nämlich sehr leicht zu erhitzen, und dazu noch auf eine höhere Temperatur zu
bringen, als durch ihn. Die aus der Maschine abziehenden Dämpfe geben hier ein sehr
zweckmäßiges, sicheres, bequemes und einfaches Mittel ab, dasselbe auf 80 Grad
Reaumür zu erwärmen, während ein Condensator gewöhnlicher Einrichtung nur solches
von 30 bis 40 Graden liefert.
Ich habe in meinem Hauptwerke Seite 482 schon verschiedene Einrichtungen meiner
Condensatoren theils beschrieben, theils nur oberflächlich angedeutet. Sie waren
theils schon von mir praktisch angewandt und erprobt worden, theils nicht. Seitdem
habe ich über diesen interessanten Gegenstand immer weiter nachgedacht und nützliche
Verbesserungen an denselben anzubringen gesucht, die ich jetzt der Reihe nach
vorlegen will.
Alle meine Condensatoren wirken mehr oder weniger nach demselben Princip, welches ich
in meinem Hauptwerke schon angegeben, und dessen Vortheile und Schattenseiten
aufgedeckt habe. Dieses Princip scheint mir für Hochdruckmaschinen, vorzüglich für
die von höherm Drucke, das einfachste, anwendbarste, bequemste und werthvollste zu
seyn, und ich bin überzeugt, daß man nicht genug Mühe und Fleiß daran verwenden
kann, um es auf den möglichsten Grad der Vollkommenheit zu bringen, und alle bisher
noch vorgefundenen Mängel desselben zu entfernen.
Es besteht darin, daß ich die Leere in besondern Gefäßen mit oder ohne Einspritzung
von kaltem Wasser herstelle, und das eingespritzte oder aus den condensirten Dämpfen
entstandene Wasser, die nicht condensirten Dämpfe und anfangs darin enthaltene oder
später etwa hineindringende Luft (komme diese nun aus dem eingespritzten Wasser oder
durch undichte Fugen an dem Gefäße), ohne Anwendung einer Luftpumpe, allein durch
die bei jedem Uebergange der Maschine über die todten Punkte aus derselben und durch
den Condensator momentan durchblasenden Dämpfe von höherm Drucke aus dem Gefäße
austreibe.
Dieses Princip ist ohne alle Frage der Theorie nach richtig und naturgemäß. Allgemein
wissen wir, daß, wenn Dämpfe längere Zeit einen Raum durchströmen, und dann darin
abgeschlossen und möglichst vollständig verdichtet werden, sie eine Leere erzeugen,
die der durch eine Luftpumpe gebildeten hinsichtlich ihrer Vollkommenheit sehr gut
an die Seite gesetzt werden kann. Die Luft wird, wie die Erfahrung ferner bewiesen
hat, um so schneller und vollkommener aus dem Gefäße ausgetrieben, auf je weniger
Hindernisse die Dämpfe bei ihrem Durchströmen durch dasselbe stoßen, und mit je mehr
Druck und daraus folgender Geschwindigkeit sie durch dasselbe fahren. Strömen sie
aber mit einem höhern Drucke als dem atmosphärischen durch das Gefäß, so wird
während ihres Durchströmens der Druck der Flüssigkeit in dem Gefäße größer seyn als
außerhalb desselben, und die darin enthaltenen kleinen Mengen tropfbar flüssiger
Stoffe werden Neigung zeigen, bei dargebotener Oeffnung im Gefäße dieses mit einer
Geschwindigkeit zu verlassen, die zu dem Ueberdrucke der Flüssigkeit innerhalb des
Gefäßes über den Druck der äußern Atmosphäre im Verhältniß steht. Eine Einspritzung
von kaltem Wasser in dieses Gefäß nach erfolgtem Durchblasen der Dämpfe, zum Zwecke
der Verdichtung der zurückbleibenden Dämpfe, kann dann nur unter folgenden
Bedingungen stattfinden:
1) Dadurch daß man die in dem Gefäße zurückbleibenden Dämpfe
nach völligem Abschluß seines Raumes von der äußern Luft schnell und in dem Maaße in
demselben verdichtet, daß ein verdünnter Raum entsteht und nun der Druck der äußern
Atmosphäre ein Uebergewicht über den Druck der im Gefäße enthaltenen Flüssigkeiten
gewinnt und das kalte Verdichtungswasser durch eine dargebotene Oeffnung
hineintreibt, oder
2) dadurch daß dem Verdichtungswasser durch Anwendung einer
höhern Wassersäule der nöthige Antrieb in den Condensator hinein gegeben wird;
oder
3) endlich dadurch, daß man das Wasser durch eine Druckpumpe
hineinfördern läßt, die, da sie, wie unten klar werden wird, wegen der
einzufördernden geringen Wasserquantitäten nur sehr klein zu seyn braucht, zu ihrer
Bewegung der Maschine wenig oder gar keinen Kraftaufwand anmuthet, und auch keinen
Widerstand von Seiten der äußern Atmosphäre zu überwinden hat, von dieser in den
Augenblicken, wo das Vacuum im Gefäße sich zu bilden beginnt, eher in ihrer Bewegung
unterstützt wird.
Weiter unten werde ich indessen zeigen, daß eine solche Einspritzung von kaltem
Wasser keineswegs unerläßliche Bedingung ist, um in einem solchen Gefäße nach dem
Durchblasen der Dämpfe schnell ein Vacuum zu erzeugen, sondern daß das Gefäß selbst
so construirt werden kann, daß es ohne weiteres die in ihm und dem Dampfcylinder
bleibenden Dämpfe von atmosphärischer Pressung schnell, und zwar allein durch kalte
Wände verdichtet. In meinem Hauptwerke Seite 490 etc. habe ich dieses Princip zwar
schon, aber nur sehr oberflächlich angedeutet; hier soll ein solcher Condensator
vollständig und in verschiedener Form beschrieben und abgebildet, auch sollen die
seiner Construction untergelegten Calculationen so genau vorgelegt werden, daß jeder
einsichtsvolle Mechaniker im Stande ist, ihn für meine Hochdruckmaschinen und zwar
für jeden Zweck und jede Größe und Form derselben zu erbauen.
Ich gehe jetzt zur Beschreibung meiner verschiedenen Condensatoren mit und ohne
Einspritzung von kaltem Wasser über.
I. Condensatoren mit Einspritzung.
Diese haben den großen Vortheil vor denen ohne Einspritzung voraus, daß sie in den
meisten Fällen einen kleinern Raum einnehmen als die letztern, auch mit weniger
Mühe, geringern Umständen und Kosten herzustellen sind. In meinem Hauptwerke Seite
483 unten habe ich schon einen Condensator dieser Gattung beschrieben und
abgebildet, den ich bei zwei Wasserhebungsmaschinen mit gutem Erfolge angewandt
habe. Ich will ihn hier in einer stehenden Stellung wiedergeben, so daß er bei
meinen Marinemaschinen hinter der Maschine aufgestellt werden kann.
Man ziehe hier Tab. III zu Rathe, die in Fig. 1 diesen
sehr einfachen Condensator in Verbindung mit einer meiner Marinemaschinen A und zwar in der äußern Ansicht bei B vorstellt. Fig. 2 und 3 sind perpendiculäre Durchschnitte
desselben, die durch seine Achse genommen sind. Er besteht aus folgenden
Theilen:
1) dem eigentlichen Verdichtungsgefäße A′ mit dem
Rohre B′, welches die Dämpfe von der Maschine in
dasselbe leitet, beide am besten von Kupfer; 2) der das Gefäß A′ umgebenden Wasser- oder Kühlcisterne C′; 3) dem Abzugsrohre D für die ausblasenden Dämpfe; 4) dem Ventil E′, welches die Dämpfe aus dem Verdichtungsgefäße in dieses Rohr
übertreten läßt; 5) dem Einspritzrohre F′,
welches mit einem Ventile oder Schieber versehen wird, um in den nothwendigen
Momenten dem Einspritzungswasser in den Condensator Zutritt zu verschaffen, und
durch die Maschine geöffnet und geschlossen wird; und endlich 6) dem Abzugsrohre G′ für das sich im Condensator ansammelnde
Einspritzungs- und aus den verdichteten Dämpfen entstandene Wasser, mit einer
sich nach außen öffnenden Klappe versehen.
Das Verdichtungsgefäß A′ schlage ich aus dem
Grunde vor von Kupfer zu nehmen, weil Kupfer ein guter Wärmeleiter ist, und man bei
demselben dünnere Metallwände anwenden kann, die in Absicht auf Mittheilung der
Wärme der in demselben zu verdichtenden Dämpfe an das kalte Wasser der Cisterne C′ entschiedene Vorzüge vor dicken und starken
haben. Das Gefäß ist cylindrisch, und unten bei a und
oben bei b mit einem Deckel verschlossen. Der obere
Deckel b ist bei c an einen
Schraubenkranz des Verdichtungsgefäßes geschroben, und mit ihm zugleich das
Abzugsrohr D′ für die Dämpfe.
Der cubische Inhalt des Verdichtungsgefäßes muß ungefähr den 8ten oder 9ten Theil
dessen des Dampfcylinders betragen, seine Länge ungefähr vier- oder fünfmal
so groß als sein Durchmesser seyn und dieser Durchmesser ungefähr die Ausdehnung von
⅓ des Cylinderdurchmessers haben.
In dem obern Deckel a befindet sich das Kegelventil E′, dessen Durchmesser auf ungefähr 1/5 des
Cylinderdurchmessers angenommen werden muß. Es ist ein gewöhnliches Kegelventil und
sein Stiel bewegt sich oben und unten in Leitungen. Dieses Ventil muß möglichste
Leichtigkeit mit gehöriger Stärke verbinden; denn es soll von den herausblasenden
Dämpfen leicht gehoben werden können, und befindet sich in einer fortwährenden
Bewegung. Es muß, da es die atmoshärische Luft von dem Verdichtungsgefäße
abschließen soll, auch möglichst genau in seinen Sitz passen und gut dicht
schließen. Um das Kegelventil herum, bei f, ist das
Verdichtungsgefäß und das Abzugsrohr D′ etwas
erweitert, damit die Dämpfe beim Ausströmen aus dem Ventile gehörig Spielraum haben.
Statt des Kegelventils kann man auch eine Klappe nehmen, indessen dürfte sie
weniger zuverlässig seyn als ersteres und leichter in ihrer Dampfdichtheit gestört
werden können.Bei sehr großen Maschinen, wo dieses Ventil einen sehr großen Durchmesser
erhalten müßte, dürfte es vielleicht gerathen seyn, mehrere, etwa vier
kleinere anzuwenden, die zusammen ungefähr so viel Oeffnung frei machen, als
ein großes geben müßte. Man wird diese leichter dicht herstellen können,
auch werden sie bei ihrer Bewegung, sowie bei ihrem Einfallen in ihre Sitze,
nicht so viel Geräusch machen als ein großes.
Bei g mündet sich in das Verdichtungsgefäß das
Exhaustionsrohr B′ der Dampfmaschine. Um dasselbe
aufzunehmen, ist an das erstere ein kurzes kupfernes Röhrenstück Fig. 3, i, mit einem starken Schraubenkranze angelöthet, welcher
letztere, wenn die Wassercisterne über das Verdichtungsgefäß geschoben wird, sich
dicht an dessen Wand anlegt. Das Exhaustionsrohr wird nun mit einem gleichen
Schraubenkranze so an das Röhrenstück h geschraubt, daß
die Wand der Cisterne zwischen beide Schraubenkränze fällt. Daß in der Cisternenwand
ein Loch von der Größe des Exhaustionsrohres B′
und Röhrenstückes h angebracht seyn müsse, um eine
Communication zwischen letzteren beiden möglich zu machen, und daß eine doppelte
Dichtung zwischen diesen verschiedenen Theilen nothwendig sey, um alle gehörig dicht
mit einander zu vereinigen, versteht sich von selbst.
Der Mündung des Exhaustionsrohres in das Verdichtungsgefäß gegenüber tritt das
Injectionsrohr F′ in dieses Gefäß. Es ist von nur
kleinem Durchmesser, etwa von 1/12 des Cylinderdurchmessers, krümmt sich innerhalb
und außerhalb des Verdichtungsgefäßes nach oben, und trägt innerhalb bei i einen Brausenkopf von mehreren Löchern, der das
Injectionswasser in das Verdichtungsgefäß gehörig zu vertheilen bestimmt ist, und
auswendig ein Ventil, welches sich nach außen öffnet, oder einen Schieber hat (hier
in Fig. 3 ist
ein solcher Schieber bei k vorgestellt), welche beide
Theile mit einer Bewegungsstange I verbunden sind, die
oben aus der Cisterne heraustritt, und hier mit einer Vorrichtung an der Welle der
Maschine in Verbindung steht, die das Ventil oder den Schieber in den für eine
schnelle Verdichtung nöthigen Zeitmomenten öffnet. Ventil und Schieber, welcher
letztere in Fig.
4 noch besonders und zwar in der vordern Ansicht vorgestellt ist, sind
noch innerhalb der Cisterne angebracht und erhalten das Injectionswasser aus dieser.
Damit sie es möglichst kalt empfangen, müssen beide recht nahe am Boden derselben
angebracht seyn. Auch ist diese Stellung noch aus zwei andern Gründen unerläßlich,
von denen der erste der ist, daß über beiden Theilen sich eine gehörige Wassersäule
befindet, die das Injectionswasser schon mit einigem Drucke in das Einspritzrohr eintreten
lasse, der zweite aber die möglichste Verbreitung des Injectionswassers in den
ganzen Raum des Verdichtungsgefäßes bezweckt.
Nimmt man ein Ventil, so kann dieses ein gewöhnliches Kegelventil seyn. Zieht man
aber einen Schieber vor, so muß derselbe zu beiden Seiten, wie Fig. 4 bei a und b zeigt, in einem
Falze gleiten, und durch eine kleine Feder gegen die die Einspritzungsöffnung
umgebende Fläche wasserdicht gedrückt werden. Seine Bewegungszange Fig. 3, l und Fig. 4, c wird mit einem auf seiner äußern Fläche hervorragenden
Kragen verbunden. Ein solcher Schieber hat das Gute, daß er bei etwanigen
Unreinigkeiten im Kühlwasser der Cisterne nicht so leicht undicht wird und kein
Geräusch beim Schließen der Oeffnung, wie die Kegelventile, macht. Fig. 3 zeigt einen solchen
Schieber mit seiner Stange im senkrechten Durchschnitte, Fig. 4, wie schon gesagt,
in der vordern äußern Ansicht angedeutet. Die Einspritzöffnung d erscheint hier geöffnet. Die Zeichnung dürfte den
Gegenstand ohne weitere Beschreibung hinreichend erläutern.
Damit man die Einspritzung in den Condensator während des Ganges der Maschine
einigermaßen reguliren und nach erfolgtem Stillstehen derselben hemmen könne, ist an
dem Injectionsrohre zwischen Ventil oder Schieber und Verdichtungsgefäß ein
Regulirhahn angebracht. Derselbe erscheint in Fig. 3 bei m. Seine Bewegungsstange n
durchdringt oben den Deckel der Kühlcisterne und geht hier der Dichtung wegen durch
eine Stopfbüchse o. Der Schlüssel p zum Drehen des Hahnes steht seitwärts, damit das Rohr für die
Injectionsschieberstange nicht hinderlich sey. Will man ihn jedoch lieber nach
hinten gestellt haben, so muß er wie in Fig. 5 construirt
seyn.
Eine solche Vorrichtung am Einspritzrohr ist auch dann unerläßlich, wenn der
Condensator, wie der in meinem Hauptwerke beschriebene, mehr horizontal liegt. Vor
allem ist dann aber auch dahin zu sehen, daß über dem Injectionsventil oder Schieber
eine gehörige hohe Schicht von Kühlwasser stehe, damit dieses gleich anfangs mit
Intensität in das Verdichtungsgefäß einströme. Die zweckmäßige Anordnung wird in
diesem Falle dem denkenden Mechaniker nicht schwer fallen.
Der untere Theil der Kühlcisterne wird bei q mit einem
Schraubenkranze gegen den untern Boden a des
Verdichtungsgefäßes geschraubt.Ich muß hier bemerken, daß die meisten Löthungen am Verdichtungsgefäße und
Kühlcisterne, dem Abzugsrohre für die Dämpfe, der Ein- und
Ausströmungsröhre an der Cisterne, am Einspritzungsrohr und an mehreren
anderen Stellen, die ein tüchtiger Kupferschmied sehr leicht beurtheilen
wird, mit Zinn geschehen können. Der ganze Apparat befindet sich nämlich
immer in einer kälteren Temperatur, worin Zinnlöthungen, wenn sie zweckmäßig
angefertigt werden, vollkommen dauerhaft und zuverlässig
find.
Der Durchmesser der Cisterne braucht den des Verdichtungsgefäßes nicht bedeutend zu
übertreffen. Wenn der Zwischenraum zwischen beiden nur so groß ist, daß das
Injectionsventil oder der Schieber k und der
Abschlußhahn m am Einspritzrohre F′ gehörig Platz finden, und das Wasser in der Cisterne nicht
behindert wird in die Injectionsöffnung frei einzuströmen, so ist alles in Ordnung.
Die Höhe der Cisterne braucht die des Verdichtungsgefäßes nicht bedeutend zu
übertreffen. Das Kühlwasser strömt durch ein Rohr B′ von unten in die Cisterne, möglichst in der Nähe des
Injectionsventils oder Schiebers ein, damit das Einspritzrohr es gehörig kalt
erhalten könne. Der Ablauf des erwärmten Wassers wird durch das Rohr r, welches dem obern Rande der Cisterne ganz nahe liegt,
besorgt. An dem Rohre B′ kann ein Hahn oder eine
Klappe angebracht werden, um den Zufluß des Kühlwassers einigermaßen reguliren zu
können.
Aus dem am untern Deckel des Verdichtungsgefäßes angebrachten Bulbus G′ führt das weite Rohr s das Einspritzwasser und die verdichteten Dämpfe, die vermöge ihrer
Schwere auf den Boden desselben zurückfallen, nach unten in die Cisterne der
Speisepumpe, welche man bei a in Fig. 1 abgebildet findet.
Dieses Rohr ist mit einer Klappe t versehen, die sich
nach außen hin öffnet, und deren Oeffnung ungefähr den sechsten Theil des
Cylinderdurchmessers hat, und enthält über der Klappe so viel Raum, daß es
sämmtliches Wasser, welches durch die Einspritzung während eines Hubes der Maschine
in das Verdichtungsgefäß eingefördert wird, reichlich fassen kann. Es ist dieß
nöthig, damit dieses Wasser bei seinem zu hohen Steigen in dem Verdichtungsgefäße
die Mündung des Maschinenerhaustionsrohres nicht verlege, und das schnelle
Eindringen der von der Maschine in dasselbe überströmenden Dämpfe nicht verhindere.
Der in die Cisterne der Speisepumpe hinabführende Theil des Rohres s öffnet sich in dem Deckel der Speisepumpencisterne. Da
mit dem aus der Klappe hervordringenden Wasser oft Dämpfe in die Cisterne übergehen
dürften, so muß diese dampfdicht durch eben erwähnten Deckel verschlossen seyn, und
das Rohr s ebenfalls dampfdicht in denselben ausmünden.
Die Dämpfe sind aber aus der Speisepumpencisterne durch ein Rohr zu entfernen,
welches bis über Deck reicht und über demselben noch 10 bis 12 Fuß hervorragt.
Zugleich führt ein
anderes Rohr aus der Cisterne niederwärts, welches den Ueberfluß des Wassers aus
derselben in den unteren Schiffsraum führt, von wo er von der gewöhnlichen von der
Maschine betriebenen Schiffspumpe entfernt wird. Die in dem Rohr s befindliche Klappe ist in einer Platte angebracht, die
zwischen die Verbindungskränze des Rohres G′ an
dieser Stelle dampf- und wasserdicht hineingeschraubt wird; sie wird durch
eine Feder, die in der Zeichnung angegeben ist, leicht geschlossen erhalten, um nach
jedesmaligem Herauswerfen des Condensationswassers aus dem Verdichtungsgefäße das
Schließen derselben zu beschleunigen, und so den Zurücktritt einer möglichst
geringen Quantität jenes Wassers zu veranlassen. Die Feder muß aber dem
Herausdringen der Flüssigkeit möglichst wenig Widerstand entgegensetzen. Auch bei
dem Ventil E′ dürfte eine solche Feder von großem
Nutzen seyn, um einen möglichst schnellen Schluß desselben nach dem jedesmaligen
Herausströmen der Dämpfe aus dem Verdichtungsgefäße zu bewirken.
Die Eisterne C′ muß möglicherweise in Schiffen so
hoch gestellt werden, daß das Niveau des regelmäßigen Kühlwasserstandes in derselben
dem Wasserspiegel des Flusses oder Meeres außerhalb des Schiffes gleichkommt, oder
auch unter demselben liegt. Auf solche Weise kann dasselbe ungehindert abfließen,
wenn die gleich zu beschreibenden Vorkehrungen getroffen werden. Der Zufluß in
dieselbe wird am zweckmäßigsten dadurch bewirkt, daß hinter dem das Kühlwasser in
die Eisterne führenden, und in der Schiffswand mündenden Rohre eine Art Fänger
angebracht ist, der das an der Schiffswand schnell strömende Fluß- oder
Meerwasser auffängt und mit einiger Gewalt in das Rohr leitet. Der Drang desselben
gegen dieses Hinderniß wird ihm einen reichlichen Antrieb in das Rohr hinein geben.
Man vergleiche hier die Skizze Fig. 13, in welcher a die
Schiffswand, b das Rohr und c den Fänger vorstellt. Der Pfeil bezeichnet hier die dem Wasser durch den
Fänger aufgedrungene Strömung in das Rohr hinein. Um die Abströmung des Wassers aus
dem Abzugsrohre der Cisterne zu befördern, kann man auch die Mündung des Rohres in
der Schiffswand bedeutend unter den äußern Wasserspiegel legen, und hier einen
Fänger in der umgekehrten Stellung anbringen. Er wird die äußere Strömung von dem
Rohr abhalten, und durch seine Stellung diese so dirigiren, daß sich hinter dem
Fänger eine Art Vacuum bildet, wodurch das aus dem Rohre abfließende Wasser
gleichsam aus demselben herausgezogen und sein Abfluß bedeutend beschleunigt
wird.
Da die Schiffe zu verschiedenen Zeiten und bei verschiedener Belastung einen
veränderlichen Tiefgang haben, so wird auch in der Kühlwassercisterne das Wasser in einem
verschiedenen Niveau stehen können. Um nun das etwanige Ueberschweppern desselben
aus ihr zu verhüten, muß man den Deckel b derselben, wie
in Fig. 2 und
3
vorgestellt ist, völlig dicht auf dieselbe und um das Exhaustionsrohr herum
aufpassen, und die Stange zur Bewegung des Einspritzventils oder Schiebers entweder
durch eine kleine Stopfbüchse gehen lassen, oder dieselbe, wie Fig. 3 zeigt, durch ein
längeres Röhrchen u leiten, welches unten auf dem Deckel
dicht aufsteht. Aus diesem Rohre wird dann das Kühlwasser nicht leicht heraussteigen
können, auch wird dasselbe den wenigen über dem erwärmenden Kühlwasser sich
möglicherweise einsindenden Dämpfen einen Ausweg verstatten.
Die beschriebene Zu- und Ableitung des Kühlwassers zur Kühlcisterne ist sehr
einfach und wird den vorliegenden Zweck genügend erfüllen, wenn sie demgemäß
angeordnet ist. Sie macht in sehr vielen, ja ich kann wohl sagen, in den meisten
Fällen die Kaltwasserpumpen und andere vorgeschlagene künstliche Apparate
überflüssig, von denen der Newton'sche (also ein
englischer) neuerdings gewiß als der abenteuerlichste angesehen werden kann. Ein
Engländer hat hier wieder einmal ein Beispiel aufgestellt, wie wenig die Einfachheit
der Maschine den meisten von ihnen am Herzen liege. Sollen wir Deutsche hier
bewundern oder mitleidig lächeln? Ich hoffe von allen denen Maschinenbauern, die
nicht in der Anglomanie befangen und gewohnt sind, bloß englische Waare
abzuschreiben, das letztere.
Wenn man sagen wollte, die hier von mir vorgeschlagene Vorrichtung könne nur ihren
Zweck in dem einzigen Falle erfüllen, wenn das Schiff in der Fahrt vorwärts
begriffen ist, so hat dieß zwar seine Richtigkeit; beim Stillstande des Schiffs
braucht der Condensator wegen gleichzeitigen Stillstandes der Maschine aber auch
nicht zu verdichten; beim Rückgange des Schiffes wird aber eben so gut als beim
Vorwärtsgange eine Strömung von Kühlwasser durch die Cisterne stattfinden; wenn sie
gleich dann von oben nach unten geht — ein Umstand, der für kürzere Zeit
keinerlei Nachtheil bringen kann.
Da, wo eine solche Einrichtung unmöglich seyn sollte, sowie bei den meisten
Landmaschinen, wird man ohne Kaltwasserpumpe schwerlich auskommen können. Diese kann
das Wasser gleich aus dem Brunnen oder dem Bache oder dem Flusse etc. heben und
wird, vorzüglich in letzterm Falle, wenn das Niveau der Maschine nicht sehr hoch
über dem Wasserspiegel derselben liegt, nur wenig Kraft absorbiren, zumal sie nur
wenig Wasser heraufzufördern hat, indem hier nur bei jedem Hube eine einfache
Cylinderfüllung mit atmosphärischem Dampf zu condensiren ist, und dazu höchstens
sieben-bis achtmal so viel Wasser gehört, als diejenige Quantität ist, aus
welcher jener Dampf producirt wurde.
Ich will nun das Spiel dieses Condensators und alle bei seiner Wirkung stattfindenden
Vorgänge der Reihe nach vorführen, und zwar von der ersten Ingangsetzung der
Maschine an.
Man nehme an, daß der Maschinenwärter die Maschine anwärme, d. h. abwechselnd über
und unter den Kolben des Dampfcylinders Dampf strömen, und diesen nicht ganz bis zum
vollen Hube ausgeführte Bewegungen machen lasse, so werden die jedesmal aus dem
Cylinder entweichenden Dämpfe in das Verdichtungsgefäß dringen und die Luft aus
demselben durch das Ventil E′ nach und nach ins
Exhaustionsrohr austreiben. Das Einspritzrohr muß während dieser Vorgänge
verschlossen bleiben. Ist der Cylinder auf diese Weise nach und nach angewärmt und
die Luft aus dem Verdichtungsgefäße ausgetrieben, so setzt der Maschinenwärter die
Steuerung der Maschine in diejenige Verfassung, daß sie ihre regelmäßige Thätigkeit
beginnen kann, und öffnet nach den ersten paar Huben derselben das Injectionsrohr.
War die Luft früher noch nicht vollkommen ausgetrieben, so wird sie während dieser
drei oder vier Hube, die noch dazu gerne mit ganzer Dampffüllung des Cylinders
ausgeführt werden, vollends entfernt werden. Oeffnet der Maschinenwärter nun den
Injectionshahn, so werden folgende Vorgänge, und zwar nicht allein im Anfange,
sondern auch später bei jedem neuen Hube der Maschine statthaben:
Die aus dem Cylinder entweichenden Dämpfe werden in das Verdichtungsgefäß treten, und
da dieses Uebertreten noch mit einem Drucke von ungefähr 2½ AtmosphärenNatürlich ist bei allen hier in dieser Abhandlung empfohlenen Condensatoren
vorausgesetzt, daß bei den Maschinen, bei denen sie Anwendung sinden sollen,
ein Druck von 8 Atmosphären angewandt werde, in dem Falle, daß sie mit
bedeutender Expansion arbeiten, und wenigstens ein solcher von 4 bis 5
Atmosphären, wenn sie ohne diese in Betrieb gesetzt werden sollen. Ist dieß
nicht der Fall, so sind sie mehr oder weniger unbrauchbar, vorzüglich
diejenigen ohne Einspritzung, die doch sonst am meisten zu empfehlen seyn
dürften. Man wird dieß leicht begreifen, wenn man unten diese Gattung meiner
Condensatoren näher kennen lernt und meine dabei gegebenen praktischen
Regeln mit Aufmerksamkeit liest. Schon mehreremale habe ich die betrübende
Erfahrung machen müssen, daß man sowohl bei Beurtheilung meiner Maschinen,
als beim wirklichen Bau derselben, einzelne Bedingungen außer Acht läßt,
ohne deren Berücksichtigung man nicht mit Glück meine Pläne begreifen, noch
sie richtig ausführen kann. und dann sich getäuscht fühlt. Dieß war
vorzüglich der Fall, wenn man meine Kessel für niedereren Dampfdruck als den
von mir bezeichneten oder bei Maschinen ohne Expansion anwenden wollte. Und
doch begreife ich nicht, wie man solche Fehlgriffe machen kann, da ich in
meinen schriftlichen Werken über meine Hochdruckmaschinen Alles klar und
erschöpfend entwickelt haben dürfte, was hier irgend in Betracht kommt und
Berücksichtigung verdient. geschieht, und die durch das Kühlwasser erkalteten
Wände des Verdichtungsgefäßes lange nicht hinreichen alle Dämpfe schnell zu
verdichten, so werden sie das obere Ventil E′
öffnen und ihrer so viele aus dessen Oeffnung herausfahren und in das Abzugsrohr D′ dringen, bis sich der Druck derselben
innerhalb des Gefäßes und des Dampfcylinders mit dem der äußern Atmosphäre ins
Gleichgewicht gesetzt hat. Nach eingetretenem Gleichgewichte wird das Ventil sich
schnell schließen, und die Communication des innern Raums des Condensators mit der
äußern Luft aufheben. Bei diesem Schließen des Ventils wird nicht leicht
atmospärische Luft in das Verdichtungsgefäß zurücktreten können, weil das Abzugsrohr
für die Dämpfe gleich nach dem Durchblasen derselben durch den Condensator nur
Dampf, und keine Luft, enthalten dürfte.
Während dieser Vorgänge muß das Injectionsrohr natürlich verschlossen seyn. Hätte
sich schon etwas Condensationswasser im untern blinden Sacke G′ des Verdichtungsgefäßes A′
gesammelt, so wird dieses beim Durchfahren der Dämpfe und dadurch momentan
herbeigeführten höhern Drucke derselben im Gefäße durch die Klappe E′, und von da durch das Abzugsrohr in die
Speisepumpencisterne übergetrieben, also in dem Falle, daß die Klappenöffnung die
nöthige Größe hat, aus dem Condensator in derselben kurzen Zeit entfernt werden, als
das Durchströmen der Dämpfe durch denselben in Anspruch nimmt. Dieß wird um so mehr
der Fall seyn, als dieses Wasser auch bei der spätern regelmäßigen Wirkung des
Condensators nie in einer so großen Quantität vorhanden seyn kann, als in den
gewöhnlichen Watt'schen Condensatoren, und zwar aus dem
einfachen Grunde, weil nur derjenige Theil Dampf im Verdichtungsgefäße condensirt zu
werden braucht, der nach seinem Durchströmen, und zwar unter atmosphärischem Drucke,
zurückbleibt, und dessen Volumen einer einfachen Cylinder- und
Condensatorfüllung so ziemlich gleichkommt. Nach diesen Vorgängen, die in sehr
kurzer Zeit, fast in einem Augenblicke, verlaufen, während die Kurbel der Maschine
erst eine kurze Strecke über den todten Punkt zurückgelegt hat, wird das
Injectionswasser eingelassen, und dieses strömt nun aus zweierlei Ursachen sehr
schnell und plötzlich ein, und zwar theils aus dem Grunde, daß über dem
Einspritzrohre eine ziemlich hohe Wassersäule im Kühlgefäße steht, theils in
Betracht der augenblicklich stattfindenden Verdichtung einiger Dämpfe jenes vorhin
bemerkten Volums derselben an den kalten Wänden des Condensators, wodurch eine
Verdünnung im innern Raume desselben entsteht, die mit der Einspritzung in jedem
Augenblicke wächst. Diese Einspritzung verdichtet nun alle in dem Condensator noch
vorhandenen und aus dem Cylinder in denselben nachströmenden Dämpfe nach Maaßgabe
der Intensität des Wasserstrahls und der einspritzenden Quantität Wassers, und kann
hinsichtlich dieser in dem Grade gesteigert werden, daß die Leere sowohl im
Condensator als Dampfcylinder schon bald nach dem Uebergange der Maschine über die
todten Punkte eintreten muß, wenigstens auf ⅓, höchstens die Hälfte des
Kolbenlaufs möglichst hergestellt ist.Bei Anwendung meiner vor Kurzem in diesem Journale von mir beschriebenen
Marinemaschine ist eine kleine Verzögerung in der Herstellung des Vacuums im
Condensator und Cylinder nicht einmal von schädlichem Einflüsse, da beim
Uebergange der Maschine über die todten Punkte diese so zu sagen noch einige
Zeit leer arbeitet, wenig Widerstand findet, indem die Radschaufeln dann
noch wenig oder gar nicht eingetaucht sind. Das eingespritzte
Wasser sammelt sich in dem untern blinden Sacke G′ des Verdichtungsgefäßes, und wird beim nächsten Hube durch die von
neuem durch dieses Gesäß strömenden Dämpfe auf die früher erwähnte Weise heraus, und
in die Speisepumpencisterne getrieben.
Diese verschiedenen Vorgänge wiederholen sich nun bei jedem Kolbenzuge der Maschine,
und zwar sowohl bei seinem Auf- als Niedergange. Es ist leicht zu ermessen,
daß dabei jede Ansammlung von Injectionswasser und Luft im Condensator unmöglich
gemacht, und so die bei Watt'schen Condensatoren
angewandte Luftpumpe unnöthig werde. Ueber die großen Vortheile dieses Condensators
vor denen mit niederm Drucke habe ich mich in meinem Hauptwerke Seite 486 unten zur
Genüge ausgesprochen, auch wird hiernach jede Furcht entfernt, als sey auf diesem
einfachen und Kraft ersparenden Wege ein Vacuum zu bilden, dieses langsamer und
träger hergestellt, als nach dem in den Watt'schen
Maschinen üblichen Princip. Ich ersuche die betreffenden Stellen nachzulesen,Da jedoch mancher meiner Leser mein Hauptwerk nicht besitzen dürfte, so will
ich die gemeinte Stelle hier aufführen:„Wenn man glauben sollte daß das Spiel meines Condensators träger als
das eines gewöhnlichen, an den Maschinen mit niederm Drucke gebräuchlichen
sey, und die Bildung des Vacuums aus dem Grunde langsamer seyn müsse, weil
derselben jedesmal oben erwähntes Durchfahren der Dämpfe voran gehen müsse,
so ist dem nicht so; denna) ist dieses Durchfahren,
hauptsächlich bei Anwendung eines höhern Drucks im Cylinder und bei
gehöriger Größe und hinreichend schneller Oeffnung der Abzugscanäle, das
Werk eines Augenblicks, indem das Heraustreiben der Dämpfe und des Wassers
durch das Ventil des Condensators (d. h. wenn dieses Ventil, was nothwendig
ist, den gehörigen Durchmesser hat) bei der geringen Quantität des
Condensationswassers ohne allen Zeitverlust geschieht.b) Kann dieses Durchfahren
nicht mehr Zeit nehmen, als das Condensiren aller derjenigen Dämpfe, die bei
der Klappe herausfahren, und von denen bei Hochdruckmaschinen, wenn sie auch
nur mit einem Drucke von 4 bis 5 Atmosphären wirken, doch schon immer eine
größere Menge vorhanden ist, als von solchen, die zurückbleiben um
condensirt zu werden. Wenn man erwägen will daß in den Maschinen mit niederm
Drucke, zum Zweck der Condensation die ganze in den Condensator strömende
und aus dem Cylinder kommende Dampfmenge verdichtet werden muß, und daß
einer solchen Menge Dämpfe das verdichtende Mittel nur nach und nach
entgegengeführt wird, so wird sich gerade das Gegentheil von dem ergeben,
was jener Einwurf tadelt; es wird nämlich der Act des Durchblasens der
Dämpfe eher Gewinn als Verlust an Zeit gegen das Condensiren aller in den
Condensator dringenden Dämpfe geben.“ Man wird dann auch
finden, daß die Erfahrung bereits über die Richtigkeit meiner Ansichten und Behauptungen in Bezug auf
diesen einfachen Condensator ziemlich entschieden habe.
Sehr häufig habe ich mir schon die Aufgabe gemacht und auch schon vor ungefähr 20
Jahren einen Versuch darüber angestellt, das Injectionswasser durch eine eigene
Injectionspumpe unmittelbar in das Verdichtungsgefäß zu fördern. Man würde aus dem
Gelingen eines solchen Planes folgenden Gewinn ziehen:
1) zuerst den, gleich zu Anfang jedes Hubes der Maschine eine
gehörige Quantität kalten Verdichtungsmittels in den Condensator fördern zu können.
Hiedurch würde die Wirkung der Leere auf den Kolben sehr beschleunigt werden, und
dann ein großer Gewinn an Kraft die Folge seyn. Erwägt man nämlich, daß im Anfange
gleich nach dem Durchblasen der Dämpfe durch den Condensator die Bildung eines
Vacuums am meisten zu fördern ist, und daß bei der angegebenen Einrichtung die
Einspritzung dann gerade am trägsten erscheint, so wird solche Einrichtung um so
wünschenswerther, zumal durch dieselbe die zur Verdichtung nöthige Quantität
Injectionswasser in dem geeignetsten Zeitmomente mit großer Genauigkeit eingeführt
werden kann, wenn man die Bewegung der Pumpe diesem Zwecke entsprechend einrichtet,
sie etwa durch eigens an der Hauptwelle der Maschine angebrachte Nasen oder
Hebdaumen bewirken läßt;
2) es ließe sich auf diese Weise das zur Verdichtung dienende
Wasser der Quantität nach genauer einführen, als bei der Verfolgung des vorher
angegebenen Weges, wobei aber dann auch wieder der Uebelstand einträte, daß man nun bei
größern oder geringern Leistungen der Maschine immer an diese Quantität gebunden
ist. Man könnte hier freilich einige Abhülfe dadurch schaffen, daß man den Hub der
Pumpe variabel einrichtete, aber eine solche Einrichtung dürfte manche Künsteleien
nöthig machen, die man immer so viel als möglich vermeiden muß.
Eine Pumpe für die Besorgung der Injection in dem Condensator hat also manche und
große Schwierigkeiten, mehr als man im ersten Augcnblicke glauben sollte. Dazu kommt
noch der Umstand, daß sie auch nicht einmal die Construction gewöhnlicher
Druckpumpen haben darf, wenn sie den vorliegenden Zweck erfüllen soll. Die Stellung
der Ventile in den Druckpumpen ist nämlich von der Art, daß bei Bildung des Vacuums
im Condensator das Wasser ungehindert durch dieselben dringen, und selbst bei schon
gehemmter Bewegung des Kolbens der Pumpe fortwährend in diesen Condensator zuströmen
wird. Sowohl Saugventil als Druckventil öffnen sich nämlich beide nach dem
Condensator hin, und halten folglich, wenn durch die entstehende Leere in diesem ein
Saugproceß entsteht, dem Wasser durch Saugrohr und Druckrohr den Weg so lange völlig
frei, bis beim Anhalten der Maschine Condensator und Dampfcylinder sich mit dem
aufgesogenen Wasser füllen müssen, wenn dieser Weg nicht durch einen Hahn am
Saug- oder Druckrohr geschlossen wird. Verhält sich aber die Sache wirklich
so, so kann natürlich von einer Begränzung der Einspritzung (der Zeit nach) und der
einzuspritzenden Quantitäten Wasser nicht die Rede seyn.
Es ist nun die Frage: wie wäre einem solchen Uebelstande abzuhelfen? Nach meinem
Dafürhalten nicht anders, als daß an jedem Ende des Hubes der Pumpe ein Schieber das
Saugrohr schlösse. Diese Maßregel hat aber auch dann wieder ihre Bedenken, wenn die
Maschine, also auch die Pumpe, auf halbem Hube stehen bleibt, wie doch in den
meisten Fällen geschieht, und in Absicht auf den Umstand, daß bei Anwendung meiner
Räder nur eine einzige Maschine vorhanden ist, immer sehr wünschenswerth
erscheint.
Es wird wohl am räthlichsten seyn bei meiner oben beschriebenen Einrichtung zu
bleiben, und den ersten Andrang des Condensationswassers zum Verdichtungsgefäße
dadurch zu verstärken, daß man die Wassersäule des Kühlwassers in der Cisterne
möglichst hoch einrichtet, oder auch demselben im Anfang einen größern Zuflußweg
eröffnet und diesen allmählich verkleinert, sowie die entstehende Leere das
Eindringen des Condensationswassers befördert. Durch eine besondere Form der an der
Hauptwelle der Maschine zur Eröffnung des Einspritzweges dienenden Hebedaumen oder Nasen läßt sich
dieser Zweck sehr leicht und einfach erreichen, sowie auch die Dauer der
Einspritzung genau reguliren.
In Fig. 1 sieht
man die an meiner Marinemaschine bestehende Einrichtung dieser Art zur Bewegung des
Ventils oder Schiebers vor dem Einspritzrohre. Sie stellt einen doppelarmigen Hebel
a vor, der sich bei b um
einen in das Gestell der Maschine eingeschraubten Zapfen dreht. Bei c hat dieser Hebel eine Frictionsrolle d, die sich gegen die Hauptwelle der Maschine stützt,
und von den daran befindlichen beiden Nasen e und f in den nöthigen Momenten mit dem Hebelende
niedergedrückt wird, worauf das andere Ende g des Hebels
sich hebt, und durch die Stange h obige Organe, Ventil
oder Schieber zur Oeffnung der Einspritzröhre in Bewegung setzt. Damit dieses
Hebelende c nach jedem Steigen wieder von selbst
niedersinke, und Ventil oder Schieber wieder abschließe, ist es mit dem Gewichte i belastet.
Man kann diese Condensatoren mit Einspritzung auch sehr gut liegend, und zwar in der
Art einrichten, wie ich einen davon in meinem Werke über Hochdruckmaschinen S. 482
beschrieben habe. Daß bei demselben alle hier beschriebenen Organe in Anwendung
kommen, und er im Ganzen den Grundtypus des eben beschriebenen behalten müsse, ist
einleuchtend. Vorzugsweise möchte ich aber darauf aufmerksam machen, daß die
Einspritzvorrichtung in ihren Grundzügen ganz der eben beschriebenen gleich sey, d.
h. daß das Einspritzwasser gleich anfangs mit einem gewissen Drucke in das
Verdichtungsgefäß geführt, und der erste Moment des Beginnens und die Dauer der
Einspritzung, sowie die Menge des eingeförderten Wassers, von einer Vorrichtung
abhängig gemacht werde, wie ich sie oben beschrieben habe. Alle diese Umstände sich
selbst und dem Zufalle zu überlassen, wie es in der in meinem Hauptwerke
beschriebenen Einspritzungsvorrichtung gewissermaßen geschieht, würde ich jetzt
widerrathen. Die Erfahrung hat zwar ergeben, daß dieser Weg auch zu gewissen, und
man kann wohl sagen, günstigen Resultaten führe, der denkende und gewissenhafte
Maschinenbauer kann sich aber bei solchen Unsicherheiten in der Praxis nicht
beruhigen, sondern muß den ganz sichern und zuverlässigen Weg gehen, und dieser ist
in dem oben angegebenen bezeichnet.
(Der Schluß folgt im nächsten Heft.)