Titel: | Allan's Dampfdruck-Manometer. |
Fundstelle: | Band 156, Jahrgang 1860, Nr. LXXXV., S. 345 |
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LXXXV.
Allan's Dampfdruck-Manometer.
Aus dem Mechanics' Magazine, Januar 1860, S.
39.
Mit Abbildungen auf Tab.
V.
Allan's Dampfdruck-Manometer.
Das Princip dieses Manometers besteht darin, daß dasselbe den Dampfdruck über oder
unter dem der Atmosphäre durch den mehr oder weniger comprimirten oder expandirten
Zustand einer gemessenen Quantität Luft anzeigt. Die letztere ist nämlich dem
unmittelbaren Drucke des Wassers oder einer andern Flüssigkeit ausgesetzt, welche in
einer gebogenen Röhre enthalten ist. Diese Möhre ist mit dem einen Ende an das
Manometer, mit dem andern an den Dampfkessel befestigt. Der Wasserstand in einer an
das Manometer befestigten graduirten Glasröhre zeigt die Größe des Druckes an.
Die Figuren 18
bis 21
stellen ein Manometer dar, welches für einen Druck bis zu 160 Pfd. pro Quadratzoll über den atmosphärischen Druck
eingerichtet ist, und zwar Fig. 18 im
Verticaldurchschnitte, Fig. 19 in der vorderen
Ansicht. Der Körper des Manometers besteht aus einer messingenen Säule A von irgend einer geeigneten äußeren Gestalt; das
Innere derselben ist jedoch, wie die Abbildung zeigt, conoidisch, oben durch einen
Stöpsel B und unten durch den Dreiwegehahn C geschlossen. Das Instrument wird an die mit dem Kessel
in Verbindung stehende gebogene Röhre geschraubt. Die Säule A hat zwei Ansätze mit Canälen, welche mit dem Innern der Säule
communiciren. An diese Ansätze schließt sich dampfdicht eine Glasröhre D, welche
durch eine Schraubenmutter E gegen elastische Ringe
gepreßt wird. Das mit einer genauen graduirten Scala versehene Instrument wird auf
die in Fig.
22 dargestellte Weise mit dem Dampfkessel in Verbindung gebracht. Die Uförmig gebogene Röhre F
wird, mit reinem Wasser gefüllt, an einen Hahn G des
Kessels und an das Instrument A befestigt, während der
Dreiwegehahn C offen ist, um das Steigen des Wassers im
Manometer zu gestatten. Wird nun der Hahn G geöffnet, so
treibt der Dampfdruck das in der Röhre F enthaltene
Wasser in den inneren Raum des Manometers bis zu einer diesem Drucke entsprechenden
Höhe. Da ferner die Glasröhre unten und oben mit diesem Raume communicirt, so steigt
das Wasser in ihr auf die gleiche Höhe, und zeigt auf diese Weise den Druck auf der
eingetheilten Scala an.
Da die gebogene Röhre F einige Luft enthält, so ist die
erste Anzeige ungenau. Dieselbe läßt sich jedoch leicht dadurch verbessern, daß man
den Dreiwegehahn C gegen den Druck abschließt und gegen
die Atmosphäre öffnet. Alles in dem Körper des Manometers befindliche Wasser läuft
alsdann heraus und das Manometer bleibt über der Mündung des Hahns C mit Luft gefüllt. Wird alsdann dieser gegen die
Atmosphäre abgesperrt, und gegen den Druck geöffnet, so zeigt das Manometer jetzt
genau die Stärke des Druckes im Kessel. Um das Manometer zu jeder Zeit von dem etwa
durch Condensation in dasselbe gelangten Wasser ohne Umstände befreien zu können,
ist an dem Boden der Glasröhre D eine kleine mit einem
Canal versehene Daumenschraube H angebracht. Diese wird,
wie Fig. 20
zeigt, etwas zurückgeschraubt, während der Dreiwegehahn C nach dem Manometer und der Atmosphäre hin geöffnet wird, so daß nun das
Wasser durch den Hahn frei ausfließen und das Manometer zugleich wieder mit Luft
gefüllt werden kann. Die Schraube II schließt mittelst einer Lederscheibe dicht an
den Hals. Auf diese Weise ist dem Manometer die wichtige Eigenschaft ertheilt, daß
es augenblicklich von Neuem adjustirt, und das in ihm befindliche Luftquantum zu
jeder Zeit, so oft man von dem Instrument Gebrauch machen will, wieder gemessen
werden kann.
Dieses Manometer ist sehr empfindlich. Die Erfahrung hat gelehrt, daß bei steigendem
Druck die Oberfläche des Wassers in der Glasröhre eine etwas convexe, bei
abnehmendem Druck eine etwas concave Form annimmt. Die äußerste Größe der Convexität
und Concavität beträgt nicht mehr als 0,1 Zoll; dabei zeigt das Instrument die
geringste Aenderung im Drucke an. Das Manometer besteht aus Materialien, welche der
Corrosion nicht unterworfen sind und kann daher durch den Gebrauch nicht schlechter
werden. Alle Glasröhren haben gleiche Länge und gleiches Kaliber, so daß, wenn eine
derselben durch einen Zufall zerbrechen sollte, ein Wechsel der Glasröhre die
Aenderung der Scala nicht nöthig macht. Die Röhren widerstehen einem Druck von 500
Pfd. pro Quadratzoll. Der innere Raum des Manometers hat
eine conoidische Form, damit die Scala in gleiche Abstände getheilt werden kann.
Denn bei einer Röhre mit parallelen Wänden vermindert sich die Entfernung der
Theilstriche von einander mit zunehmendem Drucke und wird zuletzt für die
Beobachtung zu klein.
Fig. 21 zeigt
die einfachste Modification des Manometers mit oben geschlossenem conoidisch
zulaufendem Glasrohr A, welches mittelst elastischer
Scheiben unten an den metallenen Fuß luftdicht sich anschließt. Da jedoch die
Anfertigung richtiger Glasröhren dieser Art, welche eine gleichmäßig graduirte Eintheilung gestatten,
große praktische Schwierigkeit darbietet, so ist das oben beschriebene metallene
Conoid zweckentsprechender.
Fig. 22 zeigt
ein an das Wetterbret eines Locomotivkessels befestigtes Dampfdruckmanometer A, wobei die gebogene Röhre F und der Hahn G mit dem Dampfraum des Kessels
communiciren.
Fig. 23
stellt den zur Eintheilung der Manometerscalen dienenden Apparat dar. Derselbe
besteht aus einer messingenen Pumpe I, deren Kolben
genau 1 Quadratzoll Fläche hat. Der letztere ist mit einem Lederstück bekleidet,
welches mit großer Sorgfalt abgedreht ist, so daß er sich frei im (Minder bewegen
kann. Die auf den Kolben direct wirkende Kraft besteht aus flachen an einer Stange
hängenden Gewichten K. Der Hebel L dient zum Heben der letzteren. Da der Apparat sehr sorgfältig gearbeitet
ist, so findet eine merkbare Reibung nicht statt. Bis zu einem Druck von 200 Pfd.
pro Quadratzoll zeigt er, von 5 zu 5 Pfund mit einem
Bourdon'schen Manometer verglichen, den Druck genau
an. Die Abbildung stellt das verbesserte Manometer A auf
der einen, das zur Controle dienende Bourdon'sche
Manometer M auf der andern Seite des Apparates befestigt
dar. Bis jetzt sind 13 solcher Hochdruckmanometer an Dampfkesseln angebracht worden,
und alle versehen zur Zufriedenheit ihren Dienst.