I. Ueber den Bau der Dampfmaschinen, der Herrn Lejeune und Billard, Eisenfabrikanten und Mechaniker zu Fontaines l’Eveque im Hainaut. Von Herrn Drapiez. Aus den Annales Generales des Sciences Physiques Sixieme Livraison. November 1820. Uebersezt von Professor Marechaux in Muͤnchen. Mit Abbildungen auf Tab. I.Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB. Drapiez's Bau der Dampfmaschinen. Die Edward'schen Dampfmaschinen, die sich seit 5 Jahren schnell in Frankreich verbreitetenHerr Edwards Erfindungspatent ist vom 2. Sept. 1815. Dieser Dampfapparat ist im ersten Bande dieses Journals umstaͤndlich beschrieben, und in allen seinen einzelnen Theilen abgebildet, auf die wir unsere Leser zur bessern Verstaͤndigung des Ganzen verweisen. Die im Januarheft der Gilbert'schen Annalen der Physik enthaltene Beschreibung und Abbildung der in der Eisenschmelze bei Berlin befindlichen Dampfmaschine werden wir, sobald es der Raum erlaubt, mittheilen. D., scheinen den Vorzug, vor allen uͤbrigen bis jezt bekannten, zu haben, nicht nur wegen der Eleganz ihrer Formen, ihrer Fehrtigkeit, und der Leichtigkeit mit welcher sie regiert werden, sondern auch, weil sie weniger Brennmaterial erfordern, und leichter reparirt werden koͤnnen. In allen diesen Maschinen, druͤkt der Dampf bloß von einer Seite auf den Kolben, und die Groͤße der Wirkung haͤngt sowohl von der hoͤheren Temperatur, als von dem groͤßeren Durchmesser des Kolbens ab. In allen aͤlteren Maschinen, sie moͤgen von einfacher oder doppelter Wirkung seyn, uͤbt, bei der Temperatur des siedenden Wassers, der Dampf einen Druk auf den Kolben aus, der dem der Atmosphaͤre, oder dem einer 28 zoͤlligen Queksilbersaͤule, oder einer 32 fuͤßigen Wassersaͤule gleich ist, deren Grundflaͤche den Durchmesser des Kolbens hat. Wenn daher der Kolben einer gewoͤhnlichen Dampfmaschine im Durchmesser einen Meter haͤlt, so ist der Druk der Luftsaͤule die ihn in Bewegung sezt, einem Gewichte von 10,394 Kilogrammen gleich. In allen Maschinen von einfacher Wirkung, drukt die Luft immer nur auf dieselbe Flaͤche des Kolbens; in Maschinen aber von doppelter Wirkung, drukt sie abwechselnd auf die eine und auf die andre. Da die Groͤße des Drukes der Luft, von dem Durchmesser des Kolbens nothwendig abhaͤngt, so kann er nur im Verhaͤltnisse mit diesem ab- und zunehmen. Haͤlt dieser Durchmesser einen Meter, so wird der Druk vier mal groͤsser, als bei einem halb so großen Durchmesser; und da man, wenn alles Uebrige gleich bleibt, die Wirkungen einer Maschine nach den bewegenden Kraͤften, oder nach der Groͤße des Druks, der die Bewegung hervorbringt und erhaͤlt, schaͤzen kann, so kann man mit ziemlicher Genauigkeit die Wirkung einer Dampfmaschine nach dem Durchmesser ihres Hauptkolbens bestimmen. So bald es ausser Zweifel war, daß die Expansivkraft der Wasserdaͤmpfe, in gleichem Verhaͤltniß mit der Temperatur derselben sey, so fiel man auf den Gedanken, dem Dampfe eine hoͤhere Temperatur, als die des siedenden Wassers mitzutheilen, und nach dieser Ansicht sind die Edward’schen Maschinen verfertigt. Sie sind von allen verschieden, die unter dem Namen der Wattschen oder der Boltonschen Dampfmaschinen bekannt sind, und die man auch Dampfmaschinen mit hoher Pressung nennt. Die Edwardsche Maschine ist zu gleicher Zeit von doppeltem Effecte, und mit doppelter Pressung. Zwei Kolben, ohne Liederung, AA’, und ein Hahn, dessen Stellung B angiebt, reichen zur Leitung der Daͤmpfe hin, welche diese Maschine in Bewegung sezen. Ein zweiter Hahn dient jene Circulation, sobald es noͤthig ist, zu hemmen; ein Balancier von Gußeisen, C, auf 2 Saͤulen DD, ebenfalls von Gußeisen, gestuͤzt, empfaͤngt, an einem Ende E’ die Bewegung der Stange F des Kolbens A’ vermittelst eines doppelten Parallelogramms GG; er theilt ihn der Pumpe H mit, die das Wasser dem Kessel I zufuͤhrt; ferner der Luftpumpe, die in dem Condensator eingeschlossen ist; dann einem Pumpen-Eymer, der das Wasser aus einem 30 Met. tiefen Brunnen schoͤpft, und es in einen Behaͤlter gießt, aus welchem die Luftpumpe es empfaͤngt; endlich, der Kurbel K, des Wellbaums L des Schwungrades M, vermittelst der Stange N. Der Wellbaum des Schwungrades theilt seiner Seits dem Moderator eine Kreisbewegung mit. Dieser unterhaͤlt die abwechselnde Bewegung des Hahns, der die Circulation der Daͤmpfe regulirt. Er oͤffnet und schließt sich, durch eine hin- und hergehende Vorkehrung, die auf eine sehr sinnreiche Art angebracht ist, und die Communication des Dampfes mit dem Condensator unterhaͤlt. Mit dem Wellbaum des Schwungrades, wird die Welle in Verbindung gesezt, welche Raͤder, Walzen etc. in Bewegung bringt. So bald die kleine Pumpe dem Kessel die noͤthige Quantitaͤt warmen Wassers, die nach Willkuͤhr regulirt werden kann, zugefuͤhrt hat, so fließt das Ueberfluͤßige nach aussen hin, und die Temperatur ist alsdann nie hoͤher, als 12 gr. Reaum. Die beiden Dampf-Stiefel, von verschiedenem Durchmesser O und P, sind in derselben Huͤlle von Gußeisen Q eingeschlossen, und werden, durch die Daͤmpfe, die sie umringen, bei der Temperatur erhalten, die im Kessel selbst herrscht. Die metallene Umfassung der Kolben besteht aus mehreren kupfernen (Cuivre) Kreissegmenten, die von innen nach aussen vermittelst Spiralfedern, an die Seitenwaͤnde des Stiefels angedruͤkt werden. Diese Umfassung polirt durch ihre Reibung mehr als sie abnuͤzt, da der Seitendruk nur geringe ist, wogegen die gewoͤhnlichen Fuͤtterungen die Stiefel selbst mit Laͤnge der Zeit, angreifen und verderben. Man muß sie oft mit großem Kostenaufwande erneuern, indessen die andern mehrere Jahre ohne Reparatur fortarbeiten. Es herrscht eine vollkommene Harmonie zwischen der Verdichtung des Dampfes und den Haͤhnen, welche diesen empfangen und vertheilen. Sie sind alle in einer Dampfbuͤchse R eingeschlossen. Diese ist von Gußeisen, aus einem Stuͤcke und ist Seitwaͤrts, oben an dem Mantel beider Dampfstiefel befestigt. Der Kessel besteht, in seinen Haupttheilen, aus zwei Stuͤken von cylindrischer Form, aus Gußeisen, und durch eiserne Bolzen, von innen mit einander vereinigt. Unterhalb dieses Kessels sieht man zwei starke Roͤhren SS von Gußeisen, die so lang sind, als der Kessel selbst, und die von der Seite der Ofenthuͤre, unmittelbar uͤber dem Herd, mit jenem in Verbindung stehn, so daß diese beiden Roͤhre die erste Hize des Feuers, auf einer Laͤnge von ungefaͤhr 0m, 54 (20 Par. Zoll) empfangen. Hier bildet sich der Dampf leicht und in großer Menge, und da die Wirkung desselben sich immer auf dem Boden des Kessels gleich thaͤtig zeigt, so kann sich kein fremdartiger Stoff bleibend ansezen. Eine solche Maschine ist zu Hourbe, im Hainaut, von den Herrn Lejeune und Billard verfertigt worden. Sie ist in den praͤchtigen Kohlengruben des Herrn Degorge, zu Hornu, 1 1/2 Stunden von Mons, auf dem Wege nach Valençon in voller Thaͤtigkeit. Herr Billard hat nicht nur die Gefaͤlligkeit gehabt sie uns nach allen ihren Theilen zu zeigen, er hat uns sogar noch alle moͤgliche Erleichterungen zur Aufnahme der Zeichnungen gegeben, die wir dieser Beschreibung zufuͤgen, wofuͤr wir ihm sehr dankbar sind. So wie in den Edwardschen Maschinen, erfaͤhrt der kleine Kolben in der Billardschen einen Druk, der nicht nur dem Druk der Atmosphaͤre, oder 10,394 Kilog. gleich ist, sondern diesen um 2 3 bis 4 mal uͤbersteigen kann, je nachdem die Temperatur des Dampfes ist. Zum Beispiel bei 97° Reaumuͤr gleicht er dem Druke von zwei Atmosphaͤren; bei 111° von drei Atmosphaͤren; bei 121° von vier Atmosphaͤren, etc. Die Wirkung laͤßt sich also leicht berechnen, sobald man die Temperatur des Dampfes kennt, im Augenblick, wo er die Flaͤche des kleinen Kolbens beruͤhrt. Der Druk dieses Dampfes auf den großen Kolben, haͤngt von einem andern Princip ab. Der Dampf verliert naͤmlich an Wirksamkeit, wenn sonst alles gleich ist, in demselben Verhaͤltnisse, wie der Raum, in welchem er eingeschlossen ist, zunimmt. Kennt man daher die Temperatur des Dampfes in dem Augenblik, wo er von dem kleinen Kolben zum großen uͤbergeht, so laͤßt sich leicht seine Wirkung am Anfange und am Ende des Hubes berechnen, da man den Durchmesser dieses Kolbens und den Raum kennt, den er durchwandert. Weiß man ferner die Anzahl der Hube in einer Minute, so berechnet man leicht die Kraft einer solchen Maschine, nach Pferdekraft, indem man diese gleich einem Gewichte von 4,800 Kilogrammen gleich sezt, daß in einer Minute einen Meter hoch gehoben wird. Hr. Billard hat dem kleinen Cylinder der bei Herrn Degorge aufgestellten Maschine, einen Durchmesser von 0m, 2031 und dem großen einen Durchmesser von 0m, 4062 gegeben. Die Laͤnge des Hubes ist = 1m, 0664. Die Expansivkraft des Dampfes, bei 111° ist dem Gewicht von drei Atmosphaͤren gleich, und fuͤr jeden Quadrat Meter 31, 182 Kilogr. Berechnet man, nach der Groͤße des Durchmessers des kleinen Kolbens, die Kraft mit welcher der Dampf auf ihn wirkt, und zieht man davon den Unterschied des Drukes auf der oberen und unteren Flaͤche ab, so erhaͤlt man eine Mittelzahl, zwischen dem anfaͤnglichen Druk, und demjenigen, den der Kolben noch am Ende seines Laufes erfaͤhrt, und die fuͤr jeden Quadr. Zoll 7,294 gr. oder 18 Pfund 6 Unzen betraͤgt. Die Mittelzahl zwischen der Anfaͤnglichen und der Endwirkung des großen Kolbens, der denselben Veraͤnderungen unterworfen ist, ist auf 4,454 gr. oder ungefaͤhr 10 Pfund engl. Gewicht fuͤr den Quadratzoll berechnet worden. Die Hube beider geschehen gleichzeitig, und nach derselben Richtung. Die Maschine ist von doppeltem Effect, und giebt zwei Hube bei jeder Umdrehung des Schwungrades. Das Schwungrad dreht sich dreißigmal in der Minute. Berechnet man die Kraft und die Wirkung dieser Maschine nach der Edwardschen, und in englischen Maßen, so findet man die auf ihren kleinen Kolben wirkende Kraft gleich 833 Pfund. Er haͤlt naͤmlich 8 Zoll im Durchmesser; seine Oberflaͤche ist daher = 50 Quad. Zoll, welche mit 16 Pfund 6 Unzen fuͤr jeden Quadrat Zoll multiplicirt, obige Zahl geben. Da der Durchmesser des großen Kolbens 16 Zoll hat, so findet man 201 Quadrat Zoll fuͤr seine Oberflaͤche; und diese mit 10 Pfund multiplicirt geben 2010 Pfund. Die Summe der Drukkraft, die auf beide Kolben wirken ist = 2843 Pfund × mit 30 Huͤben in der Minute, = 85,290 × mit 3 1/2 Fuß, Hoͤhe des Hubes, = 293,515 × 2. weil die Maschine von doppelter Wirkung ist, folgt = 597,030. Man nimmt an, daß ein Pferd hoͤchstens in einer Minute 32,000 ein Fuß hoch hebt. Folglich 597,030 dividirt durch 32,000 = 18. Der dritte Theil fuͤr die Reibungen abgerechnet, muß die Hornusche Maschine, genau genommen eine Kraft von 12 Pferden haben, sie ist jedoch nur auf eine Kraft von 10 Pferden eingerichtet. Die Lasten werden vermittelst 2 platter Seile gehoben. Die Breite dieser ist = 0m, 150. Ihre Dike ist = 0m, 027. Sie sind auf zwei Walzen aufgerollt, die beide nur eine Axe haben, so daß die eine sich abrollt, wenn die andre sich aufrollt. Auf diese Weise wird ein Gegengewicht gebildet, sowohl fuͤr die Schwere des Seils, als fuͤr die des Gefaͤsses. Die Veraͤnderung in der Bewegung geschieht vermittelst eines Zahnrades von Gußeisen, von 3m. im Durchmesser, gegossen aus einem Stuͤke, und an der Walze befestigt. Die Ruͤkbewegung erfolgt durch eine Vorkehrung, die der Arbeiter nach Willkuͤhr eingreifen laͤßt, wodurch die Begegnung der beiden Eymer, die oft großen Nachtheil nach sich ziehe, verhindert wird. Zu den mit der Edwardschen Maschine verbundenen Folge ihrer Einfachheit, und ihrer Vortheilen, die eine Vervollkommnung sind, muß man noch eine große Ersparniß an Brennmaterial rechnen. Man hat die Menge der Steinkohlen, die zu dieser Maschine noͤthig sind, zu Hornu genau bemerkt, und es ergiebt sich, daß die Maschine Stunde fuͤr Stunde 18 Kilogramme Kohlen verzehrt. Alle uͤbrigen, bis jezt angewendeten Maschinen, die man sonst fuͤr die sparsamsten hielt, verbrauchten weit uͤber das doppelte desselben Brennmaterials, in derselben Zeit. Die gegenwaͤrtige Maschine ist in Belgien selbst, von inlaͤndischen Materialien, folglich mit vieler Muͤhe und großem Kostenaufwande, verfertigt worden; um so mehr muß man den Herrn Lejeune und Billard Dank wissen, daß sie in dieser Hinsicht das Land von der englischen Industrie unabhaͤngig machten; sie verdienen uͤberdieses noch Aufmunterung. Von ihrem Eifer und ihrer Thaͤtigkeit laͤßt sich erwarten, daß sie ihre Maschinen bald auf das hoͤchste Kraftmoment bringen werden, daß sie mehrere und auf verschiedene Beduͤrfnisse berechnete, verfertigen, und dadurch den Fabriken neue Vortheile bereiten werden, sowohl in Ansehung des Brennmaterials, als in Bezug auf einen geringeren Wasserbedarf, und den Preis der Maschine selbst, indem, so weit wir wissen, Maschinen von gleicher Kraft, um vieles theurer bezahlt worden sind. Bezeichnung der Kupfer. Fig. 1.Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB. Hoͤhedurchschnitt der Dampfmaschine, mit ihrem Ofen, seitwaͤrts gesehn. Fig. 2.Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB. Plan dieser Maschine und des Ofens. Fig. 3.Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB. Dieselbe Maschine, von vorne gesehn. Fig. 4.Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB. Plan und Durchschnitt der beiden Dampfstiefel, die in demselben Mantel von Gußeisen stehn. Fig. 5.Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB. Durchschnitt des Kessels, und der darunter stehenden und damit in Verbindung gebrachten Roͤhren. Fig. 6.Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB. Plan des Kessels und der beiden Roͤhren.