CV. Gewisse Verbesserungen an den Maschinen zum Forttreiben der Schiffe, worauf Will. Hopkins Hill, Lieutenant in der k. Artillerie, am 26. Febr. 1825 sich ein Patent ertheilen ließ. Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Januar. 1825. S. 1. Mit Abbildungen auf Tab. X. Hill's Verbesserungen an den Maschinen zum Forttreiben der Schiffe. Statt eine Anzahl feststehender Ruderbretter auf dem Umfange des Koͤrpers des Rades anzubringen, wie es jezt gebraͤuchlich ist, befestige ich auf dem Koͤrper eines Rades in gleich weit entfernt stehenden Puncten des Umfanges vier Ruderbretter, die sich auf horizontalen Achsen bewegen. Jedes Ruderbrett hat einen Hebel mit gabelfoͤrmigen Armen (Fig. 11. und 12.) Die Arme der verschiedenen Ruder haben eine besondere und verhaͤltnißmaͤßige Lage gegen einander, wie Fig. 9. und 10. zeigen, so daß, wenn man ihre Koͤpfe mittelst kurzer Verbindungs-Stangen verbindet, den Rudern eine gewisse Menge abwechselnder Bewegung gestattet wird. Diese abwechselnde Bewegung wechselt zwischen den Rudern hin und her, und wird durch den Widerstand des Wassers, gegen welches dieselben wirken, an der Umdrehung des Rades bewirkt; d.h., die Bewegung eines Ruders um seine Achse veranlaßt dadurch die Bewegung des naͤchsten in einer entgegengesezten Richtung, und so um den ganzen Kreis umher. Fig. 11. zeigt ein vollstaͤndiges Ruder von vorne, wie es an den Armen des Rades in senkrechter Richtung angebracht ist, und zeigt zugleich auch die Lage des Gestelles, oder die Kreuz-Fassung der Hauptarme des Rades. Fig. 12. zeigt einen an dem Durchschnitte eines Ruderbrettes angebrachten Ruderhebel von der Seite. Fig. 13. zeigt eines der Baͤnder an dem Durchschnitte eines Ruderbrettes befestigt. Fig. 14. zeigt die Form einer Verbindungs-Stange, oder eines Gliedes der Ruderhebel. In Fig. 9. und 10. ist der Koͤrper des Rades weggelassen, um die Ruderhebel desto besser zeigen zu koͤnnen, so wie ihre Wirkung und die geometrischen Linien, die den Bau und die Bewegung erklaͤren. In diesen beiden Figuren zeigen die Linien ab, ab die Wasserlinie. Fig. 9. zeigt die vier Ruderraͤder, die von der Achse des Rades, wie Halbmesser, auslaufen, wo dann Ein Ruder in dem Wasser senkrecht steht. Fig. 10. zeigt die gleiche Eintauchung zweier Ruder, und die ganze Quantitaͤt ihrer Wechselwirkung. Die Dimensionen dieser Theile des Rades und des mit den Bewegungen verbundenen Mechanismus sind geometrisch, und im Verhaͤltnisse mit der Entfernung der Achse des Rades von der Oberflaͤche des Wassers; die Wasserlinie bildet eine Seite des Vierekes, welches in dem Kreise eingeschrieben ist, auf welchem sich die Ruderachsen befinden, wie Fig. 10. zeigt, so daß, wenn zwei Ruder gleich eingetaucht sind, die Wasserlinie sie auf ihren Bewegungs-Achsen durchschneidet. In Fig. 9. und 10. sind vier Verbindungs-Stangen zwischen den Ruderhebeln dargestellt; ich glaube aber, daß, in praktischer Hinsicht, es besser waͤre, wenn Eine weggenommen wuͤrde, indem die Verbindung zwischen den vier Hebeln auch durch drei hervorgebracht werden kann; eine kleine Abweichung von der geometrischen Genauigkeit in dem Baue derselben wuͤrde auf die Bewegung nicht so sehr Einfluß haben, als wenn der Kreis vollendet ist. Es ist ferner hierdurch fuͤr den Fall, daß irgend einem der auf diese Weise verbundenen Hebelarme ein Zufall begegnete, Vorsicht getroffen, indem die Verbindungs-Stange dadurch auf die anderen Arme uͤbertragen werden kann. Fig. 15. zeigt den Bau des Koͤrpers eines Rades, der zur Aufnahme der Ruder und der inneren Bewegung bestimmt ist. Die Hauptsache, worauf man hier zu sehen hat, ist, daß man das Kreuz oder die Diagonal-Verschraͤnkung der Arme frei von den Ruderhebeln haͤlt. Dieß bewirkte ich dadurch, daß ich die vier Hauptpaare der Arme uͤber den aͤußeren Rand des Umfanges des Rades hinaus verlaͤngere, und den hervorstehenden Theilen der Arme groͤßere Staͤrke gebe, und dann sie kreuzweise verschraͤnke in den Richtungen, lm, (Fig. 11. und 15.) von ihrer Lage am Rande nach der Platte im Mittelpuncte hin. Diese Kreuz-Verschraͤnkung hat an allen vier Hauptpaaren der Arme Statt. Es ist nur ein Theil des Koͤrpers des Rades hier dargestellt, indem die uͤbrigen Theile nur Wiederhohlungen desselben sind. Fig. 16. ist eine Figur, welche die Lage der Blaͤtter waͤhrend einer halben Umdrehung erklaͤrt. Zur Erleichterung der Bewegungen der Ruder scheint es mir, daß ein kleiner Ueberschuß von rudernder Flaͤche unten oder auf der aͤußeren Seite der Achse der Ruder besser ist, als wenn sie sich auf den Mittelpuncten ihrer Flaͤche drehen. Der geometrische Aufriß der Theile, welche die Bewegungen bilden, ist folgender. Nachdem man einen Kreis beschrieben hat, dessen Mittelpunct die Achse des Rades ist, und die Wasserlinie gezogen hat, die eine Seite des einzuschreibenden Viereks bildet, nimmt man einen Winkel des eingeschriebenen Vierekes, c, Fig. 9., als Mittelpunct, und beschreibt mit einer Seite des eingeschriebenen Achtekes, als Halbmesser, den Bogen, defg, ebenso beschreibt man aus einem der benachbarten Winkel desselben Vierekes, aus, k, einen aͤhnlichen Bogen, hfin; man wird dann aus dieser Figur ersehen, daß der Kopf oder das Gelenk, d, eines Armes des Ruder-Hebels auf den Durchschnitt des Bogens, defg, mit der Seite des Vierekes, cd, faͤllt, und der Kopf des anderen Armes auf den Durchschnittspunct der beiden Arme, f, so daß der Stamm oder Haupttheil des Hebels auf den Halbmesser des Kreises faͤllt: die Laͤnge der Verbindungs-Stange ist die Sehne eines Viertels des Bogens oder Viertelkreises, defg. Der Zwek dieser Verbesserung ist eine bessere und vollkommnere Anwendung der Triebkraft. Meine Erfindung besteht in der Wechselwirkung der Ruder auf einander, und ich beschraͤnke mich weder auf diese vier Ruder, noch auf diese Methode eine Wechselwirkung zu erzeugen. Bemerkungen des Patent-Traͤgers. Gehoͤrige und kraͤftige Verwendung der ganzen Kraft der Maschine ist der Hauptvortheil, den diese neuen Raͤder gewaͤhren. Dieser Vortheil ist, wie man einsehen wird, groͤßer bei Schiffen in der See als auf Fluͤssen: fuͤr den lezteren Fall sind die Maͤngel der gewoͤhnlichen Raͤder bestimmte und bekannte Groͤßen; auf der See hingegen und bei schlechtem Wetter, wo am meisten volle und gehoͤrige Anwendung der Kraft der Maschine nothwendig wird, haben erfahrne und verstaͤndige Maͤnner gefunden, daß die Haͤlfte, ja zwei Drittel der Kraft der Maschine fehlerhaft angebracht wird. Unter solchen Verhaͤltnissen zeigt sich der große Vortheil eines solchen Rades offenbar. Bei Pruͤfung der oben aufgestellten Figuren, durch welche die Bewegungen erlaͤutert werden, wird man sich uͤberzeugen, daß die Ruderschlaͤge vollkommen elliptisch ausfallen, was, wie man weiß, der wahre und richtige Grundsaz ist, nach welchem Fische und andere Thiele sich im Wasser fortbewegen. Solche Ruderschlage haben nicht die negative Eigenschaft in das Wasser einzugreifen und dasselbe ohne fehlerhafte Anwendung der Kraft zu verlassen, sondern jeder Theil derselben ist gleich vollkommen und kraͤftig. Außer der wahren Richtung der forttreibenden Kraft sind noch mehrere andere wichtige Puncte bei diesem Baue der Ruder zu betrachten. Bei dem gehoͤrigen Niveau des Wassers ist immer eine ganze Ruderflaͤche in Thaͤtigkeit; man erhaͤlt also durch die Umdrehung von vier Rudern allein eine vollkommen regelmaͤßige und staͤtige Kraft, so daß man folglich die Wirkungen einer hohen See nur wenig fuͤhlen wird, da der Widerstand sich hier nicht so anhaͤufen kann, wie bei den gewoͤhnlichen Raͤdern. Wenn eine Eintauchung bis an die Achse Statt hat, so bieten sich nur eine kurze Zeit uͤber die ganzen Flaͤchen zweier Ruder dar, wozu noch hinzu kommt, daß die zitternde, stoßende und knarrende Bewegung, uͤber welche man sich auf Dampfboten sowohl auf Fluͤssen als auf der See so sehr beklagt, bei der elliptischen Bewegung, selbst in stuͤrmischem Wetter, zur großen Bequemlichkeit der Reisenden und zur groͤßeren Leichtigkeit und Sicherheit der bewegenden und der uͤbrigen Theile der Maschine nicht Statt haben wird. Obschon im gehoͤrigen Niveau die Wasserlinie den Viertelkreis des Rades, wie die Figuren zeigen, abschneiden sollte, so kann das Rad doch bis auf die Haͤlfte der Tieft zwischen diesem Abschnitte und der Achse, ja, wie man glaubt, sogar bis nahe an seine Achse selbst eingetaucht werden, ohne daß dadurch die Kraft so sehr verschwendet wird, wie bei dem gewoͤhnlichen Ruderlade in der vorteilhaftesten Lage desselben: eine Eigenschaft, die bei Kauffahrtei-Schiffen und uͤberhaupt bei Fahrzeugen von verschiedener Befrachtung hoͤchst wuͤnschenswerth ist. Bei dieser Vorrichtung koͤnnen die Fahrzeuge auch bei einem Seitenwinde eine bedeutende groͤßere Menge von Segeln fuͤhren: ein Vortheil, den man bei den gewoͤhnlichen Raͤdern entbehren muß. Bei diesem Baue der Raͤder kann man ferner eine uͤbergroße rudernde Flaͤche anbringen, ohne das Rad auch nur halb so groß zu machen, wie die gewoͤhnlichen Ruderraͤder sind. Diese Dimensionen wuͤrden (wenn man anders die Schiffe zu dieser neuen Vorrichtung zwekmaͤßig ballen wollte), einer Central-Lage des Ruderrades sehr guͤnstig seyn. Wenn man die groͤßere Tiefe und Freiheit des Ruderschlages betrachtet, der immer in ungestoͤrtem Wasser gefuͤhrt wird, so wird es wahrscheinlich, daß eine weit kleinere rudernde Flaͤche, als man gegenwaͤrtig noͤthig hat, hinreichend seyn wird. Man hat es immer fuͤr hoͤchst wichtig gehalten, Mittel vorzukehren, durch welche man, im Falle eines Ungluͤkes bei der Maschine, schnell im Stande ist, alle Hindernisse zu beseitigen, die dem Segeln im Wege stehen. Wenn man an dem neuen Rade nur ein Ruder wegnimmt, so kann man dieses Rad so befestigen, daß, unter der Achse desselben, gar kein Widerstand mehr Statt hat, außer jenem, den die beiden Arme erzeugen, die nur sehr wenig eintauchen. An Muͤhlen, wo die Wasserraͤder einen zu großen Durchmesser haben, oder in Hinsicht des Falles oder der Stroͤmung nicht gehoͤrig gestellt sind, und das Wasser, nachdem es auf die Schaufeln wirkte, sich hinter dem Rade anhaͤuft, und die Bewegung desselben verstopft, wird die Gegenwart dieses Wassers, welches man Ruͤk- oder Hinter-Wasser (back water) nennt, ein großer Fehler, der nicht vorhanden seyn sollte, indem er die Kraft des Falles oder der Stroͤmung bedeutend verschlingt: bei Ruderraͤdern hingegen ist die Anhaͤufung des Wassers hinter dem Ruderschlage eine natuͤrliche Folge des Umstandes, daß man das Wasser hier als Widerstand brauchte, um das Schiff vorwaͤrts zu treiben, und ist an und fuͤr sich kein Fehler. Ein Fehler bei der gegenwaͤrtigen Dampfschifffahrt ist die fehlerhafte Anwendung dieses Wassers, indem die Kraft schlecht darauf angewendet wird. Daß das Wasser hinter dem neuen Rade sich bis auf einen gewissen Umfang anhaͤufen wird, unterliegt keinem Zweifel; allein der Widerstand desselben kann benuͤzt werden, wenn die Kraͤfte gehoͤrig auf dasselbe angebracht werden. Man hat hier laͤnger bei diesem Ruͤk-Wasser verweilt, weil es bei denjenigen, die sich mit Dampfschifffahrt beschaͤftigen, eine ziemlich herrschende Meinung ist, daß dieses Ruͤk- oder Hinter-Wasser an und fuͤr sich ein Fehler ist, welchem abgeholfen werden muß; im Gegentheile, wenn jemals eine Maschine erfunden werden sollte, welche dasselbe beseitigte, wuͤrde man finden, daß ein so natuͤrliches Resultat, wie dieses Ruͤk-Wasser, nur dadurch beseitiget werden konnte, daß man einen großen Theil der Triebkraft der Maschine dafuͤr aufopferte. Was die Einwuͤrfe gegen diese Vorrichtung betrifft, so koͤnnen sie im Allgemeinen, und bis auf einen gewissen Grad allerdings gegen Verbindungen oder gegen bewegende Theile, die sich außen am Schiffe befinden, und der nachtheiligen Einwirkung des Salzwassers ausgesezt sind, vorgebracht werden; denn es ist nicht zu laͤugnen, daß sie fruͤher zu Grunde gehen muͤssen, als wenn sie innerhalb in dem Schiffe sich befaͤnden: allein, sind sie denn auch so kostbar, daß der Nachtheil, den ihre Erneuerung von Zeit zu Zeit veranlaͤßt, von Bedeutung waͤre? Man kann ja die Verbindungen staͤrker machen, als wenn sie innenwendig im Schiffe gebraucht wuͤrden, so daß sie eine gewisse Abnuͤzung ertragen koͤnnen, ohne daß man sie zu stark machte: uͤberdieß sind diese Stuͤke so klein, daß man sich leicht einen Vorrath davon fuͤr jeden Augenblik in Bereitschaft halten kann. Man kann fragen: wie wird es bei einer stuͤrmischen See mit diesen Ruder-Bewegungen aussehen? Man darf hier nur bemerken, daß die Flaͤchen uͤber und unter der Achse des Ruders so vorgerichtet sind, daß sie miteinander im Gleichgewichte stehen, oder wenigstens demselben nahe kommen: es kann also wenig Ursache zur Bewegung von Seite irgend eines Widerstandes, auf welchen das ganze Ruder stoßen mag, vorhanden seyn, sowohl beim Eintauchen als bei dem Schlage auf die See. Es ist wahr, daß eine Abweichung von der gehoͤrigen Richtung bei den Rudern fuͤr eine kurze Zeit Statt haben kann, wenn die See sehr unruhig ist; man kann aber dann die Quantitaͤt dieser abwechselnden Bewegung als abwechselnd betrachten, und bemerken, daß das nachfolgende Ruder immer die Bewegung des vorhergegangenen verbessert. Die Theorie dieser Bewegung laͤßt die Wasserlinie immer die Richtung der Triebkraft bestimmen. Wenn also das Schiff in der See aufsteigt, werden die Raͤder in der Mitte desselben dem Aufsteigen nachhelfen, und so wird in den meisten Faͤllen die Bewegung der Ruder sich nach der Unregelmaͤßigkeit der See richten.