XXIV. Maschine zur Erzeugung einer abwechselnden Bewegung zwischen Koͤrpern, die sich um einen gemeinschaftlichen Mittelpunct, oder um eine gemeinschaftliche Achse der Bewegung drehen, auch auf gewisse Vorrichtungen zur Anwendung derselben zu mechanischen Zweken, worauf Joel Lean, Gentleman, zu Fishpond-House bei Bristol sich am 30. Julius 1825 ein Patent ertheilen ließ. Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Maͤrz 1827. S. 132. Mit Abbildungen auf Tab. IV. Lean's Maschine zur Erzeugung einer abwechselnden Bewegung etc. Meine Erfindung besteht 1) in einer gewissen Maschine, wodurch irgend eine Anzahl von Koͤrpern sich abwechselnd einander naͤhern und wieder von einander entfernen kann, waͤhrend sie zugleich sich bestaͤndig um denselben Mittelpunct der Bewegung, oder um dieselbe Achse drehen; 2) in einer gewissen Maschine zur Anwendung dieser zusammengesezten Bewegung zu irgend einem mechanischen Zweke. Fig. 9. und 10. zeigen eine Vorrichtung von zwei elliptischen und zwei kreisfoͤrmigen, oder von vier elliptischen Raͤdern um eine abwechselnde und umdrehende Bewegung zu bilden. C, T, B, R, und, B, G, A, Q, Fig. 9. sind zwei Ellipsen oder elliptische Raͤder, welche die respectiven Mittelpuncte ihrer Bewegung in den Brennpuncten, E, und, D, haben. J, T, H, R, und, H, G, F, Q, sind zwei Kreise oder kreisfoͤrmige Raͤder, deren Mittelpuncte, E, und, D, sind, und deren Durchmesser gleich sind der Querachse, C, B, und, A, B, der Ellipsen. Die Raͤder, C, T, B, R, und, J, T, H, R, sind auf derselben Achse befestigt, waͤhrend die Raͤder, B, G, A, Q, und, H, G, F, Q, nicht mit einander verbunden sind. Nach dieser Vorrichtung lasse man die Raͤder sich um ihre Achsen, E, und, D, drehen, waͤhrend ihre Umfange entweder mittelst Zaͤhnen oder auf eine andere Weise in einander greifen. Aus den Eigenschaften der Ellipsen ist bekannt, daß die Umfaͤnge derselben, so wie die der Kreise sich waͤhrend der ganzen Umdrehung einander beruͤhren, und daß der Beruͤhrungspunct immer in irgend einem Theile der Linie, C, A, die durch die Brennpuncte laͤuft, liegen wird. Diese elliptischen Raͤder werden demnach wechselseitig in einander eben so genau eingreifen, als wenn sie kreisfoͤrmig waͤren, und bei Aufzeichnung der durch diese Umdrehung hervorgebrachten Wirkung wird es sich zeigen, daß, wenn der Beruͤhrungspunct in her halben Ellipse, R, B, T, oder, Q, B, G, ist, das elliptische Rad, B, G, A, Q, sich langsamer auf seiner Achse drehen wird, als das kreisfoͤrmige Rad, H, G, F, Q, und daß, wenn der Beruͤhrungs-Punct in der halben Ellipse, T, C, R, oder, G, A, Q, ist, das elliptische Rad, B, G, A, Q, sich schneller um seine Achse drehen wird, als das kreisfoͤrmige Rad, H, G, F, Q, und daß, wenn die Puncte, T, und, E, oder, R, und, Q, (die aͤußersten Enden der Conjugaten der Ellipsen) in Beruͤhrung sind, die Raͤder alle mit gleicher Geschwindigkeit sich drehen. Ferner daß, wenn, waͤhrend zwei aͤußerste Puncte der Conjugaten-Achse in Beruͤhrung sind, irgend zwei coincidirende Linien aus dem Mittelpuncte der Bewegung, D, gezogen werden, die eine in der Ellipse, die andere in dem Kreise, diese beiden Linien, waͤhrend sie sich um denselben Mittelpunct drehen, abwechselnd sich einander naͤhern und von einander entfernen werden, ohne daß jemahls eine uͤber die andere hinaustritt. Wenn man die Linie, D, G, aus dem Brennpuncte oder aus dem Mittelpuncte der Bewegung nach dem Ende der Conjugaten-Achse fuͤhrt, so wird der doppelte Winkel, G, D, B, das Maß des Winkelraumes seyn, den irgend ein Halbmesser in der Ellipse beschreibt, waͤhrend der Beruͤhrungspunct durch den Bogen Q, B, G, laͤuft; und der doppelte Winkel, G, D, A, wird den Winkelraum bemessen, den irgend ein Halbmesser in dem Kreise waͤhrend derselben Zeit beschreibt. Das Gegentheil hat Statt, waͤhrend der Beruͤhrungspunct durch G, A, Q, laͤuft. Wenn wir, statt der Kreise, zwei Ellipsen, W, X, V, und, W, Y, Z, nehmen, die den vorigen gleich und aͤhnlich, aber in entgegengesezter Richtung gelegen sind, wird dieselbe Wirkung, jedoch in einem hoͤheren Grade, zum Vorscheine kommen. Die doppelten Winkel L, D, B, und, L, D, A, werden dann die Maße der beschriebenen Winkelraͤume seyn; denn, K, L, ist senkrecht auf die Querachse von dem anderen Brennpuncte, K. Diese lezte Vorrichtung von vier gleichen und aͤhnlichen elliptischen Raͤdern ist in Fig. 10. dargestellt, wo, A, und, B, die zwei auf derselben Achse befestigten Raͤder sind, und die Achse von, C, durch die von, D, laͤuft. Zur deutlicheren Einsicht des bei dem Baue dieser Raͤder zu beobachtenden Verhaͤltnisses nahm ich an, das F, F, F, etc. sechs gleiche an der Achse des Rades, C, befestigte Arme, und G, G, G, etc. eben so viele auf der Achse des Rades, D, befestigte Arme sind. Erstere, die ich, der Deutlichkeit wegen, durch parallele Linien bezeichnete, will ich Fluͤgel nennen, und leztere, die so wie sie sich dem Mittelpuncte naͤhern, immer kleiner werden, aus demselben Grunde Sectoren. Wenn nun die Dike eines Fluͤgels und eines Sectors gleich 24 Graden, am Umfange des Kreises, F, G, F, G, bemessen, ist, und wenn das Verhaͤltniß der Raͤder so eingerichtet ist, daß ihre Quer-Achsen sich zu der Conjugate verhalten, wie hunderttausend zu neun und neunzig tausend sechs hundert und neun und achtzig, oder ungefaͤhr um ein Drittel Zoll laͤnger auf jeden Fuß, und wenn dann die Raͤder um ihre Achse sich drehen, so werden die Fluͤgel und die Sectoren sich einander naͤhern, bis sie beinahe in Beruͤhrung sind. Wenn die Umdrehung immer in derselben Richtung fortwaͤhrt, werden sie sich wieder trennen, und jenen an der entgegengesezten Seite sich naͤhern, und so zwei Mahl in jedem Umlaufe uͤber denselben Mittelraum wegziehen. Aus Obigem erhellt, daß die Excentricitaͤt der Raͤder ein gewisses Verhaͤltniß zu der Zahl der Fluͤgel und Sectoren beobachten muß, so wie zur Dike derselben, damit jeder Fluͤgel in gehoͤriger Entfernung sich dem zunaͤchst stehenden Sector naͤhern kann. Folgende Tafel zeigt die Verhaͤltnisse, die in gewissen Faͤllen zu beachten sind, wenn die Querachse 1, und die Breite eines Fluͤgels und eines Sectors mit dem Raume, der zwischen denselben eingeschlossen werden soll, wenn sie einander am naͤchsten sind, 24 Grade ist. Zahl derFluͤgel  Durchmesserder Conjugate       Entfernung des     Mittelpunctes der  Bewegung von dem Mittelpuncte des Rades      Unterschied der Durchmesser in Zollen,  wenn die Querachse         Ein Fuß ist. 2 0,93524       0,17705 0,77712 ungefaͤhr 3/4 3 0,97717       0,10625 0,27396      –         1/4 4 0,98944       0,072495 0,12672      –         1/8 5 0,99446       0,05255 0,06648      –         1/12 6 0,99689       0,03935 0,03732      –         1/36 7 0,99821       0,02995 0,02148      –         1/50 8 0,99895       0,00229 0,00126      –         1/80 Ueberhaupt theilt man 45 Grade durch die Zahl von Fluͤgeln, und zieht von dem Quotienten Ein Achtel der Breite Eines Fluͤgels und Eines Sectors ab zugleich mit dem einzuschließenden, wie oben in Graden ausgedruͤkten, Raume: die Haͤlfte der natuͤrlichen Tangente des Restes wird die Entfernung zwischen dem Mittelpuncte der Bewegung und dem Mittelpuncte des Rades seyn, woraus der Conjugaten-Durchmesser sich leicht finden laͤßt. Bei Ansicht des lezten Spaltes in obiger Tafel wird man finden, daß durch Vermehrung der Zahl der Fluͤgel, die Excentricitaͤt und der Unterschied der Durchmesser der Raͤder sich nach Belieben vermindern laͤßt, und daß daher, wenn die Raͤder kreisfoͤrmig sind, durch Annahme einer hinlaͤnglichen Anzahl von Sectors und Fluͤgel und Stellung des Mittelpunctes der Bewegung der Raͤder in gehoͤriger Entfernung von dem Mittelpuncte der Bewegung der Raͤder selbst, die Ungenauigkeit, die durch die kreisfoͤrmige Figur entsteht, bis auf jeden erforderlichen Grad vermindert werden kann. Es ist ferner klar, daß, obschon hier bloß eine Vorrichtung von vier Raͤdern beschrieben ist, eine aͤhnliche Wirkung auch durch eine groͤßere Anzahl von Raͤdern hervorgebracht werden kann, und daß darnach sich die Einrichtung einer jeden Maschine mit mehr als vier Raͤdern leicht finden laͤßt. Nachdem ich nun gezeigt habe, wie man denselben Koͤrpern zugleich eine umdrehende und abwechselnde Bewegung geben kann, und wie man das Verhaͤltniß findet, das in dieser Hinsicht bei dem Baue elliptischer Raͤder zu beobachten ist, will ich zeigen, wie man dieselben zu mechanischen Zweken verwenden kann. Es sei der Kreis, F, G, F, G etc. der Durchschnitt einer Walze, Fig. 10. deren ganze Laͤnge gleich sei der Laͤnge der Fluͤgel und der Sectoren in derselben Richtung, so ist es offenbar, daß, wenn man die Raͤder dreht, das, was in der Walze enthalten ist, zwei Mahl bei jeder Umdrehung der Raͤder entleert werden muß. Daher kann, bei gehoͤriger Vorrichtung von Roͤhren und Klappen, ein Wasser- oder Luft-Strom oder eine Stroͤmung irgend einer Fluͤßigkeit, die der Cylinder enthaͤlt, hervorgebracht werden. Und wenn, umgekehrt, Wasser, Dampf oder irgend eine Fluͤßigkeit in den Cylinder gebracht wird, die durch ihren Druk oder durch ihre Ausdehnungs-Kraft die Fluͤgel und Sectoren von einander zu entfernen strebt, kann eine ununterbrochene Bewegung der Raͤder hervorgebracht werden. Fig. 11. bis 20. sind verschiedene Ansichten und Durchschnitte von Dampfmaschinen nach dieser Art, deren verschiedene Theile nach Umstaͤnden auf eine gewisse Weise abgeaͤndert werden koͤnnen. Fig. 11. ist ein Aufriß von der Endseite zunaͤchst an den Raͤdern genommen. Fig. 12. ein Aufriß von der Endseite zunaͤchst am Schnabel. Fig. 13. eine Seiten-Ansicht. Fig. 14. Ansicht von oben. Fig. 15. Achse. Fig. 16. die Fluͤgel von der Achse getrennt. Fig. 17. Querdurchschnitt des Cylinders und der Sectoren. Fig. 18. Querdurchschnitt durch den Cylinder, wo die Achsen und die Fluͤgel an ihrer Stelle sind. Fig. 19. Laͤngen-Durchschnitt durch die ganze Maschine. Fig. 20. Durchschnitt durch den Schnabel und durch den Hahn. Die ganze Maschine kann in einem Dampf-Gehaͤuse, A, B, C, D, eingeschlossen seyn, welches von dem Dampfkessel aus mit Dampf gefuͤllt wird durch die Roͤhre, E. Wenn man kein Dampfgehaͤuse hat, muß die Dampfroͤhre bis zu jenem Theile der Schnauze, wo der Stellhahn, h, sich befindet, reichen. In allen Figuren bezeichnen dieselben Buchstaben dieselben Gegenstaͤnde. G, ist der Cylinder, an dessen einem Ende das Rad, a, befestigt ist, und folglich drehen Rad und Cylinder sich mit einander. Das Rad, b, ist an der Achse befestigt, und die beiden anderen Raͤder sind an der Spindel, c, f, befestigt. Innerhalb des Cylinders befinden sich die Sectoren, wie man in Fig. 18. sieht, und die Fluͤgel sind auf der Achse, wie Fig. 17. zeigt, angebracht. Der Cylinder muß innenwendig, so wie der Theil der Achse zwischen den Fluͤgeln, so glatt und eben, als moͤglich seyn, und die Fluͤgel und Sectoren muͤssen dampfdicht in den Cylinder passen, was entweder durch Fuͤtterung ihrer Kanten, wie bei den Staͤmpeln, oder durch Abschleifen derselben an ihrer Stelle, wie bei den Haͤhnen, geschehen kann. In dieser Hinsicht kann der Cylinder innenwendig auch kegelfoͤrmig seyn, wie Fig. 19. zeigt. Die Enden der Cylinder muͤssen auch auf die Achse dampfdicht passen. Rings um die Achse, Fig. 15., laufen zwei Canaͤle, welche, wenn die Achse an ihre Stelle in die Fluͤgel kommt, Fig. 16. zwei Durchgaͤnge fuͤr den Dampf rings um die Achse bilden, und ihn zu jeder Seite der Fluͤgel in den Cylinder lassen. Die Achse am Ende, e, endet sich kegelfoͤrmig, wie ein Hahn, und paßt dampfdicht in den Schnabel, g. In diesem Dampfe sind zwei Oeffnungen, o, r, Fig. 15. und 19., die sich in zwei Durchgaͤnge, o, p, r, s, oͤffnen, welche den Dampf zu den Canaͤlen, n, m, fuͤhren, von wo aus er in den Cylinder gelangt. Diese Durchgaͤnge sieht man im Durchschnitte in Fig. 17., so wie auch den Canal, n, und die Oeffnungen, wodurch der Dampf aus demselben in den Cylinder gelangt. Die Oeffnungen des Canales, m, lassen den Dampf in den Cylinder auf der anderen Seite der Fluͤgel. An den Kanten der Fluͤgel und Sectoren koͤnnen Furchen seyn, wie man in den verschiedenen Durchschnitten sieht, welche mittelst des Durchganges, d, k, Fig. 19., immer voll Oehl seyn koͤnnen. Der Stellhahn, h, im Durchschnitte von Fig. 19. ist in der Lage dargestellt, in welcher er sich befindet, wenn er die Maschine sperrt. Wenn man diesen Hahn nach irgend einer Seite eine Viertel-Umdrehung machen laͤßt, wird der Dampf durch das Ende h, des Hahnes in den Cylinder gelassen, und an dem entgegengesezten Ende und durch die Exhaustions-Roͤhre, F, abziehen. Wenn man Verdichtung anwendet, und man durch die Maschine blasen muß, zieht man den Hahn mittelst der Schraube, i, zuruͤk, wo der Dampf durch die Exhaustions-Roͤhre, F, in den Verdichter auf die gewoͤhnliche Weise gelangen wird. Um die Maschine in Gang zu bringen, nachdem der leere Raum sich gebildet hat, ist nichts anderes noͤthig, als den Hahn, h, eine Viertel-Umdrehung machen zu lassen, rechts oder links, je nachdem die Maschine sich drehen soll. Wenn die Maschine still stehen soll, bringt man den Stellhahn in die in Fig. 19. dargestellte Lage. Um die Maschine ruͤkwaͤrts laufen zu lassen, bringt man den Hahn in die entgegengesezte Richtung, in welcher er sich vorher befand. Nachdem die Achse, c, f, auf diese Weise in eine umdrehende Bewegung gebracht wurde (wenn man ein Dampfgehaͤuse hat, laͤuft die Achse durch Schlußbuͤchsen an den Waͤnden dieses Gehaͤuses), so wird diese Bewegung jedem Mechanismus mitgetheilt, der mit der Achse in Verbindung steht. Aus Obigem erhellt, hinsichtlich des Baues der Raͤder, daß bei jeder Umdrehung zwei Puncte sind, auf welchen die Maschine keine Kraft hat; daß folglich, wenn man nur Einen Cylinder hat, ein Flugrad, oder irgend ein anderes Schwung-Mittel nothwendig wird. Wenn man aber zwei Cylinder hat, so koͤnnen diese so vorgerichtet werden, daß die Wirkung der Maschine immer gleichfoͤrmig bleibt. Diese Vorrichtung ist in Fig. 21. dargestellt. Ich beschraͤnke mich nicht auf die hier angegebene Form oder Anordnung der Theile, sondern nehme als ausschließliches Recht in, Anspruch, eine sich umdrehende Maschine zu verfertigen und zu gebrauchen, die entweder durch einen Strom von Wasser, Dampf, Gas, oder von anderer Fluͤßigkeit bewegt wird, oder eine solche Stroͤmung erzeugt, an welcher Maschine dann auf obige Weise mittelst vier oder mehrerer Raͤder eine abwechselnde Bewegung an den umlaufenden Theilen hervorgebracht wird.