XC. Verbesserungen an der Dampfmaschine, worauf Jak. Perkins sich am 22. Maͤrz ein Patent ertheilen ließ.Wir haben uͤber dieß Patent bereits Alles mitgetheilt, was die englischen Journale hieruͤber bekannt machten. Keine Angabe war vollstaͤndig. Auch die gegenwaͤrtige ist es nicht. Sie liefert indessen andere Zeichnungen, und stellt die Sache von einer anderen Seite dar. A. d. Ueb. Aus dem London Journal of Arts. Maͤrz. 1828. S. 341. Mit Abbildungen auf Tab. VIII. Perkins's Verbesserungen an der Dampfmaschine. Dieses Patent kann als die Vollendung der Verbesserungen, welche Hr. Perkins an der Dampfmaschine anbrachte, betrachtet werden. Es ist nicht unsere Absicht hier zu untersuchen, in wiefern der Patent-Traͤger seinen großen Versprechungen Genuͤge geleistet hat; wir werden unsere Meinung hieruͤber bei einer anderen Gelegenheit aͤußern; es ist genug, daß diese Maschine vieles Neue sowohl in der Theorie als in der Ausfuͤhrung besizt, und der einzige sichere Beweis ihrer Vorzuͤge vor anderen Dampfmaschinen wird der Bericht uͤber ihren Gang seyn. Bei jeder neuen und wichtigen Erfindung zeigen sich anfangs große Schwierigkeiten, und unter diesen Schwierigkeiten ist gewoͤhnlich diejenige nicht die kleinste, die durch die Uneinigkeit der Parteien entsteht, welche am meisten dabei interessirt sind. Dieß war vorzuͤglich bei den gegenwaͤrtigen Verbesserungen der Fall; denn, obschon das Publicum mit allem Fuge die Taͤuschung seiner Erwartungen irgend einem Fehler in der Theorie, auf welcher diese Verbesserungen beruhen, zuschreibt, so sind wir doch von Seite des Patent-Traͤgers versichert, daß kein solches Hinderniß Statt hatte, und daß die Ursache, welche die Vollendung seiner Verbesserungen verspaͤtete, bloß in Privat-Verhaͤltnissen gelegen war, die durchaus nichts mit dem wissenschaftlichen Baue dieser Maschine zu schaffen hatten. Die gegenwaͤrtigen Verbesserungen beziehen sich, wie der Patent-Traͤger in seiner Erklaͤrung sagt: 1) „Auf den Kessel oder auf den Dampferzeuger, damit die Dichtigkeit des Dampfes nach der Temperatur desselben regulirt werden kann, weßwegen der Dampf hier auch vollkommener Dampf heißt. 2) Auf den Staͤmpel und Cylinder, damit an der Auszugs-Seite des ersteren ein hinlaͤnglich vollkommener leerer Raum, ohne Luftpumpe und ohne die gewoͤhnliche Menge von Verdichtungs-Wasser, entsteht. 3) In Hinsicht auf die lezte Verbesserung, damit der Dampf als Dampf von hohem Druke auf einen zweiten Staͤmpel in einem zweiten Cylinder auch dann noch benuͤzt werden kann, nachdem er auf einen ersten Cylinder bereits gewirkt hat, auf welchem er nicht mehr zuruͤkwirken darf.“ In Hinsicht auf die erste Verbesserung hat der Patent-Traͤger durch Versuche gefunden, daß, wenn man Dampf durch Erhizung des Wassers in Roͤhren erzeugt, deren Theile alle dem Feuer ausgesezt sind, der Dampf mehr oder minder mit Waͤrmestoff uͤberladen wird, so daß er oͤfters fuͤr die Kraft, die er aͤußert, eine weit hoͤhere Temperatur zeigt, als er nicht haben wuͤrde, wenn er die gehoͤrige Menge von Wasser besaͤße; daß also auf diese Weise sehr viel Waͤrmestoff mit dem Dampfe verloren geht, ohne daß man dadurch verhaͤltnißmaͤßig an Kraft gewaͤnne, sondern vielmehr noch die Theile der Maschine durch Ueberhizung derselben verdirbt. Um nun den wichtigen Zwek zu erreichen, dem Dampfe immer die gehoͤrige Menge Wassers zu sichern, ist ein starkes, metallenes, cylindrisches Gefaͤß (die Dampfkammer) in einem nicht leitenden Materiale so angebracht, daß kein Theil derselben mit dem Feuer in Beruͤhrung steht. In diesem Gefaͤße wird nun immer mehr oder weniger Wasser gehalten, und auf dem Boden dieser Dampfkammer eine Dampfroͤhre angebracht, die unmittelbar mit der lezten Roͤhre des Dampferzeugers in Verbindung steht. Diese Dampfroͤhre tritt an einer Seite ein, und laͤuft auf den Boden der Dampfkammer horizontal, bis sie mit der anderen Seite ganz, oder beinahe in Beruͤhrung kommt. Die untere Seite des Theiles dieser Roͤhre, der in der Dampfkammer liegt, ist mit einer hinlaͤnglichen Menge von Loͤchern versehen, um den uͤberladenen Dampf unten durch dieselben ausfahren zu lassen, wo er dann an dem Boden der Dampfkammer aufstoͤßt, durch seine Leichtigkeit in dem Wasser in die Hoͤhe steigt, und waͤhrend dieses Aufsteigens die gehoͤrige Menge Wassers mitnimmt, die zur Bildung des vollkommenen Dampfes, oder des Dampfes von gehoͤriger Dichtigkeit in Bezug auf seine Temperatur, so nothwendig ist. Um der Dampfkammer eine hinlaͤngliche Menge Nachfuͤllungs-Wassers zu sichern, ist eine kleine Roͤhre mit der Roͤhre der Speisepumpe am Boden der Dampfkammer, oder mit der dahin leitenden Dampfroͤhre verbunden, und, um zu hindern, daß nicht zu viel Wasser zufließt, ist ein Regulir-Hahn an dieser Roͤhre angebracht. Auf diese Weise wird durch Ueberladung des Dampfes und durch die spaͤtere Durchfuͤhrung desselben durch das Wasser, welches zu diesem Ende in die Dampfkammer getrieben wird, sehr viel erspart. Fig. 7. zeigt einen Durchschnitt des erzeugenden Ofens, a. Fig. 8. zeigt denselben von der Seite, b, b, b, sind die erzeugenden Roͤhren, welche Wasser enthalten, dessen Ausdehnung in Dampf durch eine Drukklappe gehindert wird, die zu diesem Ende hinlaͤnglich beschwert wird, c, ist diese Drukklappe. Die Roͤhren, d, sind auf eine aͤhnliche Weise gebildet, wie die oberen, und heißen Aufnahms-Roͤhren, weil das Wasser in sie von der Dampfkammer her hereinfaͤhrt, und waͤhrend des Durchganges durch dieselben nicht bloß eine hinlaͤngliche Menge Waͤrmestoffes aufnimmt, um dasselbe in Dampf zu verwandeln, sondern es auch damit zu uͤberladen; wodurch das Wasser, das unmittelbar aus der Drukpumpe auf den Boden der Dampfkammer eingesprizt wird, auch in Dampf verwandelt wird, und zwar in sogenannten vollkommenen Dampf. Die Dampfkammer, e, muß beinahe halbvoll Wasser seyn, und mittelst der Roͤhre, f, mit den Roͤhren, d, in Verbindung stehen. g, ist die Dampfroͤhre. h, die Entweichungs-Klappe. i, i, i, der niedersteigende Zug. k, eine Klappe, um eine mehr unmittelbare Verbindung mit dem Schornsteine herzustellen, um das Brennmaterial schneller zu entzuͤnden, wenn der Ofen geheizt wird. I, ist eine Klappe, um Luft in den Schornstein zu lassen, und dadurch die zum Verbrennen noͤthige Menge derselben zu reguliren. m, die Aschengrube, n, die Einsprizungs-Pumpe. o, die Einsprizungs-Roͤhre. p, die Cisterne fuͤr das heiße Wasser. q, die Roͤhre, die das Wasser von derselben in die Einsprizungs-Pumpe fuͤhrt. r, der Schornstein. s, s, die Klappen und Schrauben, die die Roͤhren unter einander verbinden, so daß sie einen ununterbrochenen Canal bilden. t, t, die Einsprizungs-Roͤhre, die unmittelbar aus der Einsprizungs-Pumpe in die Dampfkammer fuͤhrt, ohne durch die Dampferzeuger zu laufen. v, Sperrhahn, um die Menge Wassers zu reguliren, die in die Dampfkammer getrieben wird, um in der selben in Dampf verwandelt zu werden. Die Roͤhren des Dampferzeugers koͤnnen vierekig, rund oder vielseitig seyn; die Form ist gleichguͤltig. Fig. 9 und 10. bezieht sich lediglich auf die zweite Verbesserung, und zeigt, wie der leere Raum auf der Auszugs-Seite erzeugt wird. Fig. 9. zeigt einen Durchschnitt des Cylinders, Staͤmpels und Verdichters. Fig. 10. einen Aufriß der ganzen Maschine. Am Boden des Cylinders sieht man die durchgebohrten Loͤcher; durch welche der Dampf entweicht, wenn der Staͤmpel tief genug hinabgestiegen ist, um demselben den Austritt zu gestatten. Hr. Perkins nennt diese Maschine einschlaͤgige Sicherheits-Dampfmaschine mit hohem Druke (single stroke high pressure safety engine). a, ist der Cylinder. b, der biegsame metallene Staͤmpel mit elastischer Fassung. c, der Verdichter, d, der Behaͤlter fuͤr den unverdichteten Dampf. e, e, die Klappe, um den wirkenden Dampf von dem zu verdichtenden Dampfe abzusperren. f, die Einfuͤhrungs-Klappe. g, die Drossel-Klappe. h, h, die Dampfroͤhre. i, i, daß Gestell, welches den Cylinder traͤgt. k, k, die Staͤmpelstange. l, l, die parallelen Leiter. m, die Einsprizungs-Roͤhre. n, der Hebel zum Oeffnen und Schließen der Injections-Roͤhre mittelst des Sperrhahnes. o, der Hebel zum Oeffnen der Einfuͤhrungs-Klappe. p, die Pumpenstange. q, das Flugrad. r, die Oeffnung zum Ablassen des unverdichteten Dampfes. s, die Roͤhre, welche den verdichteten Dampf und das erhizte Wasser in die Pump-Cisterne leitet. t, t, t, durchgebohrte Oeffnungen rings um das untere Ende des Cylinders, wo der Staͤmpel am Ende seines Stoßes ankommt, und auf dem Ruhepuncte oder sogenannten todten Puncte dem Dampfe Zeit genug laͤßt, um groͤßten Theils in den Verdichter, c, hinauszufahren, in den Behaͤlter, d, und von da durch die Oeffnung, r, die in den Schornstein fuͤhrt, wo er auf den atmosphaͤrischen Druk reducirt wird, bei welchem die Klappen des leeren Raumes, u, sich schließen koͤnnen. In dem Augenblike, wo dieses geschieht, fuͤhrt die Einsprizungs-Roͤhre, m, ihren Strahl Wasser in den Verdichter, e, welcher ungefaͤhr ein Achtel oder ein Sechstel des Dampfes enthaͤlt, der in dem Cylinder gebraucht wurde. Dieser Strahl faͤllt auf die Klappen, e, e, zugleich mit dem Wasser des verdichteten Dampfes. Der Staͤmpel steigt nun durch die Triebkraft des Flugrades in die Hoͤhe, und bei der naͤchsten Dampfentladung wird sowohl das Wasser als die Luft in den Behaͤlter, d, getrieben, und steigt durch die Roͤhre, s, hinab in die Cisterne der Speisepumpe, aus welcher das erhizte Wasser in den Generator getrieben wird. Sollte irgend ein Dampf in dem Cylinder unverdichtet zuruͤk bleiben, nachdem der Staͤmpel bei seinem Aufsteigen vor den Loͤchern voruͤber ist, so findet er seinen Ausweg durch die Klappe, v, welche sich dadurch oͤffnet, daß ihre Spindel in Beruͤhrung mit dem oberen Theile des Cylinders kommt, und es hat vollkommene Verdichtung Statt, ehe wieder neuer Dampf zugelassen wird, wodurch also aller Widerstand auf der Auszugs-Seite des Staͤmpels beseitigt ist. w, ist ein Hebel zur Regulirung der Drosselklappe. Fig. 11 und 12. beziehen sich auf die dritte Verbesserung: Anwendung derselben Grundsaͤze bei Benuͤzung des Dampfes mit hohem Druke auf einen zweiten Staͤmpel. Fig. 11. stellt eine Maschine mit zwei einschlaͤgigen Cylindern von verschiedener Groͤße vor. Der Zwek der Verbindung dieser beiden Cylinder ist, von der Eigenschaft des Dampfes, sich auszudehnen, allen moͤglichen Vortheil zu ziehen, und dadurch eine große Ersparung an Feuer-Material zu bewirken, vorzuͤglich, wenn mit Dampf von sehr hohem Druke gearbeitet wird. a, ist der große, b, der kleine Cylinder. c, die große Klappe. d, der kleine Staͤmpel. e, e, sind die Staͤmpelstangen. f, ist die Kurbel-Achse. g, das Flugrad. h, h, die Leitungsraͤder, die in den Leitern, i, i, auf und nieder arbeiten, und die parallele verticale Bewegung der Staͤmpel erzeugen. k, die Drosselklappe. l, die Einfuͤhrungs-Klappe. m, die Durchgangs-Communication zwischen dem großen und kleinen Cylinder. n, die Dampfroͤhre. o, der Hebel zur Oeffnung der Einfuͤhrungs-Klappe, die mit der Einsprizungs-Pumpe in Verbindung steht. Durch das Niederdruͤken des Hebelarmes, o, wird die Einfuͤhrungs-Oeffnung geoͤffnet. p, p, ist eine Reihe von Oeffnungen, durch welche der Dampf faͤhrt, zuerst aus dem kleinen Cylinder in den großen, und zulezt aus dem großen Cylinder in den Verdichter, nachdem er alle seine Grade von Ausdehnung durchlief; die Verdichtung geschieht, wie oben. Der große Cylinder faßt acht Mahl so viel als der kleine, und beide werden von derselben Kurbel getrieben. Der Dampf wird zuerst durch eine sehr kleine Einfuͤhrungs-Klappe herbeigefuͤhrt, und zwar an dem unteren Ende des kleineren Cylinders, und mit einem Druke von z.B. 100 oder mehr Atmosphaͤren; und wenn der kleine Staͤmpel in die Hoͤhe gestiegen ist, z.B. um ein Achtel seines Zuges, so wird die Einfuͤhrungs-Klappe geschlossen, und jede weitere Verbindung unterbrochen, bis der große Staͤmpel seinen Stoß nach abwaͤrts vollendet hat. Wenn der kleine Staͤmpel seinen Stoß vollendet hat, und in den erweiterten Theil, p, getreten ist, der sich oben an dem Cylinder befindet, stuͤrzt der Dampf, der sich auf 10 oder mehr Atmosphaͤren ausgedehnt hat, durch die Verbindungs-Roͤhre, die immer offen ist, von dem kleinen Cylinder in den großen, und dieser Dampf wirkt im Anfange des Stoßes des großen Cylinders nach abwaͤrts mit ungefaͤhr einem Achtel der Kraft, mit welcher er im Anfange des Stoßes auf den kleinen Staͤmpel wirkt; da er aber hier auf einen Staͤmpel wirkt, dessen Flaͤche 8 Mahl so groß ist, als die des kleineren, so wird die Kraft dieselbe seyn. Man sieht hieraus, daß auf keinen der beiden Staͤmpel eine Ruͤkwirkung Statt haben kann. Wenn der kleine Staͤmpel hinaufsteigt, und in der Maschine arbeitet, so bewegt der große sich in derselben Richtung: da aber die Staͤmpelklappe, x, durch die Spindel geoͤffnet wird, die mit dem Boden des Cylinders in Beruͤhrung kommt, so wird, wenn irgend ein Dampf unverdichtet zuruͤkbleiben sollte, der Druk auf beide Staͤmpel gleich seyn; und wenn der große Staͤmpel niedersteigt, und seine Arbeit verrichtet, wird der kleine Staͤmpel auch niedersteigen; da aber seine Klappe, x, dann offen ist, wird der Druk des Dampfes auf beiden Seiten des Staͤmpels gleichsam gleich seyn. Damit der Dampf nicht ehe auf den großen Staͤmpel wirkt, bevor dieser nicht seinen Ruhepunct (todten Punct) erreicht hat, so ist es bei lezterem so eingerichtet, daß er seinen Stoß bereits vollendet hat, wenn der kleinere erst neunzehn Zwanzigstel seines Stoßes vollbracht hat, zu welcher Zeit die Communication zwischen den beiden Cylindern dadurch eroͤffnet wird, daß der kleinere Staͤmpel in den erweiterten Raum, p, eintritt, wo sich die bereits erwaͤhnten Oeffnungen befinden. Da der groͤßere Staͤmpel von seiner Seite seinen Lauf fruͤher vollendet hat, als der kleinere, so faͤngt die Verdichtung an einzutreten, ehe der kleine Staͤmpel seinen todten Punct erreicht hat, folglich ehe die Einfuͤhrungs-Klappe geoͤffnet ist. Der leere Raum wird am Boden des großen Cylinders eben so erzeugt, wie an einschlaͤgigen Maschinen. Diese doppelschlaͤgigen Maschinen haben, wie man sieht, keine Ausfuͤhrungs-Klappe noͤthig an keinem Cylinder, und bloß eine kleine Einfuͤhrungs-Klappe an dem kleinen Cylinder. Fig. 12. ist der Grundriß oder die Durchschnittsflaͤche des unteren Theiles des großen Cylinders, wo die Oeffnungen zur Entweichung des Dampfes nach dem Verdichter angezeigt sind.