XV. Beschreibung meiner neuen Dampfmaschine mit sehr hohem Druke. Von Dr. Ernst Alban. Mit Abbildungen auf Tab. I. (Beschluß der Abhandlung S. 1. in diesem Bande.) Alban, Beschreibung seiner neuen Dampfmaschine mit sehr hohem Druke. C. Calculation der Maschine. Wenn ich die im Vorhergehenden beschriebene Maschine als eine von der Kraft von 10 Pferden angegeben habe, so liegt es mir nun noch ob, den Beweis dieser Behauptung zu fuͤhren, so wie Regeln anzugeben, wie eine Maschine nach meinem Principe, und ihre einzelnen Theile bei ihrem Baue, nach der jedesmaligen stipulirten Kraft, zu berechnen seyen. Schon oben habe ich bemerkt, daß ich den Normaldruk der Daͤmpfe in der Maschine zu 600 bis 700 Pfund auf den Quadratzoll annehme, Hievon den Mittlern Druk, als den, bei einer richtigen Calculation zum sichersten Ziele fuͤhrenden, gerechnet, bestimme ich selbigen auf 650 Pfund und folgere daraus mit Veruͤksichtigung des anzuwendenden Expansionsprincipes, der wirksamen Staͤmpeloberflaͤche und der Geschwindigkeit der Staͤmpel, folgende Resultate: Da die Maschine mit 1/3 Fuͤllung der Stiefel arbeiten, und mit Dampf von 650 Pfund Druk auf den Quadratzoll in Thaͤtigkeit gesezt werden soll, so ist zuerst der wirkliche mittlere Effekt auf die Staͤmpel in Pfunden auf den Quadratzoll zu suchen. Dieser ergibt sich, wie bekannt, aus der Berechnung des anfaͤnglichen Druks zu dem Druke, der auf den Staͤmpel nach Vollendung seines jedesmaligen Laufes im Stiefel (bei dreifacher Ausdehnung in demselben) bleibt. Seze ich nun den anfaͤnglichen Druk der Daͤmpfe vor der Ausdehnung zu 650 Pfund, so verhaͤlt sich der Druk nach einer dreifachen Ausdehnung wie folgt. 650/3 = 216,66 Pfund oder um eine runde Zahl zu nehmen, zu 216 Pfund auf den Quadratzoll der Staͤmpel. Zwischen beiden Graden des Druks ist die Mittelzahl 432 Pfund als wirklich anzunehmender effektiver Druk fuͤr den Staͤmpel. Da der Durchmesser beider Staͤmpel 3 Zoll betraͤgt, und als wirklich effektive Oberflaͤche an denselben ihre Durchschnittsflache gerechnet werden muß, so ergibt sich fuͤr jeden eine Flaͤche von 7,06 Quadratzollen. Diese Summe mit dem berechneten Druke der Daͤmpfe von 432 Pfund auf den Quadratzoll multiplicirt, gibt 7,06 × 432 = 3049, 92 Pfunde absoluten Druks auf jeden Staͤmpel (beide Staͤmpeloberflaͤchen sind naͤmlich voͤllig gleich, da hier auf keiner derselben wie an den gewoͤhnlichen Kolbenmaschinen die wirksame Oberflaͤche durch die Kolbenstange vermindert wird). Ich habe die Geschwindigkeit der Maschine zu 60 Doppelhuͤben in der Minute, und den einfachen Hub zu 18 Zoll angegeben. Hieraus folgt, daß der ganze, von den Staͤmpeln in einer Minute zu durchlaufende, Weg betraͤgt: 2 × 18 × 60 = 36 × 60 = 2160 Zoll = 180 Fuß. Dieser ganze von den Staͤmpeln in der Minute zu durchlaufende Weg mit dem absoluten Druke des Dampfes auf die Staͤmpel multiplicirt, gibt ein Kraftmoment der Maschine von 3049,92 × 180 = 548985,60 Pfunden. Dieses Kraftmoment der Maschine mit 44000 als dem, von Watt bei Berechnung seiner Maschinen von niederm Druke angenommenenWatt nimmt das Kraftmoment eines Pferdes eigentlich nur zu 33000 an und rechnet die Zugabe von 11000 auf Verluste in der Maschine durch Hindernißlast, Friktion u.s.w. Die Erfahrung ergibt aber, daß er damit noch lange nicht auskommt und darum nimmt er zu einem Druke in seiner Maschine Zuflucht, der den der Atmosphaͤre nicht selten um 6 Pfund auf den Quadratzoll uͤbersteigt. Rechne ich die Hindernißlast meiner Maschine zu einem Drittel ihrer absoluten Kraft, so macht sich ihre Berechnung nach Pferdekraͤften folgender Maßen: 548985,60/33000 = 16,6 Pferdeskraͤften.Hievon, (was viel sagen will), 1/3 d.h. 5, 5 Pferdeskraͤfte auf Hindernißlast in der Maschine abgerechnet, bleiben 11,1 Pferdeskraͤfte.Die meisten englischen Tabellen geben fuͤr eine Maschine von 10 Pferdeskraͤften den effektiven Druk des Dampfes auf den ganzen Kolben nur zu 1718 Pfund an, ein Druk, der von dem effektiven auf meine Staͤmpel uͤbertroffen wird, wenn ich diesen auf zwei Drittel des absoluten seze., Kraftmomente eines Pferdes fuͤr die Minute, gibt einen Effekt der Maschine von 12,47 Pferden. Man sieht hieraus, daß ich in Hinsicht der Kraft dieser Maschine keineswegs zu karg gewesen bin, daß solche sogar nach den Grundsaͤzen einer Maschine mit niederm Druke, in der die Hindernißlast doch weit bedeutender als bei einer Hochdrukmaschine von so kleinen Dimensionen ausfaͤllt, berechnet, noch hoͤher als die von 10 Pferden herauszubringen ist, vorzuͤglich wenn der Druk der Daͤmpfe darin bis auf 700 Pfund auf den Quadratzoll und mehr gesteigert wird. Ein Generator zu einer solchen Maschine gebraucht, nach meinen Erfahrungen, zwischen 60 bis 70 Quadratfuße Feuerberuͤhrungsflaͤche an den Metallgefaͤßen, und an 10 bis 12 Quadratfuß innerer Verdampfungsflaͤche in den Entwikelungsroͤhren, was auf 2 zoͤllige Roͤhren berechnet, ungefaͤhr eine ganze Roͤhrenlange von 26 bis 30 Fuß gibt. Der Verbrauch der Maschine an Daͤmpfen von sehr hoher Pressung ergibt sich sehr leicht aus den vorangehenden Angaben fuͤr die Dimensionen der Staͤmpeloberflaͤchen und der Geschwindigkeit der Staͤmpel. Wenn naͤmlich jene Oberflaͤche 7,06 □ Zoll haͤlt, und der Hub 18 Zoll betraͤgt, so ist in jedem Stiefel ein Raum von 7,06 × 18 = 127,08 Kubikzollen mit Dampf zu fuͤllen. Da aber jeder Stiefel mit jedem Hube nur um 1/3 seines Raumes mit Dampf gefuͤllt wird, so muß der Ansaz folgender Maßen gestellt werden (7,06 × 18)/3 = 42,36 Kubikzoll. Dieß ergibt bei 60 Umgaͤngen der Maschine fuͤr die Minute einen Dampfverbrauch von 42,36 × 2 × 60 = 5083,20 Kubikzollen = 2,94 Kubikfuß. Multiplicire ich diese Anzahl Kubikfuͤße fuͤr die Minute mit 45 als diejenige Anzahl von Atmosphaͤren, der ein Druk von 650 Pfund auf den Quadratzoll entspricht, so ergibt sich, wenn ich keine Ruͤksicht auf eine etwanige Ausdehnung sehr hochdruͤkender Daͤmpfe durch ihren groͤßern Antheil freier Waͤrme nehme, eine Masse Dampf von atmosphaͤrischer Pressung, von 2,94 × 45 = 132,30 Kubikfußen. Wenn ich nun auf etwanige Dampfverluste durch Verdichtung in der Maschine, durch Undichtheit in ihren Gefuͤgen, durch den etwas groͤßern kubischen Inhalt der Stiefel, deren Durchmesser den der Staͤmpel um 1/16 Zoll uͤbertrifft, und endlich in den zu dem Stiefel fuͤhrenden Ventilcanaͤlen und den schaͤdlichen Raͤumen der Stiefel rechne, so kann man den Dampfverbrauch fuͤglich wohl auf 140 bis 150 Kubikfuß fuͤr die Minute anschlagen. Aus dieser Berechnung des Dampfverbrauchs laͤßt sich nun wieder leicht diejenige Wassermenge bestimmen, die in den Generator sowohl waͤhrend eines einzelnen Umganges der Maschine, als waͤhrend einer ganzen Minute verdampfen muß, und darnach wieder der Durchmesser der Drukpumpe sowohl als ihr Hub berechnen. Da ein Kubikzoll Wasser so ziemlich 1 Kubikfuß Dampf von atmosphaͤrischer Pressung liefert, so sind nach obiger Berechnung 150 Kubikzoll Wasser waͤhrend einer Minute in den Generator zu foͤrdern. Dieß macht fuͤr jeden Umgang der Maschine, also fuͤr jeden Hub der Drukpumpe, ein Wasserquantum von 150/60 = 2,5 Kubikzoll. Man halte gegen diesen Wasser- und Dampfverbrauch den einer Watt'schen Maschine von 10 Pferdeskraͤften, so wird man den ungeheuren Unterschied zwischen lezterer und meiner Maschine auffallend finden. Der Dampfverbrauch in meiner Maschine verhaͤlt sich naͤmlich zu dem jener, die einen 18 zoͤlligen Cylinder hat und deren Kolben per Minute einen Weg von 192 Fuß zuruͤklegt, wie 132,30 zu wenigstens 311,34, wenn ich, (wohl gemerkt), den in der Watt'schen Maschine wirkenden Dampf als einfachen, von dem Druke einer Atmosphaͤre annehme. Da solcher aber den atmosphaͤrischen Dampf gewoͤhnlich noch um einige, nicht selten um 6 Pfund auf den Quadratzoll, uͤbersteigt, so darf man jenes Verhaͤltniß mit allem Fug wie 132,30: 400 nehmen, woraus man ersieht, daß meine Maschine nicht viel mehr als den vierten Theil des Dampfes einer Watt'schen Maschine bedarf, daß folglich schon eine sehr große Brennmaterialersparung durch die Maschine allein, ohne Ruͤksicht auf den Generator, erzielt werde. Durch diese Calculation glaube ich meine fruͤhern Behauptungen, daß eine Hochdrukmaschine immer mehr Vortheil gewaͤhre, je hoͤher man den Druk der darin wirkenden Daͤmpfe treibt, recht in's Licht gestellt zu haben. Moͤgen daher alle Gegner des Hochdrukdampfmaschinenprincips wohl erwaͤgen, wie wenig alle jene ihre Gruͤnde Gewicht haben, die ich fruͤher zusammen gestellt, gewuͤrdigt und widerlegt habe, und in welchem Irrthume alle diejenigen leben, die da waͤhnen, alle Vortheile des Hochdrukdampfes waͤren nur in seiner Entwikelung, aber nicht in seiner Verwendung in einer Maschine begruͤndet. So hervorspringende Vortheile bei dieser Verwendung, als die Calculation meiner Maschinen entwikelt, entkraͤften sogleich alle Zweifel, die man gegen die erfolgreiche Anwendung der Hochdrukmaschinen in der Ueberzeugung gesezt hat, daß der, in einer oͤkonomischen Entwikelung dieser Daͤmpfe getraͤumte, Gewinn durch die Erfahrung nicht bestaͤtiget werde, und moͤgen mich entschuldigen, wenn ich, im lebhaften Gefuͤhle derselben, der Erfindung einer Maschine von sehr hohem Druke so viele Zeit, koͤrperliche und geistige Anstrengungen widmete, zumal wenn sich fand, daß die Maschine dabei in ein Duodezformat gebracht und ihre Verfertigung auf kleinere Werkstaͤtten verpflanzt werden koͤnne, welcher Umstand vorzuͤglich in Deutschland viel Gewicht hat, wo man nur an sehr wenigen Orten mit allen Werkzeugen zur Fabrikation groͤßerer Maschinen ausgeruͤstet ist. Ich komme nun zur Bestimmung der Groͤßenverhaͤltnisse der Maschine, vorzuͤglich der ihrer wirksamen Theile, in so ferne der, durch die Daͤmpfe in der Maschine hervorzubringende, Effekt dadurch bedingt wird; so wie zur Angabe der jedesmaligen noͤthigen und zwekmaͤßigen Geschwindigkeit derselben, wenn die durch selbige hervorzubringende Wirkung nach Pferdeskraͤften abgemessen wird. Ich fuͤge zur Erleichterung der Uebersicht fuͤr den Baumeister eine Tabelle bei, auf welcher die Dimensionen der Staͤmpel, Ventile, Dampf-, Zu- und Ableitungscanaͤle, die Hoͤhe des Hubes der Staͤmpel, die Anzahl der Umgaͤnge der Maschine etc. bei Maschinen von 1 bis 100 Pferdeskraͤften angegeben sind, und werde zugleich diejenigen Regeln bekannt machen, die ich zur Berechnung aller dieser Gegenstaͤnde bei dem Baue einer Maschine der Art in London befolgt habe. Vorlaͤufig muß ich erwaͤhnen, daß ich, was die Bestimmung der Staͤmpeldurchmesser, die Laͤnge des Hubes und die Anzahl der Kolbenspiele oder der Umgaͤnge der Maschine betrifft, meine Angaben nach dem Besten der in England, zum Baue der Watt'schen Maschinen bestimmten, TabellenEine solche Tabelle findet man in den Jahrbuͤchern des polytechnischen Institutes in Wien. calculirt habe. Daß ich bei diesen Angaben zum Vortheile meiner Maschine nicht zu karg gerechnet habe, moͤge die vorausgeschikte Calculation meiner Maschine von 10 Pferdeskraͤften bewahrheiten. Tabelle uͤber die Dimensionen der Staͤmpel und Ventile meiner Maschine, so wie uͤber die Laͤnge ihres Hubes und ihrer Umgaͤnge in der Minute. Textabbildung Bd. 32, S. 91 Anzahl der Pferdeskraͤfte; Durchmesser der Staͤmpel in Zollen; Laͤnge des Hubes in Zollen und Fuͤßen; Anzahl der Staͤmpelspiele in einer Minute; Durchmesser des in jeden Stiefel fuͤhrenden Dampfcanals; Durchmesser der Entleerungscanaͤle am Stiefel; Durchmesser des Dampfventilkammer; Durchmesser der Entleerungsventilkammer; Durchmesser der Dampfroͤhre im Lichten; Innerer Durchmesser der Exhaustionsroͤhre; Durchmesser des Dampfcanals fuͤr das regulirende Ventil Regeln zur Berechnung dieser Tabelle. Um den Durchmesser des Staͤmpels zu finden, dividirt man den Durchmesser eines Watt'schen Dampfmaschinencylinders fuͤr die zu berechnende Anzahl von Pferdeskraͤften mit 6. Wenn also D diesen Durchmesser bezeichnet, so ist die Formel D/6. Um die Laͤnge des Hubes in Zollen zu finden, dividirt man den Kolbenhub einer Watt'schen Dampfmaschine von der stipulirten Staͤrke durch 5, und multiplicirt dann mit 2. Wenn also H die Hubhoͤhe jener Maschine in Zollen oder Fußen bezeichnet, so ist die Formel (H × 2)/5. Um die Anzahl der Doppelhuͤbe in der Minute zu bestimmen, gilt folgende Formel, worin A die bei einer Watt'schen Dampfmaschine uͤbliche Anzahl von Huben fuͤr diese Zeit bezeichnet A × 2 + A/4. Den Durchmesser der in den Cylinder fuͤhrenden Dampf- und der aus selbigen fuͤhrenden Entleerungscanaͤle habe ich auf diese Weise zu bestimmen gesucht, daß ich bei dem Dampfcanale den Durchmesser der Dampfstiefel-Staͤmpel mit 5, bei dem Entleerungscanale aber mit 3 dividire. Die auf diese Weise bestimmten Durchmesser geben fuͤr den Zu- und Abfluß der Daͤmpfe ganz vorzuͤgliche Resultate, und kann ich solche, als durch die Praxis bewaͤhrt, empfehlen. Ist der Durchmesser dieser Canaͤle gefunden, so kann von jedem praktischen Mechaniker sehr leicht die Groͤße der Ventile darnach angeordnet werden. Die Stiele beider Ventile, sowohl des Dampf- als des Entleerungsventils, muͤssen den Durchmesser des Dampfcanals haben. Bei diesem Durchmesser hebt der Dampfventilstiel genau den Druk der Daͤmpfe auf das Ventil auf, so daß es leicht aus seinem Siz gehoben wird. Die Hoͤhe der Dichtungsflaͤche muß mit der Achse des Ventils immer einen Winkel von 45 Grad machen. Bei Bestimmung der Luͤftungshoͤhe fuͤr die Ventile aus ihren Sizen ist genau dahin zu sehen, daß der ringfoͤrmige Canal, der bei der Luͤftung zwischen Dichtungsflaͤche des Ventils und seinem Size bleibt, in seinen kleinsten Dimensionen wenigstens den Flaͤcheninhalt desjenigen Canales (d.h. des Dampf- oder Entleerungscanales) habe, den das Ventil zu oͤffnen und zu schließen bestimmt ist. Eine zu hohe Luͤftung der Ventile schadet nicht, wohl aber eine zu geringe, indem den Daͤmpfen dadurch der Weg nicht frei genug gemacht wird. Eine besondere Beruͤcksichtigung verdient diese Erinnerung beim Entleerungsventile. Die Weite der Ventilkammern muß so eingerichtet seyn, daß die Daͤmpfe keinen Aufenthalt darin finden, und daß der ringfoͤrmige Raum zwischen Ventilkopf und Kammerwand breit genug sey, um ihnen den Weg recht frei zu machen. Beide Ruͤksichten sind aber vorzuͤglich wichtig bei der Entleerungskammer, in welcher die Daͤmpfe sich moͤglichst schnell, bis zum Druk der Atmosphaͤre herunter, ausdehnen sollen. Die zwekmaͤßigste Weite fuͤr die Ventilkammern findet man, wenn man z.B. bei der Dampfventilkammer den Durchmesser der Dampfstiefelstaͤmpel mit 7 multiplicirt und dann durch 18 dividirt, bei der Entleerungsventilkammer denselben aber mit 5 multiplicirt und durch 8 dividirt. Wenn S also den Durchmesser der Staͤmpel bezeichnet, so ergeben sich folgende Formeln: fuͤr die Dampfventilkammer     fuͤr die Entleerungsventilkammer     (S ×7)/18         (S ×5)/8 Die von den Kammern in die Dampf- und Exhaustionsroͤhre fuͤhrenden Seitencanaͤle muͤssen beinahe den Durchmesser der Dampf- und Exhaustionsroͤhren haben, worauf bei Einrichtung der Doppelkone Ruͤksicht zu nehmen ist. Das Exhaustionsrohr, worin die Dampfe nur mit atmosphaͤrischem Druke stroͤmen, wird auf jeden Fall ohne Doppelkone an den Seitencanal angedichtet. Am besten geschieht die Dichtung durch einen etwas flach geschlagenen oder geplaͤtteten Ring von Kupferdrath, der mit Flachs duͤnne umwikelt ist. Ein solcher Ring schließt selbst bei sehr hohem Druke ganz dicht. Ich gebrauche dergleichen Ringe bei Drukpumpen viel, um Saug- und Steigroͤhre an selbige zu dichten. Sie haben den Vortheil, daß sie immer ihre Form behalten und daher durch das Andraͤngen der Fluͤssigkeit oder des Dampfes in den Roͤhren nicht beschaͤdigt oder herausgeworfen werden koͤnnen. Was die Hoͤhe der Ventilkammern betrifft, so braucht diese nie bedeutender zu seyn als bei der vorher beschriebenen Maschine. Alle dabei zu nehmenden Ruͤksichten beschraͤnken sich auf folgende Punkte: 1) Daß der aus der Dampfventilkammer fuͤhrende Seitencanal nicht zu tief herunter verlegt werde, damit 2) zwischen seinem untern Rande und der Stopfbuͤchse des Ventilstiels wenigstens ein Raum von 1 Fuß Hoͤhe fuͤr die darin befindliche Wassersaͤule bleibe. Die Hoͤhe der Entleerungs-Ventilkammer ist gleichguͤltiger, da wegen des geringen Druks und der unschaͤdlichen Hize darin kein Raum fuͤr eine hoͤhere Wasserschicht uͤber der Stopfbuͤchse des Ventilstiel gespart zu werden braucht. Sie kann sich in allen Faͤllen nach der Hoͤhe der Dampf-Ventilkammer richten. Daß bei beiden Ventilkammern eine groͤßere Hoͤhe als die angegebene nicht schaͤdlich sey, halte ich fuͤr uͤberfluͤssig zu bemerken. Dieserhalb kann man sich bei Anordnung derselben fuͤr groͤßere Maschinen ganz nach den uͤbrigen Umstaͤnden accommodiren. Zur Auffindung der innern Weite der Dampfroͤhren rathe ich, S, durch 3 zu dividiren, bei der Exhaustionsroͤhre aber wenigstens 2/5 des Durchmessers der Staͤmpel zu nehmen. Die Oeffnung fuͤr das regulirende Ventil und ihr Durchmesser muß gleich seyn dem Durchmesser des in den Stiefel fuͤhrenden Dampfcanals. Was die Verhaͤltnisse der uͤbrigen groͤßern und kleinern, wesentlichern und unwesentlichem Maschinentheile zu einander und zum Ganzen betrifft, so richten sie sich nach der gegebenen Bestimmung des Hubes, der Staͤmpeldurchmesser etc. etc. In Ruͤksicht der Schwere der Schwungraͤder hei einem gegebenen Durchmesser habe ich gefunden, daß die Berechnung derselben von Murray und WoodM. s. Bernoulli's Dampfmaschinenlehre und Ignaz Edlen von Mitis Handbuch der populaͤren Mechanik S. 130. – C. Iken uͤber die Erfindungen, durch Dampf und andere neue Mittel Schiffe in Bewegung zu sezen. Aus dem Engl. des Robertson Buchanan, S. 100. fuͤr meine Maschinen, die einen kleinern Hub und ein lebhafteres Kolben- oder Staͤmpelspiel haben, viel zu groß sey, und daß man fuͤglich auskomme, wenn man das durch die Murray'sche Formel erhaltene Resultat durch 2 oder gar 3 dividirt. Lezterer Divisor ist da vorzuͤglich nicht zu groß, wo in dem durch die Maschine zu betreibenden Werke schon Schwungkraft liegt. Was das in den Generator zu foͤrdernde Wasserquantum betrifft, so rathe ich dem, durch das oben angegebene Calkuͤl gefundenem, Quantum in der Praxis 1/3 zuzugeben und darnach den Staͤmpel und den Hub der Drukpumpe zu berechnen. Fuͤr alle Faͤlle ist es aber wuͤnschenswerth, durch Verstellbarkeit des Zapfens an der Betriebsscheibe fuͤr die Drukpumpe den Hub derselben beliebig vergroͤßern oder verkleinern zu koͤnnen. Der Nuzen dieser Einrichtung faͤllt da recht in die Augen, wo man die Wirkung der Maschine uͤber oder Unter den Normaleffekt bringen und laͤngere Zeit erhalten will. –––––––––– Es sey mir nun noch erlaubt, einige wenige Worte uͤber die Vortheile zu sagen, die meine Maschine in Hinsicht ihrer Construction und der Anordnung und Ausfuͤhrung ihrer einzelnen Theile gewaͤhrt. Ich kann hier um so kuͤrzer seyn, da ich manches davon schon in der fruͤher vorausgegangenen Darstellung ihres Princips gesagt habe. 1) Der erste Vortheil, der bei meiner Maschine in die Augen faͤllt, ist, daß sie einfach, nicht allein in ihrem aͤußern Habitus erscheint, sondern auch wirklich einfach in ihrer Verfertigung und Aufstellung ist. Sie hat weder Balancier noch Parallelogramm, weder Condensator, noch Luftpumpe. Der Dampf wirkt auf einen einfachen cylindrischen Staͤmpel, dieser bewegt sich in kleinen Stiefeln und ist durch einige wenige Stangen mit der Kurbel verbunden. Die Stiefel werden aber auf eine sehr kunstlose Weise mit Dampf gefuͤllt und wieder davon entleert. 2) Alle Organe der Maschine sind sehr klein und daher leicht, mit wenigern Werkzeugen und in kleinern Werkstaͤtten zu verfertigen. Die Staͤmpel fuͤr groͤßere Maschinen haben nur unbedeutende Durchmesser und keine große Laͤnge, koͤnnen daher auf kleinen Drehbaͤnken abgedreht und abgeschliffen werden. Die Stiefel sind leicht zu gießen und dicht und compakt herzustellen, koͤnnen sehr gut in Sand gegossen werden, da ihr Aeußeres nur sehr einfach ist und keine besondern Anstalten beim Formen erfordert. Auch sind sie mit kleinern Bohrern ausgebohrt und vollendet und leicht in die Drehbank gesezt und abgedreht, um das Ausstrahlen von Hize zu vermindern. Ihre Befestigung auf der Gestellplatte geschieht bloß mit ein Paar Keilen, ohne viele Schrauben und Bolzen. Sie enthalten wenig Metallmasse und wenig Gewicht, sind daher leicht und wohlfeil. Ueberhaupt ist an der ganzen Maschine die meiste Arbeit Dreharbeit, was fuͤr die leichte und schnelle Vollendung jeder Maschine ein sehr wesentlicher Punkt ist. 3) Die Maschine nimmt, nach Maßgabe ihrer Kraft, weniger Raum ein. Hievon gibt die vorliegende Maschine von zehn Pferdeskraͤften den deutlichsten Beweis, da sie nicht uͤber 8 Fuß lang, 3 Fuß breit und 4 Fuß hoch ist. Dieserhalb braucht sie nicht eigne große Locale zur Aufstellung und diese koͤnnen wegen ihrer Kleinheit fester gebauet werden. 4) Die Maschine ist weniger schwer und intransportabel, als die gewoͤhnlichen Dampfmaschinen, weil sie keine großen Massen von Gußeisen, keine bedeutenden Schwungraͤder, Gestellplatten etc. gebraucht. Sie wiegt im Ganzen nicht viel mehr als der Balancier einer Watt'schen Maschine von gleicher Kraft allein. 5) Sie steht sehr fest und unerschuͤtterlich, alle mit Kraft arbeitenden Organe sind, wie ich schon fruͤher bemerkt, dem Fußboden so nahe als moͤglich gebracht und stehen mit dem Maschinengebaͤude in keiner weitern schaͤdlichen Verbindung. 6) Die Maschine verursacht weniger Kosten fuͤr Hanfliederung, Schmiere und Oehl, da die Stopfbuͤchse fuͤr die Staͤmpel so klein und die schluͤpfrig zu erhaltenden Flaͤchen an denselben, so wie in den wenigen beweglichen Verbindungen zwischen den verschiedenen Theilen der Maschine, so gering an Anzahl sind. 7) Die Maschine verliert wenig Kraft durch Nebenhindernisse und vorzuͤglich durch Friktion. Diese ist wegen der geringen Anzahl und Groͤße der reibenden Flaͤchen auf ein Minimum gebracht, so daß sie nach meinen bisherigen Erfahrungen noch nicht den dritten Theil der Kraft der Maschine aufzehrt. Obgleich Hanfliederungen fuͤr Staͤmpel mehr Reibung bringen, als Metallkolben, so verliert dieser Umstand an meiner Maschine dadurch sehr an Gewicht, daß der Durchmesser des Staͤmpels so klein ist, und daß seine Oberflaͤche immer gehoͤrig durch Schmiere lubrificirt wird. Außer dieser Reibung haben alle uͤbrigen Organe der Maschine sehr wenige. Die Steurung gebraucht einen aͤußerst unbedeutenden, kaum in Rechnung zu bringenden, Aufwand von Kraft zu ihrem Betrieb, und selbst die Drukpumpe reibt nicht mehr als den 40sten Theil des von der Maschine hervorgebrachten Effectes auf. Um hier ein recht auffallendes Beispiel aufzufuͤhren, will ich eine Berechnung derjenigen Friktion liefern, die die Bewegung der Staͤmpel in den Stopfbuͤchsen meiner Dampfstiefel verursacht und sie mit derjenigen in Vergleich zu stellen suchen, die bei einer gewoͤhnlichen Watt'schen Maschine von gleicher Kraft am Kolben im Dampfcylinder seiner Stange in ihrer Stopfbuͤchse und des Kolbens und seiner Stange an der Luftpumpe Statt findet. Man wird dann sehen, welche uͤberwiegende Vortheile meine Maschine bei diesen Bestimmungen, wobei ich noch die Friction der kalten und warmen Wasserpumpe uͤbergehe, gewaͤhre, indem ich diese als durch die, durch meine Drukpumpe gegebene, Hindernißlast aufgewogen betrachten will, um so jeden Vorwurf, meine Maschine bei dieser Calculation beguͤnstigen zu wollen, zu entfernen. Wenn meine Staͤmpel nach den oben angegebenen Bestimmungen 3 Zoll Durchmesser enthalten und jede Liederung derselben in den beiden Stiefeln zusammengenommen eine Hoͤhe von 3 Zoll hat, so ergibt sich daraus folgende Berechnung fuͤr die Ausdehnung der reibenden Flaͤchen der Staͤmpelliederung: sie betraͤgt naͤmlich 9, 42 × 3 × 2 = 56, 5 Quadratzolle; 9, 42 bezeichnet hier den Umfang der Staͤmpel, 3 die Hoͤhe der Liederung und 2 die Anzahl der Stopfbuͤchsen, deren Liederung sich an meinen Staͤmpeln in beiden Dampfstiefeln reibt. Da nach Farey's Werk uͤber Dampfmaschinen, einem der neusten und ausfuͤhrlichsten uͤber diese Maschinen in England herausgekommenen, die Reibung an den Kolben derselben auf eines Quadratfußes Oberflaͤche 288 Pfund betraͤgt, so belaͤuft sich die Reibung meiner Staͤmpel in beiden Stopfbuͤchsen auf 288/144 × 56,5 = 113,0 Pfunde hiemit nun die oben angegebenen, an einer Watt'schen Maschine Statt findenden Reibungen verglichen, so ergibt sich 1) fuͤr den Dampfkolben in dem 18zoͤlligen Cylinder einer zehnpferdekraͤftigen Maschine, dessen Liederung gewoͤhnlich 6 Zoll hoch genommen wird, eine reibende Flaͤche von 56,5 × 6 = 339,12 Quadratzollen = 2,35 Quadratfußen und fuͤr selbige eine Reibung von 2,35 × 288 = 666,80 Pfunden; 2) fuͤr die 2zoͤllige Kolbenstange des Dampfkolbens, bei einer 6 Zoll hohen Liederung in der Stopfbuͤchse eine reibende Flaͤche von 6,28 × 6 = 37,68 Quadratzollen, und fuͤr selbige also eine Reibung von 288/144 × 37,68 = 75,36 Pfunden; 3) fuͤr den Kolben der 9 Zoll im Durchmesser haltenden Luftpumpe bei 5 Zoll Liederungshoͤhe eine reibende Flaͤche von 28,26 × 5 = 141,30 Quadratzollen = 0,98 Quadratfußen, und fuͤr selbige eine Reibung von 0,98 × 288 = 282,24 Pfunden; 4) fuͤr die 1 1/2zoͤllige Kolbenstange der Luftpumpe, bei 5 Zoll Liederungshoͤhe, eine reibende Flaͤche von 4,71 × 5 = 23,55 Quadratzollen, und fuͤr selbige eine Reibung von 288/144 × 23,55 = 47,10 Pfunden. Da die Luftpumpe nur in der halben Entfernung des Dampfkolbens vom Hypomochlion des Balanciers aufgehaͤngt ist, so sind die an derselben angefuͤhrten Reibungen durch 2 zu dividiren, und darnach macht sich dann die Summe saͤmmtlicher Reibungen zu 666,8 × 75,36 × [(282,24 × 47,10)/2] = 906,83 Pfunden. Hievon die an meinen Staͤmpeln Statt findende Friktion abgezogen, bleiben an Ueberschuß fuͤr die Watt'sche Maschine 793,83 Pfund Reibung, was, beilaͤufig erinnert, gegen 5 Pferdeskraͤfte ausmacht, die an solcher Maschine durch die groͤßere Reibung an oben genannten Theilen verschlungen werden. Rechne ich hiezu noch den Widerstand der Atmosphaͤre, den die Luftpumpe bei jedem Umgange der Maschine, wenigstens auf 1/6 der Zeit desselben, zu uͤberwaͤltigen hat, so werden diese 5 Pferdeskraͤfte vollzaͤhlig und erscheinen bei meiner Maschine durch Verminderung der bei derselben gegebenen Kolbenreibungen als ein Gewinn, der gewiß manchem, der meine fruͤhern hierauf abzwekenden Andeutungen nicht beherzigt oder verstanden hat, fabelhaft erscheinen mag, doch aber, wie die Rechnung beweiset, in der Natur der Sache begruͤndet ist. Die Vortheile der Anwendung von Staͤmpel und Stiefeln bei sehr hohem Druke, statt der bei den gewoͤhnlichen Dampfmaschinen uͤblichen Kolben und Cylinder, sind vorzuͤglich in folgenden Umstaͤnden begruͤndet: a) Ein Staͤmpel ist solider und dauerhafter fuͤr eine Maschine mit sehr hohem Druke, als ein Kolben, dessen Stange, bei dem kleinen Durchmesser seines Cylinders, sehr schwach eingerichtet werden muͤßte, wenn sie nicht den groͤßten Theil desselben ausfuͤllen, und so den Effect der Daͤmpfe auf ihrer Seite des Kolbens zu bedeutend vermindern sollte. b) Er ist einfacher und kunstloser, vorzuͤglich wenn man ihn mit Metallkolben oder Kolben mit sogenannter Metallliederung vergleicht. Zugleich gibt er bei kleinern Maschinen ohne alle weitere Huͤlfsmittel den besten Fuͤhrer fuͤr die Leitstangen ab, daß die Bewegung ihrer Enden stets in der Achse der Stiefel Statt finde. Wegen seiner Staͤrke widersteht er ihrem schiefen Druke auf das Vollkommenste. Diesen ihm mitgetheilten Druk nehmen aber die Stopfbuͤchsen mit ihrer Liederung auf, wodurch keine Reibung verursacht wird, die dem Staͤmpel und den Stopfbuͤchsen schaͤdlich werden koͤnnte. c) Der Dampf trifft bei der Anwendung des Staͤmpels auf beiden Seiten desselben auf gleich große Oberflaͤchen, seine Wirkung ist daher sowohl beim Hin- als Hergang des Staͤmpels dieselbe. d) Es ist eine Dichtung fuͤr denselben leichter bewerkstelligt, als an einem Kolben. Da diese Dichtung naͤmlich am Stiefel angebracht wird, und folglich mit diesem feststeht, so lassen sich an derselben leicht Apparate zur Vermeidung alles Dampfverlustes anbringen, und mit unbeweglichen Theilen der Maschine in Verbindung sezen, von welchen aus, wie wir oben gesehen haben, dieser Zwek befoͤrdert wird. Wie schwer wuͤrde eine Vorrichtung der Art, wie ich sie oben angegeben habe, an einem gewoͤhnlichen Kolben, der immer in Bewegung ist, zu realisiren seyn. Uebrigens halten Stopfbuͤchsen auch weit besser eine von der Hize muͤrbe gemachte Liederung, als Kolben, von denen sie sich bei der steten Bewegung eher abstreift. Auch ist der Wechsel der Hanfliederung bei Staͤmpeln und ihren Stopfbuͤchsen leicht bewerkstelligt. Man braucht bei selbiger die Cylinder-Dekel nicht abzunehmen, und kann den Staͤmpel in seiner jedesmaligen Lage lassen. e) Man kann das Fett besser an einen Staͤmpel, als an die Kolben gewoͤhnlicher Dampfmaschinen bringen. Da dieses naͤmlich von außen auf dieselben applicirt werden kann, so sind keine besonderen Apparate noͤthig, selbiges in den Cylinder zu schaffen; Apparate, die bei den gewoͤhnlichen Hochdrukmaschinen wegen des, im Cylinder dem Einbringen der Schmiere widerstrebenden, Dampfdruks immer mehr oder weniger kuͤnstlich und complicirt sind. Zugleich wird das Fett bei der Application von außen nicht so verschmiert als in den gewoͤhnlichen Dampfcylindern, wo es groͤßten Theils mit den im Cylinder verdichteten Daͤmpfen zusammengequirlt und durch die Exhaustionsroͤhre ausgetrieben wird, noch ehe es seine Wirkung als lubrificirendes Mittel gehoͤrig gethan hat. Bei meiner Methode das Fett zu appliciren, bei welcher die Verschwendung jedes uͤberfluͤssigen Tropfens vermieden und der dennoch etwa verschwendete Tropfen noch wieder aufgefangen wird, muß der Fettverbrauch bis auf ein Minimum reducirt werden. f) Zulezt ist mit der Anwendung des Staͤmpels auch noch die große Bequemlichkeit verbunden, daß man zu jeder Zeit beobachten kann, ob die zur Erhaltung seines dampfdichten Ganges dienenden Vorrichtungen ihren Dienst thun oder nicht, ob seine Liederung gut gepakt ist oder nicht, ob er mit Schmiere genug versehen sey oder nicht. Im Falle, daß an der Liederung naͤmlich oder an eben erwaͤhnten Vorrichtungen Unvollkommenheiten eintreten, ist dieß gleich an dem Hervordringen der Daͤmpfe bei der Liederung zu bemerken und man kann dem Uebelstande zur rechten Zeit abhelfen, waͤhrend bei Cylindermaschinen mit Kolben der Gang dieser keinesweges beobachtet werden kann und man nur durch den dadurch entstehenden Schaden dann erst darauf aufmerksam wird, wenn dieser durch seine Groͤße und Dauer schon recht in die Augen springt. Welcher unnuͤze Verlust an Schmiere bei den gewoͤhnlichen Dampfmaschinen dadurch entsteht, daß man keine bestimmten Zeichen fuͤr den Moment hat, wo der Kolben neuer Schmiere bedarf, und daher das Geschaͤft des Schmierens dem Erachten oft voͤllig unwissender, wenigstens doch unachtsamer und verschwenderischer Maschinenwaͤrter uͤberlassen werden muß, weiß jeder, der je Gelegenheit gehabt hat zu sehen, wie ruchlos und ohne alle Ruͤksicht solche Menschen gewoͤhnlich mit diesem Geschaͤfte umgehn. Was meine Steurung betrifft, so habe ich schon fruͤher bemerkt: a) wie bei ihr durchaus alle Reibung zwischen Metallflaͤchen vermieden ist. Dieserhalb arbeitet sie selbst bei der groͤßten Hize der Daͤmpfe sicher, genau und richtig und ist dauerhaft und stark. Die Abnuzung der Ventile, die stets in ihren Siz ohne Reibung fallen, ist fast gar nicht zu bemerken. Auch die Hebel zu Bewegung derselben mit ihren Frictionsrollen und die Nasen der Steurungswelle erleiden beim Gebrauch keine merkliche Beschaͤdigung. Leztere vorzuͤglich aus dem Grunde nicht, weil die Luͤftung der Ventile so wenig Aufwand von Kraft verlangt. Dann ist die Steurung aber b) auch hoͤchst einfach und ohne große Kunst zu verfertigen. Das Abdrehen und Einschleifen der Ventile von so kleinem Durchmesser ist ohne alle Bedeutung und versteht sich selbst ein ungeuͤbterer Arbeiter darauf. Es ist hier nicht noͤthig große Platten, wie bei Verfertigung der Zugventile (slides) dicht auf einander zu schleifen, und zu diesem Zweke eigene große geebnete Flaͤchen (surfaces) von Gußeisen oder Blei in den Werkstaͤtten vorraͤthig zu halten. Das naͤmliche gilt von der Verfertigung der Hebel, die weder fein geschlichtet, noch polirt zu seyn brauchen und zu ihrer Vollendung nichts als gewoͤhnliche Schmiede- und Schlosserarbeit verlangen. c) Die Steurung erfordert erstaunlich wenig Schmiere. Die Anwendung der leztern beschraͤnkt sich allein nur auf die wenigen, an den Hebeln befindlichen, Charniere, auf die Zapfen der Friktionsrollen und der Steurungswelle, deren Bedarf an Oehl aͤußerst gering ist. Die Stopfbuͤchsen fuͤr die Ventilstiele halten nicht gut Fett und beduͤrfen dessen auch nicht, da die Reibung zwischen der Liederung und den Stielen bei der geringen Bewegung der leztern gering ist. Wenn ich fruͤher behauptete, daß meine Vorrichtung zur Fortpflanzung der Kolbenbewegung auf die Kurbel eine geringe Reibung verursache, da sie nur wenig sich an einander reibende Theile enthalte, daß sie mit großer Festigkeit doch eine gewisse Beweglichkeit und Nachgiebigkeit verbinde, so glaube ich dieses durch die vorausgegangene naͤhere Beschreibung derselben bewahrheitet zu haben, und ein jeder Maschinenkundiger wird die Beweise fuͤr diese meine Behauptungen aus der Construction sehr leicht selbst zu fuͤhren wissen, ohne daß ich besonders darauf aufmerksam mache. So wird mir auch keiner in Widerrede seyn, wenn ich die neue Art der Bewegung des regulirenden Ventils, durch eine an seinem Stiele angebrachte Schraube mit drei Gaͤngen, als eine wesentliche Verbesserung eines solchen Ventils halte, indem durch selbige der Druk der Daͤmpfe gegen den Kegel des Ventils so sehr gemildert und seine Bewegung in dem Maße erleichtert wird, daß selbst ein kleiner Gouverneur zur Regulation desselben hinreicht. Eine laͤngere Erfahrung hat uͤber den Werth dieser Verbesserung vollkommen entschieden, so daß auch von dieser Seite kein Zweifel uͤber die Wahrheit ihrer Vorzuͤge uͤbrig bleibt. –––––––––– Ich schließe hiemit die Beschreibung meiner Dampfmaschine mit sehr hohem Druke. Der Kenner wird finden, daß ich viel Fleiß und Nachdenken daran verwandt habe und gestehen muͤssen, daß eine solche Maschine nicht allein moͤglich in der Ausfuͤhrung, sondern auch ohne großen Aufwand von Sach-Werkzeug und Baukenntniß, so wie von bedeutenden Kosten, herzustellen sey. Wenigstens glaube ich den Beweis geliefert zu haben, daß eine Maschine der Art in ihrer Ausfuͤhrung keine unuͤberwindlichen praktischen Schwierigkeiten in sich fasse und durch diesen Beweis den Muth aller derer von Neuem anzufachen, die durch Hrn. Perkins groͤßten Theils verungluͤkte Versuche den Glauben an das Gelingen und die Vortheile eines solchen Unternehmens verloren haben. Nach meiner Ansicht behaͤlt diese Maschine auch ohne meinen Generator, den ich von jeher als den unwesentlichern Theil meiner Verbesserungen im Felde der Dampfmaschinen angesehen habe, ihren vollen Werth, indem sich viele Generatoren denken lassen, die selbige ohne alle Gefahr mit dem gehoͤrigen Dampfdruke in Bewegung sezen und diejenigen Vortheile an derselben bewaͤhren koͤnnen, die die Verwendung sehr hochdruͤkender Dampfe auf Maschinen uͤberhaupt verheißt. Vielleicht daß ich in der Folge mit der Beschreibung meines Dampf-Entwikelungsapparates noch die anderer Entwikelungsapparate fuͤr Dampf von sehr hohem Druke verbinde, deren Bild mir schon lange vorgeschwebt hat. Auch wird sich spaͤter schon Gelegenheit finden, alle meine Plaͤne zur Verbesserung der Hochdruk-Dampfmaschinen naͤher zu entwikeln. Moͤge mein Vaterland sie schonender beurtheilen, als das Ausland in seinem Stolze es gethan hat. Dann wird die Hoffnung, daß ich ein Mal fuͤr diese wichtige Angelegenheit wieder zu wirken im Stande seyn werde, mich nicht verlassen und mir Freudigkeit geben, diesem gluͤklichen Zeitpunkte mit Geduld und Ausdauer entgegen zu harren. Stubbendorf im Monate April 1828.