XVIII. Maschine oder Apparat zur Bestimmung und Aufzeichnung der Menge, specifischen Schwere und Temperatur gewisser Fluͤssigkeiten waͤhrend sie irgendwo durchlaufen, und zum Theile auch zu anderen Zweken. Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Julius, 1829. S. 385. Mit Abbildungen auf Tab. II. Maschine oder Apparat zur Bestimmung der Schwere und Temperatur gewisser Fluͤssigkeiten. Meine Erfindung besteht in Folgendem. Ich messe und registrire gewisse Fluͤssigkeiten auf ihrem Durchgange, indem ich sie durch einen Cylinder mit einem Staͤmpel und einer Stange, mir einem Schnabel und einer Klappe oder mit einem Hahne laufen lasse; durch einen Cylinder, der jenem an der Dampfmaschine ganz aͤhnlich ist, nur ist seine Fuͤtterung von Leder, wenn die Temperatur der Fluͤssigkeit, die gemessen werden soll, nicht uͤber 80° Fahrenh. betraͤgt. Die Fluͤssigkeit, die auf den Staͤmpel in Folge ihres statischen Drukes wirkt, bewegt denselben mit hinlaͤnglicher Kraft, um ein Gewicht auf einer schiefen Flaͤche emporzuheben, so lang ihre Wirkung auf denselben fortdauert, und erzeugt so eine Kraft, die, am Ende ihrer Wirkung, im Stande ist Klappen oder einen Hahn zu bewegen, und den statischen Druk auf den Staͤmpel umzukehren, so daß mm eine Wirkung in entgegengesezter Richtung entsteht, waͤhrend welcher das Gewicht neuerdings gehoben wird. Auf diese Weise erzeugt jeder Impuls eine Kraft, die im Stande ist die Stellung des Hahnes oder der Klappe zu veraͤndern, und eine Staͤtigkeit der Bewegung zu erzeugen, durch welche die Menge der durchgelaufenen Fluͤssigkeit ausgedruͤkt wird. ab in Fig. 1. ist der Cylinder, welchen ich am liebsten in horizontaler Lage habe, mit den Schnaͤbeln aufwaͤrts, damit die Luft, wenn eine vorhanden ist, bei Einfuͤhrung der zu messenden Fluͤssigkeit leicht entweichen kann, c und d (Fig. 2.) sind die Leiter fuͤr die Staͤmpel-Stange, deren Querbalken in den Ausschnitten arbeitet, an deren Enden sich Stellschrauben befinden, welche den Staͤmpel hindern uͤber seine bestimmte Graͤnze hinauszutreten. ee sind zwei Waͤchter unmittelbar unter dem Laufe des Stiftes der Walze f, welche dieselben hindern ehe zu fallen, bis sie die Enden der Waͤchter ee erreicht hat, welche so vorgerichtet sind, daß sie auf dieselbe Laͤnge des Staͤmpel-Stoßes passen, wie die Stifte in den Leitern c und d. Die Walze f, und die Verbindungs-Stange g sind hinlaͤnglich schwer, entweder in Folge ihres eigenen Gewichtes, oder fremder angehaͤngter Gewichte, daß sie den Hahn oder die Klappe leicht bewegen koͤnnen, wenn sie auf die Enden des Wechselhebels h wirken. Um die specifische Schwere der Fluͤssigkeiten auf ihrem Durchgange zu bestimmen und zu registriren, haͤnge ich oder befestige ich eine Cisterne oder ein Gefaͤß am Ende eines Balkens oder einer Wage auf, und lasse die Roͤhren, welche die Fluͤssigkeit in dieses Gefaͤß und aus demselben zuruͤkfuͤhren, bis zur Central-Linie der Wage sich erstreken, und daselbst mittelst zweier biegsamer Gefuͤge sich vereinigen. An dem entgegengesezten Ende dieses Balkens ist ein Gewicht aufgehaͤngt, welches im Stande ist die Cisterne im Gleichgewichte zu erhalten, wenn sie mit einer Fluͤssigkeit von der mittleren specifischen Schwere jener Fluͤssigkeit gefuͤllt ist, die man untersuchen will. An irgend einem bequemen Theile zwischen dem Mittelpunkte des Balkens und dem Ende haͤnge ich einen Senkel aus Glas, Elfenbein, oder aus irgend einem schiklichen Material auf, so daß ein Theil desselben in Queksilber taucht, damit, wenn die Fluͤssigkeit in der Cisterne schwerer oder leichter ist, als das Gewicht der Wage an dem entgegengesezten Ende, das Gleichgewicht durch Einsenken oder Aufsteigen des Senkels hergestellt wird. Der Punkt, auf welchem der Balken im Gleichgewichte ist, wird also die specifische Schwere der in der Cisterne oder in dem Gefaͤße enthaltenen Fluͤssigkeit ausdruͤken. Um die Temperatur der Fluͤssigkeit waͤhrend des Durchganges zu bestimmen und zu registriren, verfertige ich mein sogenanntes operatives Thermometer, indem ich mehrere Scheiben oder kreisfoͤrmige Platten aus duͤnnem Kupfer oder Messing abwechselnd an ihren Kanten und in ihrem Mittelpunkte vereinige. Durch den Mittelpunkt der vereinigten Platten mache ich ein kleines Loch, durch welches eine Verbindung durch die ganze Reihe von Scheiben hergestellt wird, und ein zelliges metallnes Gefaͤß entsteht, welches im Stande ist in Folge der Elasticitaͤt der Metall-Platten sich einiger Maßen auszudehnen oder zusammen zu ziehen. Dieses Gefaͤß ist mit einem Wikel von Roͤhren verbunden, welche im Stande sind 50 bis 300 Mal mehr zu fassen, als das zellige Gefaͤß oder die Scheiben. Diesen Roͤhren-Wikel und das zeitige Gefaͤß fuͤlle ich mit Weingeist, mit Leinoͤhl, oder mit irgend einer Fluͤssigkeit, welche im Stande ist durch die Waͤrme sich hinlaͤnglich auszudehnen, und schließe sie luftdicht. Der Wikel wird dann in eine Cisterne oder Kammer eingetaucht, durch welche die Fluͤssigkeit durchzieht, bereu Temperatur bestimmt werden soll, und leztere Fluͤssigkeit theilt jener, die in dem Roͤhren-Wikel enthalten ist, ihre Temperatur mit; die in dem Wikel enthaltene Fluͤssigkeit dehnt sich, nach dieser Temperatur, aus, oder zieht sich zusammen, wie das Queksilber in dem gewoͤhnlichen Thermometer sich ausdehnt oder zusammenzieht, und diese Zunahme oder Abnahme wird in das Zellen-Gefaͤß geduckt oder aus demselben genommen, und veranlaßt dadurch ein gleichmaͤßiges Ausdehnen oder Zusammenziehen dieses Gefaͤßes, wodurch die Temperatur der Fluͤssigkeit in der Cisterne oder Kammer, die den Roͤhren-Wikel umgibt, bestimmt wird. Da nun im Allgemeinen das Verfahren angegeben ist, nach welchem die Menge, die specifische Schwere und die Temperatur bestimmt wird, gehe ich zur Beschreibung der Art uͤber, nach welcher dasselbe in einer und derselben Maschine (Fig. 3.) erreicht werden kann, deren einzelne Theile in Fig. 4, 5, 6. deutlicher dargestellt sind, in welchen dieselben Theile durch dieselben Buchstaben ausgedruͤkt sind. Ich verfertige eine Wage AABB Figg. 3 und 4., welche an den Mittelpunkten ab aufgehaͤngt ist. Au dem Ende A dieser Wage ist die Cisterne C befestigt, das operative Thermometer E und der bereits in Fig. 1. beschriebene Messer D. Von dem Ausgangs-Arme des Hahnes erstrekt sich eine gekruͤmmte Roͤhre c gegen oder auf die Linie im Mittelpunkte, oder auf die Achse des Wage-Balkens bis in ein glaͤsernes Mundstuͤk, welches das Ende einer senkrechten Glasroͤhre d bedekt, die in der Mitte einer Schale mit Queksilber e steht, in welches das Mundstuͤk so weit eingefuͤgt ist, daß es dem statischen Druke der darin enthaltenen Fluͤssigkeit widersteht. Eine andere Roͤhre g verbindet die Cisterne c mit dem Einleitungs-Arme des Hahnes, durch welchen die Fluͤssigkeit in den Cylinder D gelangt. Eine andere Roͤhre k erstrekt sich von der Cisterne nach der Central-Linie des Wage-Balkens, und endet sich dort in ein glaͤsernes in eine Schale mit Queksilber eingefuͤgtes Mundstuͤk, das dem vorigen in jeder Hinsicht aͤhnlich und nur mit der Einleitungs-Roͤhre f verbunden ist. Ich befestige an dem Wage-Balken, z.B. bei l, einen Senkel m, der, seiner Gestalt und Groͤße nach, nach der Natur der Fluͤssigkeit berechnet ist, welche gewogen oder gepruͤft werden soll, und dieser Senkel sinkt in das Queksilber in dem Becher n. Am Ende des Wage-Balkens ist das Gewicht B angebracht, welches schwer genug ist, um das Ende A mit allem Zugehoͤre aufzuwiegen, wenn es mit einer Fluͤssigkeit von der mittleren specifischen Schwere derjenigen, fuͤr welche die Maschine bestimmt ist, gefuͤllt ist. Es ist nun offenbar, daß wenn die Maschine so vorgerichtet ist, und eine geistige Fluͤssigkeit durch die Roͤhre f eingegossen wird, die Kammer c sich fuͤllen wird, und dann durch die Roͤhre g auch die Enden des Cylinders abwechselnd gefuͤllt werden, und die Fluͤssigkeit zulezt bei P ausfließen wird. Damit die Luft aus der Maschine vollkommen ausgetrieben wird, wenn man dieselbe in Gang sezt, muß der Hahn p geschlossen werden, und die kleinen Lufthaͤhne qq in den Roͤhren c und k muͤssen geoͤffnet werden, bis eine kleine Menge Fluͤssigkeit in denselben aufsteigt, wo sie dann geschlossen, und der Hahn p geoͤffnet werden muß. Wenn die Maschine mit geistiger Fluͤssigkeit versehen ist, wird sie, durch die Zahl der Schlage des Staͤmpels, die Menge anzeigen, die durch die Maschine lief. Das Uebergewicht eines oder des anderen Endes des Wage-Balkens, welches der Zeiger auf dem Maßstabe r anzeigt, druͤkt die specifische Schwere der Fluͤssigkeit aus, und das Thermometer E wird durch seine Ausdehnung oder Zusammenziehung die Temperatur der Fluͤssigkeit auf ihrem Durchgange anzeigen. Ich will nun die Art, nach welcher die Menge, die specifische Schwere und die Temperatur registrirt wird, bezeichnen. Ich errichte auf dem Sector des Hahnes oder der Klappe ein Paar Palleten, die in das Rad r eingreifen, das auf dem Ende des Schaftes s stekt, und dieses, Zahn fuͤr Zahn, bewegen. Dieser Schaft laͤuft durch die Central-Linie des Wage-Balkens (s. Fig. 1 und 2.) und theilt daselbst mittelst einer Schraube dem Rade t und dem Cylinder u Bewegung mit, auf dessen aͤußerer Flaͤche ein Papier, Fig. 4, befestigt ist. Der Cylinder ruht auf zwei Central-Spizen, die oben und unten in dem Rahmen des Cylinders FG, Fig. 6. eingeschraubt sind. In demselben Rahmen, und in der Central-Linie des Wage-Balkens sind zwei Leiter, w und x befestigt, mit Furchen an der inneren Seite, wie man in Fig. 4. sieht, wodurch zwei Bleistifte mit der Oberflaͤche des Papieres parallel gefuͤhrt werden, um die Temperatur und die specifische Schwere anzuzeigen. In einer geringen Entfernung von dem unteren Ende des Cylinders ist der Hebel V aufgehaͤngt, in welchem ein Bleistift befestigt ist, der gegen die Oberflaͤche des Papieres auf dem Cylinder druͤkt. Von dem mittleren Theile des Hebels erstrekt sich aufwaͤrts eine Stange und ein Ausschnitt, der auf einer kleinen excentrischen Scheibe oder Muschel auf der Spindel s ruht, wodurch bei jeder Umdrehung der Bleistift des Hebels V etwas gehoben und dann wieder fallen gelassen wird, so daß eine wellenfoͤrmige Linie, wie ~~~~, auf dem Papiere gezeichnet wird, welche eben so viele Gallons, oder was immer fuͤr Maßtheile, ausdruͤkt, je nachdem der Cylinder selbst mehr oder weniger zu fassen vermag, und die Zahl der Zaͤhne in dem Rade r mehr oder weniger groß ist. In der Naͤhe des oberen Theiles des Cylinders u ist ein anderer Bleistift befestigt, welcher in einem Stiefel stekt, der zwischen den Leitern w und x leicht beweglich ist, und die Furchen ausfuͤllt, die zunaͤchst an dem Cylinder u liegen. Dieser Stiefel ist mittelst einer Stange mit dem Ende des Hebels H verbunden, welcher durch die Ausdehnung oder Zusammenziehung des Thermometers E dem Bleistifte Bewegung mittheilt, der auf dem sich drehenden Papiere eine Linie beschreibt, welche die Temperatur der Fluͤssigkeit ausdruͤkt, von welcher der Hebel V die Menge angegeben hat. Ein anderer Bleistift ist in einem leicht beweglichen Stiefel zwischen den Leitern w und x befestigt, und fuͤllt die Furchen, die am weitesten von dem Cylinder u entfernt sind. Dieser Bleistift ist mittelst der Verbindungs-Stange Z an dem Hebel I befestigt, der auf dem oberen Ende von l sich stuͤzt. Das andere Ende des Hebels I ist mittelst der Stange i auf dem feststehenden Punkte y befestigt. Je nachdem nun das eine oder das andere Ende des Wage-Balkens uͤberwiegt, wird der Hebel I den Bleistift zwischen den Leitern w und x bewegen, und auf dem Papiere eine mehr oder minder erhabene Linie zeichnen, die die specifische Schwere der Fluͤssigkeit ausdruͤkt, deren Menge unmittelbar unter derselben bezeichnet wurde. Ehe das Papier auf den Cylinder gelegt wird, linire ich dasselbe mit Linien nach der Staͤrke und Temperatur der zu pruͤfenden Fluͤssigkeit; um daher die specifische Schwierigkeit geistiger Fluͤssigkeiten auszudruͤken, ziehe ich eine starke Linie vom unteren Rande des Papieres aus bis auf dieselbe Hoͤhe, auf welche die Maschine den Bleistift fuͤhren wuͤrde, wenn sie mit Alkohol gefuͤllt waͤre. Um auf dieselbe Weise durch Liniren die Temperatur anzudeuten, fuͤhre ich die Linie bis zu jener Hoͤhe, wo die Maschine 60° Fahrenh. andeuten wuͤrde. Hierauf ziehe ich, zu jeder Seite dieser Linie, Parallelen in gehoͤriger Entfernung, welche die hoͤheren und niedrigeren Grade der specifischen Schwere und der Temperatur so genau ausdruͤken, als es von praktischem Nuzen seyn kann. Der Werth dieser durch die Maschine gezogenen Linien laͤßt sich leicht dadurch bestimmen, daß sie entweder zwischen die Linien fallen, welche bekannte Werthe bezeichnen, oder dieselben durchschneiden. Bei Anwendung einzelner oder mehrerer Theile dieser Maschine zu anderen Zweken verfertige ich ein Instrument, in welchem ich die Bewegung des Wage-Gestelles und des operativen Thermometers verbinde, um dadurch einen Weiser oder Stift zu erhalten, und dadurch die Staͤrke geistiger Fluͤssigkeiten so anzuzeigen und zu registriren, als wenn Alles unter einer und derselben Temperatur dargestellt waͤre. Zu diesem Ende theile ich den Senkel m, Fig. 7, der innerhalb und außerhalb des Queksilbers arbeiten soll, in 100 gleiche Theile mit Unterabtheilungen, wodurch alle Abstufungen der specifischen Schwere vom destillirten Wasser bis zum Alkohol angezeigt werden koͤnnen. Ich verfertige dann noch einen anderen Senkel (den ich zum Unterschiede Compensations-Senkel nenne) von derselben Laͤnge, theile ihn auf dieselbe Weise, und mache seine Abschnitte in diesen Theilungen verhaͤltnismaͤßig zur Ausdehnung der geistigen Fluͤssigkeiten von verschiedener specifischer Schwere, welche durch diese Theilungen ausgedruͤkt werden, insofern diese Ausdehnung von der Waͤrme abhaͤngt. Der Compensations-Senkel arbeitet in demselben Becher mit dem anderen Senkel, und ist an dem Hebel ab, Fig. 7. angebracht, dessen Stuͤzpunkt in der Central-Linie der Achse des Wagebalkens-Gestelles sich befindet. Das andere Ende ist mit dem operativen Thermometer verbunden, so daß seine Bewegung zwischen dem Punkte, auf welchem es bei 30° Fahrenheit steht, und jenem, auf welchem es bei 80° Fahrenheit steht, hinreicht, einen Theil des Senkels einzusenken oder emporsteigen zu lasten, und dadurch das Wagebalken-Gestell so zu bewegen, daß es den Ausdruk der specifischen Schwere anzuzeigen und einzuregistriren vermag, als Compensation fuͤr die Ausdehnung oder Zusammenziehung der geistigen Fluͤssigkeiten in der Maschine, je nachdem ihre Temperatur uͤber oder unter jenem Grade ist, bei welchem man ihre Staͤrke einregistriren will. Die beiden hier angegebenen Instrumente dienen bloß bei sogenannten geistigen Fluͤssigkeiten unter irgend einer mittleren Temperatur zwischen 30 und 80° Fahrenheit. Ich bestimme und registrire auch die Menge und Temperatur des Wassers zur Speisung der Dampf- und anderen Kessel, indem ich den messenden Theil des oben erklaͤrten Apparates mit dem sich drehenden Cylinder u, und dem operativen Thermometer ohne diejenigen Theile anwende, die zur Bestimmung der specifischen Schwere gehoͤren; und hier ziehe ich eine Fassung des Cylinders aus Flachs oder Hanf vor. Ich messe auch die Menge geistiger Fluͤssigkeiten, des Weines und Bieres, durch Anwendung des messenden Theiles dieses Apparates allein. Ich regulire ferner die Hize oder Temperatur innenwendig in den Destillir-Helmen, Kuͤhlroͤhren, oder anderen Gefaͤßen, in welchen man eine gleichfoͤrmige Hize unterhalten will, und an welchen sich mein operatives Thermometer anbringen laͤßt, indem ich den Roͤhren-Wikel innerhalb derselben anbringe, und die ausdehnende und zusammenziehende Kraft dieses Instrumentes zum Oeffnen oder Schließen des Dampf-Hahnes oder der Dampf-Klappe verwende, wenn diese Werkzeuge mit Dampf geheizt werden, oder des Schiebers, um das Feuer zu verstaͤrken und zu vermindern, wenn sie mittelst Feuers geheizt werden; oder zum Oeffnen, Schließen und Reguliren der Wasserklappe oder des Wasserhahnes, wodurch eine gleichfoͤrmige Temperatur unterhalten werden kann. Urkunde dessen etc. Bemerkungen des Patent-Traͤgers. Die Maschine zur Bestimmung der Menge und Staͤrke geistiger Fluͤssigkeiten ist in einer gedraͤngten Form, und in einem Gehaͤuse, das man sperren kann. Ihre Anwendung und ihr Werth vor allen bisher bekannten Vorrichtungen, um die Menge und Staͤrke der geistigen Fluͤssigkeit zu bestimmen, die man durch Destillation erhaͤlt, ist fuͤr sich selbst einleuchtendNicht so ganz. Wenigstens nicht nach der hier gegebenen Patent-Erklaͤrung.A. d. Ue.. Der Messer, wenn man ihn allein bei geistigen Fluͤssigkeiten braucht, ist gleichfalls fuͤr jeden unzugaͤngig, der nicht den Schluͤssel zu dem Kasten besizt, und da man sich auf die Genauigkeit desselben vollkommen verlassen kann, so wird er fuͤr Brantweinhaͤndler dadurch wichtig, daß sie jede andere Messungs-Methode mittelst desselben controliren koͤnnen. Nichts kann mehr zum wohlfeilen Betriebe der Dampfmaschinen dienen, als wenn man bestaͤndig die geleistete Arbeit derselben mit der verbrauchten Kohlen-Menge fleißig vergleicht. Auf diese Weise entstanden die großen Verbesserungen an den Dampfmaschinen in Cornwallis, wo man mit Einem Bushel Kohlen so viel arbeitet, als in anderen Gegenden Englands mit drei und vier. Obschon sich uͤbrigens die Wirkung der Dampfmaschinen in Fabriken nicht so leicht bestimmen laͤßt, wie in Bergwerken, so laͤßt sich doch diese Vergleichung auch bei denselben anstellen, und sollte von jedem Besizer einer Dampfmaschine verstanden werden. Ein großer Schritt zu dieser Vergleichung wird dadurch gethan werden, wenn man die Menge und die Temperatur des Wassers bestimmt, welches durch eine gewisse Menge Kohlen in Dampf verwandelt wird, und dieß ist es, was mein Messungs-Apparat verbunden mit dem Thermometer mit großer Genauigkeit leistet; er zeigt naͤmlich am Ende jeder Woche die Menge und die Temperatur des Wassers, die verdampft wurde, im Vergleiche mit der Menge Kohlen, die hierzu verbraucht wurde; lehrt also, wie die Kohle verwendet wurde, und kann so in vielen Faͤllen auf wesentliche Ersparungen fuhren. Die Regulirung der Temperatur in Destillir-Helmen ist ein wichtiger Nuzen des operativen Thermometers. Bei Anwendung desselben lege ich den Helm, oder die Roͤhre, die die Blase mit der Kuͤhlroͤhre roͤhre verbindet, etwas geneigt, und schließe sie in ein Gefaͤß ein, welches einen spiralfoͤrmigen Canal rings um dieselbe fuͤr das Wasser bildet. Innerhalb dieser Roͤhre am Ende der naͤchsten Windung wird das Thermometer angebracht, und mit der Wasserklappe, welche den spiralfoͤrmigen Canal versieht, so verbunden, daß die Temperatur in diesem Theile der Roͤhre auf 75 oder 80° nach dem Belieben des Destillators erhalten werden kann. So wie das Wasser um die Roͤhre gegen die Blase zieht, wird es heißer, und macht auf diese Weise die Roͤhre zu einem Verdichter, indem die Temperatur der ganzen Laͤnge der Roͤhre nach verschieden ist. Das große Volumen des waͤsserigen Dampfes faͤllt, nachdem es aus der Blase in den Verdichter eingetreten ist, wieder unmittelbar in denselben zuruͤk, waͤhrend der geistigere aufwaͤrts fortschreitet; sobald er aber den kaͤlteren Regionen der Roͤhre sich naͤhert, wird er zum Theile an den Waͤnden derselben verdichtet und fließt langsam zuruͤk auf dem geneigten Boden in die heißeren Theile der Roͤhre, wo die geistigen Theile neuerdings in einem reineren Zustande verduͤnsten, ehe sie die Blase erreichen, und zulezt durch das Thermometer in die Kuͤhlroͤhre gelangen, und dadurch weit staͤrker werden, als auf die gewoͤhnliche Weise. Die vollkommene Einfachheit dieses Apparates (?), seine allgemeine Anwendbarkeit, die wichtige Ersparung an Kohlen, die dadurch erlangt wird, sind Ruͤksichten, die die Aufmerksamkeit der Brantwein-Brenner verdienen. Ich habe einen Destillir-Apparat nach dieser Art bei den HHrn. Norbury's, Kupferschmieden in Whitechapel-road, die man bei mir, Lombard-Street, 85, sehen kann.