XLVII. Bericht uͤber die im Jahre 1835 eingelaufenen Arbeiten der Concurrenten um die Preise, welche die Société d'encouragement fuͤr die besten Mittel zur Verhuͤtung der Explosionen der Dampfmaschinen und der Dampfkessel ausschrieb. Erstattet von Hrn. Baron Séguier. Im Auszuge aus dem Bulletin de la Société d'encouragement. December 1835, S. 559. Séguier, uͤber Verhuͤtung der Explosionen der Dampfkessel. Sieben Concurrenten bewarben sich im Lauft des Jahrs 1835 um die zwei Preise von 12,000 Franken, welche die Société d'encouragement seit mehreren Jahren auf Sicherstellung gegen die Explosionen der Dampfmaschinen und Dampfkessel ausschrieb, so wie um den Preis von 1500 Fr. fuͤr eine verbesserte Speisungspumpe. Wenn auch keiner dieser Concurrenten die gestellten Fragen vollkommen zur Loͤsung fuͤhrte, so erwarben sich doch einige derselben wesentliche Verdienste um diesen Gegenstand, so daß eine kurze Uebersicht ihrer Arbeiten gewiß angenehm seyn wird. Der erste Concurrent hat in seiner Abhandlung bloß eine reine Theorie entwikelt; und nachdem er die Ursachen der Explosionen, mit denen er sehr vertraut zu seyn scheine, angedeutet, die Ueberzeugung ausgesprochen, daß sich diesen Unfaͤllen unfehlbar vorbeugen ließe, wenn man das Wasser von dem Dampfe abscheiden wuͤrde. Er schlaͤgt zu diesem Behufe vor, die Kessel in zwei Raͤume abzutheilen, von denen jeder der Einwirkung des Feuers gleichmaͤßig ausgesezt waͤre, und von denen der eine die Fluͤssigkeit unter dem geringen Druke von zwei Atmosphaͤren, der andere hingegen den Dampf unter einem staͤrkeren Druke in sich fassen soll. Eine doppeltwirkende Speisungspumpe soll das Wasser, welches sie in dem Wasserbehaͤlter aufsaugt, zuerst in den ersten Raum treiben, um es dann, nachdem es in diesem gehoͤrig erhizt worden ist, aus diesem wieder aufzusaugen und zum Behufe der Verwandlung in Dampf in den zweiten Raum zu schaffen. Der Concurrent glaubt, daß das Wasser in dem zweiten Kessel leicht den zu dieser Formveraͤnderung noͤthigen Waͤrmestoff finden wuͤrde, wenn der Boden dieses Kessels mit einer Schichte fluͤssiger Metalllegirung bedekt waͤre, und wenn das Wasser vermittelst der Drukpumpe durch diese Schichte hindurch getrieben wuͤrde. Beide Raͤume muͤßten mit einem Luftmanometer versehen seyn, und der in dem zweiten entstehende Druk koͤnnte immer nur das Resultat einer geringen in Dampf verwandelten Quantitaͤt Wasser seyn. Dieser Druk ließe sich in gewissen Schranken halten, wenn man dem Dampfe jedes Mal, so oft er eine zu bedeutende Spannkraft erlangt hat, in einen Verdichter auszustroͤmen gestattete. Der erste Raum ist der Ansicht des Concurrenten nach gegen jede Explosion gaͤnzlich geschuͤzt, weil er nur Wasser enthaͤlt, welches durch den Druk in fluͤssigem Zustande erhalten wird, und welches noch nicht so viel Waͤrmestoff gebunden in sich schließt, als zur ploͤzlichen Umwandlung in Dampf erforderlich ist. Der Concurrent beging nicht nur den Fehler, daß er seinen Apparat nicht praktisch in Ausfuͤhrung brachte, sondern seine Erfindung ist uͤberdieß nicht ein Mal neu, indem Hr. Perkins schon vor einigen Jahren ein auf aͤhnlicher Basis begruͤndetes Verdampfungssystem in Vorschlag brachte. Der zweite Concurrent lieferte einen Ueberblik der Untersuchung, die in den Vereinigten Staaten uͤber die Ursachen der 20 Explosionen, die sich an Hochdrukdampfmaschinen und der 32 Explosionen, welche sich an Maschinen mit niederem Druke ereigneten, angestellt wurde, und nach welcher sich folgende 6 Hauptursachen ergaben: 1) der Form nach fehlerhafter Bau; 2) fehlerhaftes Material; 3) zu lange fortgesezter Gebrauch; 4) Mangel an gehoͤriger Beaufsichtigung; 5) Ueberladung der Ventile; 6) fehlerhafte Speisung. Der Concurrent beschraͤnkt sich uͤbrigens auf Berechnungen uͤber die Graͤnzen der Zaͤhigkeit des Metalles, und glaubt den Preis dadurch gewonnen zu haben, daß er sagt, das beste Mittel gegen Explosionen liege darin, einen Kessel zu bauen, der sowohl der Form als der Dike nach den groͤßten Widerstand leistet. Der dritte Concurrent haͤlt die Explosionen fuͤr das Resultat der Erhoͤhung der Temperatur der Kessel, indem er irriger Weise meint, daß mit der Erhoͤhung der Temperatur immer auch eine vermehrte Spannung verbunden ist. Er schlaͤgt daher als Abhuͤlfe vor, in gewissen Zeiten kaltes Wasser auf den Kessel fallen zu lassen; und dieß durch einen Mechanismus zu bewirken, der durch den uͤberschuͤssigen Druk in Bewegung gesezt wird! Der vierte Concurrent sandte eine sehr gute Abhandlung, in welcher alle Ursachen der Explosionen trefflich abgehandelt sind, und in der gegen jede derselben ein geeignetes Mittel vorgeschlagen wird. Seine Apparate scheinen eben so einfach als sinnreich; allein sie wurden bisher noch nicht an Maschinen von gehoͤriger Kraft und hinreichend lange Zeit hindurch angewendet, so daß die Bedingungen des Programmes nicht erfuͤllt sind. Sie sollen auf Verlangen des Erfinders, im Falle ihnen der Preis nicht zuerkannt wird, noch geheim bleiben. Der fuͤnfte Concurrent lieferte gleichfalls eine gruͤndliche Eroͤrterung der Ursachen der Explosionen und der Unvollkommenheit der meisten der gegenwaͤrtig bekannten Schuzmittel. Er erkannte sehr wohl, daß das einzige Mittel die Aufgabe zu loͤsen darin bestuͤnde: die Masse der zu verdampfenden Fluͤssigkeit so viel als moͤglich zu vertheilen. Er legte einen nach diesem Principe eingerichteten Dampferzeuger vor, uͤber den jedoch nicht abgeurtheilt werden konnte, da er bis jezt nur in der Zeichnung und Beschreibung existirt. Der sechste Concurrent hat gleichfalls wie der eben vorhergehende das Vertheilungsprincip angenommen; sein Erfindungsgeist war aber zugleich auf das Spiel der Speisungspumpe gerichtet, und er hat seinen Dampferzeuger uͤberdieß auch noch mit einem einfachen Mechanismus, der das Feuer ploͤzlich unterdruͤkt, wenn das Wasser wider Erwarten bis unter einen gewissen Punkt herabsinken sollte, ausgestattet. Der Verdampfungsapparat besteht aus mehreren langen Roͤhren, welche unter gehoͤriger Neigung neben einander angebracht sind, und die zum Behufe der Speisung an ihrem unteren Ende communiciren. Alle diese Roͤhren entleeren den in ihnen gebildeten Dampf in einen gemeinschaftlichen Behaͤlter. In einem eigenen Behaͤlter, der außer dem Bereiche des Feuers liegt und nur durch zwei kleine Roͤhren mit dem Dampferzeuger in Verbindung steht, ist ein Schwimmer enthalten, durch dessen Herabsinken der einfache Mechanismus, der das Feuer im Augenblike der Gefahr ausloͤscht und der zugleich auch den Dienst der Speisungspumpe regulirt, in Thaͤtigkeit gesezt wird. Dieser Apparat besteht bereits wirklich und leistet beigebrachten Zeugnissen gemaͤß gute Dienste; es fehlt aber noch an hinlaͤnglicher Erfahrung, um dem Erfinder den Preis zuerkennen zu koͤnnen. Der siebente Concurrent sandte zugleich mit einer Abhandlung eine kleine sehr schoͤne Dampfmaschine, welche sehr merkwuͤrdig zu seyn scheint, und uͤber die ein eigener Bericht erstattet werden soll. Abgesehen von diesen sieben Concurrenten erhielt die Commission auch noch zwei andere Abhandlungen, von denen die eine nur Mittel in Vorschlag bringt, welche entweder nicht gelingen koͤnnen oder die wir bereits besser besizen; waͤhrend die andere von einem gewandten Physiker herruͤhrt und das Resultat zahlreicher Versuche ist, die unter den Augen der Commission selbst angestellt wurden. Der Verfasser beleuchtet in seiner Abhandlung die verschiedenen Ursachen der Explosionen, und schlaͤgt gegen jede derselben ein Mittel vor. Das Wesentlichste hievon ist Folgendes. Die haͤufigste Ursache der Explosionen ist ein zu tiefes Sinken des Wasserstandes; um dieser Gefahr zu steuern, empfiehlt der Verf. eine Speisungspumpe, welche mehr als hinreichend ist, um den groͤßten Wasserbedarf des Kessels zu deken. Wenn das Niveau des Wassers durch die Wirkung dieser Pumpe allmaͤhlich gestiegen ist, so wird eine metallene Kugel, die sich, damit sie sich nur auf und nieder bewegen kann, in einer weiten durchloͤcherten Roͤhre befindet, emporgehoben. Diese Art von Schwimmer ist an einem kleinen Ventile aufgehaͤngt, welches er, so lange er sich außer Wasser befindet, durch sein Gewicht verschlossen erhaͤlt; so wie aber das Wasser, indem es den Schwimmer emporhebt, das Ventil von diesem Gewichte befreit, so laͤßt das Ventil einen Dampfstrahl in den Stiefel der Speisungspumpe entweichen, wodurch das Spiel dieser lezteren augenbliklich unterbrochen wird. So lange das kleine Ventil, durch welches der Dampf in den Pumpenstiefel gelangt, offen bleibt, bewegt sich der Kolben in demselben auf und nieder, ohne uͤbrigens irgend etwas Anderes als eine Compression des Dampfes zu bewirken. Die Einsprizung hoͤrt nicht eher auf, als bis das Wasser wieder so weit herabgesunken, daß der Schwimmer abermals vermoͤge seines Gewichtes auf das Ventil wirken kann. Die geringe in der Pumpe enthaltene Quantitaͤt Dampf wird durch die Masse des von der Luft abgekuͤhlten Kolbens bald verdichtet, so daß dann bei jeder Pulsation oder bei jedem Hube wieder ein luftleerer Raum gebildet wird, und daß die Pumpe wieder wie fruͤher durch Aufsaugung arbeitet. Gut ist ferner dem Verfasser gemaͤß, wenn man bei dem Baue der Kessel das Wasser in zwei Laͤngenrinnen, in denen sich kleine Loͤcher befinden, und die uͤber den Feuerzuͤgen angebracht sind, herbeigeleitet wird; damit die Seitenwaͤnde des Kessels immer mit Wasser befeuchtet werden, und damit sie selbst dann, wann der Wasserstand im Kessel ganz herabgesunken ist, nicht zu heiß werden koͤnnen. Eine haͤufige Ursache der Explosionen, gegen die es noch kein Schuzmittel gibt, ist die Ansammlung von Bodensaz in den Kesseln. Das Uebel beginnt sich hier dann zu aͤußern, wenn die Kesselwand, die durch einen schlechten Waͤrmeleiter von der Fluͤssigkeit getrennt oder isolirt ist, einen hohen Temperaturgrad erlangen konnte. Wird hier in diesem Falle naͤmlich der Zusammenhang des Bodensazes durch die Verschiedenheit der Ausdehnung aufgehoben, so entsteht dadurch, daß das Wasser mit dem gluͤhenden Metalle in Beruͤhrung kommt, augenbliklich eine solche Dampfentwiklung, daß eine Explosion daraus erfolgt. Diesem großen Uebel hilft der Verfasser mit bestem Erfolge durch folgendes sinnreich ausgedachte Mittel ab. Er befestigt naͤmlich senkrecht uͤber jener Stelle, an welcher das Feuer anschlaͤgt (coup de feu) an dem Kessel eine Roͤhre, die sich oben in einen Sakhahn (robinet à poche) endigt, waͤhrend sie an dem unteren offenen Ende auf die Bodenwandung des Kessels genietet ist. Diese Roͤhre communicirt mit dem Kesselboden, durch den sie sezt, nur mittelst seitlicher Oeffnungen, die an ihrem oberen Theile und uͤber dem Niveau des Wassers angebracht sind. Es kann demnach durch die untere Oeffnung nur Dampf allein austreten; diese Oeffnung ist jedoch auf folgende merkwuͤrdige Weise verschlossen. In dem Sake oder in der Tasche des Hahnes befindet sich ein kleiner Kegel aus leichtfluͤssigem Metalle, den man durch eine halbe Umdrehung des Hahnes in die Roͤhre fallen lassen kann; hier angelangt wird er durch die Gewalt des Dampfes fortgetrieben, gleichwie die Kugel einer Windbuͤchse; da er jedoch etwas groͤßer ist als die Muͤndung, die er zu verschließen hat, so wird er so fest gegen diese angetrieben, daß er sie, wie die Erfahrung lehrt, luftdicht schließt. Der Kegel wird auf diese Weise gleichsam ein Bestandtheil der Kesselwandung, indem er gleichwie diese der Wirkung des Feuers ausgesezt ist, mit dem Unterschiede jedoch, daß er nur mit Dampf in Beruͤhrung steht. Wenn daher die Kesselwandung eine hoͤhere Temperatur erreicht, als der Dampf, was nur dann Statt finden kann, wenn sie ohne von Wasser bespuͤlt zu seyn, dem Feuer ausgesezt ist, oder wenn sich zwischen ihr und dem Wasser ein Bodensaz gebildet hat, so wird der Kegel oder der Pfropf schmelzen, und der Dampf sogleich senkrecht von Oben nach Unten durch die Roͤhre auf das Feuer stroͤmen und dasselbe ausloͤschen. Dieses Verfahren gewaͤhrt den dreifachen Vortheil, daß es die drohende Gefahr andeutet, daß es derselben abhilft, und daß die Maschine nach deren Beseitigung wieder fortspielen kann, indem man in ein Paar Secunden vermittelst des Hahnes wieder einen neuen Pfropf oder Kegel, der dieselben Dienste verrichtet, eintreiben kann. Die Commission hat den nach dieser Methode angestellten Versuchen beigewohnt, und sich von deren Wirksamkeit in einem solchen Grade uͤberzeugt, daß sie dieselbe fuͤr unfehlbar haͤlt. Leider hat sich der Erfinder von dem Concurse ausgeschlossen, indem er sich seine Erfindung durch ein Patent sicherte; um ihm jedoch zu erkennen zu geben, wie sehr die Gesellschaft solche ausgezeichnete Verdienste ehrt und achtet, schlaͤgt die Commission vor, demselben in der Person des bereits vielfach bekannten und verdienten Hrn. Galy-Cazalat die große goldene Medaille von Seite der Gesellschaft zustellen zu lassen. Nach dem Gutduͤnken der Commission scheint ein Kessel, der mit den schmelzbaren, die Wirkungen der Sazanhaͤufungen verhuͤtenden Pfroͤpfen und mit einem guten Speisungsapparat versehen ist, hinreichende Sicherheit zu gewaͤhren. Allein, wie ist man sicher, daß die Thaͤtigkeit der Speisungspumpen nie unterbrochen und deren Ventile nie in Unordnung gebracht werden? Die Gesellschaft hat, diesen wichtigen Punkt reiflich erwaͤgend, deßhalb auch einen Preis auf eine Speisungspumpe, welche diesen Unfaͤllen nicht unterworfen ist, ausgeschrieben. Wenn nun auch von allen den Pumpen, die verschiedene Concurrenten vorlegten, keine den Bedingungen des Programmes vollkommen entsprach, so scheint diese Aufgabe doch durch einen kuͤrzlich erfundenen Mechanismus, auf welchen die Commission schließlich die Aufmerksamkeit der Gesellschaft lenken zu muͤssen glaubt, vollkommen geloͤst worden zu seyn. Der Eigenthuͤmer einer großen Anstalt legte der Gesellschaft naͤmlich die Zeichnung eines hydraulischen Apparates vor, der einen Kessel ohne Anwendung von Kraft so speisen soll, daß das Wasser in demselben fortwaͤhrend auf gleicher Hoͤhe erhalten wird. Dieser dem Anscheine nach sehr complicirte, in der That aber sehr einfache Apparat besteht aus einem Behaͤlter oder Recipienten und aus zwei Haͤhnen mit mehreren Oeffnungen, die mittelst eines Gegengewichtes, dessen Masse momentan durch einen hydraulischen Hebel emporgehoben wird, in Thaͤtigkeit gesezt wird. Man erhaͤlt keinen ganz unrichtigen Begriff davon, wenn man sich einen Wagebalken denkt, der an dem einen Ende mit einem Cylinder in Verbindung sieht, waͤhrend er an dem anderen Ende mit einem Gewichte beschwert ist. Der Behaͤlter kann sich ploͤzlich mit Wasser oder mit Dampf fuͤllen, und sein Gewicht kann demnach wechseln und groͤßer oder geringer werden, als jenes des Gegengewichtes; in ersterem Falle neigt sich der Wagebalken auf Seite des Behaͤlters, im zweiten hingegen auf Seite des Gegengewichtes. Die Achsen des Wagebalkens sind die Haͤhne selbst, welche in den verschiedenen aus der Bewegung des Wagebalkens hervorgehenden Stellungen bald mit einem Wasserbehaͤlter, bald mit dem Kessel communiciren. Das Wasser tritt in Folge der Stellung der Muͤndungen der beiden Verbindungsroͤhren, von denen sich die eine gegen den Boden hin befindet, waͤhrend die andere an der Stelle, auf der das Wasserniveau erhalten werden muß, fixirt ist, immer nur zur entsprechenden Zeit in den Kessel. Der Behaͤlter kann sich nur dann in den Kessel entleeren, wenn das Wasser bis unter die Muͤndung der zweiten Roͤhre herabgesunken ist. Saͤmmtliche Einrichtungen an diesem Apparate sind solcher Maßen getroffen, daß er, sobald er leer geworden ist, zum Behufe der Fuͤllung in Schwingung geraͤth, waͤhrend er sich nur in dem Maaße entleert, als das Niveau des Wassers im Kessel sinkt. Ein Versuch, der mehrere Jahre hindurch im Großen mit einem solchen Speisungsapparate angestellt worden ist, ist vollkommen gelungen, so daß der Erfinder dieser Vorrichtung allen Bedingungen des Programmes Genuͤge geleistet und sich einer Belohnung vollkommen wuͤrdig gemacht hat. Es handelt sich nur noch darum, ob die Gesellschaft den Apparat als eine Speisungspumpe oder als eines der wirksamsten Schuzmittel gegen die Explosionen betrachtet wissen will. Die Commission wird uͤber diese wichtige Frage noch einen eigenen Bericht erstatten.