LI. Ueber einen von Hrn. Samuel Raub erfundenen Sicherheitsapparat fuͤr Dampfkessel. Von Hrn. W. R. Johnson. Aus dem Franklin Journal im Mechanics' Magazine, No. 734. Mit Abbildungen auf Tab. V. Ueber Raub's Sicherheitsapparat fuͤr Dampfkessel. Hr. Samuel Raub ist der Erfinder einer sehr sinnreichen, einfachen und dennoch sehr wirksamen Vorrichtung, welche durch Andeutung des Wassermangels in einem Dampfkessel manchen großen Gefahren vorbeugen soll. Man sieht diese Vorrichtung in Fig. 73, wo D einen senkrechten Durchschnitt durch einen cylindrischen Dampfkessel ohne inneren Feuerzug vorstellt, und in der die Linie des gewoͤhnlichen Wasserstandes mit m, n, die Feuerlinie hingegen mit o, p bezeichnet ist. Oben auf diesen Kessel sieht man eine Messingplatte s genietet, welche den Siz fuͤr die Ventile bildet, und durch deren Mitte der aufrecht stehende eiserne Pfosten g, der an seinem oberen Ende zum Behufe der Aufnahme der Achse des Hebels B gabelartig gespalten ist, laͤuft. Zu beiden Seiten dieser Achse, und zwar in gleichen Entfernungen von derselben, sind an dem Hebel die Stangen der beiden Ventile v und v' befestigt, von denen sich ersteres nach Einwaͤrts und lezteres nach Auswaͤrts oͤffnet, so daß derselbe Druk im Kessel, der das eine Ventil zu oͤffnen strebt, das andere mit eben so großer Gewalt zu verschließen trachtet, obschon jede auf den einen oder den anderen Hebelarm wirkende Kraft beide Ventile auf gleiche Weise afficirt. A ist ein massiver oder auch hohler metallener Koͤrper, der, wenn er hohl ist, wegen seiner Form eine etwas groͤßere specifische Schwere, als das Wasser hat, und der gewoͤhnlich gaͤnzlich in diesem untergetaucht erhalten wird. So wie ein Theil dieses Koͤrpers aus irgend einem Grunde nicht mehr mit Wasser bedekt ist, sinkt er mit einer Gewalt herab, die dem Gewichte der Wassermasse gleichkommt, welche noͤthig waͤre, um die unbedekt gebliebene Streke des Koͤrpers zu bedeken. Wenn sich z.B. ein Kubikfuß des massiven Koͤrpers uͤber dem Niveau des Wassers befindet, so wird die Gewalt, mit der er die Ventile zu oͤffnen strebt, gegen 62 Pfd. betragen. Diese Gleichheit zwischen dem unbedekten Koͤrpervolumen und dem Gewichte des Wassers, welches dessen Schwerkraft bestimmt, ist durch das Gegengewicht C bedingt; denn dieses muß unter gewoͤhnlichen Umstaͤnden gerade so groß seyn, daß es die Ventile auf ihren Sizen erhaͤlt, wenn A vollkommen untergetaucht ist. Da die Ventile einander gleich sind; da sie unter der Einwirkung des Dampfes nach entgegengesezten Richtungen streben; und da sie in gleichen Entfernungen, aber an entgegengesezten Seiten des Stuͤzpunktes des Hebels B angebracht sind, so muͤssen sie nothwendig, welcher Druk im Kessel auch Statt finden mag, gleich bereit seyn, jeder aͤußeren Gewalt nachzugeben. Und da ferner das zwischen dem specifischen Gewichte des Wassers und jenem eines untergetauchten, uncomprimirbaren, festen Koͤrpers bestehende Verhaͤltniß nicht veraͤndert wird, wenn beide dem Druke des Dampfes unterworfen werden, so wird das Spiel der Ventile bei vollkommener Dampfentwikelung kein groͤßeres Hinderniß erfahren, als dann, wenn der Kessel mit kaltem Wasser und gewoͤhnlicher atmosphaͤrischer Luft erfuͤllt ist. Es ist zwar richtig, daß das Verhaͤltniß, welches zwischen der specifischen Schwere des festen Koͤrpers und jenem des Dampfes, von dem der Koͤrper umgeben ist, wenn er nicht von Wasser bedekt ist, mit dem Druke des Dampfes wechselt, indem die Dichtheit des lezteren, ausgenommen er ist uͤberhizt, mit dem Druke zunimmt; allein das Verhaͤltniß, welches zwischen der bei allen bekannten Temperaturen Statt findenden Dichtheit und jener Dichtheit besteht, die der Dampf bei irgend einem Druke, mit dem er arbeitet, besizt, ist ein solches, daß man unmoͤglich annehmen kann, daß die Schwimmkraft des leztereren je so groß werden kann, daß eine Modification des Spieles des untergetauchten Koͤrpers daraus erwachsen koͤnnte. Da z.B. das Wasser 815 Mal schwerer ist als die atmosphaͤrische Luft, so wird leztere nur einen solchen Koͤrper schwebend erhalten, der den 1/815sten Theil so viel wiegt als das Wasser. So wird ein untergetauchter fester Koͤrper, welcher im Vacuum bei 60° im Wasser schwimmt, wenn er uͤber dessen Oberflaͤche emporsteigt, daselbst um 1/800 mehr wiegen, als in einem Medium von der Dichtheit der gewoͤhnlichen atmosphaͤrischen Luft; wird er hingegen in ein Medium von der Dichtheit des gewoͤhnlichen Dampfes, d.h. eines Dampfes, der dem atmosphaͤrischen Druke das Gleichgewicht haͤlt, emporgehoben, so wird er nur um 1/1696 weniger wiegen, als wenn er aus dem Wasser in ein Vacuum emporgehoben wird. Hat der Dampf aber einen Druk von zwei Atmosphaͤren, so wird der durch eine Umtauschung des Vacuums gegen Dampf von dieser Spannung erwachsende Gewichtsverlust nur 1/848 des ganzen Gewichtes betragen; und besizt der Dampf einen Druk von 10 Atmosphaͤren, so wird der Verlust gar auf 1/169 herabsinken. Da nun aber der Druk, unter dem die Hochdrukkessel gewoͤhnlich arbeiten, wahrscheinlich unter 10 Atmosphaͤren betraͤgt, so ist offenbar, daß die groͤßte Differenz zwischen der Wirkung des untergetauchten Koͤrpers in atmosphaͤrischer Luft und in Dampf von hohem Druke nur die Haͤlfte von 1/170 also 1/340 des Gewichtes des Wassers, welches seinem Volumen gleichkommt, betraͤgt. Dieß wuͤrde mithin, wenn der Schwimmer nur einen Kubikfuß Volumen hat, weniger als den fuͤnften Theil eines Pfundes geben, so daß also, wenn ein Apparat dieser Art bei gewoͤhnlicher Temperatur und waͤhrend die Dampfkammer noch mit atmosphaͤrischer Luft erfuͤllt ist, gehoͤrig adjustirt wird, seine Wirksamkeit selbst dann nicht merklich vermindert wird, wenn der Dampf einen Druk von 20 Atmosphaͤren oder einen zwei Mal groͤßeren Druk, als jenen, den man bisher zum Betriebe der Dampfmaschinen fuͤr zwekmaͤßig hielt, erlangt. Was die Gestalt des untergetauchten Koͤrpers betrifft, so hat sich der Erfinder in dieser Hinsicht an keine bestimmte Form gebunden. Die Praxis duͤrfte wahrscheinlich dahin deuten, daß man ihm eine geringe senkrechte Dimension geben soll, damit, wenn das Wasser ein Mal bis zu dessen oberen Flaͤche herabgesunken ist, sein ganzes Volum so schnell als moͤglich unbedekt erscheint; und damit also die Ventile bald geoͤffnet werden. Diese Bedingung ist jedoch mit dem freien Entweichen des unter dem untergetauchten Koͤrper erzeugten Dampfes in die oberhalb befindliche Dampfkammer in Einklang zu bringen, weßhalb denn auch eine Abtheilung des Koͤrpers in mehrere, durch unbiegsame Staͤbe mit einander verbundene Theile in mehreren Faͤllen zwekdienlich befunden werden duͤrfte. Aus Fig. 74 erhellt die Gestalt und das Spiel des Apparates an einem gewoͤhnlichen cylindrischen Kessel. Die Tiefe des Schwimmers A ist hier so groß, wie die Entfernung zwischen dem tiefsten sicheren Wasserniveau und der hoͤchsten Feuerungslinie außerhalb des Kessels; man kann ihm uͤbrigens auch um so viel weniger Tiefe geben, als man geeignet findet. Seine obere Flaͤche muß in dem Augenblike, in welchem das Wasser den erwaͤhnten Stand erreicht hat, mit dem Niveau des Wassers zusammenfallen. In Fig. 75 sieht man einen senkrechten Durchschnitt des Apparates in seiner Anwendung auf cylindrische Kessel, in deren Innerem sich Feuerzuͤge befinden. Hier besteht der Schwimmer aus zwei Theilen A, A, die durch einen unbiegsamen Stab mit einander verbunden sind; lezterer kann, wenn man es fuͤr noͤthig findet, eine der Woͤlbung des Feuerzuges d entsprechende Biegung haben. Bei dieser Anordnung ist das Entweichen des an der oberen Flaͤche des Feuerzuges erzeugten Dampfes erleichtert. Die Wasser- und Feuerlinien sind hier ebenso wie an den beiden fruͤheren Figuren bezeichnet. Fig. 76 zeigt einen Roͤhrenkessel, an dem der Schwimmer aus mehreren, an beiden Enden geschlossenen, und rostartig mittelst eines Stabes verbundenen Roͤhrenstuͤken zusammengesezt ist; wie dieß aus Fig. 77, wo der Apparat im Grundrisse dargestellt ist, noch deutlicher zu ersehen. Die dem Apparate angehoͤrigen Roͤhren koͤnnen denselben oder auch einen kleineren Durchmesser haben als die Roͤhren des Kessels, damit der Dampf frei zwischen den zwischen ihnen gelassenen Raͤumen in die oberhalb befindliche Dampfkammer emporsteigen kann. In Fig. 74, 75 und 76 ist nur das innere Ventil allein dargestellt, da der ganze uͤbrige Apparat ganz derselbe bleibt, welche Form auch der Schwimmer oder der Kessel, an dem er angebracht ist, haben mag.