XXII. Ueber Vorrichtungen, welche den Wasserstand in den Dampfkesseln anzeigen und dadurch den Explosionen derselben vorbeugen sollen. Von Hrn. J. J. Meyer in Muͤlhausen. Aus dem Bulletin de la Société industrielle de Mulhausen, No. 57. Mit Abbildungen auf Tab. III. Meyer's Meßapparat fuͤr den Wasserstand in den Dampfkesseln. Man ist daruͤber einig, daß Wassermangel in den Dampfkesseln die haͤufigste Ursache ihrer Explosionen ist, und daß dieser Mangel eben so sehr der Unvollkommenheit der Vorrichtungen, welche die Hoͤhe des Wasserstandes anzuzeigen haben, als der Nachlaͤssigkeit der Heizer zuzuschreiben ist. Die Maͤngel der sogenannten Schwimmer und einiger anderer zu demselben Zweke bestimmter Vorrichtungen sind so bekannt, daß ich nicht darauf zuruͤkzukommen brauche, weßhalb ich mich denn hier auch lediglich mit den Roͤhren beschaͤftigen will, die man zur Andeutung des Wasserstandes benuzt. Die Ursachen, warum viele Maschinenbauer und Fabrikanten den Schwimmer noch zur Stunde diesen Anzeig- oder Meßroͤhren vorziehen, beruhen auf deck haͤufigen Brechen derselben, dem sie namentlich an den Hochdrukkesseln ausgesezt sind; auf der Schwierigkeit ihrer Reinigung; ganz vorzuͤglich aber auf der Schnelligkeit, mit der sie im Inneren so unrein werden, daß man den Wasserstand in ihnen nicht mehr zu erkennen im Stande ist. Das Brechen der Roͤhren ist hauptsaͤchlich durch drei Ursachen bedingt: durch die Ausdehnung, durch die ploͤzliche und ungleiche Zusammenziehung, welche durch einen kalten Luftstrom bewirkt wird, und durch den inneren Druk. Um lezteren beiden zu widerstehen, bedient man sich in England, wo man uͤbrigens meistens nur Maschinen von niederem Druke trifft, eines zu diesem Zweke besonders geeigneten Glases, welches ich mir bisher In Frankreich noch nirgendwo verschaffen konnte. Das Glas, welches ich von Paris bezog, brach immer; dagegen fand ich Krystallglas von erster Qualitaͤt und 1 1/2 bis 2 Linien Dike fuͤr die fraglichen Apparate vollkommen entsprechend. Ich weiß, daß sich sowohl Mechaniker als Physiker seit 20 Jahren, namentlich in Paris, vielfach mit der Verbesserung dieses Instrumentes, welches an den Dampfschiffen und selbst an den Locomotiven, fuͤr die man gewoͤhnlich klareres Wasser benuzt als fuͤr die stehenden Maschinen, immer allgemeiner in Anwendung kommt, beschaͤftigten. Ich will nur an die Arbeiten des Hrn. Hoyau erinnern, der an seinem Apparate dem durch die Ausdehnung bedingten Brechen der Meßroͤhren dadurch vorbeugte, daß er die Roͤhrenenden in Stopfbuͤchsen leitete, welche er mit Haͤhnen versah, um die Roͤhren reinigen und auch durch andere ersezen zu koͤnnen, ohne das Spiel der Maschine unterbrechen zu muͤssen. Dieser Apparat ist ferner auch so eingerichtet, daß, im Falle die Roͤhre bricht, gar kein oder wenigstens nur ein tropfenweises Ausfließen des Wassers Statt finden kann, damit der Arbeiter ohne Gefahr, sich zu verbrennen, die Haͤhne zu schließen vermag. Diese Einrichtung ist fuͤr den hohen Druk von hoͤchster Wichtigkeit. In Fig. 5 und 7 sieht man ein Kugelventil, welches diesen Dienst versieht, und welches aus einer gewoͤhnlichen Marmorkugel, die auf einem Roste ruht, besteht. Ich uͤberzeugte mich durch die Erfahrung von der Wirksamkeit dieses mittels. Ich bediente mich nun dieser Roͤhren an Hochdrukkesseln, und obwohl ich die Anweisungen, die man mir von Paris gab, wo ich die ersten derlei Apparate verfertigen ließ, auf das Genaueste befolgte, so begegnete es mir dennoch oft genug, daß eine oder die andere Roͤhre brach. Nach mehreren, an den Einrichtungen und Dimensionsverhaͤltnissen der Stopfbuͤchsen vorgenommenen Abaͤnderungen gelang es mir aber, das Zerspringen der Roͤhren bei einem Druke von 4, 5 und 6 Atmosphaͤren vollkommen zu verhuͤten. Was das durch kalte Luftzuͤge bedingte Zerspringen der Roͤhren, welches mir in den kalten Wintern 1837 und 1838 oͤfter begegnete, anbelangt, so habe ich auch diesem gaͤnzlich abgeholfen, indem ich die erste Roͤhre mit einer zweiten, gaͤnzlich freien Roͤhre, die nur Luft, welche von ersterer erwaͤrmt worden, enthielt, umgab, so daß die Meßroͤhre also mit der kalten Luft in gar keine Beruͤhrung kommen kann. Ich bin, seit ich diese Vorkehrungen traf, keinem Zerspringen der Roͤhren aus den angegebenen Ursachen mehr ausgesezt gewesen; doch verlor der Apparat dadurch an seiner Einfachheit, und das Einsezen einer neuen Roͤhre erheischt eine groͤßere Gewandtheit und eine eigene Instruction oder Anleitung fuͤr die Maschinisten. Man findet diese meine Vorkehrungen in Fig. 7 und 8 abgebildet. Im Falle man ihrer Einfachheit wegen die erstere Roͤhre, Fig. 5 und 6, vorziehen sollte, umschließe Ich dieselbe mit einem kleinen eisernen Gehaͤuse mit Charnieren und einem Glasfenster, welches man leicht entfernen kann, wenn die Kaͤlte nur mehr einige Grade uͤber Null betraͤgt, und welches man in Fig. 10, 11 und 12 sieht. Eine weitere, schon oben beruͤhrte, sehr große Unannehmlichkeit der Meßroͤhren ist die Schnelligkeit, womit sich an deren innerer Wand die Stoffe absezen, welche das Wasser beinahe immer aufgeloͤst enthaͤlt, und wodurch die Roͤhre in Kuͤrze dienstuntauglich wird. Diese Niederschlaͤge erheischten eine haͤufige Reinigung, und mit welcher Sorgfalt diese leztere auch vollbracht werden mochte, so blieb doch immer soviel an den Glaswaͤnden haͤngen, daß die Roͤhren oft ausgewechselt werden mußten. Ich forschte deßhalb nach einem Mittel gegen diesen Uebelstand, der fuͤr sich allein schon ausreichte, die allgemeine Einfuͤhrung dieses Instrumentes zu verhindern. Ich fand auch wirklich ein solches, welches eben so einfach als sicher in seiner Wirkung ist, welches keine Arbeit macht, fuͤr sich allein wirkt, und sich mir durch die Erfahrung hinreichend bewaͤhrt hat. Ich nehme naͤmlich zur Bewerkstelligung der Communication des oberen Theiles der Roͤhre mit dem Kessel eine Roͤhre von solcher Weite und Laͤnge, daß sich fortwaͤhrend etwas Wasserdampf darin verdichten kann. Das hiedurch gebildete Wasser, welches immer reiner ist als das Wasser im Kessel, leite ich in die Meßroͤhre, indem ich der Communicationsroͤhre eine Neigung gegen leztere gebe. Die Meßroͤhre wird auf diese Weise bestaͤndig von Oben nach Unten abgewaschen, und das in der Roͤhre Herabfließende Wasser treibt das unreine Wasser, welches bei der unteren Roͤhre eindringen will, bestaͤndig zuruͤk. Man sieht diese Einrichtung deutlich in Fig. 9, wo durch die punktirten Linien X die fruͤher gebraͤuchliche Communication dargestellt ist. Seit den 9 Monaten, seit denen ich mich dieser Anordnung bediene, war noch keiner der Fabrikanten, welche dieselbe annahmen, gezwungen, die Roͤhren wegen eines bedeutenden inneren Truͤbwerdens auszuwechseln. Ein Reinigen oder Auswechseln, welches nur nach mehreren Monaten noͤthig wird, ist uͤbrigens kein Uebel von Bedeutung, besonders bei der großen Leichtigkeit und Schnelligkeit, womit sowohl das eine als das andere geschehen kann. Ich liefere mit meinem Instrumente stets eine gewisse Anzahl von Auswechselungsroͤhren von gleicher Dimension ab, und zwar um so mehr, als sich fuͤr das periodische Springen derselben, wenigstens an dem Krystallglase, dessen ich mich bisher bediente, eine neue Ursache gezeigt hat. Von den 11 dermalen arbeitenden Instrumenten meiner Art sind an zweien in Folge einer merkwuͤrdigen Abnuͤzung des Krystallglases die Roͤhren gebrochen, und zwar die eine nach 7- und die andere nach 4monatlichem Gebrauche. Diese Abnuͤzung bestand in tiefen Laͤngenfurchen, welche sich an der inneren Wand des oberen Theiles der Roͤhre, naͤmlich an dem mit Dampf erfuͤllten Theile, bildeten und in Folge deren die geschwaͤchte Roͤhre endlich dem inneren Druke nachgab. Da ich fand, daß diese Abnuͤzung sich an jenen Kesseln zeigte, deren Speisungswasser sehr kalkhaltig war, so ist es wahrscheinlich, daß sie auf einer mechanischen Wirkung beruht; d.h. ich nehme an, daß durch den Dampf oder bei starkem Aufsprudeln in den oberen Theil der Roͤhre etwas von dem Niederschlage hinaufgerissen wird, was dann, indem es mit dem Wasser laͤngs der inneren Wand der Roͤhre herabfließt, wie Schmirgel wirkt. Vielleicht duͤrfte sich aber auch noch eine andere Erklaͤrung hiefuͤr finden lassen. Um uͤbrigens auch dieser neuen Ursache des Springens der Roͤhren, so wenig Beruͤksichtigung sie wegen ihres seltenen Vorkommens auch verdienen duͤrfte, zu begegnen, habe ich nach der aus der Zeichnung zu ersehenden Methode uͤber dem oberen Theile der Roͤhren einen kleinen kupfernen Trichter angebracht, damit das Verdichtungswasser durch diesen in der Mine der Roͤhre herabfalle. Wenn ich einmal laͤngere Erfahrung uͤber diese leztere Vorrichtung besize, werde ich der Gesellschaft auch uͤber sie berichten. An jenen Kesseln, die bereits mit einem Schwimmer versehen waren, hielt ich eine einzige Meßroͤhre fuͤr genuͤgend, da einer der Apparate gleichsam als Controle fuͤr den anderen dienen konnte. Die neuen Kessel, welche ich aufzustellen habe, sollen hingegen leinen Schwimmer, und dafuͤr zwei von einander unabhaͤngige Meßroͤhren bekommen, welche in jedem Augenblike und mit der groͤßten Genauigkeit den Wasserstand im Inneren des Kessels andeuten werden. Denn wenn man auch die Moͤglichkeit einer endlichen Verlegung der Roͤhren durch Niederschlage zugeben wollte, so waͤre es doch der außerordentlichste Zufall, wenn dieß nach mehrjaͤhrigem Gebrauche an beiden Roͤhren in einer und derselben Minute erfolgte. Man erkennt uͤbrigens die Verlegung der Roͤhre aus dem Aufhoͤren der oscillirenden Bewegung des Wassers in der sich fuͤllenden Roͤhre. Die Anwendung zweier Roͤhren ist, abgesehen hievon, auch schon fuͤr den Fall von Nuzen, daß man eine der Roͤhren auszuwechseln wuͤnschte, waͤhrend der Kessel in Thaͤtigkeit ist. In Fig. 8, 10 und 12 sieht man die zwei Roͤhren auf einer einzigen Platte vereint. Ehemals waren diese Instrumente mit kleinen Roͤhren, in die man nur wenig Vertrauen sezen konnte, versehen. Die Instrumente, welche ich liefere, haben zoͤllige Roͤhren aus starkem Kupfer. Mehrere Personen haben zugleich mit mir erkannt, daß die Reinigung einer Roͤhre nie durch Einfuͤhrung eines Eisendrahtes oder irgend eines metallenen Instrumentes geschehen soll, sondern mittelst eines mit Werg besezten Staͤbchens aus Holz oder Fischbein. Kaustisches oder alkalisches Wasser erleichtert die Reinigung. Waͤhrend des Reinigens soll man an den Koͤpfen des Hahnes, an welche man die zu deren Bewegung dienenden Schluͤssel stekt, die Communicationen mit dem Kessel absperren. Es soll durch Zeichen angedeutet seyn, wie die Haͤhne gedreht werden muͤssen. Wenn sich kein Dampf im Kessel befindet, so ist es gleichguͤltig, ob man die Haͤhne oben oder unten zuerst schließt; anders verhaͤlt sich dieß hingegen, wenn der Kessel in Thaͤtigkeit ist, denn dann kommt es, wenn man das Springen der Roͤhre verhuͤten will, darauf an, daß man den unteren Hahn vor dem oberen sperrt. Ist dieß geschehen, so entfernt man die obere Schraubenzwinge, fuͤllt die Roͤhre mit heißem Wasser, wenn sie heiß ist, mit kaltem dagegen, wenn sie kalt ist, und beginnt dann die Reinigung mittelst des mit Werg besezten Staͤbchens. Hierauf oͤffnet man die untere Zwinge, um das Wasser ausfließen zu lassen und neues durch die Roͤhre nachgießen zu koͤnnen. Nach Beendigung der Operation bringt man die Haͤhne wieder in die fruͤhere Stellung. Ist Dampf im Kessel enthalten, so muß man, um die Roͤhre wieder in Thaͤtigkeit zu bringen, zuerst den oberen Hahn offnen, und zwar so wenig als moͤglich, damit die Roͤhre dadurch allmaͤhlich erwaͤrmt werde. Erst dann soll man sachte den unteren Hahn oͤffnen. Dieselbe Vorsicht in Hinsicht auf die Handhabung der Haͤhne soll auch beim Auswechseln der Roͤhren befolgt werden. Zu den Stopfbuͤchsen, welche sorgfaͤltig nach den in Fig. 5 und 7 angegebenen Verhaͤltnissen gearbeitet seyn sollen, eignet sich Baumwolle am besten. Die Besazung soll nicht zu fest gedruͤkt werden; fuͤr niederen Druk haͤlt sie leicht; fuͤr hohen dagegen ist es zwekmaͤßig, die Baumwolltressen mit etwas Mennigkitt zu befeuchten, damit man sie nicht zu fest zu druͤken braucht. Fig. 5 und 6 zeigen einen Apparat mit einer einfachen Roͤhre. Fig. 7 und 8 zeigen einen solchen mit zwei doppelten Roͤhren. An allen diesen Figuren sind: A, A eine gußeiserne Platte, auf welcher der Apparat fixirt ist; und welche selbst wieder an der großen, in das Mauerwerk eingesezten Platte B, B festgemacht ist. C, C sind Hahne, welche die Stopfbuͤchsen G, G tragen und mittelst der Schrauben D, D an der Platte A, A befestigt sind. Diese Haͤhne halten zugleich auch die mit dem Kessel communicirenden Roͤhren F, welche in Fig. 7 mit anderen Schrauben E auf der Platte A festgemacht sind. Die Stopfbuͤchsen sind mit den Huͤten H, H ausgestattet, und diese Huͤte sind In Fig. 7, wo die doppelten Roͤhren dargestellt sind, zur Aufnahme der aͤußeren Roͤhre eingerichtet. Die marmorne Kugel I verhuͤtet den Verlust an Wasser, im Falle die Roͤhre springen sollte. Der kupferne Trichter K bewirkt, daß das Verdichtungswasser nicht laͤngs der Waͤnde der Roͤhre herabfließt. Fig. 9 zeigt auf welche Art und Weise der Apparat mit dem Kessel in Communication gesezt werden muß. X ist die Richtung, welche man der oberen Verbindungsroͤhre bisher zu geben pflegte; N die Richtung, welche ich ihr gebe. Fig. 10, 11 und 12 zeigen einen Apparat mit zwei einfachen Roͤhren, welche mit einem vorne verglasten Rahmen, der sich an Angeln oͤffnen laͤßt, umschlossen sind. Anhang. Wir fuͤgen diesem schaͤzenswerthen Aufsaze des Hrn. Meyer aus dem Berichte, den Hr. Emil Koͤchlin der Société industrielle in Muͤlhausen daruͤber erstattete, noch Folgendes bei. Die einfache Roͤhre des Hrn. Meyer ist dieselbe wie die von Hoyau angegebene und im Bulletin de la Société d'encouragement 1832 beschriebene. Seine doppelten Roͤhren sind sehr sinnreich eingerichtet, aber auch viel complicirter, und daher schwerer gegen neue auszuwechseln, im Falle sie dienstuntauglich werden. Wir wuͤrden daher immer den einfachen, unter einem verglasten Rahmen gehaltenen Roͤhren den Vorzug geben. Die Roͤhren, welche die Commission untersuchte, waren, obschon sie beinahe ein Jahr lang gedient hatten, doch noch innen sehr rein und unbeschaͤdigt geblieben, obwohl die Winter 1837 und 1838 sehr kalt waren. Wir koͤnnen uns daher nur guͤnstig uͤber dieses Instrument aussprechen, und muͤssen dessen Anwendung allen Dampfkesselbesizern angelegentlich empfehlen. Besonders rathen wir ihnen, zwei derselben an jedem Kessel anzubringen, damit, wenn das eine gereinigt oder reparirt werden muß, wenigstens das andere Dienste leistet. Man kann in diesem Falle den Schwimmer, der, wie wir schon in einem fruͤheren Berichte uͤber die Sicherheitsmittel sagten, das Unangenehme hat, daß er große Sorgfalt und Beaufsichtigung erheischt, weglassen. Die Stange des Schwimmers muß vollkommen freies Spiel in der Stopfbuͤchse haben, was man gewoͤhnlich nur durch einen geringen Verlust an Dampf, der ein unangenehmes Pfeifen erzeugt, erreicht. Die bestaͤndige Bewegung bewirkt eine sehr schnelle Abnuͤzung der Stange an dem innerhalb der Stopfbuͤchse gelegenen Theile derselben, und hiedurch wird deren Durchmesser so vermindert, daß, wenn der Schwimmer um ein Bedeutendes steigt oder faͤllt, ein nicht abgenuͤzter Theil der Stange in die Stopfbuͤchse gelangt und wegen seiner groͤßeren Dike gar leicht das Spiel des Instrumentes unterbricht. Man hat seit einiger Zeit diesem Fehler des Schwimmers dadurch abgeholfen, daß man den ganzen Apparat in dem Kessel unterbringt, so daß nur der Zapfen des Hebels, welcher den Zeiger traͤgt, durch eine Stopfbuͤchse austritt, an der jedoch die Maͤngel der Stopfbuͤchse eines gewoͤhnlichen Schwimmers nicht Statt finden. Der auf diese Art allerdings bedeutend verbesserte Schwimmer erheischt aber immer noch fortwaͤhrende Sorgfalt, so daß er nur in den Haͤnden eines sehr aufmerksamen Arbeiters als ein sicheres Instrument gelten kann. Bei der Glasroͤhre braucht es Alles das nicht, und es genuͤgt, wenn man von Zeit zu Zeit einen Blik auf sie wirft, was um so leichter geschehen kann, als sie sich uͤber der Thuͤr der Feuerstelle und mithin an einem Orte befindet, welcher dem Heizer sehr gelegen ist. Sollte sich die untere mit dem im Kessel befindlichen Wasser communicirende Roͤhre durch kalkige Niederschlaͤge verlegen, so wuͤrde sich dieß gleich durch das Aufhoͤren der Oscillirungen des Wassers in der Roͤhre zu erkennen geben. Diese Oscillirungen sind also ein sicheres Zeichen, daß das Instrument sich in gutem Stande befindet. Wir betrachten demnach die von Hrn. Meyer verbesserten Roͤhren als das einfachste und sicherste Mittel zur Erkennung des Wasserstandes in den Dampfkesseln. Da Wassermangel die Ursache beinahe aller Explosionen ist, so verdient dieses Instrument die groͤßte Berechtigung, und die Commission will nur noch eine laͤnger fortgesezte Erfahrung abwarten, bevor sie darauf antraͤgt, dasselbe der Regierung anzuempfehlen.