LXIII. Verbesserungen an Dampfmaschinen, worauf sich Joshua Taylor Beale, Ingenieur zu East Greenwich in der Grafschaft Kent, am 10. Julius 1840 ein Patent ertheilen ließ. Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Mai 1841, S. 257. Mit Abbildungen auf Tab. V. Beale's verbesserte Dampfmaschine. Meine Verbesserungen beziehen sich auf die rotirende Dampfmaschine und sind insbesondere für die Zweke der Locomotion auf gewöhnlichen Straßen anwendbar. Der leichte und compacte Bau des Apparates wird aus nachstehender Beschreibung und den beigegebenen Zeichnungen deutlich werden. Fig. 12 ist eine Seitenansicht und Fig. 13 eine Endansicht der Maschine. Fig. 14 ist ein senkrechter Längendurchschnitt der Dampfkammer mit ihren Schiebventilen u.s.w., wobei die im Centrum der ersteren thätigen Theile im Aufriß dargestellt sind. A, A ist die Dampfkammer, in welche der Dampf eingelassen wird, um die Kolben oder Schieber B, 1 bis 8, so wie sie abwechselnd in die für die Einwirkung des Dampfdruks geeignete Stellung gelangen, in Thätigkeit zu sezen. C, C sind zwei im Innern der Kammer A mittelst Bolzen befestigte excentrische Scheiben, welche so gestaltet sind, daß die über ihre Ränder hinweggleitenden Kolben oder Schieber mit ihren Kanten ziemlich dicht an die innere Fläche der Kammer schließen. D ist eine auf der Welle L festsizende Trommel mit besonderen Schlizen, worin die Kolben oder Schieber gleiten, wenn sie in Thätigkeit sind. E, E* sind die Wege, durch welche der Dampf in die Kammer tritt, und F, F* die Wege, durch die er die Kammer verläßt, nachdem er auf die Schieber seinen Druk ausgeübt. Die ersteren dieser Wege stehen mit der Dampfröhre G, die lezteren mit der Röhre I durch die Ventile H und K in Verbindung. M ist ein um N drehbarer Hebel, mit dessen Hülfe die Bewegung umgekehrt werden kann. Wenn man nun den Dampf durch die Inductionswege E, E* einströmen läßt, so nöthigt sein unmittelbar auf die Kolben oder Schieber wirkender Druk dieselben, nach der durch Pfeile angedeuteten Richtung sich fortzubewegen. Es ist daher einleuchtend, daß ein beständiger, auf die Schieber B, 1 bis 8 einwirkender Dampfstrom von hinreichender Dichtigkeit, eine continuelle Bewegung zur Folge hat. Um indessen die Schieber in ziemlich dichtem Schluß mit der inneren Fläche der Kammer zu erhalten, leite ich noch Dampf, und zwar von höherem Druke als der außerhalb der Trommel B thätige, in das Centrum; indem dieser gegen die inneren Kanten der Schieber drükt, veranlaßt er die leztern während ihrer Bewegung stets der inneren Form der Kammer dicht anschließend zu folgen. Die Schieber sind des dampfdichten Schlusses wegen mit einer Metallliederung versehen. Ich gehe nun zur Beschreibung der einfachen Einrichtung über, mit welcher die Bewegung der Maschine sich umkehren läßt. Wenn die Zugänge E, E* offen sind, so daß der Dampf durch dieselben einströmen kann, so erfolgt die Bewegung der Welle nach der Richtung der Pfeile; wird aber der Handgriff am Ende des Hebels M auswärts gezogen, so bewegt sich das entgegengesezte Ende dieses Hebels nach Innen. Daher öffnen sich in Folge der zwischen jedem Ende dieses Hebels und den Schiebventilen H und K mittelst der Stangen Q hergestellten Verbindung, nunmehr die Canäle F, F* dem einströmenden Dampf, während die Canäle E, E* dem aus der Maschine entweichenden Dampf als Ausweg dienen. Die Bewegung ist somit in die entgegengesezte verwandelt. Mit Bezug auf obige Figuren habe ich die Maschine als stationären Apparat dargestellt. In diesem Falle ist sie, wie man sieht, mit Hülfe von Rippen c, c, deren Fuß durch Bolzen mit den Enden der Kammer in fester Verbindung steht, auf ein Fundament befestigt. Soll die Erfindung auf eine Locomotive oder auf eine Marine-Dampfmaschine in Anwendung kommen, so schraubt man an die Kammer A, um die Drehung derselben zu verhüten, eine Stange. Ich gehe nun zur Beschreibung einer Modification dieser Maschine über. Fig. 15 ist ein Verticaldurchschnitt, Fig. 16 eine Seitenansicht und Fig. 17 eine Endansicht derselben. A ist der Cylinder, auf welchem zur Aufnahme von 8 Kolben oder Schiebern C, 1 bis 8, eben so viele radiale Vertiefungen B vertheilt sind. D ist eine auf der Achse L befestigte elliptische Scheibe, gegen deren Ränder die Kolben oder Schieber C angedrükt werden, um für die Dampfkraft die zum Umtreiben der elliptischen Scheibe nöthige Gränze zu bilden. Die Maschine arbeitet nun auf folgende Weise. Gesezt, der Dampf ströme durch die Oeffnungen bei E, E* ein, so kommt die elliptische Scheibe D, da die Schieber C in steter Berührung mit derselben stehen, nach der durch Pfeile bezeichneten Richtung in Rotation, und theilt diese Bewegung der Welle L mit. Fig. 18 stellt eine der Endplatten des Cylinders A dar, worin sich eine kreisförmige Rinne befindet. In diese Rinne wird durch eine Röhre H, Fig. 16, von dem Dampfkessel oder der Dampfzuführungsröhre aus ein Dampfstrom von höherer Spannung, als der in den mittleren Theil des Cylinders einströmende, geleitet. Indem dieser Dampfstrom gegen die äußeren Kanten der Schieber drükt, erhält er sie mit der der elliptischen Scheibe in engem Contact. Fig. 19 gibt eine Randansicht der Fig. 18 in der Frontansicht dargestellten Endplatte, wobei einer der Dampfcanäle sichtbar ist. Um die Rotation der elliptischen Scheibe D umzukehren, darf man nur eine an dem Schiebventil befestigte Stange herausziehen, um für den Dampf die Eingänge in Ausgänge zu verwandeln, und vice versa. Fig. 20 zeigt die Maschine in der Frontansicht, wobei die äußere Platte abgenommen ist. Fig. 21 stellt die Metallliederung dar, wodurch der dampfdichte Schluß der elliptischen Scheibe erreicht wird. Sie besteht aus einem in jedes Ende der Scheibe eingelegten und über ihre ganze Breite sich erstrekenden Metallstük m, welches durch eine kleine Feder gegen den inneren Umfang des Cylinders angepreßt wird. Außerdem sind noch vier Schienen n in die an den Enden der Stüke m befindlichen Vertiefungen eingelassen, welche gleichfalls durch eine kleine Feder gegen die Endplatten des Cylinders A angedrükt werden. In diejenigen Theile sämmtlicher Stüke n, welche in das Stük m eingelassen sind, sind Vertiefungen eingeschnitten; in diese Vertiefungen kommen Metallstüke zu liegen, welche durch Federn in den von den Stüken n in Folge ihrer Thätigkeit hinterlassenen Raum gedrängt werden. Um die Cylinderenden gegen das Bersten in Folge des Dampfdruks zu sichern, dürften auch in diesem Falle Verstärkungsrippen gute Dienste leisten. Ich habe noch zu bemerken, daß alle diese Maschinen, wenn sie nur nach einer Richtung wirken sollen, einfacher herzustellen sind, wie jeder competente Mechaniker einsehen wird. Meine Verbesserung am Dampfkessel besteht in einer langen gewundenen Röhre, welche eine Art Kammer bildet, worin das Feuer brennt. In das eine Ende derselben wird das Wasser eingepumpt, und ihr anderes, mit der Maschine in Verbindung stehendes Ende wird den Wirkungen des Feuers ausgesezt, welches sofort das durch die Röhre strömende Wasser in Dampf verwandelt. Fig. 22 zeigt einen Längendurchschnitt der gewundenen Röhre mit ihrem Mantel, und Fig. 23 eine Frontansicht derselben mit hinweggenommenem Mantel, um die Einrichtung deutlich zu machen. a ist der Mantel, b die Röhre. Die unteren und oberen Theile der Windung bilden eine Anzahl dünner Stangen, welche durch Stifte, die an den Seitenwänden des Mantels befestigt sind, auseinander gehalten werden. c ist der Aschenfall. d stellt denjenigen Theil der Windung dar, von welchem aus der Dampfkessel mit Wasser gespeist wird. Lezteres geschieht anfänglich mittelst einer Handpumpe; sobald indessen die Maschine in vollem Gang ist, kommen die mit derselben in Verbindung stehenden Speisungspumpen in Thätigkeit und liefern den Wasserzufluß. Das mit einem Hahn f versehene Seitenrohr e dient dazu, den Wasserzufluß zu reguliren. Dieses Seitenrohr leitet den Ausfluß des Wassers in einen an der äußeren Kesselwand befestigten Trichter g, mit welchem eine Röhre in Verbindung steht, um das überflüssige Wasser in das Reservoir zurükzuführen. Die Regulirung des Wasserzuflusses kann übrigens auch selbstthätig gemacht werden. m ist das Gebläse; es besteht aus einem Ventilator, welcher in einem cylindrischen Gehäuse um seine Achse sich dreht. n ist ein mit einem Hebel versehenes Drosselventil, womit der Maschinenwärter den Zug des Feuers aus freier Hand zu reguliren im Stande ist. Das Drosselventil und die Thüren des Aschenfalls sind so eingesezt, daß der Zug im erforderlichen Falle beinahe ganz gehemmt und das Feuer in sehr kurzer Zeit gedämpft werden kann. Auf solche Weise erlangt der Aufseher hinreichende Gewalt über das Feuer. Den Zustand des Dampfes prüfe ich dadurch, daß ich ein wenig Oehl in die Dampfröhre gieße. Bei einem hohen Hizgrad gibt alsdann der Dampf Rauch von sich, welches beweist, daß das Feuer zu stark, oder daß nicht genug Wasser in die Röhre gepumpt ist. Zum Speisen des Dampfkessels nehme ich Wasser, welches mit einer gewissen Quantität Kalkwasser versezt worden ist; ich füge nämlich so lange Kalkwasser hinzu, bis das Wasser leicht alkalinisch wird, aber nicht weiter – ein Verfahren, welches darauf beruht, daß man durch Sättigung der in dem gewöhnlichen Wasser enthaltenen freien Kohlensäure und in Folge hievon der Fällung des Erdsalzes (kohlensauren Kalks) die Incrustation und das Versprizen (priming) in hohem Grade beseitigen kann. Dieser Uebelstand verursacht insbesondere bei Locomotiv-Dampfkesseln ernstlichen Schaden, indem leztere mehr als andere jenem Versprizen des Wassers ausgesezt sind, d.h. indem mit dem Dampfe zugleich eine ziemliche Quantität Wasser fortgerissen wird. In diesem Falle sind die von dem Wasser abgesezten erdigen Salze, wovon ein Theil durch das Innere der Maschine geweht wird, griesiger Natur. Wird in einem Kessel gewöhnliches Wasser erwärmt, so wird ein Theil der freien Kohlensäure vor dem Sieden entbunden; indem sich diese in Gestalt unzähliger Gasbläschen an den Seitenwänden des Kessels ansezt, hindert sie eine vollständige Berührung des Wassers mit dem Kessel. Das Wasser wird also in einer ausgedehnten Fläche so lange von dem Metalle entfernt gehalten, bis das Gas durch die Hize verdrängt worden ist. Kommt nun endlich das Wasser mit dem erhizten Metalle in Berührung, so erfolgt eine äußerst rasche Dampfentwikelung, verbunden mit einem plözlichen Aufwallen des Wassers und einer Abkühlung des Kessels, woraus eine Explosion hervorgehen kann. Die Reinigung des Wassers mit gebranntem Kalk beseitigt, wie ich finde, zum großen Theil diese Uebelstände, hält Kessel, Cylinder, Schiebventile, Kolben u.s.w. in weit besserem Zustande und hat daher hinsichtlich der Abnüzung und des Brennmaterials eine Ersparniß zur Folge. Nachdem ich somit meine Verbesserungen an Dampfmaschinen beschrieben habe, bemerke ich, daß ich nicht beabsichtige, mich auf die Form und Anordnung der Theile genau so wie ich sie beschrieben habe, zu beschränken, indem z.B. mit der Anzahl der Kolben oder Schiebventile, oder der Röhrenwindungen in dem Kessel Veränderungen vorgenommen werden können. Als meine Erfindung nehme ich in Anspruch: 1) die hauptsächliche Verbindung und Anordnung sämmtlicher in den Abbildungen dargestellter und in meiner Specification beschriebener Theile; 2) die Anwendung einer Stange, neben welcher kein Gestell und keine weitere Unterlage, als die mit der Welle in Verbindung stehende, erforderlich ist; 3) die Anbringung des Dampfkessels da, wo große Leichtigkeit von Belang und auf ökonomische Verhältnisse Rüksicht zu nehmen ist, wie z.B. bei Dampfwagen für gewöhnliche Straßen; 4) die Anwendung des Kalks in dem oben näher erläuterten Sinne.