II. Verbesserungen in der Construction der Luftexpansionsmaschinen, welche sich A. V. Newton zu London, einer Mittheilung zufolge, am 6. April 1854 patentiren ließ. Aus dem Repertory of Patent-Inventions, August 1855, S. 120. Mit Abbildungen aus Tab. I. Newton's Verbesserungen in der Construction der Luftexpansionsmaschinen. Vorliegende Erfindung besteht erstlich in der Anwendung von Hülfsheizern, welche durch Ventile dergestalt mit einander in Verbindung stehen, daß die zur Speisung der Maschine dienliche Luft gegen das Minimum des innerhalb des Hauptheizers stattfindenden Druckes hineingepumpt wird, während sie unter dem Maximum des Druckes wirkt. Ferner besteht die Erfindung darin, daß man die aus dem Cylinder gepumpte Luft mit dem aus dem Ofen kommenden Rauch und den heißen Gasen durch die Hülfsheizer nach der einen Richtung streichen läßt, während die zur Speisung der Maschine dienliche Luft die Röhren in diesen Hülfsheizern in der entgegengesetzten Richtung durchströmt. Dadurch wird der ausgepumpten Luft und dem Rauch die Wärme entzogen und auf die von der Luftpumpe nach dem Heizer strömende Luft übertragen. Ein großer Uebelstand lag bei den Luftexpansionsmaschinen seither in der Schwierigkeit, eine Packung herzustellen, welche der hohen Temperatur, die der Kolben erlangt, widersteht. Um diesem Uebelstande abzuhelfen, kühlt der Erfinder jetzt den Kolben mittelst eines constanten Stroms kalten Wassers ab, welches durch das Innere des Kolbens circulirt und ihn dadurch auf einer Temperatur erhält, welche die des siedenden Wassers nicht übersteigt. Fig. 27 stellt die Maschine im Grundriß, Fig. 28 im Durchschnitt nach der Linie ww in Fig. 29 und 30 dar, wobei das Gehäuse des Hülfsheizers weggelassen ist, um die inneren Theile sichtbar zu machen. Fig. 29 ist ein Durchschnitt nach der Linie YY von Fig. 27; Fig. 30 ist ein Durchschnitt nach der Linie XX von Fig. 27. Fig. 31 ist ein in einem größeren Maaßstabe nach der Linie ZZ in Fig. 28 genommener Durchschnitt des Hauptheizers. A ist der Hauptheizer, in welchen die Luft aus den Hülfsheizern gelangt, um noch weiter erwärmt zu werden, bevor sie in den Arbeitscylinder gelassen wird. B ist der Feuerkasten; C ist der Aschenfall unterhalb des Heizers. A, a sind verticale, den Heizer durchziehende Röhren, durch welche Rauch und brennbare Gase aus dem Ofen ihren Weg nehmen. D ist eine den Heizer und den Feuerkasten umgebende Kammer, welche sich oben in den Schornstein E öffnet und mit der Kammer unterhalb des Ofens durch die Oeffnungen d seiner Bodenplatte communicirt. F ist ein Luftrohr, welches die Hülfsheizer mit den Hauptheizern verbindet, von dem Rauchrohr G ganz umgeben und an seinem unteren Ende mit einem Ventil b versehen ist, das sich nach unten öffnet. Der Hülfsheizer H ist in drei Abtheilungen H¹, H², H³ getheilt, welche von einander und von den Enden des Heizers durch Kammern I, I¹, I², I³ getrennt sind. Letztere werden durch dichtschließende Scheidewände f, f¹, f², f³, f⁴, f⁵ gebildet und stehen durch die Röhren C, C, C, K, K¹, K² mit einander in Verbindung. Der Rauch des Ofens tritt durch die Röhre G in die Kammer I³, gelangt von da durch die Röhren C, K² in die Kammer I² und sofort durch die Röhren K¹; C¹ in die Kammer I¹, dann durch die Röhren K, C in die Kammer I, von wo er durch den Schornstein M abzieht. Aus der beschriebenen Anordnung geht hervor, daß die Abcheilungen H¹, H², H³ von den Kammern I, I¹, I², I³ und von den Rauchcanälen C und K, durch welche sie gehen, gänzlich abgeschlossen sind. Dagegen communiciren sie mit einander durch die kurzen Röhren L, L¹. Diese Röhren sind an ihren vorderen Enden mit Ventilen e, e¹ versehen. Die Luft gelangt aus der Druckpumpe in diese Abtheilungen ihrer Reihenfolge nach, indem sie auf eine unten näher zu erläuternde Weise durch die Röhren L, L¹ und durch die Ventile e, e¹ strömt. N ist der Arbeitscylinder; O die heiße Luftkammer, welche durch die Röhre P mit dem Heizer A communicirt. Q ist der hohle Kolben, dessen Stange, wie Fig. 28 zeigt, gleichfalls hohl ist; g ist eine in die hohle Kolbenstange eingeschlossene Röhre, welche in dieselbe ungefähr bis zum Punkte h dringt; R ist ein Wasserbehälter. S, S¹ von dem oberen Theil und dem Boden dieses Behälters ausgehende Kautschukröhren, von denen die eine mit dem Innern des hohlen Kolbens und die andere mit der dünnen in denselben eingeschlossenen Röhre communicirt. Dadurch wird eine beständige Circulation des Wassers durch den hohlen Kolben erzielt und einer Ueberhitzung des letzteren vorgebeugt. T¹ ist die Röhre, welche aus dem Arbeitscylinder in dem Aschenfall C unmittelbar unter dem Roste mündet, was den Vortheil gewährt, daß das Feuer mit erwärmter Luft gespeist wird. Der Ueberschuß der durch das Feuer nicht verzehrten Luft gelangt durch die Oeffnungen d in die Kammer D, welche den Ofen einschließt, und entweicht mit den heißen Gasen und den Verbrennungsproducten durch den Rauchfang G in die Kammer I³, aus welcher Luft und Gase auf die beschriebene Weise fortgeleitet werden. Diese Fortführung der heißen Luft aus dem Cylinder in den Aschenfall unterhalb des Ofens hat einen doppelten Zweck: erstens wird das Feuer durch erhitzte Luft angefacht, zweitens gelangt der nicht verzehrte Theil dieser Luft mit den Verbrennungsproducten des Ofens in die Hülfsheizer, wo sie durch die von der Druckpumpe gelieferte frische Luft auf die nunmehr zu erläuternde Weise abgekühlt wird. V ist die Druckpumpe, welche den Heizer mit Luft versieht. Ihre Kolbenfläche beträgt ungefähr die Hälfte von derjenigen des Arbeitskolbens. Die Luft tritt in diese Pumpe durch die Ventile g¹ und aus der Pumpe in die Kammer h¹, aus welcher sie durch die Röhre A¹ in die Abtheilung H¹ des Hülfsheizers gelangt. Sie circulirt alsdann rings um die äußere Seite der Rauchcanäle und Röhren C, K und gelangt durch die kurze Verbindungsröhre L und die Ventile e in die Abtheilung H²; hier circulirt sie wieder um die Rauchröhren C¹, K¹, tritt dann durch die Röhre L¹ und das Ventil e¹ in die Abtheilung H³, und gelangt aus dieser durch die Röhre F und das Ventil b in den Heizer A. Folgendes ist nun die Wirkungsweise des Apparates. Indem sich die Luft innerhalb des Hauptheizers A ausdehnt, schließt sich das Ventil b, welches somit ihre Rückkehr durch die Röhre F in den Hülfsheizer H verhindert. Hierauf wird der Arbeitscylinder gefüllt, indem der Rauminhalt des Heizers A rücksichtlich des Arbeitscylinder so groß ist, daß bei einer Absperrung von 3/4 eines Hubes der Druck in dem Heizer eine sehr geringe Verminderung erleidet. Die Ventile b, e¹, e sind alsdann offen, und der Druck ist für einen Augenblick in sämmtlichen Abtheilungen der gleiche. Die durch die starke Hitze innerhalb des Heizers veranlaßte Expansion schließt bald das Ventil b; auf gleiche Weise schließen sich die Ventile e¹, e, indem die Wärme innerhalb der Abtheilung H³ größer ist, als innerhalb H², weil sie dem Ofen näher liegt. Auf diese Weise findet innerhalb H stets nahezu ein Minimum des Druckes statt; und indem die Luft in diese Abtheilung gepumpt wird, ist klar, daß sie nur durch dieses Minimum einen Widerstand erfährt, während sie unter dem Maximum des Druckes aus dem Hauptheizer A strömt. Aus dem Cylinder gelangt die Luft, wie oben bemerkt, in den Aschenfall C und dient hier als heißer Wind zur Anfachung des Feuers; der Ueberschuß derselben wird mit den Verbrennungsproducten in dem Hülfsheizer H durch die eintretende Luft abgekühlt. Sämmtliche Heizer und Hülfsheizer können an einer einzelnen Maschine angebracht und von jedem derselben kann der Reihe nach eine Luftfüllung genommen werden.