LVI. Die Apparate von E. Bourdon in Paris, auf der allgemeinen Londoner Industrie-Ausstellung im Jahre 1862. Aus Armengaud's Génie industriel, September 1862, S. 113. Mit Abbildungen auf Tab. V. Bourdon's Apparate auf der Londoner Ausstellung. Außer durch ihre vollkommene Ausführung und vorzügliche Harmonie der Formen, zeichnen sich die Maschinen und Apparate von E. Bourdon auch besonders durch neue und eigenthümliche Anordnungen aus. Wir wollen von denselben folgende beschreiben: 1) Heber-Ventilator; 2) Exhaustor für Gasanstalten; 3) rotirende Pumpe; 4) hydraulischer Regulator für Motoren; 5) Apparat zur Uebertragung sehr schneller Bewegungen mittelst eines Rades mit Röllchen auf eine endlose Schraube. 1. Heber-Ventilator. Dieser Ventilator unterscheidet sich von dem gewöhnlichen dadurch, daß die bisher feste äußere Hülle sich mit den Flügeln dreht, wodurch der Verlust an Centrifugalkraft vermieden wird, welcher sonst in Folge der Reibung der Luft an der festen Wand stattfindet. Das Princip wonach der Ventilator construirt ist, ist ein sehr einfaches. Wenn ein kreisförmiges Gefäß, etwa von der Form wie Fig. 21, eine schnelle Drehung besitzt, so wird die darin enthaltene Luft durch die Reibung der Wände mit fortgerissen (diese Reibung kann man durch radial auf der Oberfläche eingesetzte Leisten oder Flügel erhöhen) und dreht sich sofort mit einer Geschwindigkeit, welche derjenigen des Gefäßes fast gleichkommt; hernach bilden sich unter dem Einfluß der Centrifugalkraft concentrische Zonen mit nach dem Umfang zunehmendem Druck; je mehr man die Bewegung beschleunigt, desto größer wird dieser Druck. Wenn man nun in dieses Gefäß durch die Mittelöffnung ein gebogenes Rohr einführt, dessen Mündung der Drehungsrichtung entgegen angeordnet ist, so dringt die Luft in dieses Rohr in Folge der Geschwindigkeit, welche ihr durch die Drehbewegung des Gefäßes mitgetheilt wird, und zu dieser Wirkung kommt noch diejenige der Centrifugalkraft, welche die Luft um so mehr gegen die Wand comprimirt, je entfernter letztere vom Mittelpunkt ist. Das gekrümmte Rohr wirkt also etwa wie ein Heber: es schöpft die Luft da aus dem Gefäß, wo ihr Druck am größten ist. Es ist hervorzuheben, daß man auf diese Weise fast den doppelten Druck wie mit einem Flügelventilator von gleichem Durchmesser und gleicher Geschwindigkeit erhält, weil hier gleichzeitig zwei Kräfte sich zu der gewünschten Wirkung vereinigen. Bei diesem Ventilatorsystem werden zwei Uebelstände vermieden, welche bei den Flügelventilatoren erheblichen Kraftverlust veranlassen. Die Luft hat nämlich bei letzteren stets die Neigung nach den seitlichen Oeffnungen zurückzuströmen, wenn man die Ausflußöffnung in einem gewissen Verhältniß vermindert; außerdem muß man zwischen den Flügeln und der Hülle einen Zwischenraum lassen, so daß auch bei der sorgfältigsten Construction ein Verlust unvermeidlich ist, der mit zunehmender Geschwindigkeit immer größer wird. Bei dem Bourdon'schen Ventilator dreht sich das Gefäß selbst, es kann daher keine Luft entweichen, und man erhält also am Ende des Blasrohrs den vollständigen Druck, wie er im Innern hervorgebracht wird; da dieser Druck in einem viel rascheren Verhältniß als die Drehungsgeschwindigkeit des Apparats wächst, so kann man mit gewöhnlichen Geschwindigkeiten leicht einen Druck von 20 bis 80 Centimet. Wassersäule hervorbringen. Ein Ventilator von 90 Centimet. äußerem Durchmesser und 950 Umdrehungen per Minute gibt z.B. einen Druck von 20 Centim. Wassersäule (14,7 Millim. Quecksilbersäule). Wenn man diese Geschwindigkeit verdoppelt, also auf 1900 Umdrehungen per Minute bringt, was für diesen Durchmesser durchaus nicht übertrieben ist, so erhält man einen Druck von 80 Centimet. Wassersäule oder 59 Millim. Quecksilbersäule, welcher für den guten Gang eines mit Holzkohlen betriebenen Hohofens passend ist. Eine Geschwindigkeit von 2400 Umdrehungen würde einen Druck von 1 Meter Wassersäule liefern; dieser würde für Kohks-Hohöfen ausreichen, wenn man den Formen einen etwas größeren Durchmesser gibt als bei Anwendung von Kolbengebläsen. Beschreibung des Ventilators. – Fig. 2 zeigt den Ventilator im Aufriß; die eine Leitrolle ist weggenommen und eine Oeffnung in der Wandung gezeichnet, um das Innere sehen zu lassen. Fig. 3 ist ein horizontaler Durchschnitt nach der Mitte der Maschine. Die äußere Hülle D besteht aus dünnem Kupferblech und hat die Form einer abgeplatteten Kugel. Sie hat in der Richtung ihres größten Durchmessers eine blecherne Zwischenwand G, die fest mit der Welle E an deren mittlerem Verstärkungswulste verbunden ist. In jeder der beiden Schalen, welche die Kupferhülle bilden, ist in der Mitte eine Oeffnung o von etwa 25 Centim. angebracht, in welcher die kleinen Platten m radial befestigt sind; eine dünne Scheibe M, ebenfalls mit einer Mittelöffnung versehen, verbindet diese Platten. Die Welle liegt auf zwei Lagern C und trägt an jedem Ende eine Leitrolle P und P', die gußeisernen, an der Grundplatte A angebrachten Stühle B, worauf die Lager ruhen, dienen zugleich den vier Kupferröhren J zum Stützpunkte, welche die comprimirte Luft heberartig aus dem Gehäuse schöpfen. Diese vier Röhren sind nach einer Kreis-Devolvirenden gekrümmt und vereinigen sich zu den zwei Sammelröhren I, I', welche die Luft nach ihrem Bestimmungsorte führen. Wenn der Ventilator in Drehung versetzt wird, so nimmt die Luft, welche durch die im Innern des Apparates befindlichen Platten m mitgerissen wird, sofort eine Geschwindigkeit an, welche wenig geringer als diejenige des Gehäuses ist. Die durch die mittleren Oeffnungen o eingesogene Luft wird durch die Centrifugalkraft gegen den Umfang comprimirt und strömt durch die Heberröhren aus. Bei diesem System werden die colossalen Windkästen überflüssig, welche bei Kolbengebläsen zur Herstellung eines gleichmäßigen Luftstromes erforderlich sind. 2. Gas-Exhaustor. Dieser ist nach demselben Princip construirt wie der eben beschriebene Ventilator. Er hat bekanntlich den Zweck, das Leuchtgas aus der Retorte allmählich zu entfernen, und so das Innere derselben von dem Druck der Leitung etc. zu isoliren. In großen Gasfabriken, so wie auch in kleinen, wenn man Thonretorten anwendet, sind die Exhaustoren als nochwendig anerkannt. Der Bourdon'sche Apparat hat nun die Eigenthümlichkeit, daß das gesaugte und dann weiter (in die Reinigungsapparate) beförderte Gas sich nicht aus dem Apparate durch dessen Fugen nach Außen verbreiten kann, indem der feste und der bewegliche Theil desselben durch hydraulischen Verschluß verbunden sind. Fig. 9 zeigt diesen Exhaustor im verticalen Durchschnitt. Die Hülle A ist an einer verticalen schmiedeeisernen Welle aufgehängt, welche zwischen zwei bronzenen Lagern und Haltern ihre passende Führung hat. Die Art, wie diese Welle und somit der Apparat selbst bewegt werden kann, ist aus der Zeichnung klar. Die Verbindung dieses beweglichen mit dem festen Theil des Exhaustors ist mittelst der mittleren Büchse und des äußeren cylindrischen Gefäßes C hergestellt, und wird durch eingegossene Flüssigkeit hydraulisch gedichtet. Das Gas tritt aus der Retorte durch A ein, wo es durch die Drehung des Gehäuses weggesaugt wird, so daß es durch das heberförmige Rohr B und dessen senkrechten in der Achse liegenden Theil austritt, um nach den Reinigern und dem Gasometer zu gelangen. 3. Rotirende Pumpe. Das System des Ventilators hat Bourdon noch mehrfach, so zu der in Fig. 4 dargestellten Pumpe, angewandt. Diese besteht aus der kupfernen Hülle D, welche der Deckel d hermetisch verschließt, und die nach unten mit dem cylindrischen Fortsatz in das Wassergefäß A taucht. Diese Hülle hängt an der verticalen Welle E, welche in zwei festen Trägern mit Lager läuft und durch die Transmissionstheile ihre Bewegung erhält. Um die Wirkung der Centrifugalkraft zu erhöhen, ist im unteren conischen Theil des Gefäßes das dünne Diaphragma M von Eisenblech angebracht; dasselbe hat eine centrale, mit den radialen Klingen m versehene Oeffnung. In der Mitte des Gefäßes tritt das Rohr J ein; in der senkrechten Verlängerung des Gefäßes ist es von dem Schraubenrand d umgeben, welcher an der Hülle festsitzt, dem Rohr aber Spielraum läßt und zur Erleichterung des Aufsteigens des Wassers beiträgt, wenn der Apparat in Betrieb gesetzt wird. Das Rohr J ist tangential zu dem Gefäße gekrümmt und schöpft daselbst das Wasser. Sobald das Gefäß in Drehung versetzt wird, nimmt auch das darin enthaltene Wasser, welches durch die Adhärenz und die Wirkung der inneren Klingen mitgerissen wird, nahezu die gleiche Geschwindigkeit an. In Folge dieser Geschwindigkeit und des durch die (Centrifugalkraft bewirkten Druckes stürzt das Wasser alsdann in die der Drehung entgegengesetzte Oeffnung des Rohres J. Dieses neue Pumpensystem hat den Vortheil, daß es außerhalb des Wassers und ohne andere Reibung als diejenige der verticalen Welle arbeitet; außerdem wird dadurch das Wasser bei gleicher Geschwindigkeit etwa zur doppelten Höhe, wie bei den bekannten Centrifugalpumpen, gehoben, was sich aus der Betrachtung der Umstände als ganz natürlich ergibt. Bei dieser Pumpe wird nämlich gleichzeitig die Stoßgeschwindigkeit des bewegten Wassers und die Centrifugalkraft benutzt, welche letztere dasselbe gegen die Außenwand mit einer der Drehungsgeschwindigkeit proportionalen Kraft zu comprimiren strebt, und so die Höhe, auf welche das Wasser emporgetrieben wird, verdoppelt. Dieß wird durch folgende Zahlen bestätigt, welche ein specieller Versuch ergab: Durchmesser des Gehäuses gegenüber dem Mittelpunkt des    gekrümmten Rohres 0,400 Met. Kreisumfang an dieser Stelle 1,256    „ Umdrehungen in der Minute 155 Umdrehungen in der Secunde 2,58 Umdrehungsgeschwindigkeit des Gehäuses an der Stelle wo    das Wasser in das Steigrohr tritt. 1,256 × 2,58 = 3,24   Met. dieser Geschwindigkeit entsprechende Wasserhöhe 0,525    „ Höhe, bis zu welcher sich das Wasser über das Niveau des    Reservoirs erhebt, wenn die Geschwindigkeit 2,58    Umdrehungen in der Secunde beträgt 1,03      „ Man ersieht hieraus, daß, wenn bloß eine der beiden Kräfte auf das Wasser wirkte, dieses sich nur auf 0,525 Met. oder etwa die Hälfte der wirklichen Höhe erheben würde. 4. Hydraulischer Regulator für Motoren. Die Regelmäßigkeit, womit die eben beschriebene rotirende Pumpe arbeitet, hat den Erfinder auf den Gedanken gebracht, einen Schwimmer zur Regulirung der Bewegungsmaschinen damit zu verbinden; die Anwendung dieses Princips auf die Stellung der Drosselklappe der Dampfmaschine hat in seinen Werkstätten den besten Erfolg gehabt. Dieser Regulator beruht auf der Anwendung der Centrifugalkraft und der Stoßgeschwindigkeit, um eine Wassersäule auf einer Höhe zu erhalten, welche der Geschwindigkeit des zu regulirenden Motors proportional ist. Fig. 5 und 6 sind ein senkrechter und ein horizontaler Durchschnitt des Apparates. Die Pumpe ist der oben beschriebenen ganz ähnlich; ihr Saugrohr J führt das Wasser aus dem im Fußgestell befindlichen gußeisernen Behälter A in den Cylinder von dünnem Metallblech R, welcher auf passenden Füßen über der Pumpe steht. Im Inneren desselben bewegt sich ohne merkliche Reibung ein hohler Schwimmer F von dünnem Metallblech, dessen Stange t mittelst passender Hebel mit der Dampfklappe der Maschine verbunden ist. Außerdem ist an den Schwimmer eine Kette befestigt, deren anderes Ende mit der kleinen Rolle p in Verbindung steht; die Achse dieser Rolle setzt ein kleines Getriebe und dadurch einen Zeiger in Bewegung, wodurch auf dem Blatte in der Büchse b die Höhe des Schwimmers und mithin die entsprechende Geschwindigkeit angezeigt wird. Der Apparat wird dadurch in Thätigkeit gesetzt, daß man zunächst das kupferne Gefäß D aus A vollsaugt, für welche Operation, die später nicht wiederholt zu werden braucht, in dem Deckel ein passender Ansatzhahn vorhanden ist. Hierauf wird durch ein Getriebe, welches mit der Maschinenwelle in Verbindung steht, das Gefäß D in Drehung versetzt und dadurch je nach der Geschwindigkeit desselben das Wasser höher oder niedriger gepumpt und der Schwimmer, mithin auch die Drosselklappe, regulirt. Natürlich muß die Uebertragung auf die Achse des Apparates gleich anfangs so gewählt werden, daß der Normalgeschwindigkeit der Maschine auch der Normalstand des Schwimmers, resp. der Dampfklappe, entspricht. 5. Uebertragung der Bewegung von einem Rade auf eine endlose Schraube. Um unmittelbar eine Geschwindigkeit bedeutend zu vermindern, wendet man bekanntlich in der Mechanik oft eine endlose Schraube in Verbindung mit einem helicoidisch geschnittenen Zahnrade an. Das Umgekehrte, d.h. eine 20–40mal größere Geschwindigkeit an einer der Treibwelle parallelen oder darauf senkrecht stehenden Achse läßt sich wegen der zu großen Reibung zwischen den Zähnen des Rades und der Schraube nicht erreichen; nur durch einen sehr großen Gang der Schraube kann man die Bewegung herbeiführen. Bourdon hat diesen Zweck dadurch zu erreichen gesucht, daß er dem Rade statt der Zähne eine entsprechende Anzahl schmiedeeiserner Frictionsröllchen gab, wie dieß in den Figuren 7 und 8 dargestellt ist. Diese Röllchen g, g sind passend auf dem Rade P angebracht und mit möglichst geringer Reibung in ihren Hülsen und Lagern d, d beweglich; sie stehen entweder auf dem Kranze des Rades (Fig. 8) oder an dessen Seite (Fig. 7). In beiden Fällen erzielt man leicht und ohne Kraftaufwand die Drehung der Schraube, welche ohne diese eigenthümliche Construction nur schwierig erfolgen würde.