XXXVIII. Die Wassersäulen-MaschineDer Herausgeber theilte diese Abhandlung vor dem Abdruck einem in der Hydraulik erfahrnen Techniker mit, welcher die Guͤte hatte, sie mit den die Abhandlung begleitenden Anmerkungen zu versehen.. Von Georg Haͤvel, prov. Brunnenmeister und Lehrer der Architektur in Augsburg. Mit Abbildungen. Tab. IX. Georg Hävels Wassersäulen-Maschine. Die Wassersaͤulen-Maschine ist keineswegs eine neue ErfindungOhne mich hier mit der Geschichte dieser laͤngst gemachten Erfindung zu befassen, will ich nur einige wesentliche Verbesserungen derselben anfuͤhren. Der Braunschweigsche Ingenieur Winterschmidt hat eine Wassersaͤulen-Maschine angegeben, welche im Jahre 1748 auf dem Harze ausgefuͤhrt und zur Wasser- und Erzfoͤrderung mit vielem Vortheile benuzt wurde. Durch den Oberkunstmeister Hoͤll wurde 1749 zu Schemniz in Ungarn die Steuerung der Wassersaͤulen-Maschine wesentlich verbessert, und sie diente hernach verschiedenen andern zum Muster. Geschrieben uͤber die Wassersaͤulen-Maschine haben mehrere, z.B.H. Calvoͤr, N. Poda, C.T. Delius, F.L. Lancrinus, J.J. Ferber, K. Chr. Langsdorf, F.G. Buͤsse etc...., sondern schon lange in der Hydraulik bekannt. Sie zeigt sich am zweckmaͤßigsten da, wo man ein sehr hohes Gefaͤlle hat, und also im Stande ist, durch sie eine große Gewalt hervor zu bringenBei einem hohen Gefaͤll des Aufschlagwassers leistet die Wassersaͤulen-Maschine den groͤßten Nuzen, und ihr Vorzug ist da entschieden, wo wenig Aufschlagwasser zum Betrieb einer Maschine vorhanden ist. Dazu kommt noch, daß sie wenig Raum einnimmt, daher sie in Bergwerken zuerst Anwendung fanden. Auch sind solche Maschinen wenigeren Reparaturen als die großen Kunstraͤder unterworfen. ... t.. Die Verbesserungen, welche dieselbe vor Kurzem erhalten hat, riefen sie aus der Vergessenheit wieder hervor, und der Ruhm der großen Wassersaͤulen-Maschine in Berchtoldsgaden verbreitete sich durch den groͤßten Theil Deutschlands, obgleich von deren Mechanismus nichts bekannt wurde: Dieses veranlaßt mich uͤber die in der Hydraulik so wichtige Maschine nachzudenken; und ob ich gleich nie Gelegenheit hatte, die erwaͤhnte Maschine weder ausgefuͤhrt, noch in Modell oder in der Zeichnung zu sehen, so ist es mir dennoch gelungen, solche auf eine sehr einfache Art zu Stande zu bringenDem Verfasser sind wohl die bisher ausgefuͤhrten Wassersaͤulen-Maschinen unbekannt geblieben, ohngeachtet er weiß, daß diese Erfindung nicht neu ist. Er hat sich, wie es scheint, seine Maschine ganz neu erfunden, und um so eher verdient sie Aufmerksamkeit; auch hat wenigstens die Steuerung derselben keine Aehnlichkeit mit der Hoͤllschen und mit der Langsdorfschen Einrichtung zur Ablassung des in der Zeit eines Kolbenspieles verwendeten Wassers. ... t. Mein Hauptaugenmerk gieng dahin, die Maschine so einfach wie moͤglich herzustellen, weil die Erfahrung mich lehrte, daß ein zusammengesezter Mechanismus am wenigsten bei hydraulischen Maschinen zweckmaͤßig ist. Die aͤußerst wenigen Huͤlfsmittel, welche mir zu Gebote standen, gestatteten mir nicht, Versuche mit dieser Maschine im Großen zu machen; ich mußte mich blos auf ein Modell, nach meinen Entwuͤrfen und Berechnungen verfertiget, einschraͤnken, wozu ich als Maaßstab einen Baierschen Schuh, in 13 Theile getheilt, waͤhlte. Es ist aber jedem praktischen Mechaniker bekannt, daß man wohl eine Maschine nach verkleinertem Maaßstabe machen kann, daß jedoch die bewegende Kraft sich keineswegs ins Modell bringen laͤßt; denn so wie sich das Modell geometrisch verkleinert, so verringert sich die Kraft mit dem Quadrat, und kommt außer allem Verhaͤltniß, so daß bei den Modellen von Maschinen, besonders solchen, welche von Wind oder Wasser getrieben werden, der Fall gewoͤhnlich eintritt, daß sie von diesen Elementen nicht in Bewegung zu sezen sind, um so weniger, wenn der angenommene Maaßstab klein ist, und die Verhaͤltnisse der großen Maschine genau beobachtet werden. Man muß sich daher allein auf die Berechnung, als der einzigen Richtschnur, verlassen. Ich habe mich aber mit dieser Berechnung nicht begnuͤgt, sondern auch das Modell in Bewegung zu bringen gesucht, und es ist mir damit soweit gelungen, daß ich mit moͤglichster Beibehaltung der Verhaͤltnisse das Wasser zu einer vierfachen Hoͤhe des Gefaͤlles brachte; gewiß fuͤr ein Modell nach so kleinem Maaßstabe genug, zumal da ich das Gefaͤll nur zu 16 Fuß annahm. Ich haͤtte es vielleicht noch hoͤher gebracht, wenn ich das Modell mit der gehoͤrigen Feinheit in Betreff der Kolben und Ventile haͤtte ausarbeiten koͤnnen, wozu mir aber die Zeit mangelte. Die Grundsaͤze, worauf ich meine Maschine berechnete, sind die in der Hydraulik allgemein anerkannten, naͤmlich, daß eins kleine Wassersaͤule von einer gewissen Hoͤhe, auf eine groͤßere Flaͤche mit derselben Gewalt druͤckte, als wenn sie die groͤßere Flaͤche zum Durchmesser haͤtte. Z.B. die kleine Wassersaͤule, 20 Fuß lang und 2 Zoll im Durchmesser druͤckt auf eine Flaͤche, welche 8 Zoll im Durchmesser hat, so wird sie an dieser Flaͤche dieselbe Kraft ausuͤben, als wenn diese 8 Zoll durch die ganze Hoͤhe von 20 Fuß hinauf giengenEs wird wohl nicht ohne Nuzen seyn, diesen in der ausuͤbenden Mechanik so wichtigen Saz hier mehr zu entwickeln. Ein jedes in einer fluͤssigen Materie befindliches Theilchen wird, wenn die fluͤssige Masse in Ruhe ist, nach allen moͤglichen Richtungen gedruͤckt, immer gleich stark aber nach zwei gerade entgegengesehen Richtungen. In einem gleichfoͤrmigen Gefaͤße wird der wagrechte Boden desselben von dem darin enthaltenen Wasser mit einem Gewichte gedruͤckt, welches der Last des im Gefaͤße enthaltenen Wassers gleich ist, denn jedes einzelne Theilchen preßt den wagrechten Boden mit seinem gesammten Gewichte nieder. Der Inhalt eines gleichfoͤrmigen Gefaͤßes aber wird erhalten, wenn man seine Grundflaͤche mit der Hoͤhe desselben multiplicirt; z.B. hat der Boden 4 Quadratfuß und die Hoͤhe betraͤgt 3 dergleichen, so ist der cubische Inhalt des Gefaͤßes = 12 Cubikfuß. Folglich wird der Boden mit dem Gewicht einer Wassersaͤule gedruͤckt, deren Inhalt = 12 Cubikfuß betraͤgt. Das Gewicht dieser Wassersaͤule zu finden, braucht man nur den gefundenen Cubikinhalt mit dem Gewicht eines Cubikfuß Wassers zu multipliciren. Wenn ein Gefaͤß ABCDEFG, Fig. 6., dessen oberer Theil ABG viel enger ist, als der untere BCDFG, mit Wasser angefuͤllt wird, so druͤckt das im Gefaͤß enthaltene Wasser den wagrechten Boden DE so stark nieder, als er niedergedruͤckt werden wuͤrde, wenn man die Waͤnde DC und EF bis an die wagrecht gezogene Linie ab verlaͤngerte, und dann das regelmaͤßige Gefaͤß DaEb voll Wasser waͤre. Der Druck des Wassers gegen den Boden ist in beiden Faͤllen dem Gewicht einer Wassersaͤule gleich, deren Inhalt man erfaͤhrt, wenn man die Quadratflaͤche des Bodens DE mit der senkrechten Hoͤhe Am multiplicirt. Der Beweis davon steht zwar in vielen mathematischen Lehrbuͤchern; allein der Vollstaͤndigkeit wegen will ich denselben hier beifuͤgen. „Ein mit Wasser angefuͤlltes Gefaͤß ABMNDCA (Fig. 7.) von willkuͤhrlicher Gestalt, aber mit einer wagrechten Grundflaͤche MN, sey auf einer beliebigen Weise gegen den Horizont geneigt; es sey ferner Rv die naͤmliche wagrechte Ebene, woran sich die Oberflaͤche des ins Gefaͤß eingeschlossenen Wassers befindet, und SN sey dieses Wassers lothrechte Hoͤhe, oder eine zwischen der Ebene Rv und dem Boden MN lothrecht gezogene gerade Linie. Alsdann ist der ganze Druck, den das Wasser ABMNDCA gegen den Boden MN ausuͤbt, dem Gewichte desjenigen Wassers gleich, dessen Inhalt man findet, wenn man den ganzen Boden MN mit der lothrechten Hoͤhe SN multiplicirt. Ist der Boden MN 4 Quadratfuß groß, und betraͤgt die lothrechte Hoͤhe NS 2 Fuß, so ist der erwaͤhnte Druck dem Gewichte des Wasserkoͤrpers gleich, dessen Inhalt 4 × 2 oder 8 Cubikfuß betraͤgt, obgleich das in dem Gefaͤße ABMNDCA befindliche Wasser vielleicht nicht einmal 3 Cubikfuß hat. Der Beweis ist leicht zu geben. Man bilde sich naͤmlich ein, die gebogene Roͤhre MevtN sey mit dem Gefaͤße ABMNDCA so zusammen gefuͤgt, als wenn sie damit ein einziges Gefaͤß ABMevtNDC ausmachte; der gemeinschaftliche Boden MN aber sey ohne Gewicht, und zugleich sehr beweglich. Wenn nun dieses aus zwei Gefaͤßen zusammengesezte Gefaͤß mit Wasser angefuͤllt wird, so daß die Oberflaͤchen AC und tv des in beiden Schenkeln enthaltenen Wassers in einer und derselben wagrechten Ebene Rv sich befinden, so haͤlt das Wasser in dem einen Schenkel dem Wasser im andern das Gleichgewicht, und der Boden MN ist daher ruhig. Folglich ist auch der Druck, den der Boden MN vom Wasser ABMNDCA abwaͤrts aushaͤlt, demjenigen Druck gleich, den derselbe vom Wasser MevtNM aufwaͤrts leidet. Nun stelle man sich vor, es sey die gebogene Roͤhre MevtN statt des Gefaͤßes ABMNDCA mit einem andern Gefaͤße RMNS, welches regelmaͤßig und lothrecht ist, verbunden. Fuͤllt man dieses zusammengesezte Gefaͤß bis an RS und to mit Wasser, so ist das Wasser in dem einen Schenkel mit dem in dem andern, wie zuvor, im Gleichgewichte; demnach ist auch der Druck, den das Wasser RMNS gegen den beweglichen Boden MN abwaͤrts ausuͤbt, dem Drucke gleich, mit dem das Wasser MevtNM auf den Boden MN aufwaͤrts wirkt. Hieraus folgt, daß der Druck, den der Boden MN vom Wasser RMNS erfaͤhrt, dem Drucke gleich ist, den eben der Boden MN vom Wasser ABMNDCA auszuhalten hat, weil zwei Druͤckungen, die einer und eben derselben dritten Druͤckung gleich sind, auch unter sich gleich seyn muͤssen. Der Druck des Wassers RMNS aber gegen den Boden MN ist dem Gewichte desjenigen Wassers gleich, dessen Inhalt gefunden wird, wenn man den ganzen wagrechten Boden MN mit der lothrechten Hoͤhe SN multiplicirt. Es ist demnach auch der Druck des Wassers ABMNDCA gegen den Boden MN dem Gewichte des Wassers gleich, dessen Inhalt sich ergiebt, wenn man den wagrechten Boden MN mit der lothrechten Hoͤhe SN multiplicirt.“ Aus diesen Gruͤnden hat der Erfinder der vorliegenden Wassersaͤulen-Maschine dem Aufschlag-Cylinder einen so großen Durchmesser gegeben. Die Quadratflaͤche desselben haͤlt 314 Quadratzoll. Wird diese Flaͤche mit der Gefaͤllhoͤhe des Aufschlagwassers, naͤmlich mit 50 Fuß multiplicirt, so erhaͤlt man 109 Cubikfuß 48 Zoll und eine bewegende Kraft von 7065 Pfund..... Nach diesem Grundsaz ist die Wirkung der Maschine sicher zu berechnen; nur muß man das genaue Gewicht von einem Cubikfuß Wasser kennen. Dieses Gewicht ist nach den neuesten in Berlin angestellten Versuchen fuͤr den Cubikzoll 288 Gran Medicinal-Gewicht, wovon 240 auf ein Loth, also 7680 Gran auf ein Pfund gehen. Um nun diese Maschine berechnen zu koͤnnen, muß ich zuerst die einzelnen Theile derselben angebenHier werden wohl die hydrostatischen Gruͤnde, auf welche sich die Erfindung der Wassersaͤulen-Maschine stuͤzt, nicht am unrechten Orte stehen. Ich hebe solche aus der Encyclopaͤdie des gesammten Maschinenwesens von Poppe aus. Wassersaͤulen-Maschine. Mit dieser nuͤzlichen Maschine hat es folgende Bewandniß. Eine Roͤhre BAD Fig. 8. sey unten mir einem Kolben ef verschlossen. Wenn nun die ganze Roͤre BA bis an die untere Flaͤche des Kolbens ef mit Wasser gefuͤllt ist, so wird die Wassersaͤule BAF aus hydrostatischen Gruͤnden den Kolben ef mit einer Gewalt aufwaͤrts gedruͤckt, die dem Gewicht einer Wassersaͤule gleich kommt, deren Grundflaͤche so groß ist, als die Basis des Kolbens, und so hoch als die lothrechte Erhoͤhung der obersten Wasserflaͤche B uͤber der Grundflaͤche des Kolbens ef. Das sehr starke Aufwaͤrtspressen des Kolben ef durch die hohe Wassersaͤule AB hat eben zur Erfindung der Wassersaͤulen-Maschine Anlaß gegeben, Ist der Widerstand des Kolbens geringer, als das erwaͤhnte Gewicht der Wassersaͤule, so bekommt leztere die Ueberwucht, und dann muß der Kolben wirklich aufwaͤrts getrieben werden. Gedenkt man sich nun die Kolbenstange GH so mit Pumpenstangen verbunden, daß beim Aufsteigen des Treibkolbens ef andere Pumpenkolben die erforderliche Bewegung erhalten, so ist man dadurch offenbar sehr leicht im Stande, einen starken Pumpenhub hervorzubringen. Aber mehr Schwierigkeiten hat es, diese Bewegung auch fortzusezen. Hat naͤmlich der Treibkolben ef seinen ganzen Weg, z.B. cd durchlaufen, „so kann er bei der gedachten Einrichtung nicht wieder bis an seine erste Stelle F zuruͤcktreten, um sich alsdann aufs Neue durch die Wassersaͤule BAF bis an cd in die Hoͤhe treiben zu lassen, und auf diese Art die vorige Bewegung stets zu wiederholen. Denn das Wasser, welches dem aufsteigenden Kolben immer nachfolgt, verhindert offenbar den Ruͤckgang des Treibkolbens.Will man also im Stande seyn, die Wassersaͤule AB, welche ihren bestaͤndigen Zufluß aus dem Behaͤltniß M erhaͤlt, zur steten Betreibung des Treibkolbens ef benuzen, und die Verrichtung in eine wirkliche hydraulische Maschine zu verwandeln, so muß man noch besonders mechanische Mittel dazu anwenden. Man koͤnnte zum Beispiel unten bei ab einen Hahn anbringen, der so beschaffen waͤre, daß er bei seiner mittlern Stellung dem Wasser AB den freien Durchgang nach F ließe, bei seiner Umdrehung aber diesem Wasser den Zutritt nach F verschloͤße, und in der naͤmlichen Stellung dem Wasser unter dem Kolben Abfluß durch ab verstattete. So oft nun der Treibkolben bis cd hinaufgetrieben waͤre, so koͤnnte man den Hahn durch einen Arbeiter nach derjenigen Richtung hindrehen lassen, bei welcher das Wasser unter dem Kolben durch ab fließen muͤßte. Alsdann wuͤrde entweder das betraͤchtliche Gewicht der mit in die Hoͤhe gezogenen Pumpenstange, oder sonst ein angebrachtes Gewicht, den Kolben ef von selbst wieder niedertreiben.“ „Es waͤre aber noch immer eine Unvollkommenheit der Maschine, daß man bei ihrer Betreibung zum Drehen des Hahns einen besondern Arbeiter noͤthig haͤtte. Es muß daher mit zur Haupteinrichtung der Maschine gehoͤren diesen Arbeiter zu sparen, und die Drehung des Hahns durch die Maschine selbst verrichten zu lassen. Die hierzu dienliche Verrichtung wird Steurung genannt.“ Die Steurung der hier vorliegenden Maschine hat das Eigene, daß das waͤhrend eines Kolbenspiels benuzte Wasser nicht durch einen Hahn abgelassen wird, sondern die Kolben 4 und 5 (Fig. 4.) verrichten diese Funktion, indem sie dem Wasser wechselsweise den Ausgang gestatten und verwehren.... Die ganze Maschine besteht aus drei Cylindern naͤmlich: A. Den großen oder Aufschlag-Cylinder. B. Den kleinen oder Steuer-Cylinder, und C. Den unteren oder Druck-Cylinder. Der Aufschlag – Cylinder ist derjenige, welcher das Aufschlagwasser empfaͤngt, und die ganze Maschine in Bewegung sezt. Der Steuer-Cylinder dirigirt die Wassersaͤule, so daß selbige bald unter, bald uͤber den Kolben des großen Cylinders wirkt. Der Druck-Cylinder treibt das Wasser zu der angewiesenen Hoͤhe hinauf. Jezt gehe ich zu der Berechnung der Maschine selbst uͤber. Ich seze fuͤr diese das Gefaͤll des Aufschlagwassers = 50 Fuß, welches der Maschine in Roͤhren zugefuͤhrt wird. Der Durchmesser derselben hat auf die Kraft keinen Einfluß; aber bei einer groͤßern Menge des Aufschlagwassers kann sich der Aufschlag-Cylinder schneller fuͤllen, wodurch wohl die Geschwindigkeit der Maschine, keinesweges aber die Kraft derselben zunimmt. Der große oder Aufschlag-Cylinder hat 20 Zoll im Durchmesser. Der in diesen Cylinder auf und abgehende Kolben empfaͤngt den Druck des Aufschlagwassers, das heißt, er wird von diesem in die Hoͤhe getrieben, und sezt die Maschine in Bewegung. Nach hydrostatischen Grundsaͤzen, waͤre also diese 20 Zoll habende Grundflaͤche des Cylinders mit der Hoͤhe des Gefaͤlles, naͤmlich mit 50 Fuß, zu multipliciren, um die Kraft, welche auf die Maschine wirkt, zu finden, als: 100 : 314 = 20 : 62 4/5" und diese Peripherie mit 1/4 des Durchmessers zur Quadratflaͤche erhoben, giebt 314 Quadrat-Zoll fuͤr die Basis des großen Cylinders. Diese mit 50 Fuß als der Gefaͤllhoͤhe multiplicirt, giebt 109 Cubikfuß, 48 Zoll. Fragt man nun: wenn 1 Cubikzoll 288 Gran wiegt, was wiegen 109 Cubikfuß, 43 Zoll? so ergeben sich 7065 Pfund als die Schwere der Wassersaͤule, die gegen den Kolben wirkt. Wir wollen jezt auch untersuchen, ob die Kraft im Stande ist, die Maschine in Bewegung zu sezen, Die Hoͤhe, zu welcher das Wasser hinauf getrieben werden soll, sey = 600 Fuß, und der Durchmesser des Aufsteigrohres 31/2 Zoll, so erhaͤlt man nach obigen Ansaͤzen 9493/800 Quadratzoll fuͤr die Grundflaͤche des Aufsteigrohres, welche man, um die Weitlaͤufigkeit im Rechnen zu vermeiden, zu 95/8 Zoll sezen kann. Diese mit der Hoͤhe von 600 Fuß multiplicirt, giebt 40 Cubikfuß, 180 Zoll; an Gewicht 2598 Pfund 24 Loth als die Wasserschwere im Aufsteigrohr, welche auf dem unteren Ventil ruht. Addirt man zu diesem Gewicht von 2598 Pfund 24 Loth noch die sich ergebende Frictionen, welche die Kolben und Ventile, so wie das Reiben des Wassers, in den Roͤhren selbst verursachen, zu 1/6 der ganzen Last mit 433 Pfund 4 Loth, so bekommt man 3031 Pfund 28 Loth als die ganze Schwere, welche die Maschine zu uͤberwaͤltigen hat. Nach einem allgemein angenommenen Grundsaze soll sich fuͤr Maschinen die Kraft zur Last wie 9 zu 4 verhalten. Es gaͤbe hier also der Saz 4 : 9 = 3031 : 6541. 20 1/2. als das Gewicht fuͤr die lebendige Kraft. Da aber dieses Gewicht bereits zu 7065 Pfund angesezt ist, so bliebe noch ein Ueberschuß an Kraft = 253 Pfund 11 1/2 Loth; ein Beweiß, daß mit einem Gefaͤll von 50 Fuß die Maschine das Wasser auf eine Hoͤhe von 600 Fuß zu treiben vermoͤge. Wenn es die Quantitaͤt des Aufschlagwassers erlaubt, so kann man den Durchmesser des großen Cylinders statt 20 zu 24 Zoll ansezen. Man erhaͤlt sodann bei gleicher Fallhoͤhe 10,173 Pfund 20 Loth 3 Gran als das Gewicht der Wassersaͤule, welche auf dem Kolben wirkt. Hievon die oben angefuͤhrte 6311 Pfund 20 Loth 120 Gran, als das Gewicht der Wassersaͤule, welche im Stande ist, die Maschine in Bewegung zu sezen, abgezogen, bleibt ein Ueberschuß von 3361 Pfund 31 Loth 28 Gran. Durch diesen Ueberschuß an Kraft kann man denn mittelst einer leicht anzubringenden Kolbenverbindung, wieder einen Theil des verwendeten Aufschlagwassers zu einer angemessenen Hoͤhe empor heben, und dasselbe zur Betreibung einer anderen Maschine benuzen. Nachdem ich nun die Berechnung der Maschine hinlaͤnglich erlaͤutert habe, gehe ich zu der Beschreibung des eigentlichen Mechanismus derselbigen uͤber. Man sehe die Zeichnung Tab. IX. Fig. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Fig. 1. ist der Grundriß der Brunnenstube und des Druck-Cylinders mit den Saug- und Aufsteigroͤhren, sammt der uͤbrigen Zubehoͤrde. Fig. 2. ist der Grundriß des großen oder Aufschlag-Cylinders, mit den Aufschlag- und Abfallroͤhren. Fig. 3. giebt die Ansicht der Maschine von a nach b. Der Druck-Cylinder erscheint hier durchschnitten. Fig. 4. zeigt die Ansicht von c nach d, wo der Aufschlag- und der Steuer-Cylinder im Durchschnitt sich darstellen. Ich will hier mit du Erklaͤrung des unteren Werkes den Anfang machen. Es ist dieses ein gewoͤhnliches Druckwerk, nur mit dem Unterschied, daß es sowohl beim Aufsteigen als beim Niedergehen des Kolbens arbeitet; e ist der Druck-Cylinder (Stiefel), 10 Zoll im Durchmesser, an welchen unten das Kegelventil e befestigt ist, und in welchen der Kolben f luft- und wasserdicht auf und abgeht, G ist eine Saugroͤhre, an welcher unten ebenfalls ein Kegelventil h sich befindet; i aber das Aufsteigrohr, in welchem das Wasser in die Hoͤhe getrieben wird, und welches bei k und l mit 2 Klappen-Ventilen versehen ist. Beim Hinaufsteigen des Kolbens oͤffnet sich das Ventil e, und fuͤllt den innern Raum des Stiefels unter den Kolben mit Wasser. Wenn der Kolben jezt niedergedruͤckt wird, so schließt sich dieses Ventil, und versperrt dem Wasser den Ruͤckweg, welches dann durch das Ventil l in die Aufsteigroͤhre zu treten genoͤthigt wird; zu gleicher Zeit oͤffnet sich das Ventil h der Saugroͤhre g, und fuͤllt den Cylinder oberhalb des Kolbens mit Wasser; beim abermaligen Hinaufsteigen des Kolbens wird das Wasser durch das Ventil k in die Aufsteigroͤhre gedruͤckt, waͤhrend sich das untere Ventil aufs neue oͤffnet, und den Cylinder unter dem Kolben mit Wasser fuͤllt. Die beiden Ventile k und l verwehren dem Wasser im Aufsteigrohre den Ruͤckweg und oͤffnen sich nur, wenn durch den Kolben Wasser in das Aufsteigrohr gedruͤckt wird, naͤmlich k beim; Aufsteigen und l beim Niedersinken desselben. Die Stange n, an welcher sich die Kolben des Druck- und Aufschlag-Cylinders befinden, muß rein abgedreht, und in die Platte o, welche den Druck-Cylinder oben schließt, luft- und wasserdicht eingeschliffen werden. Diese Platte wird dann noch mit einer Stopfbuͤchse versehen, um das Eindringen der Luft, so wie has Austreten des in den Cylinder befindlichen Wassers zu verhindern. P ist ein Hahnen, welcher das Wasser in die Brunnenstube leitet; q ein kleiner Hahnen (Lufthahnen) um beim Stillstand der Maschine das in dem Aufsteigrohr befindliche Wasser ablassen zu koͤnnen. Ich komme nun zu der Erklaͤrung des oberen Werkes, als dem Haupttheile der Maschine. A zeigt den großen oder den Aufschlag-Cylinder, welcher 20 Zoll im Durchmesser hat, und in dem sich der Kolben 1. auf und ab bewegt, je nachdem er von der Wassersaͤule gedruͤckt wird. Bei 2 und 3 ist derselbe mit dem Steuer-Cylinder B durch Roͤhren verbunden, in welchen sich die zwei Kolben 4 und 5 bewegen. 6 bildet das Rohr ab, welches der Maschine das Aufschlagwasser zufuͤhrt; 7 und 8 aber die Roͤhren, welche dasselbe wieder abfuͤhren. Das ganze Spiel der Maschine besteht in Folgendem: So wie der Kolben Nro. 1. in der Zeichnung angemerkt ist, befindet er sich auf seinem niedrigsten Punkte. Der Kolben 5 in den Steuer-Cylinder B ist ebenfalls unten, und verschließt die Oeffnung 9 des Rohres 8. Das Aufschlagwasser der Rohre 6 Fig. 3. tritt bei r Fig. 4. in den Steuer-Cylinder ein, und nimmt seinen Weg durch die Roͤhre 3 zu dem großen Cylinder, wo es den Kolben 1 in die Hoͤhe druͤckt. Hat dieser seinen hoͤchsten Punkt in 5 Fig. 4. erreicht, so werden die zwei Kolben 4 und 5 durch die oben angebrachte Steurung, welche weiter unten naͤher erklaͤrt werden wird, in die Hoͤhe gehoben. Der Kolben 4 tritt in t, der Kolben 5 in u, und durch diese Bewegung ist dem Aufschlagwasser der Gang durch die Roͤhre 3 verschlossen, es tritt daher durch die Roͤhre 2 in den Cylinder und druͤckt den Kolben 1 in demselben nieder. Das unter dem Kolben befindliche Wasser geht jezt durch die Roͤhren 3 zuruͤck und fließt durch die Oeffnung 9 mittelst des Rohres 8 ab. So bald aber der Kolben seinen niedrigsten Standpunkt wieder erreicht hat, werden die zwei Kolben 4 und 5 durch die Steuerung niedergedruͤckt, worauf dem Aufschlagwasser die Roͤhre 3 wieder geoͤffnet ist, so daß es den Kolben wieder in die Hoͤhe druͤcken kann. Das ober dem Kolben stehende Wasser fließt nun durch die Roͤhre 2 und 7 wieder ab, und die Bewegung faͤngt aufs Neue an. Um die Bewegung der zwei im Steuer-Cylinder befindlichen Kolben 4 und 5 zu bewirken, ist uͤber denselben ein einfacher Mechanismus (die Steuerung) angebracht, welcher mit der Kolbenstange des großen Cylinders in Verbindung gesezt ist. Da aber das Auf- und Abgehen der zwei Kolben im Steuer-Cylinder mit der moͤglichsten Geschwindigkeit geschehen muß, wenn die Wirkung nicht verfehlt werden soll, so ist die Steurung auch darnach einzurichten. Bei D ist ein Balancier, welcher mit seinem in der Mitte hervorragenden Zapfen w auf einer festen Unterlage ruht, so daß er sich auf und nieder bewegen kann. Unten ist ein Buͤgel x angeschraubt, dessen Steg glatt polirt seyn muß; an dem Buͤgel selbst haͤngt ein Gewicht y, welches mittelst einer Rolle auf dem Steg hin und her gleiten kann. Die Kolbenstange des Steuer-Cylinders hat oben einen Schliz, wie man bei z Fig. 3. siehet, und durch diesen ist das eine Ende des Balanciers durchgesteckt, um dieser Stange seine Bewegung mitzutheilen: An die Kolbenstange des großen Cylinders sind bei tt und tz Fig. 4. Aerme angebracht, welche so lang sind, daß sie das Ende des Balanciers erreichen koͤnnen. Wenn nun der Kolben 1 im Cylinder A anfaͤngt zu steigen, so geht der Arm tz auch in die Hohe, und zwar anfangs leer, erreicht 1 aber endlich den Balancier bei 10 und hebt denselben mit in die Hoͤhe. Bei diesen Bewegungen bleiben die Kolben im Steuer-Cylinder immer noch in Ruhe, bis der Balancier seine horizontale Lage gewonnen hat; nun noch ein kleiner Druck, der denselben hebt, und das Gewicht y rollt auf der glatten Stange von 11 in 12 und schnellt den Balancier in die Hoͤhe, und mit ihm die zwei Kolben im Steuer-Cylinder. Durch die umgeaͤnderte Richtung des Aufschlagwassers geht der Kolben im großen Cylinder jezt wieder hinunter, anfangs leer, dann wieder mit dem Balancier, bis er denselben wieder in die horizontale Lage gebracht hat, und durch einen kleinen Druck, indem das Gewicht y von 12 wieder in 11 rollt, die Kolben 4 und 5 niederdruͤckt, und so dem Aufschlagwasser wieder die vorige Richtung mittheilt. Da die große Kolbenstange in dem Aufschlag-Cylinder mit den zwei Kolben eine ansehnliche Schwere hat, so koͤnnte dadurch Ungleichheit in dem Gange der Maschine entstehen, indem sie beim Niedergehn durch ihre eigene Schwere mit druͤcken hilft, hingegen beim Hinaussteigen von der Wassersaͤule mit gehoben werden muß. Es wurde deshalb noch ein Balancier bei 13 angebracht, welcher auf einer Seite eins Gabel 14 hat, von der die zwei Zapfen 15, die sich an der großen Kolbenstange befinden, beruͤhrt werden. Auf der andern Seite ist der Balancier mit einem Gewicht 1 16 versehen, welches genau so schwer seyn muß, als die Kolbenstange mit dem Kolben 1, doch ist noch etwas fuͤr die Friktion des Kolbens zuzugeben. Dieses Gewicht haͤlt nun der Kolbenstange das Gleichgewicht, sie hat also keine Schwere mehr; denn der kleinste Druck ist im Stande, sie aus ihrem Ruhepunkte zu bringen. Dadurch ist dann die Bewegung der Maschine ganz gleichfoͤrmig eingeteilte Wenn die Maschine eine gute Wirkung leisten soll, so erfordert solche einen geuͤbten und fleißigen Verfertiger, besonders ist auf das Bohren und Schleifen der Cylinder allen Fleiß zu verwenden, damit dieselben durchaus gleichen Durchmesser bekommen, und die innern Seiten ganz rein und glatt polirt werden. Was die Kolben betrifft, so sind die gelinderten, wie man sie bei den gewoͤhnlichen Druckwerken anwendet, fuͤr diese Maschine am wenigsten passend; denn im Anfang gehen sie gemeiniglich sehr hart, und verursachen eine bedeutende Friktion, in der Folge aber nuzen sie sich zu bald ab, und lassen das Wasser durch. Da nun jede neue Linderung bei dieser Maschine mit vieler Muͤhe verbunden ist, so sind die eingeschliffenen Kolben, wie sie hier in Augsburg schon seit langer Zeit gemacht werden, am Vortheilhaftesten anzuwenden, wenn man eine kleine Verbesserung damit vornimmtEingeschliffne Kolben werden hier von unsern geschickten Mechanikern schon seit etlichen 30 Jahren verfertiget, und ihre Guͤte hat sich in vielen Faͤllen erprobt. Dergleichen eingeschliffne Kolben, so wie Kolben, welche mit Federn gegen die Wand des Cylinders druͤcken, hat der geschickte Glockengießer Hubinger schon bei mehrern hydraulischen Werken angebracht..... Die in Augsburg gewoͤhnlichen eingeschliffenen Kolben sind von Messing, und gehen ohne alle Liederung in den Cylindern auf und ab. Wenn das Wasser keine Unreinigkeiten mit sich fuͤhrt, so haben sie eine sehr lange Dauer; ist aber jenes, wie es bei Baͤchen nach Regenguͤssen fast immer geschieht, mit Sand vermischt, so beschaͤdigen diese Kolben den Cylinder, und machen in dessen polirte Flaͤche Risse, so daß derselbe in kurzer Zeit ganz rauh, und dadurch unbrauchbar wird. Am besten ist es, wenn man den messingenen Kolben etwas kleiner, als der Durchmesser des Cylinders ist, macht, und rings umher eine Hohlkehle in denselben eindreht. Diese wird sodann mit gutem Zinn ausgefuͤllt, welches um so viel, als der messingene Kolben kleiner denn der Cylinder ist, vorstehen muß. Er wird hierauf sauber abgedreht und eingeschliffen. Diese Kolben mit der Zinnfuͤtterung ziehen vortrefflich, und die vorige Unreinigkeit, die sich etwa im Wasser befindet, druͤckt sich in das Zinn ein, ohne den Cylinder beschaͤdigen zu koͤnnenKolben mit einer Zinnfuͤtterung moͤgen allerdings gut seyn, und bei großen hydraulischen Werken sollten weitere Versuche damit angestellt werden.... Obgleich die hier beschriebne Wassersaͤulen-Maschine keine neue Erscheinung im Gebiete der Mechanik ist, so liefert sie doch einen Beweis von dem Fleiß und der Aufmerksamkeit des Verfertigers. Die ganze Einrichtung der Maschine beruht auf richtigen Grundsaͤzen und ihre Ausfuͤhrung im Großen waͤre zu wuͤnschen..... Das Einschleifen der Kolben ist eine muͤhsame Arbeit, und erfordert die groͤßte Genauigkeit; denn der kleinste Fehler macht sie unbrauchbar. Sehr wohl thut man daher, wenn man, nachdem der Cylinder gehoͤrig gebohrt und polirt worden, einen zinnernen Kolben, der etwas hoͤher als der rechte ist, durchschleift, wodurch der Durchmesser des Cylinders ganz gleich wird; man kann sodann den rechten Kolben ziemlich genau zudrehen, und laͤuft nicht so leicht Gefahr, selbigen durch das Schleifen zu klein zu machen. Um die Schwere des Kolbens, welcher eine ansehnliche Groͤße hat, nicht zu sehr zu vermehren, kann solcher unten und oben hohl ausgedreht werden, wie Fig. 5 zeigt. Es giebt noch eine Art Kolben, welche mittelst Federn gegen die Wand des Cylinders druͤcken, und welche recht gute Dienste leisten, weil sie fast gar keine Friktion verursachen; aber sie sind sehr wandelbar, weswegen sie bei dieser so große Gewalt ausuͤbenden Maschine nicht wohl anzurathen sind. Es versteht sich von selbst, daß je reiner das Wasser ist, welches die Maschine treibt, desto laͤnger die Kolben sich halten. Es ist daher sehr gut, wenn man da, wo das Aufschlagwasser in die Abfallroͤhre tritt, einen oder mehrere Bassins (Reservoirs, Laͤuterkaͤsten) anbringt, durch welche sich das Wasser filtrirt, so daß es ganz rein in den Aufschlag-Cylinder kommt. Eine solche Vorrichtung muß fuͤr die Maschine von den groͤßten Nuzen seyn.