Titel: | Gewisse Verbesserungen an Dampfmaschinen, worauf Jakob Perkins, Mechaniker, ehevor zu Philadelphia, in den vereinigten Staaten N. A., nun zuLondon, City, Fleet-street, in Folge einiger von einem im Auslande wohnenden Fremden erhaltener Mittheilungen sich am 5. Junius 1822 ein Patent ertheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 19, Jahrgang 1826, Nr. II., S. 6 |
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II.
Gewisse Verbesserungen an Dampfmaschinen, worauf
Jakob Perkins,
Mechaniker, ehevor zu Philadelphia, in den vereinigten Staaten N. A., nun zuLondon, City, Fleet-street, in Folge einiger von einem im Auslande
wohnenden Fremden erhaltener Mittheilungen sich am 5.
Junius 1822 ein Patent ertheilen ließ.Diese einflußreiche Maschine ist bereits schon in diesem Journale B. XIII. S. 302. beschrieben, und auf
Tab. VII. daselbst abgebildet. Bei Vergleichung jener Beschreibung und
Abbildung, welche wir aus dem London Journal of Arts
entnommen haben mit der nachstehenden, finden wir bei dieser, sowohl in der
Beschreibung als in den Abbildungen eine weit groͤßere
Vollstaͤndigkeit und Ausfuͤhrlichkeit, weßhalb wir sie in dieser
Vollstaͤndigkeit noch mittheilen zu muͤssen glauben. D.
Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Oktober.
1825.
Mit Abbildungen auf Tab.
II.
Perkins's, gewisse Verbesserungen an Dampfmaschinen.
Meine Verbesserungen bestehen 1) in einer verbesserten sich
drehenden Klappe; 2) in einer neuen Klappe, die als Drosselklappe dient; 3) in einer
neuen Anwendung einer beladenen Klappe; 4) in einer neuen Vorrichtung von Ringen als
Metallfuͤtterung; 5) in einem neuen Verdichtungs-Apparate. Meine erste
Verbesserung, oder die sich drehende Klappe, vermindert die Reibung, welche durch
die Wirkung des Dampfes auf die obere Oberflaͤche der sich drehenden Platte
bei den gegenwaͤrtig gebraͤuchlichen sich drehenden Klappen entsteht,
indem man naͤmlich einen sich drehenden Pfropfen statt derselben anwendet,
und die obere Oberflaͤche dieses Pfropfens der Atmosphaͤre
oͤffnet. Wo ich von der oberen Oberflaͤche der Platte oder des
Pfropfens spreche, seze ich die Klappe als horizontal voraus. Die zweite
Verbesserung, oder die neue Drosselklappe, oͤffnet und schließt dem Dampfe den Durchgang mittelst der
Elasticitaͤt einer Metallplatte, auf welche der Leiter (governor) mittelbar wirkt. Die dritte Verbesserung, oder
die beladene Klappe, besteht in Erzeugung eines Drukes auf den Dampf, welcher Druk
von dem Dampfe uͤberwunden werden muß, ehe derselbe auf den Staͤmpel
wirken, oder den Cylinder erreichen kann. Was die Ringe zur Metallfuͤtterung,
oder die vierte Verbesserung betrifft, so besteht diese darin, daß die sich
ausbreitende Oeffnung des biegsamen Ringes mittelst excentrischer, nicht sich
ausbreitender, Ringe luftdicht gehalten wird. Der neue Verdichtungs-Apparat endlich
besteht darin, daß der Dampf in der Ausleitungs-Roͤhre verdichtet wird, so
wie er den Cylinder verlaͤßt; dieß geschieht dadurch, daß man das
Nachfuͤll-Wasser kalt, oder bei niedriger Temperatur rings um die
Oberflaͤche der Ableitungsroͤhre auf einer bedeutenden Streke
derselben immer unter einem bedeutenden Druke haͤlt.
Die sich drehende Klappe ist in der Zeichnung A, Tab. II.
beschrieben, wo Fig.
1. ein Grundriß der Hauptplatte oder befestigten Platte der sich drehenden
jezt gebraͤuchlichen Klappe ist. a, zeigt die
Lage der Einleitungs-, b, die der
Ausleitungsroͤhre, und c und e, sind die Canaͤle, die in und aus dem Cylinder
leiten. Fig.
2. ist ein Durchschnitt meiner Verbesserung, welche ich statt der jezt
gebraͤuchlichen sich drehenden Platte anwende, und ist in der That nichts
anderes, als ein sich drehender Pfropfen mit meiner metallnen Fuͤtterung
versehen, die ich unten genauer beschreiben werde. fgh, such drei Ringe dieser metallnen Fuͤtterung, die mittelst
eines stuͤzenden Ringes, cc, welcher durch
eine darunter angebrachte Spiralfeder in Thaͤtigkeit gehalten wird, an den
Ranft, ee, des oberen Theiles des Pfropfens hinauf
gehalten werden. dddd
, sind Schrauben, durch welche das Halsband, ee, niedergehalten wird. a,
b, sind zwei Canaͤle fuͤr den Dampf, welche durch die
umdrehende Bewegung des Pfropfens abwechselnd fuͤr die Oeffnungen, c und e, in Fig. 1. geoͤffnet
werden. Eine der Haupteigenheiten dieses Pfropfens ist, daß durch den besonderen Bau
desselben, der Dampf, welcher an der nun gebraͤuchlichen sich drehenden
Platte ganz allein an die obere Oberflaͤche druͤkt, und auf diese
Weise eine vermehrte Reibung erzeugt, die desto starker ist, je staͤrker der
Dampf wirkt, nun, durch
meine verbesserte Klappe, von der Ausleitungsroͤhre rings um die
aͤußere Seite des Pfropfens laufen, und den Raum, II, Fig. 4. fuͤllen
kann. Aus diesem Raume findet er seinen Weg durch die Loͤcher bei r, und durch den Durchgang, h, in den Durchgang, c, und so in den
Cylinder. Nachdem der Dampf in dem Cylinder seine Schuldigkeit gethan hat, tritt er
aus dem Cylinder durch den Durchgang e, in den Durchgang
a, und von da durch die Loͤcher, sss, in die Kammer g,
von wo aus er in die Ausleerungsroͤhre b,
(punctirt) entweicht. Fig. 6. zeigt einen
Grundriß der unteren Oberflaͤche des besagten Pfropfens. a und b, sind die beiden
Durchgaͤnge fuͤr den Dampf. Man wird sehen, daß der Durchgang, a, mit dem Mittelraume, oder mit der
kreisfoͤrmigen Kammer, G, mittelst der
Loͤcher, sss, in Verbindung steht, und daß
die Aussenseite des Pfropfens mittelst der Loͤcher, rrr, mit dem Durchgange, b, verbunden ist. Aus dieser Einrichtung erhellt, daß der Dampf in den
Kammern, a and g, den
Pfropfen aufwaͤrts druͤken wird, waͤhrend der Dampf, den man in
den Raum, I, einließ, Fig. 4. auf seinem Wege in
dein Durchgange, b, um die Außenseite des Pfropfens
herumlaͤuft, aber immer in dem aͤußeren Gehaͤuse des Pfropfens
eingeschlossen bleibt, und folglich denselben hinabdruͤkt, indem er auf jenen
Theil des Pfropfens wirkt, der unmittelbar unter dem Stuͤzringe, cc, ist, und zwar in demselben
Verhaͤltnisse, oder beinahe so, wie der Dampf in der Kammer, G, und dem Durchgaͤnge a, aufwaͤrts druͤkt, wodurch das Uebermaß von Reibung,
welches sonst durch Vermehrung der Kraft des Dampfes entstuͤnde,
zerstoͤrt oder neutralisirt wird. Der Pfropfen erhaͤlt seine
umdrehende Bewegung mittelst der Spindel P, die in
dieser Hinsicht mit einem Schienenrade, oder mit einer anderen zwekmaͤßigen
Vorrichtung versehen ist. Fig. 5. ist der Grundriß
von Fig. 3.
und Fig. 7.
ist ein Durchschnitt von Fig. 1., wie Fig. 3. ein
Durchschnitt von dem aͤußeren Gefaͤße des Pfropfens oder der
Schlußbuͤchse fuͤr sich allein. Das aͤußere Gehaͤuse
oder die Schlußbuͤchse ist an ihrem oberen Ende offen; folglich ist die obere
Oberflaͤche des sich drehenden Pfropfens, die durch dasselbe und
daruͤber hinaus geht, der Atmosphaͤre offen, und dem Druke derselben
allein ausgesezt, nicht aber jenem des Dampfes, wie dieß bei der gegenwaͤrtig
gebraͤuchlichen sich drehenden Platte der Fall ist.
Meine neue Klappe, die als Drosselklappe und zweite Verbesserung dienen soll, ist in
der Zeichnung B, angefuͤhrt. Fig. 8. ist ein
Durchschnitt dieser Klappe, d, ist eine Schraube, auf
welche der Leiter (governor) wirkt, und die in einem
Schraubenpfropfen, hh, eingreift, dessen unterer
Theil, wie man bemerken wird, concav ist. bb, ist
eine duͤnne biegsame Platte aus Stahl, oder aus irgend einem anderen Metalle,
auf welches das Ende der Schraube d, wirkt, wodurch
diese Platte so fest auf die flache Oberflaͤche, ee, angedruͤkt wird, daß kein Dampf aus dem Durchgange, a, entweichen kann, so lange dieselbe in dieser Lage
bleibt. Wenn die Wirkung dieser Schraube auf die Platte, bb, aufhoͤrt, so steigt sie aus der ebenen
Lage, die sie in dieser Figur angenommen hat, hinauf in die Concavitaͤt an
dem unteren Ende des Schraubenpfropfens; a und q, sind Durchgaͤnge, die mit der
Dampfroͤhre verbunden sind, und ff, ist ein
ringfoͤrmiger Verbindungs-Durchgang, aus welchem der Durchgang, q, gespeist wird, wenn die Stahl-Platte, bb, aufsteigt. Man steht, daß, bei dieser
Vorrichtung, in der Lage, welche die Stahlplatte, bb, so wie sie in dieser Figur dargestellt ist, annimmt, alle Verbindung
zwischen den Durchgaͤngen, a und q, unterbrochen ist; wenn aber die Schraube, d, aufgezogen wird, wird die Stahlplatte, bb, alsogleich durch die Wirkung des Dampfes von
unten aufsteigen, und es wird sich mit einem Mahle eine Verbindung zwischen den
Durchgaͤngen, a und q, mittelst des ringfoͤrmigen Durchganges, ff, herstellen. Fig. 9. ist ein
Durchschnitt (im Grundrisse) eines Theiles dieser meiner zweiten Verbesserung, an
welchem die relativen Lagen der Durchgaͤnge, a
und q, und ff, noch
deutlicher dargestellt sind.
Meine dritte Verbesserung, die neue Anwendung der beladenen Klappe, ist in der
Zeichnung C, dargestellt. In dieser Zeichnung zeigt A, den Patent-Erzeuger, mit seiner beladenen Klappe v, und BB, die
Dampfroͤhre, welche mit einer solchen Klappe an ihrem einen Ende in
Verbindung steht, und an dem anderen Ende mit dem Cylinder, C. Bei D, ist an dieser Dampfroͤhre
eine beladene Klappe, deren Eigenheit durch die Zeichnung hinlaͤnglich
dargestellt ist: nur muß hier bemerkt werden, daß die Stange R, loker genug in die Roͤhre T, paßt,
um das Wasser rings um dieselbe in der Roͤhre bis zu ihrem oberen Ende, oder
beinahe bis dahin, aufsteigen zu lassen. Da auf dieses Wasser der Dampf von oben druͤkt, so
wird es das Leder oder irgend ein anderes Halsstuͤk, ee, luftdicht um die untere Extremitaͤt der
Stange R, andruͤken, die lang genug ist, um zu
hindern, daß das Wasser so heiß wird, daß es das Leder beschaͤdigen
koͤnnte. Man steht, daß, bei dieser Vorrichtung, der in dem Generator
erzeugte Dampf, ehe er in den Cylinder eintreten kann, die beladene Klappe bei D, durch seine eigene Gewalt oͤffnen, und auf
diese Weise einen Druk darauf, oder eine Unterbrechung des Dampfes erzeugen muß, ehe
derselbe in den Cylinder gelangen kann: und hierin besteht wirklich meine dritte
Verbesserung. Es ist hier noͤthig zu bemerken, daß die Anwendung einer
beladenen Klappe, zwischen der Dampfkammer eines gewoͤhnlichen Dampfkessels
und dem Cylinder, demselben Zweke entspricht. Diese meine dritte Verbesserung hat
daher uͤbrigens an dieser Klappe nichts Neues.
Meine vierte Verbesserung, oder die Metall-Pakung, ist in der Zeichnung D, dargestellt. Fig. 10. ist ein Aufriß
des Staͤmpels mit meiner verbesserten Metall-Pakung. B, ist der biegsame, sich ausbreitende Ring, der gegenwaͤrtig bei
dieser Art von Pakung gebraucht wird. C und D, sind die zwei unbiegsamen, sich nicht ausbreitenden,
Ringe. Fig.
11. ist ein Durchschnitt von Fig. 10, und Fig. 12 und
13. sind
Durchschnitte verschiedener Theile des Staͤmpelhauptes, einzeln dargestellt.
Fig. 14.
ist ein Grundriß des biegsamen, sich ausbreitenden, Ringes, wie man denselben
gegenwaͤrtig bei Metall-Pakung anwendet. Bei Betrachtung dieses Ringes wird
man sehen, daß er bei D, eine Oeffnung hat, und, damit
der Dampf bei dieser Oeffnung nicht entweicht, stelle ich die beiden Ringe, C, und D, in Fig. 10. so, daß zu jeder
Seite des biegsamen Ringes einer zu stehen kommt. Fig. 15. ist ein Grundriß
einer dieser beiden Ringe, was hinreichen wird, da beide gleich sind. n, ist ein Leitungsstift, auf welchem sich der
Einschnitt in dem Ringe bei e, loker bewegt, cc, sind zwei Spiralfedern, die die Seite des
Ringes, an welcher sie angehaftet sind, r, excentrisch
von dem Staͤmpel wegdruͤken. Wenn diese zwei Ringe auf den
Staͤmpel aufgezogen werden, muß der Theil r, so
gestellt werden, daß er genau auf den oberen Theil, d,
des biegsamen sich ausbreitenden Ringes zu liegen kommt; man wird bei dieser
Vorrichtung sehen, daß, wenn der Staͤmpel in den Cylinder kommt, diese beiden excentrischen Ringe,
C und D, Fig. 10. gegen jenen
Theil des Cylinders druͤken werden, der unmittelbar uͤber und unter
der Oeffnung des elastischen Ringes, B, ist, und werden
dadurch dem Mangel, der durch diese Oeffnung in dem elastischen Ringe des Cylinders
entsteht, abhelfen. Wenn man die Wirkung der oben beschriebenen Theile umkehrt, kann
man dieselben auch zur Pakung oder Fuͤtterung der Staͤmpel-Stange
benuͤzen.
Was meine fuͤnfte Verbesserung, oder den neuen Verdichtungs-Apparat, betrifft,
so ist er in Fig. E, dargestellt. In dieser Zeichnung
ist A, der Patent-Generator oder Dampfkessel mit seiner
beladenen Klappe; B, die Einleitungsroͤhre, die
von dem Patent-Generator nach C, fuͤhrt, was der
Cylinder seyn soll; D, ist die
Ausleitungs-Roͤhre, die durch die Roͤhre T, laͤuft, und von da in den Behaͤlter oder Brunnen R, welcher die Drukpumpe P,
speist. Die Roͤhre W, fuͤhrt aus der
Drukpumpe in die Roͤhre T, und die Roͤhre
Y, als Fortsezung von W
und T, ist die Nachfuͤllungs-Roͤhre
fuͤr den Patent-Erzeuger. Mittelst dieses Apparates geschieht die Verdichtung
auf folgende Weise: der in dem Patent-Generator erzeugte Dampf geht durch die
Einleitungsroͤhre B, in den Cylinder C, in sehr hoher Temperatur, und verlaͤßt den
Cylinder, nachdem er dort seine Schuldigkeit gethan hat, beinahe in derselben
Temperatur durch die Ausleitungs-Roͤhre D.
Waͤhrend der Dampf durch jenen Theil der Roͤhre geht, der von der
Roͤhre T, umgeben ist, wird kaltes Wasser aus dem
Behaͤlter oder Brunnen R, durch die Roͤhre
in entgegengesezter Richtung mittelst der Drukpumpe P,
gepumpt. Hierdurch wird der Dampf in der Ausleitungs-Roͤhre verdichtet, und
wird in Wassergestalt in den Behaͤlter oder Brunnen R, laufen, waͤhrend das kalte Wasser, indem es durch die
Roͤhre T, laͤuft, erhizt wird, und in
dieser Temperatur aus der Roͤhre T, durch die
Roͤhre Y, in den Patent-Erzeuger gelangt.
Ich nehme obige 5 Verbesserungen als mein Patent-Recht in Anspruch.