Titel: | Ueber Ericsson's Wärmestoffmaschine. |
Fundstelle: | Band 51, Jahrgang 1834, Nr. XXXVIII., S. 173 |
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XXXVIII.
Ueber Ericsson's Waͤrmestoffmaschine.
Ueber Ericsson's Waͤrmestoffmaschine.
Hr. Ericsson hat, nachdem er seine Erfindung durch ein
Patent gesichertSie ist im vorhergehenden Hefte des polytechnischen Journales S. 81
beschrieben und abgebildet. A. d. R., eine kleine Broschuͤre uͤber dieselbe bekannt gemacht, in
welcher ihre ganze Einrichtung und deren Leistungen ausfuͤhrlich aus einander
gesezt sind. Das Repertory of Patent-Inventions,
Januar 1834, enthaͤlt nun Auszuͤge und kritische Bemerkungen
uͤber diese Broschuͤre, die wir unsern Lesern gleichfalls mittheilen
zu muͤssen glauben, um sie in Stand zu sezen, auch ihrerseits ein richtigeres
Urtheil uͤber die neue Maschine des Hrn. Ericsson,
welche in England gegenwaͤrtig so großes Aufsehen macht, zu faͤllen.
Zugleich wollen wir in Noten auch jene Bemerkungen beifuͤgen, die Hr. Ericsson in der neuesten Nummer des Mechanics' Magazine als Antwort auf die Kritik des Repertory einruͤken ließ.
„Seit Watt, sagt das Repertory, die Dampfmaschine so sehr vervollkommnete, hat sich eine
gewisse Classe von Individuen, im Gefuͤhle, daß die Erfindungen an den
Dampfmaschinen keine so glaͤnzende Carriere mehr gewaͤhren
koͤnnten, als die Erfindung einer durch andere Elemente erzeugten Kraft,
auf ein neues Feld von Versuchen geworfen. Daher kommt es, daß die
Vorschlaͤge zur Erzeugung einer Triebkraft beinahe zahlreicher geworden
sind, als die Erfindungen in irgend einem anderen Zweige der Mechanik. Es ist
zwar wahrscheinlich, daß auf diesem Wege viele schaͤzbare Erfindungen zu
Tage kommen werden; allein noch wahrscheinlicher ist es, daß die Mehrzahl dieser
Erfindungen zu den mißlungenen zu zaͤhlen seyn wird.
Der Zwek der Erfindung des Hrn. Ericsson ist die Anwendung
des Dampfes zu verdraͤngen und denselben durch ausgedehnte
atmosphaͤrische Luft zu ersezen. Die Anwendung dieser lezteren zur Erzeugung
einer Triebkraft ist an und fuͤr sich kein neuer Vorschlag, was auch Hr. Ericsson keineswegs behauptet. Es wurden im Gegentheile
bereits mehrere Versuche mit aͤhnlichen Maschinen angestellt, und Hr. Ericsson selbst war vor einigen Jahren bei dem Baue einer
dieser Maschinen, die vom Grafen de Rosen in der
Naͤhe der Docks errichtet wurde, und welche, wie man damals versicherte, alle
uͤbrigen Methoden eine Triebkraft zu erzeugen uͤbertreffen sollte,
interessirt. Eben diese Maschine veranlaßte auch Hrn. Dr.
Arnott, der selbst diesen Lieblingsgegenstand cultivirte, und der auch
fruͤher ein Mal ein Patent auf eine solche Luftmaschine nahm, sich im zweiten Theile seines
Lehrbuchs der Physik zu Gunsten der Anwendung der ausgedehnten Luft und gegen die
Anwendung des Dampfes auszusprechen. Er suchte auf mehreren Blaͤttern seines
Werkes hindurch zu beweisen, daß eine bestimmte, zur Ausdehnung der Luft verwendete
Menge Brennmaterial vier Mal so viel Kraft erzeuge, als sie hervorzubringen im
Stande ist, wenn man sie zur Verwandlung des Wassers in Dampf verwendet. Und dessen
ungeachtet verschwanden alle diese Maschinen bisher ohne Nachkommenschaft!
(Das Repertory geht nun auf eine kurze, und durch keine
Abbildungen erlaͤuterte Beschreibung des Wesentlichen der Ericsson'schen Maschine uͤber, die wir, da sie in
dem oben Gesagten schon ausfuͤhrlicher enthalten ist, hier uͤbergehen
koͤnnen, und faͤhrt dann auf folgende Weise fort.)
Was die Thaͤtigkeit der Maschine betrifft, so wollen wir den Hrn. Erfinder
selbst sprechen lassen. Er beginnt in dieser Hinsicht folgender Maßen.
„Das Wesentlichste dieser Maschine, und das, wodurch sie sich von allen
uͤbrigen Maschinen, die bis jezt erfunden wurden, um durch die Wirkung
der Hize eine mechanische Kraft zu erzeugen, unterscheidet, besteht darin, daß
die Hize, welche erforderlich ist, um die Maschine anfaͤnglich in
Bewegung zu sezen, durch einen eigenen Uebertragungs- oder
Mittheilungsproceß wieder gewonnen wird, und daher immer neuerdings wieder in
Anwendung gebracht werden kann, waͤhrend sie an der Dampfmaschine als
rein verlornes Brennmaterial in den Verdichter oder in die Luft
gelangt.“
„Die bekannte Erscheinung, daß die Hize jedes Mal zwischen den Substanzen,
wie ungleich sie auch in Hinsicht auf Dichtheit seyn moͤgen, ausgeglichen
wird, bildet die Basis der neuen Benuzung der Hize. Bevor ich jedoch auf weitere
Details hieruͤber eingehe, will ich den Hauptzwek meiner Maschine
angeben; und dieser ist: eine bestimmte Quantitaͤt mechanischer Kraft mit
einer Quantitaͤt Brennmaterial zu erzeugen, welche so klein ist, daß sie
nur einen Bruchtheil jener Quantitaͤt ausmacht, die von den
ausgezeichnetsten Maͤnnern bisher als das Minimum bezeichnet
worden.“
„Mehrere fruͤher angestellte Versuche scheinen zu beweisen, und es
ist auch allgemein als Thatsache angenommen, daß eine gegebene Quantitaͤt
Hize, die irgend einem gasartigen Koͤrper mitgetheilt worden, durch die
Ausdehnung, welche sie veranlaßt, auch eine gleiche Quantitaͤt
mechanischer Kraft erzeugt. Und aus den genauesten Versuchen geht ferner hervor,
daß die Temperatur von 9000 Pfd. Wasser durch die Verbrennung eines Pfundes der
besten Steinkohle nur um einen einzigen Grad gesteigert werden kann.“
„Auf diese Gruͤnde gestuͤzt behauptet auch der beste
Schriftsteller uͤber die Dampfmaschine, Hr. Tredgold, daß wir hier in Form von Verbesserungen wenig mehr zu
erwarten haben; er zeigt durch eine Reihe von Tabellen, daß eine Maschine,
welche z.B. zum Betriebe der Welle einer Muͤhle angewendet wird, in einer
Stunde fuͤr jede Pferdekraft, die der Welle ununterbrochen mitgetheilt
werden soll, 7 1/2 bis 8 Pfd. Brennmaterial verbrauchen wird.“
„Bei dieser Abstekung der Graͤnzen fuͤr alle weiteren
Verbesserungen wurde ohne Zweifel gehoͤrige Ruͤksicht darauf
genommen, daß die Hize, durch welche eine Dampfmaschine in Thaͤtigkeit
gesezt wird, auch dann noch in Activitaͤt ist, wenn sie ihre Verrichtung
in dem Cylinder vollbracht hat. Allein die Wichtigkeit dieser Thatsache wurde
wahrscheinlich uͤbersehen, weil die dem Verdichtungswasser mitgetheilte
Hize, obschon sie der Quantitaͤt nach dieselbe
ist, wie vor der Erzeugung der Bewegung des Kolbens, doch der Qualitaͤt nach eine Veraͤnderung
erlitt, d.h. auf einen niedrigeren Temperaturgrad kam, und dadurch ungeeignet
wurde in den Kessel zuruͤkgefuͤhrt zu werden, um daselbst zur
Erzeugung einer neuen Quantitaͤt Dampf mitzuwirken. Dieser Umstand nun,
daß die Hize an der Dampfmaschine bestaͤndig an das Verdichtungswasser
abgegeben wird, beweist, daß deren Princip eine directe Mißanwendung der Hize
zur Erzeugung einer mechanischen Kraft ist.“
Wir muͤssen hier dem Verfasser bemerken, sagt das Repertory, daß viele der Dampfmaschinen in Cornwallis fortwaͤhrend
bei einem Verbrauche von einem Bushel Steinkohlen 60 bis 80 Millionen Pfunde einen
Fuß hoch heben. Soll daher seine Maschine diese Dampfmaschinen uͤbertreffen,
so muß er beweisen, daß dieselbe bei einem gleichen Verbrauche an Kohlen mehr
leistet als die Maschinen in Cornwallis.Hieruͤber bemerkt Hr. Ericsson im Mech. Magazine, No. 543, daß er die Leistungen
der Dampfmaschinen in Cornwallis sehr wohl kenne; daß er aber dem
Recensenten rathen muß, sich mit der Kraft bekannt zu machen, welche eine
Dampfmaschine, die stuͤndlich nur 10 Pfd. Brennmaterial verzehrt,
erzeugt. Dieß wird der beste Wegweiser fuͤr ihn bei dem Vergleiche
der Leistung der Probemaschine mit jener der Dampfmaschine seyn; denn aus
der Unwissenheit, mit der er den ganzen Gegenstand behandelte, muß er, Hr.
Ericsson, schließen, daß es reiner
Zeitverlust waͤre, wenn er in die Theorie der beiden Methoden eine
Triebkraft zu erzeugen eingehen wollte. Wir muͤssen gestehen, daß wir keinen klaren Begriff von dem haben,
was der Verfasser meint, wenn er sagt, daß die Qualitaͤt der Hize in dem Dampfe veraͤndert wird. Will er
hiermit sagen, daß ein Theil der Hize von dem Verdichtungswasser aufgenommen wurde,
so verstehen wir ihn wohl; allein dieß kann kaum seine Meinung seyn, weil er gleich
darauf sagt, daß die Hize nicht geeignet ist in den Kessel
zuruͤkgefuͤhrt zu werden, um daselbst zur Erzeugung einer neuen Menge
Dampf mitzuwirken. Wir haben bisher immer geglaubt, daß, je mehr Waͤrmestoff
in dem Wasser enthalten ist, welches in den Kessel zuruͤkgepumpt wird, um so
weniger Brennmaterial erforderlich seyn wuͤrde, um dieses Wasser wieder in
Dampf zu verwandeln. Außerdem besteht aber der verdichtete Dampf auch aus ganz
reinem Wasser, welches gar keine erdigen Bestandtheile enthaͤlt, und folglich
auch am besten zur Verwandlung in Dampf geeignet ist.Recensent kann nicht begreifen, wie an den Dampfmaschinen durch Verdichtung
des Dampfes und durch Abgabe seiner Waͤrme an das Verdichtungswasser
ein Verlust entstehen koͤnne; ein Paar Worte werden ihn
wahrscheinlich eines Besseren hieruͤber belehren. Das Wasser, dessen
man sich zum Verdichten bedient, hat gewoͤhnlich eine Temperatur von
50° F. und die Waͤrme des Verdichters betraͤgt
beilaͤufig 120° F. Mithin wird der Kessel mit einem Wasser
gespeist, dessen Temperatur um 70° F. hoͤher ist, als wenn der
Kessel nicht mit Wasser aus dem Verdichter gespeist wuͤrde. Da nun
aber die latente Waͤrme des Dampfes 1000° betraͤgt, so
belaͤuft sich die ganze Waͤrme, welche in den Kessel
zuruͤk gelangt, nur auf 1/14 der Waͤrme, die durch den
Verdichtungsproceß entzogen wird, so daß also bestaͤndig 13/14 der
Waͤrme verloren gehen. Aus diesem Grunde behaupte ich, daß das
Princip der Dampfmaschine eine Mißanwendung der Waͤrme zur Erzeugung
einer mechanischen Kraft sey. An der Waͤrmestoffmaschine wird nur ein
kleiner Theil der Waͤrme durch den Kuͤhlapparat beseitigt, und
deßhalb behaupte ich, daß dieselbe bei einer gleichen Quantitaͤt
Brennmaterial mehr Kraft erzeugt, als eine Dampfmaschine. Anmerk. des Hrn.
Ericsson im Mech.
Mag. Wenn der Erfinder einer Luftmaschine auch nicht durch und durch mit der
Anwendung der Hize zur Erzeugung von Dampf vertraut zu seyn braucht, so sollte er
doch nicht vergessen, daß wenn man dem Dampfe in dem Verdichter Waͤrme
entzieht, hinter dem Kolben ein luftleerer Raum entsteht, und daß dieser Vortheil
bei der Anwendung von Luft wegfaͤllt. Auch kann das Volumen der Luft nicht so
leicht vermindert werden, wenn dieselbe ein Mal ausgedehnt worden, so daß also an
der anderen Seite des Kolbens ein Widerstand gegen die Kraft entsteht.Es ist ganz falsch, wenn Recensent sagt, daß das Volumen der Luft, wenn
dieselbe ein Mal ausgedehnt worden, nicht leicht wieder vermindert werden
kann. Die wirkliche Thaͤtigkeit des Regenerators der Probemaschine
beweist gerade das Gegentheil; und daß diese Thaͤtigkeit wirklich
Statt findet, dieß koͤnnen eine Menge der ausgezeichnetsten
Maͤnner, die die Maschine arbeiten sahen, bestaͤtigen. Anm.
des Hrn. Ericsson im Mech.
Mag. Doch lassen wir den Verfasser weiter sprechen.
„Wenn man uͤber die Natur der Waͤrme nachdenkt, so wird man
finden, daß keine ihrer Eigenschaften hindert, daß eine bestimmte, ein Mal
erzeugte Menge derselben durch ihre Ausdehnung nicht eine ununterbrochene und
nur unbedeutend abnehmende Kraft ausuͤbe. Denn wenn
Fluͤssigkeiten, die sich in einem Gefaͤße befinden, welches durch
eine metallene, an jedem Ende mit einer Durchtrittsoͤffnung versehene
Scheidewand abgetheilt ist, gegen das eine Ende hin erwaͤrmt, und dann
nach entgegengesezten Richtungen in Bewegung gesezt werden, so werden deren Theilchen bloß
durch die Mittheilung der Waͤrme durch diese metallene Scheidewand
einander bei ihrem Annaͤhern gegen das erwaͤrmte Ende mit
groͤßerer Kraft zuruͤkstoßen, und diese Kraft wird
allmaͤhlich abnehmen, so wie sie sich immer mehr und mehr dem kalten Ende
des Gefaͤßes naͤhern; d.h. mit anderen Worten, die in Circulation
gesezten Fluͤssigkeiten werden sich an dem einen Ende des Gefaͤßes
bestaͤndig ausdehnen, an dem anderen hingegen bestaͤndig
zusammenziehen. An der Waͤrmestoffmaschine, welche aus einer
eigenthuͤmlichen Verbindung und Zusammensezung von Kolben und Klappen
besteht, wird nun diese fortwaͤhrende Ausdehnung und Zusammenziehung
benuzt, um einer Maschine Bewegung und Kraft mitzutheilen, ohne daß irgend ein
weiterer Aufwand an Waͤrme oder Brennmaterial noͤthig
waͤre, als erforderlich ist, um den Verlust zu ersezen, der durch das
Ausstrahlen von Waͤrme, und auch dadurch entsteht, daß die Koͤrper
in comprimirtem Zustande eine geringere Waͤrmecapacitaͤt besizen,
als bei geringerer Dichtheit.“
Der Verfasser scheint hier ein bekanntes pneumatisches Gesez vergessen zu haben, und
dieses Gesez ist: daß, wenn sich atmosphaͤrische Luft in einem geschlossenen
Gefaͤße befindet, und wenn dieses Gefaͤß an irgend einem Punkte einen
Druk erfaͤhrt, dieser Druk sich alsogleich nach allen Richtungen ausgleicht,
so daß kein Theil der Luft dichter bleibt, als der andere. Ein ganz
aͤhnliches Verhalten duͤrfte, wie wir vermuthen, auch an der
Waͤrmestoffmaschine Statt finden.Der Recensent vermuthet also, daß atmosphaͤrische, in einem
geschlossenen Behaͤlter enthaltene Luft in jedem Theile von gleicher
Dichtheit bleiben wird, wenn auch deren Temperatur ungleich ist. Ich
hingegen vermuthe, daß, wenn die Luft an dem einen Ende des Gefaͤßes
auf einer um 480° hoͤheren Temperatur erhalten wird, als an
dem anderen Ende, an ersterem ihre Dichtheit oder ihr specifisches Gewicht
nur halb so groß seyn wird, als an lezterem. Was den Druk gegen die
Waͤnde des Gefaͤßes betrifft, so weiß Jedermann, daß er an
allen Punkten gleich ist. Anm. des Hrn. Ericsson
im Mech. Mag.
„Das Gefaͤß, durch welches die Uebertragung der Waͤrme
bewirkt wird, nenne ich den Regenerator, weil die Kraft in diesem Gefaͤße
so zu sagen regenerirt wird, d.h. weil die Waͤrme, die an den
fruͤheren Maschinen verloren ging, in diesem Apparate erhalten oder
zuruͤkgebracht wird, um wieder eben so viel zu leisten wie
vorher.“
„Aus folgender Beschreibung wird erhellen, daß das treibende Agens oder
das circulirende Medium der Waͤrmestoffmaschine aus verschiedenen
gasfoͤrmigen oder fluͤssigen Substanzen bestehen kann, wenn
dieselben in der Waͤrme eine bedeutende Ausdehnung erleiden. In der
Praxis duͤrfte sich jedoch die atmosphaͤrische Luft wahrscheinlich
als am besten geeignet bewaͤhren, denn wenn der Apparat auch etwas davon entweichen
laͤßt, so laͤßt sich dieß doch auch sehr leicht und ohne Kosten
wieder ersezen.“
„Ehe wir jedoch zur Beschreibung der Wirkung der Maschine
uͤbergehen, wollen wir annehmen, daß der Ofen mit seinen Roͤhren
und mit dem arbeitenden Cylinder erhizt worden, und daß zugleich auch der
Regenerator mit seinen Roͤhren so erhizt worden, daß seine Temperatur an
dem einen Ende jener des Ofens, an dem anderen Ende hingegen allmaͤhlich
schwaͤcher werdend der Temperatur der umgebenden Luft
gleichkommt.“
„Es ist offenbar, daß, wenn die Luft so lang in die Dekel des Regenerators
getrieben oder gepumpt wird, bis sie einen gewissen Druk erlangt hat, die Luft
einerseits durch die Ofenroͤhren etc. ihren Weg in den oberen Theil des
heißen Cylinders, andererseits aber auch durch eine Roͤhre in den oberen
Theil des kalten Cylinders finden wird. Da nun aber der heiße Cylinder
groͤßer (wir wollen sagen zwei Mal so groß) ist als der kalte, so folgt
hieraus natuͤrlich, daß die Kraft des groͤßeren Kolbens den
kleineren uͤberwaͤltigen wird, so daß lezterer emporgetrieben
wird, waͤhrend ersterer herabsteigt. Aus diese Weise wird die Bewegung
beginnen, und kehrt man die Stellung der Klappen, nachdem die Kolben ihre vollen
Hube zuruͤkgelegt haben, um, so wird die Bewegung auch ohne alle weitere
Ladung fortdauern.“
„Die Arbeit oder Thaͤtigkeit der Maschine und die Uebertragung der
Waͤrme ist sehr leicht zu begreifen. Gesezt, der Kolben des heißen
Cylinders steige herab, so wird die heiße Luft aus dem unteren Theile des heißen
Cylinders unter der unteren Schieberklappe durch die Roͤhre in den
Koͤrper des Regenerators entweichen; und gesezt, der Kolben in dem kalten
Cylinder stiege empor, so zieht er die Luft aus dem Koͤrper des
Regenerators durch den Abkuͤhler, wo sie dann unter der unteren
Schieberklappe des kalten Cylinders eintritt, waͤhrend zu gleicher Zeit
die Luft, die sich in diesem Cylinder uͤber dem Kolben befindet, durch
die Roͤhren in die Ofenroͤhren und in den oberen Theil des heißen
Cylinders getrieben wird. Auf diese Weise speisen die beiden Cylinder einander
gegenseitig; allein die in den Koͤrper des Regenerators eintretende heiße
Luft wird wegen der der Scheidewaͤnde einen sehr ausgedehnten Lauf
nehmen, und durch bestaͤndige Vermengung ihrer Theilchen leicht alle ihre
Hize abgeben. Aber auch die Theilchen der kalten Luft, welche aus dem kalten
Cylinder durch Roͤhren eintreten, werden auf ihrem Wege durch die
metallenen Scheidewaͤnde schnell vermengt werden, dadurch schnell die
Hize aufnehmen, welche in den Roͤhren von der entgegengesezten
Stroͤmung abgegeben wird, und folglich erhizt werden.“
„Nachdem nun die Uebertragung der Waͤrme auf diese Weise
erlaͤutert, braucht wohl kaum bemerkt zu werden, daß der Ofen dazu
bestimmt ist, den Apparat anfaͤnglich zu erhizen, und jene Waͤrme
zu ersezen, welche durch Ausstrahlung und bei dem Uebertragungsprocesse verloren
geht. Der Zwek des Kuͤhlapparates hingegen ist dem circulirenden Medium
alle Hize zu entziehen, welche im Regenerator nicht aufgenommen wurde, damit
dasselbe mit der moͤglich niedrigsten Temperatur in den kalten Cylinder
gelange.“
„Wenn man die Maschine daher mit Luft von groͤßerer Dichtheit
fuͤllt oder ladet, so wird deren Kraft folglich erhoͤht werden. Es
ist richtig, daß durch eine Vermehrung der Dichtheit in den Roͤhren etc.
auch die Dichtheit in dem Koͤrper des Regenerators
verhaͤltnißmaͤßig groͤßer werden wird; doch, wenn man die
Temperatur der in den heißen Cylinder eintretenden Luft beilaͤufig um
480° hoͤher erhaͤlt, als jene der Luft, welche aus dem
kalten Cylinder austritt, so wird der Druk in den sieben Roͤhren immer
beinahe doppelt so groß bleiben als der Druk in dem Koͤrper des
RegeneratorsUnter Druk versteht man hier den absoluten Druk auf ein Vacuum. A. d.
O., vorausgesezt, daß die Bewegung der Schieberklappen in Uebereinstimmung
mit dem Principe der Thaͤtigkeit der Maschine regulirt ist. In der Praxis
wird es sich als ganz unmoͤglich zeigen, den Druk in der Maschine ohne
einen bestaͤndigen Zuschuß von Außen zu unterhalten. Die Maschine muß
daher immer mit einer Pumpe versehen seyn, durch welche die Roͤhren des
Regenerators fortwaͤhrend gefuͤllt werden; und um einer
Ueberfuͤllung vorzubeugen, muß an einer geeigneten Stelle eine
Sicherheitsklappe angebracht seyn, durch welche der Ueberschuß abgeleitet
wird.“
„Die Probemaschine gibt die groͤßte Wirkung, wenn die
Roͤhren in dem Regenerator bestaͤndig so mit Luft gefuͤllt
erhalten werden, daß sie eine Queksilbersaͤule von 56 Zoll Hoͤhe
zu tragen im Stande sind. In Folge der Art und Weise, auf welche sich die
Schieberklappen bewegen, regulirt sich der Druk in dem Koͤrper des
Regenerators immer so, daß er eine Queksilbersaͤule von 18 Zollen zu
tragen vermag, so daß also ein wirklicher Druk von 38 Zollen Queksilber
unterhalten wird. Eine gut beoͤhlte und mit 5000 Pfd. belastete eiserne
Welle, deren Gewicht auf den Umfang eines an der Welle des Flugrades
aufgezogenen Rades von zwei Fuß im Durchmesser wirkt, unterhaͤlt eine
Geschwindigkeit der Maschine von 55 Umdrehungen in der Minute. Bei dieser
Geschwindigkeit gelangen in jeder Minute 176 Kubikfuß erhizte Luft, deren Druk
im mittleren Durchschnitte 17 Pfd. auf den Quadratzoll betraͤgt, in den arbeitenden
Cylinder, und uͤben dadurch eine Kraft aus, welche 431,970 Pfd. durch den
Raum eines Fußes bewegt, gleich ist. Da nun 431,970/33,000 = 13, so wird dem
Hauptkrummhebel (maincrank) der Maschine eine Kraft
von 13 Pferden mitgetheilt. Die Berechnung dieser Kraft dient jedoch nur dazu um
einen Begriff zu geben, wie groß die Reibung ist, welche bei der
Krummhebelmaschine Statt findet. Innerhalb derselben Zeit, d.h. innerhalb einer
Minute, werden durch den kalten Cylinder 94,6 Kubikfuß kalte Luft, deren
mittlerer Widerstand 14 Pfd. auf den Quadratzoll betraͤgt, in Circulation
gebracht, was einem Widerstande von 190,575 Pfd. durch den Raum eines Fußes
bewegt, gleichkommt. Diese Zahl getheilt durch 33,000 gibt 5,7
Pferdekraͤfte, welche zum Betriebe des kalten Cylinders noͤthig
sind, – und mithin geben und empfangen die beiden Krummhebel eine Kraft
von beinahe 18 Pferden. Durch die Mittheilung der Kraft des heißen Cylinders an
den kalten Cylinder auf directe Weise, wuͤrde die nuͤzende Kraft,
abgesehen von aller Reibung 431,970 – 190,575 = 241,395 Pfd. seyn, welche
einen Fuß weit bewegt werden. 241,395/33,000 gibt 7,3 Pferdekraͤfte, und
zieht man hiervon noch 2,3 Pferdekraͤfte fuͤr die Reibung ab, so
erhaͤlt man 5 Pferdekraͤfte. Aus diesem Grunde wurde daher die
Kraft der Probemaschine auf 5 Pferdekraͤfte geschaͤzt.“
„Der Uebertragungsproceß der Waͤrme gelang in einem solchen Grade,
daß von den 10 Pfd. Brennmaterial, welche die Maschine per Stunde verzehrt, nur die aus 3 Pfd. erzeugte Menge Waͤrme
verloren ging oder von dem Kuͤhlapparate verschlungen wurde. Diese
hoͤchst wichtige Thatsache wurde auf folgende Weise ermittelt. Wir
tauchten den Kuͤhlapparat in einen Wasserbehaͤlter unter, welcher
genau 1081 Pfd. Wasser faßte, und beobachteten, um wie viel die Temperatur
dieses Wassers nach einstuͤndiger Arbeit der Maschine gestiegen war. Die
Zunahme der Temperatur des Wassers innerhalb dieser Zeit betrug nicht ganz
20° F., und da nun 1 Pfd. Brennmaterial die Temperatur von 9000 Pfd.
Wasser um einen Grad erhoͤhen kann, so folgt hieraus, daß die Temperatur
der 1081 Pfd., welche sich in dem Behaͤlter befanden, durch die
Verbrennung von 1 Pfd. Brennmaterial um 8,3° erhoͤht werden
konnte, und daß folglich die Erhoͤhung der Temperatur um die 20°
F. durch die Verbrennung von weniger als 3 Pfd. Brennmaterial bewirkt wurde. Der
große Unterschied zwischen der Menge Brennmaterial, welche auf diese Meise
verloren ging, und jener Menge, welche wirklich von der Maschine verbraucht wurde,
muß dem Umstande zugeschrieben werden, daß eine große ausstrahlende
Oberflaͤche dem abkuͤhlenden Einflusse der Atmosphaͤre
ausgesezt, und mit keinem schlechten Waͤrmeleiter bekleidet war. Wir
brauchen daher nicht zu bemerken, daß von einer groͤßeren Maschine, an
welcher die gehoͤrigen Vorkehrungen gegen den Verlust durch Ausstrahlung
getroffen wuͤrden, ein noch weit guͤnstigeres Resultat zu erwarten
waͤre.“
Dieß ist, sagt das Repertory das Wesentliche des Inhaltes
der Abhandlung des Hrn. Ericsson; wir erlauben uns nun
nur noch einige Bemerkungen daruͤber beizufuͤgen.
Wenn die Waͤrmestoffmaschine mit der Richtigkeit des in der beleuchteten
Broschuͤre Enthaltenen stehen oder fallen muß, so bedarf es eben keines
prophetischen Geistes, um das wahrscheinliche Schiksal dieser Erfindung
vorauszusagen. Der Verfasser sagt, daß die Luft, wenn sie in den Roͤhren,
welche durch den Regenerator gehen, auf einer um 480° F. hoͤheren
Temperatur erhalten wird, als die Luft in dem kalten Cylinder, immer einen Druk
behalten wird, der beinahe zwei Mal so groß ist, als der Druk der Luft im
Koͤrper des Regenerators, d.h. die Luft, welche aus dem beißen Cylinder kam,
und welche eben durch den Ofen gegangen, wird in beilaͤufig einer Secunde
kaͤlter werden und einen geringeren Druk ausuͤben, als dieselbe
Quantitaͤt Luft, welche zu gleicher Zeit aus dem kalten Cylinder ausgetrieben
worden. Dieß ist aber, wie wir keinen Anstand nehmen zu behaupten, offenbar
irrig.Der Recensent befindet sich hier in Bezug auf den Druk in dem Koͤrper
des Regenerators und in dessen Roͤhren in einem sonderbaren Irrwahne.
Ich habe deutlich gesagt, daß dieser Druk in ersterem einer
Queksilbersaͤule von 56, in lezterem hingegen einer
Queksilbersaͤule von 18 Zollen gleich ist. Da sich nun um die
Maschine herum kein Vacuum befindet, so muͤssen folglich beide dieser
Queksilbersaͤulen dem atmosphaͤrischen Druke ausgesezt seyn,
und mithin ist der von ihnen angedeutete Druk ein Druk, der groͤßer
ist, als jener der Atmosphaͤre. Ich hatte dieß, um allen
Mißverstaͤndnissen vorzubeugen, in einer Note bemerkt, wo es sich von
dem eigenthuͤmlichen Druke auf ein Vacuum handelte. Anm. des Hrn. Ericsson im Mech.
Mag. Wir rathen dem Erfinder in dem Koͤrper des Regenerators ein
Queksilber-Meßinstrument anzubringen, und sind uͤberzeugt, daß sich
unsere Meinung bewaͤhren wird.Diesem Rathe des Recensenten wurde schon zuvorgekommen, denn es wurden sowohl
an dem Koͤrper des Regenerators, als an dessen Roͤhren
Queksilber-Meßinstrumente angebracht. Der in meiner Abhandlung
angegebene Druk ist derselbe, wie der, den diese Instrumente nun
gegenwaͤrtig wirklich an der Maschine andeuten. Anm. des Hrn. Ericsson im Mech.
Mag. Dieses Instrument wuͤrde auch noch den Vortheil gewaͤhren, daß
es die Quantitaͤt des Drukes angibt, die zu jeder Zeit auf den Ruͤken
des Kolbens in dem heißen Cylinder wirkt. Diesen Druk zu kennen waͤre deßhalb
sehr wichtig, weil der Unterschied zwischen der Hoͤhe der
Queksilbersaͤule in der Eintritts- oder Inductionsroͤhre und der Hoͤhe der
Queksilbersaͤule in dem Koͤrper des Regenerators richtiger zeigen
wird, wie groß die Quantitaͤt der Expansivkraft ist, die den arbeitenden
Cylinder wirklich in Thaͤtigkeit sezt.Die verworrenen Angaben des Recensenten in Hinsicht auf den wirklichen Druk
und in Hinsicht auf den Druk, auf den Ruͤken des Kolben, so wie die
eben so verworrenen Folgerungen, die er hieraus zieht, beduͤrfen
keiner Widerlegung, weil Recensent von falschen Daten ausging, und die
Geschwindigkeit der Uebertragung der Waͤrme und den wirklichen Druk
in den verschiedenen Theilen der Maschine nicht kennt. Ich muß jedoch den
Recensenten belehren, daß der mittlere Widerstand gegen den Kolben des
kalten Cylinders nur 14 Pfd. auf den Quadratzoll betraͤgt. Wenn der
Recensent je beobachtete, daß der Kolben eines Geblaͤscylinders beim
Beginne der Bewegung beinahe keinen Widerstand erfaͤhrt, sondern daß
dieser Widerstand in dem Verhaͤltnisse zunimmt, in welchem der Kolben
weiter in den Stiefel eingetrieben wird, so wird er leicht einsehen, wie der
Kolben des kalten Cylinders nicht eher auf einen Druk von 19 Pfd. auf den
Quadratzoll treffen kann, als bis derselbe beinahe die Haͤlfte des
Hubes zuruͤkgelegt hat. Er wird ferner aus einer kurzen Berechnung
finden, daß der mittlere Widerstand den ganzen Hub hindurch nahe an 14 Pfd.
betraͤgt. – Was nun den mittleren Druk gegen den arbeitenden
Kolben betrifft, so fordere ich den Recensenten auf zu erwaͤgen, wie
groß dieser Widerstand seyn wuͤrde, wenn Luft von 19 Pfd. Druk auf
den Quadratzoll in den arbeitenden Cylinder eingelassen wuͤrde, und
wenn die Eintrittsklappe geschlossen wuͤrde, nachdem der Kolben 3/4
seines Hubes zuruͤkgelegt hat. Wir sind uͤberzeugt, er wird
finden, daß der Druk dann so ziemlich nahe an 17 Pfd. betraͤgt. Anm.
des Hrn. Ericsson im Mech.
Mag. Was die 480° F. betrifft, so bemerken wir, daß, wenn die Luft in dem
Apparate vor der Erwaͤrmung dieselbe Dichtheit besizt, wie die aͤußere
atmosphaͤrische Luft, diese Temperatur die Expansivkraft der auf diese Weise
erhizten Luft beinahe verdoppeln wird, so daß die Queksilbersaͤule in dem
Instrumente, welches sich an der Inductionsroͤhre befindet, auf
beilaͤufig 56 Zoll oder auf einen Druk von 28 Pfd. auf den Quadratzoll eines
Vacuums steigt. Dieß geschieht, wie wir annehmen wollen, in dem heißen Cylinder, um
den ersten Hub oder das Emporsteigen des Kolbens zu bewirken. Wenn nun hierauf die
Schieber umgekehrt werden, so muß diese Quantitaͤt Luft, waͤhrend sie
sich auf dem Maximum ihrer Waͤrme und ihres Drukes befindet, aus dem heißen
Cylinder in den Koͤrper des Regenerators getrieben werden. Hier
muͤssen wir nun fragen, unter welchem Druke dieß geschehen wird? Der Erfinder
sagt unter einem Druke von 18 Zollen Queksilber, der nach seiner Angabe jener Druk
ist, welcher zu allen Zeiten in dem Koͤrper des Regenerators Statt findet.
Dieß duͤrfte aber, um uns eines gelinden Ausdrukes zu bedienen,
hoͤchst irrig seyn. Ein an dem Koͤrper des Regenerators angebrachtes
Queksilber-Meßinstrument wuͤrde selbst dann, wenn die darin enthaltene
Luft nur die Dichtheit der atmosphaͤrischen Luft haͤtte, eine
Queksilbersaͤule von 30 Zollen zeigen. Die Thaͤtigkeit des kalten
Cylinders wuͤrde dem Koͤrper des Regenerators eine Quantitaͤt
Luft entziehen, die sogleich wieder von der hinter dem Kolben des heißen Cylinders
befindlichen heißen
Luft ersezt wuͤrde. Die Waͤrme und der Druk dieser heißen Luft
wuͤrde schnell uͤber die ganze, in dem Koͤrper des Regenerators
zuruͤkbleibende Luft verbreitet werden, und ein Theil der Waͤrme
wuͤrde folglich an jene Luft uͤbergehen, welche aus dem kalten
Cylinder durch die 7, durch den Regenerator gehenden Moͤhren in den Ofen
gelangt; und dieß wuͤrde so lange fortdauern, als die durch diese
Roͤhren gehende Luft weniger Waͤrme besaͤße, als die in dem
Koͤrper des Regenerators enthaltene Luft.
Wir erinnern uns nicht, sagt das Repertory weiter, so
viele Irrthuͤmer auf einem so kleinen Raume zusammengedraͤngt gesehen
zu haben; bei jedem Schritte stoͤßt man hier auf einen neuen. So
uͤberrascht uns zunaͤchst die Idee, daß der Hauptwelle der Maschine
eine Kraft von 13 Pferden mitgetheilt wird, obschon der Erfinder nicht diese ganze
Kraft der Maschine zu gut schreibt, sondern die ganze effective Kraft der Maschine
selbst nur zu 5 Pferdekraͤften angibt, so daß also seiner eigenen Angabe zu
Folge durch die Reibung, welche durch die Thaͤtigkeit der verschiedenen
Theile der Maschine erzeugt wird, nicht weniger als 8 Pferdekraͤfte verloren
gehen.Recensent haͤtte besser gethan, wenn er, statt sich von der Idee, daß
der Hauptwelle eine Kraft von 13 Pferden mitgetheilt wird,
uͤberraschen zu lassen, 154 (das Quadrat des arbeitenden Kolbens in
Zollen) mit 17 (dem mittleren Druke in Pfunden), und mit 165 (der
Geschwindigkeit per Minute in Fußen)
multiplicirt haͤtte. Anm. des Hrn. Ericsson im Mech. Mag. – Wir wollen uns jedoch wieder an die Zahlen halten. Der Erfinder
sagt, daß die Maschine bei einem mittleren Druke von 17 Zollen auf den Quadratzoll
55 Hube per Minute macht; wie dieser mittlere Druk
jedoch erzielt worden, wissen wir nicht, da der Erfinder dieß nicht sagt. Diese 17
Pfd. Druk auf jeden Quadratzoll des Kolbens sind 431,970 auf einen Fuß gehobenen
Pfunden oder 13 Pferdekraͤften gleich, wobei der Erfinder bemerkt, daß diese
Schaͤzung zu nichts weiter dient, als um einen Begriff der Reibung, welche
bei der Krummhebelmaschine Statt findet, zu geben. Doch weiter! Der Kolben des
kalten Cylinders, welcher gleichfalls 55 Hube in der Minute macht, ist, wie der
Erfinder sagt, einem mittleren Widerstande oder Druke von 14 Zollen auf den
Quadratzoll ausgesezt, so daß also zwischen 5 und 6 Pferdekraͤften von den
oben erwaͤhnten 13 Pferdekraͤften abzuziehen sind. Außerdem sind aber
noch auf Rechnung der Reibung weitere 2 Pferdekraͤfte abzuziehen, so daß die
wirkliche Kraft der Maschine also auf 5 Pferdekraͤfte herabsinkt! Wir
vermuthen, daß wenn noch um 4/5 mehr abgezogen wuͤrden, die Maschine dann
wahrscheinlich ihre berechnete Leistung nicht vollbringen wuͤrde; denn des
Widerstandes, den der Ruͤken des Kolbens in dem heißen Cylinder
erfaͤhrt, ist auf keine andere Weise, als mit der einfachen Bemerkung
gedacht, daß die Luft im Koͤrper des Regenerators 18 Zoll Queksilber tragen
wird, obschon der Kolben in dem kalten Cylinder, wie es scheint auf irgend eine
magische Weise, angeblich bei einem mittleren Widerstande von 14 Pfd. auf den
Quadratzoll, der einer Queksilbersaͤule von beilaͤufig 28 Zoll
Hoͤhe gleich ist, bewegt wird. Und doch steht der kalte Cylinder dem
Koͤrper des Regenerators offen.
Wir wollen nun schließlich, sagt das Repertory, nur noch
die wesentlichsten unserer Einwuͤrfe gegen die Behauptungen des Erfinders
zusammenstellen, obschon viele unserer Leser wahrscheinlich noch mehrere andere,
eben so bemerkenswerthe Einwendungen dagegen auffinden duͤrften. 1) Muß die
Luft in dem Koͤrper des Regenerators immer im Stande seyn eine
Queksilbersaͤule von mehr als 30 Zollen zu tragen, wenn die Maschine mit
einer Luft zu arbeiten beginnen soll, die an Dichtheit der aͤußeren
atmosphaͤrischen Luft gleichkommt. Der Erfinder irrt sich, wenn er sagt, daß
die Luft in dem Koͤrper des Regenerators nur eine Queksilbersaͤule von
18 Zollen traͤgt. 2) Die heiße Luft wird, nachdem sie den Kolben in dem
heißen Cylinder in Bewegung gesezt, beim Eintritte in den Koͤrper des
Regenerators ihre Waͤrme und ihren Druk an die zuruͤkbleibende Luft
abgeben, und den Druk schnell nach allen Richtungen ausgleichen, wobei
waͤhrend des Ueberganges der Luft aus dem kalten Cylinder in den Ofen nur
eine sehr geringe Quantitaͤt Waͤrme an die Luft abgegeben
wuͤrde. 3) Die Luft wird, wenn sie aus dem kalten Cylinder durch die
Roͤhren in den Ofen getrieben wird, so wie sie erhizt wird, auf den Kolben
des kalten Cylinders zuruͤkwirken. 4) Die Reaction der Luft, welche sich
hinter dem Kolben in dem heißen oder arbeitenden Cylinder befindet, wurde nicht in
Anschlag gebracht, obschon sich die Luft auf dem Maximum ihrer Waͤrme und
ihres Drukes befindet, und durch kleine Oeffnungen in den Regenerator getrieben (wiredrawn) werden muß, der sich bereits unter einem
bedeutenden, und zwar unter einem groͤßeren Druke befindet, als er
noͤthig ist, um eine Queksilbersaͤule von 18 Zollen zu tragen oder
einen Druk von 9 Pfd. auf den Quadratzoll auszuuͤben, wie dieß der Erfinder
in seiner Abhandlung von ihm angibt.Der Recensent scheint zu glauben, daß die Luft bei dem Durchgange durch die
Schieber duͤnner gezogen (finer drawn)
wird. Dieser Ansicht muß ich durchaus widersprechen; denn alle Oeffnungen um
die Schieber haben 7 1/2 Zoll im Gevierte, ein Raum, der
verhaͤltnißmaͤßig weit groͤßer ist, als an den
Dampfmaschinen mit niederem Druke. Anm. des Hrn. Ericsson im Mech. Mag.
Und nun endlich noch einige Worte uͤber die Maschine selbst.
Man wird uns zwar als Antwort auf das, was wir oben uͤber die Abhandlung des
Hrn. Ericsson bemerkten, sagen, daß dessen Maschine
wirklich arbeitet, und die Erwartungen von vielen, die sie arbeiten sahen,
uͤbertraf. Allein dadurch steigt in unseren Augen weder der Werth der
Abhandlung, noch jener der Maschine, und wir getrauen uns ohne Anstand zu behaupten:
daß auch diese neue Luftmaschine so wie ihre Vorgaͤnger von dem Schauplaze
verschwinden wird, ohne zu einem Resultate zu fuͤhren, und daß die ganze
durch sie erzeugte Kraft in dem Unterschiede des Drukes besteht, der dadurch erzeugt
wird, daß die Luft direct aus dem Ofen in den arbeitenden Cylinder uͤbergeht,
wobei der Regenerator eher ein Hinderniß abgibt, als einen Vortheil gewaͤhrt.
Wuͤrde man, wie wir oben bemerkten, sowohl an der Eintritts- oder
Inductionsroͤhre, als an dem Koͤrper des Regenerators ein
Queksilbermaß anbringen, so wuͤrde der Unterschied zwischen den beiden
Queksilbersaͤulen sehr unbedeutend seyn, und dieser Unterschied allein
waͤre, abgesehen von der Reibung, die erzielte Kraft. Wir haben der
Schwierigkeiten, mit denen man sich in der Praxis Roͤhren verschaffen kann,
auf die das Feuer ohne Nachtheil einwirken kann, gar nicht erwaͤhnt, obschon
diese Schwierigkeiten allein hinreichen wuͤrden, um die
Waͤrmestoffmaschine, selbst wenn deren Princip etwas taugte, praktisch
unbrauchbar zu machen. Ueberdieß waͤre auch noch der heiße Cylinder und der
Kolben bei einer trokenen Temperatur von 500° F. in Gang zu erhalten, wogegen
sich Einwuͤrfe machen lassen, die jedem Praktiker so bekannt sind, daß sie
keiner weiteren Erwaͤhnung beduͤrfen.