XXVI. Verbesserungen in der Anwendung der Producte der Verbrennung zur Erzeugung und Unterstuͤzung des zum Betriebe der Dampfmaschinen dienenden Dampfes, worauf sich John Isaac Hawkins, Civilingenieur von Chase Cottage bei Hampstead in der Grafschaft Middlesex, am 16. Febr. 1837 ein Patent ertheilen ließ. Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Decbr. 1837, S. 326. Mit Abbildungen auf Tab. II. Hawkin's Patent auf die Benett'sche Dampfmaschine. Die unter gegenwaͤrtigem Patente begriffenen Verbesserungen, die mir von Hrn. Phineas Bennett in den Vereinigten Staaten mitgetheilt wurdenDieß waͤre demnach die Bennett'sche Maschine, uͤber welche in neuester Zeit von Amerika aus so viel Ruͤhmliches geschrieben worden ist. Man vergleiche hieruͤber das in unserem Journal Bd. LXV. S. 161 und 234 und Bd. LXVI. S. 241 Mitgetheilte. A. d. R., bestehen in einer Modification des Baues jener Dampfkessel, an denen die atmosphaͤrische Luft unter großem Druke in das Feuer getrieben wird, und an denen der Rauch, die Gase und die uͤbrigen Producte der Verbrennung in das in dem Kessel befindliche Wasser uͤbergehen, an dieses einen Theil ihres Waͤrmestoffes abgeben, und endlich zugleich mit dem Dampfe in die Dampfmaschine gelangen. Die durch die Modification zu erreichenden Zweke sind: 1) Verhuͤtung des Verlustes an Kraft, der aus der Reibung des Rauches, der Gase und der uͤbrigen Verbrennungsproducte erwaͤchst, wenn sie nach der bisherigen Methode durch lange, enge und winkelige Canaͤle getrieben werden, und zugleich Verhuͤtung der großen Neigung dieser Canaͤle sich durch Asche, Ruß und andere von dem Feuer aus in sie getriebene Stoffe zu verlegen. 2) soll dadurch moͤglich gewacht werden das Feuer mit Brennstoff zu speisen, waͤhrend es sich unter dem groͤßten Druke, mit dem die Maschine arbeitet, befindet. 3) endlich sollen die Asche und die zusammengebakenen Kohlen von dem Roste entfernt werden, waͤhrend die Hize sehr groß ist. Den ersten dieser Zweke erreiche ich, indem ich die Producte der Verbrennung mit maͤßiger Geschwindigkeit durch eine kurze, weite und gerade Roͤhre in einem aufwaͤrtssteigenden Strome von der Heizstelle in den Kessel leite, und indem ich diesen Strom mittelst eines uͤber der erwaͤhnten Roͤhre angebrachten Kappenventiles in das die Roͤhre umgebende Wasser herabtreibe. Die Roͤhre ist dabei so weit, so gerade und so kurz, daß sie fuͤr die Ansammlung von Asche, Ruß und anderen derlei Substanzen nur wenig Gelegenheit darbietet. Um dem zweiten Zweke zu entsprechen bringe ich in dem gewoͤhnlichen Feuerzuge des Kessels zwei verschiebbare, luft- und dampfdicht schließende Absperrer an: und zwar in solcher Hoͤhe uͤber einander, daß zwischen ihnen so viel Raum bleibt, als zur Aufnahme jenes Brennmateriales, welches auf ein Mal in das Feuer eingetragen wird, noͤthig ist. Zugleich bringe ich aber auch noch eine Roͤhre und Haͤhne in Anwendung, durch welche nach Belieben zwischen dem eben erwaͤhnten Raume und dem Inneren des Kessels oder der atmosphaͤrischen Luft eine Communication hergestellt werden kann, damit sich der Druk uͤber und unter den Schiebern abwechselnd ausgleichen laͤßt, und damit die Schieber also mit einem geringen Kraftaufwands zuruͤkgezogen werden koͤnnen. Den dritten Zwek endlich erreiche ich, indem ich an der unteren Seite der Mitte der Roststangen ein ringfoͤrmiges Anhaͤngsel anbringe, damit man in dieses eine Eisenstange steken und mit dieser die Roststange aus ihrem Size heben, und durch das Aschenloch aus dem Ofen entfernen kann. In den Zeichnungen, welche zur Erlaͤuterung der erwaͤhnten Modificationen dienen sollen, sieht man diese in Verbindung mit verschiedenen anderen, bekannten Theilen eines Dampfkessels, die ich uͤbrigens keineswegs mit unter meiner Erfindung begreife, angebracht. Zwei Kessel von den anzugebenden Dimensionen reichen fuͤr eine nicht condensirende Dampfmaschine von 100 Pferdekraͤften, welche mit einem Druke von beilaͤufig 40 Pfd. auf den Zoll arbeitet, hin. Fuͤr große Maschinen ist es gerathener lieber die Zahl der Kessel zu vermehren, als deren Dimensionen zu erhoͤhen. Fig. 1 ist ein Durchschnitt durch die Mitte eines senkrechten, cylindrischen Kessels, in welchem sich ein senkrechter cylindrischer Ofen, von dem zwei Feuerzuͤge ausgehen, befinden. Einer dieser Feuerzuͤge laͤßt, wenn die Maschine nicht arbeitet, den Rauch in die Luft entweichen, und durch diesen wird auch das zur Speisung des Feuers dienende Brennmaterial eingetragen. Der andere steigt von dem Ofen aus in den Kessel empor, und leitet, wenn die Maschine spielt, den Rauch, die Gase und die uͤbrigen Producte der Verbrennung in das Wasser des Kessels. Fig. 2 gibt einen seitlichen Aufriß des Kessels gegen das Thuͤrchen der Aschengrube zu betrachtet. Fig. 3 ist ein seitlicher Aufriß gegen die Luft- und die Dampfroͤhre zu betrachtet. Fig. 4 ist ein Durchschnitt von Fig. 1 nach der Linie A, R mit einer Ansicht der unter dem Durchschnitte bemerkbaren Theile. Fig. 5 ist ein Durchschnitt von Fig. 1 nach der Linie C, D, mit einer Ansicht des Randkranzes der auf den Scheitel des Kessels gebolzten Schieblade. Fig. 6 zeigt einen Durchschnitt von Fig. 1 nach der Linie E, F mit einer Ansicht der unterhalb bemerkbaren Theile. Fig. 7 zeigt einen derlei Durchschnitt nach der Linie G, H. Fig. 8 gibt eine Profilansicht einer Roststange und eines Griffes, der durch das in der Mitte der Roststange befindliche Anhaͤngsel gefuͤhrt ist. Fig. 9 ist ein Querdurchschnitt durch die Roststange und durch deren Anhaͤngsel. Fig. 10 zeigt einen Krazer, der zur Reinigung des Rostes von der Asche und den zusammengekluͤmperten Kohlen dient. An allen diesen Figuren sind gleiche Theile mit gleichen Buchstaben bezeichnet. Das aͤußere cylinderfoͤrmige Gehaͤuse des Kessels a besteht aus zusammengenietetem Eisenbleche. Das cylindrische Gehaͤuse des Feuerherdes b besteht gleichfalls aus vernietetem Eisen- oder Kupferbleche. Der Boden des Kessels bildet einen Kugelabschnitt, damit er dem von Innen aus Statt findenden Druk einen groͤßeren Widerstand entgegenseze. Dagegen ist der Boden e des Feuerherdes flach, indem hier der Druk wegen der freien zwischen dem Ofen und dem Kessel bestehenden Communication an beiden Seiten beinahe gleich ist. Von dem Scheitel des Feuerherdes gehen die zwei Feuerzuͤge aus, von denen der eine g, g' den Rauch entweichen laͤßt, wenn die Maschine nicht spielt. h, h sind die beiden Schieber, die den Feuerzug g, g' versperren, wenn die Maschine arbeitet; zwischen ihnen ist die Kammer oder der Raum g' gelassen, der zur Aufnahme einer Tracht Brennmaterial dient. Der untere Schieber wird vorgeschoben, waͤhrend die Kammer mit Brennmaterial gefuͤllt wird, der obere hingegen wird vorgeschoben, damit das Brennmaterial in das Feuer gelangen kann, ohne daß der in dem Ofen Statt findende Druk dadurch beeintraͤchtigt wird. An der unteren Flaͤche der Schieber sind die beiden Federn k befestigt, durch die sie gegen die unteren Flaͤchen der Buͤchsen oder Laden, in denen sie sich schieben, angedruͤkt werden. Mit diesen lezteren Flaͤchen muͤssen die Schieber an den mit den Feuerzuͤgen in Beruͤhrung stehenden Stellen luft- und dampfdicht abgerieben seyn. Die Spizen der Federn ruhen an den Enden der Schiebladen auf Leisten. Jeder Schieber muß vier Federn, naͤmlich an jeder Eke eine, haben. Quer uͤber deren untere Flaͤche und zwar uͤber deren Mitte hin laͤuft eine Zahnstange l, durch die die Schieber in Bewegung gesezt werden, indem die Getriebe m in sie eingreifen. Zum Umtreiben dieser Getriebe dienen die Spindeln und Kurbeln n, welche sich in den Stopfbuͤchsen p dampf- und luftdicht bewegen. Die Laden oder Buͤchsen und Thuͤren q umschließen die Schieber, damit weder Luft, noch Dampf entweichen kann. In Fig. 2 ist die untere Thuͤre weggenommen, damit die Zahnstange des Schiebers, das Getrieb und die Federn sichtbar wurden. Die gebogene Roͤhre r stellt die Communication zwischen der Kammer g' und dem Feuerherde her, wenn der obere Schieber geschlossen ist; es wird dadurch auf beide Seiten des unteren Schiebers ein gleichmaͤßiger Druk erzeugt, damit dieser untere Schieber zum Behufe der Entleerung des Brennmateriales auf den Rost leichter zuruͤkgezogen werden kann. Der Sperrhahn s dient zur Absperrung der Communication zwischen dem Ofen und der Kammer, waͤhrend die Fuͤllung dieser lezteren mit Brennmaterial von Statten geht. Der Hahn t laͤßt die comprimirten Gase und Daͤmpfe aus der Kammer in die atmosphaͤrische Luft entweichen, damit der Druk gegen den unteren Schieber aufgehoben wird, und damit dieser Schieber zum Behufe der Entleerung des Brennstoffes auf den Rost leichter zuruͤkgezogen werden kann. Die Schiebladen mit der Kammer sind in drei Stuͤken, welche zusammen gebolzt werden, aus Eisen gegossen; und auf sie sind zwei Thuͤrchen gebolzt, wie dieß aus der Zeichnung deutlich erhellt. Der untere, innerhalb des Kessels befindliche Theil des Feuerzuges ist aus Eisen- oder Kupferblech zusammengenietet, u ist der kleinere Feuerzug oder die Roͤhre, in der die Producte der Verbrennung, wenn die Maschine spielt, in das Wasser, welches im Kessel enthalten ist, uͤbergehen. Das Ende dieser Roͤhre u wird von dem Dekelventile v verschlossen, damit das Wasser nicht aus dem Kessel in das Feuer laufen kann, wenn kein Luft- oder Gasstrom in der Roͤhre emporsteigt. Dieses Ventil dient aber auch dazu, die durch die Roͤhre u herauf stroͤmenden Producte in das die Roͤhre umgebende Wasser zuruͤkzudraͤngen. w ist der Siz dieses Ventiles und x die zur Leitung desselben dienende Stange, welche in der Nahe des Ventiles durch einen Fuͤhrer und eben am Scheitel des Kessels durch eine Stopfbuͤchse geht. Das Sicherheitsventil sieht man bei y, von ihm geht der Auslaßcanal z aus. Die zur Maschine fuͤhrende Hauptdampfroͤhre bemerkt man bei 1; zur Absperrung der Communication mit der Maschine, waͤhrend irgend eine Veraͤnderung in dem Zustande des Kessels zu geschehen hat, dient das Ventil 2. Die von einer Drukpumpe herfuͤhrende Roͤhre 3 fuͤhrt dem Kessel das Wasser zu, und sprizt solches auch auf das Dekelventil v, damit es nicht zu heiß werden kann. Die in den Kessel eingesezten geknieten Roͤhren 4 zeigen die Hoͤhe des Wasserstandes im Kessel. Die Roststangen 5,5' liegen einzeln neben einander auf einem Ringe, der dicht uͤber dem Aschenloche in den Kessel genietet ist. Beinahe der dritte Theil dieser Roststangen ist in der Mitte des Rostes mit einem nach Abwaͤrts gerichteten Anhaͤngsel oder Ringe 5' versehen, in welchen zum Behufe der Bildung einer temporaͤren Handhabe eine Eisenstange gestekt werden kann, damit sich auf diese Weise eine der Roststangen ausheben und durch das Aschenloch entfernen laͤßt, sobald der Druk im Ofen beseitigt ist, und waͤhrend eine große Hize in demselben Statt findet. Das Aschenloch sieht man bei 6. Zum Verschließen desselben, waͤhrend ein Druk in ihm erforderlich ist, dient ein Schieber mit Zahnstange, mit Getrieben, mit einer Schieblade und mit einem Dekel, welcher Schieber ganz dieselbe Einrichtung hat, wie der in dem großen Feuerzuge befindliche: mit dem Unterschiede jedoch, daß er senkrecht gestellt ist. Zwischen dem Kessel und dem Ofen befindet sich ein Ring 8, der zum Anbolzen des Randkranzes der Schieblade 7 eine, gehoͤrige Unterlage bildet. Bei dem Hahne 9 kann man das Wasser und den schwebenden Bodensaz aus dem Kessel ablassen. Durch das mit einem Dekel verschlossene Loch 10 ist zu dem Inneren Zugang gestattet, damit man die Bolzen durch den Ring 8 einsezen, und allen festeren Bodensaz, der nicht leicht mit dem Wasser bei dem Hahne 9 abfließt, abkrazen kann. Die Luftroͤhre 11 wird von einem gewoͤhnlichen Geblaͤse her mit Luft versehen, und leitet einen Luftstrom in das Aschenloch; ein von ihr auslaufender Arm 12 liefert auch an den uͤber dem Feuer angebrachten Ofen einen Theil Luft, um dadurch eine vollkommenere Verbrennung zu bewirken. Die beiden mit Griffen ausgestatteten Drosselventile 13 dienen zur Regulirung der Quantitaͤt Luft, welche unter und uͤber dem Feuer eiliges trieben wird. Die beiden Glasplatten 14, welche durch Ringe, die an die Enden zweier Roͤhren gebolzt sind, festgehalten werden, gestatten Einsicht in den Ofen und in die Aschengrube. Die Stopfbuͤchse 15 macht es moͤglich, daß sich der Kessel ausdehnen und zusammenziehen kann, ohne daß die Gefuͤge der Luftroͤhre Schaden leiden. Zwischen dem Kessel und dem Ofen bemerkt man die beiden Ringe 16, durch welche die Bolzen der Randkranze der Luftroͤhre gehen. Zutritt zu dem Inneren des Kessels gestattet das Einsteigloch 17, welches mit einem Thuͤrchen und mit Schraubenklammern verschlossen gehalten wird. Dagegen werden die Bolzen, die zur Befestigung des oberen Theiles des Feuerzuges auf dem Scheitel des Kessels dienen, durch das Loch 18 eingefuͤhrt. Die beiden Loͤcher 17 und 18 sind wie gewoͤhnlich oval, damit man deren Thuͤrchen durch sie hindurch fuͤhren und von Innen befestigen kann, indem auf diese Weise der Druk sie noch fester anschließen macht. Mit 19 ist die Eisenstange bezeichnet, welche man durch den Ring 5' der Resistanzen zu steken pflegt. 20 ist ein um einen gebogenen Stiel 21 beweglicher Krazer, womit man die Asche und die zusammengebakenen Kohlen von den Roststangen abkrazen kann, wenn in der Mitte ungefaͤhr der dritte Theil der Roststangen ausgenommen worden ist. Der Krazer laͤßt sich leicht durch das Thuͤrchen des Aschenloches einfuͤhren, und zum Abkrazen der zuruͤkgebliebenen Roststangen benuzen, so daß also auf diese Welse das Herausnehmen von zwei Drittheilen dieser Stangen vermieden ist. Die uͤbrigen Theile, wie die Rands kraͤnze, die Bolzen, die Schraubenmuttern etc., beduͤrfen, da sie den an den gewoͤhnlichen Dampfmaschinen vorkommenden vollkommen gleich und aͤhnlich sind, keiner besonderen Beschreibung. Da der Kessel nicht von der Asche und den zusammengesinterten Kohlen gereinigt werden kann, ausgenommen es wurde der Druk in demselben nachgelassen, so ist jede Dampfmaschine, die ununterbrochen arbeiten soll, mit zwei oder mehreren solchen Kesseln auszustatten, damit der eine gereinigt werden kann, waͤhrend der andere der Maschine Kraft liefert. Will man der Maschine aus irgend einem Grunde einen hohen Schornstein geben, so ist in diesem etwas uͤber dem oberen Schieber seitlich ein Thuͤrchen anzubringen, durch welches das Brennmaterial in die Kammer geschafft werden kann. Um nun eine nicht condensirende Dampfmaschine mit diesem Kessel in Gang zu sezen, beginne ich, wenn die Roststangen an Ort und Stelle gebracht worden sind, damit, daß ich, das Thuͤrchen des Aschenloches oͤffne, die Drosselventile in der Luftroͤhre und auch das Dekelventil schließe, dagegen aber die beiden Schieber der Feuerzuͤge oͤffne, und den Kessel bis zu der mit 22 bezeichneten Hoͤhe mit Wasser fuͤlle. Hierauf bringe ich durch den Feuerzug eine oder mehrere Schaufeln gluͤhender Kohlen auf den Rost, und auf diese etwas Kohlen. Mit dem Eintragen und Ausbreiten der lezteren fahre ich unter Anwendung eines hakenfoͤrmigen Schuͤreisens, womit ich zwischen den Zwischenraͤumen der Roststangen hindurch nach Aufwaͤrts lange, so lange fort, bis ein starkes Feuer aufgezuͤndet ist, und bis die Dampfentwikelung beginnt, wobei die Luft durch das Aschenloch zustroͤmt und durch den Schornstein entweicht. Bei diesem Stande der Dinge seze ich die Dampfmaschine und zugleich damit auch das Geblaͤs in Bewegung, indem ich die Drosselventile oͤffne, das untere Schiebventil in dem Feuerzuge schließe und ein Gleiches auch mit dem Thuͤrchen der Aschengrube thue. Die Kraft des Rauches und der uͤbrigen Producte der Verbrennung hebt das Dekelventil empor, wo dann der durch dasselbe emporsteigende Strom in das Wasser herabgetrieben wird, damit er an dieses einen Theil seiner Hize abgebe und die Quantitaͤt des Dampfes vermehre, waͤhrend die Gase und nicht zu verdichtenden Daͤmpfe emporsteigen und mit dem Dampfe in den Cylinder uͤbergehen, um zur Bewegung der Maschine mitzuhelfen. Wenn das Feuer Nachschuͤren braucht, so fuͤlle ich die Kammer g' mit Brennmaterial, schließe den oberen Schieber und hierauf den Lufthahn t, waͤhrend ich den Sperrhahn s oͤffne, damit durch die Roͤhre r so lange ein Theil des Dampfes und des Gases in die Kammer einstroͤme, bis in dieser der Druk dem im Kessel Statt findenden Druke gleichkommt. Ist dieß der Fall, so ziehe ich den unteren Schieber zuruͤk, wo dann das Brennmaterial auf das Feuer herabfaͤllt. Diese Operation wird so oft wiederholt, als es noͤthig ist, und bis sich so viel Asche und zusammengesinterte Kohlen angesammelt haben, daß das Feuer nicht mehr mit der gewuͤnschten Lebhaftigkeit brennen kann. In diesem Falle ist dann das Ventil 2 zu schließen, und die Maschine durch den anderen Kessel in Thaͤtigkeit zu erhalten. Man bringt das Geblaͤs zum Stillstehen, oͤffnet das Sicherheitsventil, so wie auch den Sperrhahn r und den Lufthahn s, damit der Druk im Kessel schnell abnehme. Wenn dann einige der mittleren Roststangen auf die oben beschriebene Weise ausgehoben worden sind, so reinigt man die uͤbrigen Theile des Rostes und sezt die ausgehobenen Stangen wieder ein, womit der Kessel abermal zum Gebrauche hergerichtet ist. Nicht als meine Erfindung ist zu betrachten das Eintreiben von Luft in, unter und uͤber das Feuer mittelst irgend eines Geblaͤses oder einer Roͤhrenvorrichtung; das Einleiten der Producte der Verbrennung in das Wasser des Kessels durch lange, enge, gebogene Roͤhren; die Einrichtung der Dampfroͤhre, des Dampfventiles, des Sicherheitsventiles, der Beobachtungsroͤhre, der Kaltwasserspeisungsroͤhre, und endlich auch keine der Zusammenfuͤgungsmethoden des Kessels. Dagegen nehme ich in Anspruch die Anwendung einer kurzen, weiten und geraden Roͤhre mit einem Dekelventile, durch die ich die Producte der Verbrennung etwas unter dem Wasserniveau in den Kessel einleite. Ferner die Anwendung der beiden beschriebenen Schieber in dem Feuerzuge zum Behufe der Speisung des Feuers waͤhrend des Spieles der Maschine. Dann den Ring an den Roststangen, welcher zum Ausheben derselben, waͤhrend sie heiß sind, dient. Ferner die Anwendung einer Communicationsroͤhre zwischen dem Ofen und der Kammer im Feuerzuge. Ferner die Anwendung eines Sperr- und eines Lufthahnes an dieser Roͤhre; und endlich die beiden Glaͤser an der Luftroͤhre, durch die man Einsicht in den Ofen und in die Aschengrube erhaͤlt.