Titel: | Ueber einen verbesserten Schwimmer für Dampfkessel. Von Hrn. Albert Schlumberger. |
Fundstelle: | Band 75, Jahrgang 1840, Nr. XLVI., S. 250 |
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XLVI.
Ueber einen verbesserten Schwimmer fuͤr
Dampfkessel. Von Hrn. Albert
Schlumberger.
Aus dem Bulletin de la Société industrielle de
Mulhausen, No. 60.
Mit Abbildungen auf Tab.
IV.
Schlumberger, uͤber einem Schwimmer fuͤr
Dampfkessel.
Die Instrumente, deren man sich am gewöhnlichsten zur Andeutung der Höhe des
Wasserstandes in den Dampfkesseln bedient, sind die sogenannten Schwimmer. Diese
Instrumente, deren Anwendung durchaus nicht complicirt ist, beruhen auf dem ganz
einfachen Gaze, daß jeder feste Körper, der auf einer Flüssigkeit schwimmt oder in
dieselbe untergetaucht ist, genau um so viel an seinem Gewichte verliert, als die
Flüssigkeit, die er aus der Stelle treibt, wiegt. Sie bestehen in der Hauptsache aus
einer an dem vorderen oberen Theile des Kessels angebrachten Stopfbüchse, durch
welche ein eiserner Stab, an dem ein platter scheibenförmiger oder ovaler Stein
aufgehängt ist, sezt. Der Stein, welcher der eigentliche schwimmende Körper ist,
wird durch ein Gegengewicht äquilibrirt, so daß er nicht tiefer als bis zu etwas
mehr als der Hälfte seiner Höhe untersinken kann. Das außer dem Kessel befindliche
Gegengewicht und die Stange, die den Stein trägt, sind mit kleinen Ketten an den
Enden eines Hebels, der beiderseits mit einem Kreisbogen ausgestattet ist,
aufgehängt. Der Hebel ist so eingerichtet, daß bei seinem Spiele der Stüz-
oder Drehpunkt nicht in Unordnung gerathen kann. Da die Hebelarme und das
Gegengewicht stets dieselben bleiben, so muß der Stein bei jeder in der Höhe des
Wasserstandes vorgehenden Veränderung steigen oder sinken, bis das Gleichgewicht
zwischen dem schwimmenden Körper und dem Gegengewichte wieder hergestellt ist.
So einfach diese Vorrichtung ist, so hat sie doch ihre Mängel; so trifft sie bei
ihrer Anwendung an den Dampfkesseln von mittlerem und von hohem Druke der Vorwurf,
daß sie nur kurze Zeit über genau paßt, und daß sie in Kürze Dampf bei der
Stopfbüchse entweichen läßt. Die Ursache hievon ergibt sich leicht, wenn man
bedenkt, daß der Stein und seine Stange durch das starke Aufsieden des Wassers im
Kessel in fortwährender oscillirender Bewegung erhalten werden. Da die Stange durch
die Stopfbüchse sezt, so muß man, um das Austreten des comprimirten Dampfes zu
verhüten, die Stopfbüchse stark anziehen. Je mehr dieß jedoch geschieht, um so starker wird die
Reibung an der Stange, und um so mehr muß sich diese leztere an dem in der
Stopfbüchse spielenden Theile verdünnen. Wenn man daher die Stopfbüchse so anzieht,
daß kein Dampf entweichen kann, während der abgenüzte Theil der Stange in ihr
enthalten ist, werden jene Theile, die ihre frühere Dike beibehalten haben, nicht
wohl mehr in ihr spielen können; und die Folge hievon wird seyn, daß der Schwimmer
nicht länger mehr mit Genauigkeit den Stand des Wassers im Kessel angibt; ja es ist
sogar nicht selten, ihn ganz unbeweglich zu sehen.
Um diesen Mängeln zu begegnen, bedient man sich seit einiger Zeit eines Schwimmers,
der zwar auf demselben Principe beruht, aber eine verschiedene Einrichtung hat. Wir
haben einen solchen an einem unserer Dampfkessel, den man in der Fabrik der HHrn.
Schlumberger, Köchlin und Comp. sehen kann,
angebracht, und erlauben uns, da derselbe nunmehr schon einige Jahre arbeitet, ohne
in Unordnung gerathen zu seyn, eine Beschreibung desselben vorzulegen.
Es läuft an diesem Apparate keine senkrechte Aufhängestange durch die Stopfbüchse,
sondern es sezt vielmehr eine horizontale Welle, deren Pfannen sich in der Büchse
selbst befinden, auf solche Weise durch sie, daß, welches auch die Stellung des
Schwimmers seyn mag, doch immer ein und derselbe Theil von dem Werge umgeben bleibt.
Hieraus geht hervor, daß, wenn sich auch ein Theil der Welle abnüzt, man doch das
Austreten von Dampf leicht verhüten kann, ohne daß der Apparat merklich an
Empfindlichkeit verliert. Da der Schwimmer und das Gegengewicht mittelst eines
Hebels auf die durch die Stopfbüchse sezende Welle wirken, so ist ihre Wirkung auch
viel stärker, als sie bei directer Einwirkung seyn würde.
In einer der Abbildungen sieht man den Schwimmer so, wie wir ihn an einem unserer
Kessel angebracht haben; da sich jedoch hier das Gegengewicht in dem Kessel selbst
befindet, so mußte dem zu dessen Aufhängung dienenden Arme eine Form gegeben werden,
welche den Moment, in welchem die Gewichte auf den Hebel wirken, so verändert, daß
eine leichte Störung des Gleichgewichtes daraus hervorgeht. Zugleich ist bei dieser
Einrichtung die Ausdehnung, in welcher der Apparat spielt, etwas beschränkt; denn
wie aus den in Fig.
3 bemerkbaren punktirten Linien zu sehen, hört dessen Spiel auf, wenn der
Kessel ungefähr zu 5/4 gefüllt ist, oder wenn er bis unter das Drittheil leer
geworden. Bei dem Gebrauche, den wir von unserem Kessel machen, ist dieß allerdings
kein Hinderniß, weil man schon, ehe das Wasser auf einen dieser Standpunkte gelangt,
Maßregeln für oder gegen die weitere Einleitung von Wasser in den Kessel zu treffen hat. Da jedoch
der geringe Spielraum des Kessels unter anderen Umständen ein Nachtheil seyn kann,
so füge ich auch noch die Zeichnung eines anderen Schwimmers dieser Art, an dem sich
jedoch das Gegengewicht außerhalb des Kessels befindet, bei. Bei dieser
Modifikation, der ich vor dem an unserem Kessel angebrachten Schwimmer noch den
Vorzug gebe, wird die Höhe des Wasserstandes noch angedeutet, selbst wenn der Kessel
bis auf einige Centimeter gefüllt oder geleert ist.
An beiden Zeichnungen bemerkt man, daß ein Zeiger auf einem Zifferblatte den Stand
des Wassers im Kessel andeutet. Dieser Zeiger kann mittelst eines kleinen, an einem
Kettchen aufgehängten Gegengewichtes oder mit Schnüren, welche über Rollen laufen,
die Andeutungen, die er gibt, auch an irgend einem anderen Orte sichtbar machen. Der
Heizer kann demnach, ohne daß er sich von der Stelle zu bewegen braucht, von dem
Ofenthürchen aus stets beobachten, wie hoch das Wasser im Kessel steht.
Fig. 1 zeigt
den an einer horizontalen Welle aufgehängten Schwimmer mit doppeltem Indicator der
Wasserhöhe und mit einem im Inneren des Kessels befindlichen Gegengewichte. Der
Durchschnitt ist senkrecht und nach der Achse des Kessels geführt. Die punktirten
Linien deuten die Gränzen an, innerhalb welcher der Schwimmer spielt.
Fig. 2 ist ein
senkrecht gegen die Achse des Kessels geführter Durchschnitt.
An diesen Figuren ist a der schwimmende Stein; b das Gegengewicht; c sind
die Stangen; d der Hebel, der den Stein und das
Gegengewicht trägt; e der an der Welle f befestigte Aufhängarm des Hebels; f die horizontale, durch die Stopfbüchse sezende Welle;
g die Stopfbüchse; h
deren Dekel; i der an der Welle befestigte Zeiger; K die Scala; I eine zweite,
in der Nähe des Heizers angebrachte Scala.
In Fig. 3 bis
5 sieht
man die Details der Stopfbüchse und der Aufhängwelle, und zwar in Fig. 3 in einem
Durchschnitte nach x, y; in Fig. 4 in einem Aufrisse
und in Fig. 5
in einem Grundrisse.
In Fig. 6 und
7 sieht
man den an einer horizontalen Welle aufgehängten Schwimmer, dessen Gegengewicht sich
außerhalb des Kessels befindet. Der Durchschnitt Fig. 6 ist senkrecht nach
der Achse des Kessels geführt. Die punktirten Linien deuten die Gränzen an,
innerhalb welcher der Schwimmer spielt.
Fig. 7 ist ein
senkrecht gegen die Kesselachse geführter Durchschnitt.
a ist der Schwimmer; b das
Gegengewicht; d der Hebel, der den Stein und das
Gegengewicht trägt; f die Welle, an der die beiden Arme des Hebels und der
Zeiger i fixirt sind; g die
Stopfbüchse; h deren Dekel; i der Zeiger; k die Scala; l die in der Nähe des Heizers angebrachte Scala.