Titel: | Verbesserungen an den Apparaten zur Verhütung der Explosionen der Dampfkessel, worauf sich Charles Pierre Devaux in Fenchurch Street in der City of London, in Folge der von einem Ausländer erhaltenen Mittheilungen, am 23. Mai 1837 ein Patent ertheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 77, Jahrgang 1840, Nr. LIX., S. 242 |
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LIX.
Verbesserungen an den Apparaten zur
Verhuͤtung der Explosionen der Dampfkessel, worauf sich Charles Pierre Devaux in Fenchurch
Street in der City of London, in Folge der von einem Auslaͤnder erhaltenen
Mittheilungen, am 23. Mai 1837 ein Patent
ertheilen ließ.
Aus dem London Journal of arts. Jun. 1840, S.
185.
Mit Abbildungen aus Tab.
IV.
Devaux's Verbesserungen an den Apparaten zur Verhuͤtung der
Explosionen der Dampfkessel.
Die Explosionen der Dampfkessel und Dampfgeneratoren werden zuweilen dadurch
veranlaßt, daß sich der Dampf in ihnen allmählich bis zur Erreichung einer
Spannkraft, welche größer ist als der Widerstand, den das Metall derselben zu
leisten vermag, ansammelt. Weit häufiger sind sie aber die Folge eines Sinkens des
Widerstandes im Kessel oder Generator, bei welchem die Wände des Kessels einen hohen
Hizgrad erlangen können. Kommt nämlich unter diesen lezteren Umständen plözlich
frisch zuströmendes Wasser mit den überhizten Kesselwänden in Berührung, so wird
augenbliklich eine überaus große Menge Dampf erzeugt. Die Ueberhizung der
Kesselwände tritt aber auf den Dampfbooten bisweilen auch dadurch ein, daß das Boot
längere Zeit über auf der einen Seite liegt, wo dann natürlich die gegenüberliegende
Seite des Kessels nicht hinreichend durch Wasser gegen Ueberhizung geschüzt ist.
Bisweilen sind die Explosionen ferner Folge des plözlichen Eröffnens. des Ventiles
oder einer anderen Oeffnung des Kessels; denn bei der hieraus erwachsenden
plözlichen Verminderung des auf die Oberfläche des Wassers wirkenden Drukes tritt
ein plözliches Aufsprudeln des Wassers ein, wodurch dieses nicht nur in dem ganzen
von dem Dampfe eingenommenen Raume versprizt, sondern auch gegen die Wände und den
Scheitel des Kessels geschleudert wird, so daß abermals eine plözliche Entwikelung
einer großen Menge Dampfes eintreten muß. Ferner werden die Explosionen bisweilen
veranlaßt durch die salzigen oder erdigen Incrustationen, welche sich auf den Böden
der Kessel ansezen, und welche, indem sie schlechte Wärmeleiter sind, eine
unmittelbare und regelmäßige Uebertragung der Wärme von dem Kesselboden an das
Wasser verhindern, und somit eine Ueberhizung der Kesselböden zur Folge haben.
Werden nun diese Incrustationen bei weiterer Zunahme der Hize oder aus irgend einer
anderen Veranlassung lose, so kommt das Wasser gleichfalls mit überhiztem Metalle in Berührung, wodurch
abermals plözlich eine große Menge Dampf erzeugt wird. Es geschieht endlich
bisweilen, daß der Wärmestoff das Wasser nicht regelmäßig in Dampf Verwandelt,
sondern sich in dem in dem Kessel enthaltenen Wasser ansammelt, wo dann, wenn sich
dieser Wärmestoff aus irgend einer Veranlassung plözlich entbindet, augenbliklich
eine ungeheure Menge Dampfes erzeugt wird. Alle diese Ursachen der Explosionen
sollen nun durch die neuen Apparate unwirksam gemacht werden.
Der erste dieser Apparate, welcher zur Verhütung der aus der einfachen allmählichen
Dampfansammlung im Kessel erwachsenden Gefahr dienen soll, ist ein zusammengeseztes
Sicherheitsventil. Dieses besteht aus einem gewöhnlichen Sicherheitsventile, welches
mit einem an einem Hebel aufgehängten Gewichte belastet und mit einem belasteten
Kolben in Verbindung gebracht ist. Dieser leztere spielt in einem mit Oehl oder
einer anderen Flüssigkeit gefüllten Cylinder, in welchen von dem Kessel her Dampf
eingelassen wird, so daß dieser auf die Oberfläche des Oehls oder der Flüssigkeit
drükt, und den Kolben emportreibt, wenn das gewöhnliche Sicherheitsventil nicht frei
und richtig spielen sollte. Dabei kann aber dieses leztere von dem Kolben ganz
unabhängig sein Spiel vollbringen, in so lange es sich in guter Ordnung
befindet.
Ein zweiter Theil der Erfindung ist zur Verhütung der Gefahr bestimmt, welche durch
das Vorhandenseyn von zu hoch gespanntem Dampfe im Dampfraume des Kessels bedingt
ist – derselbe mag sich durch allmähliche Ansammlung oder in Folge irgend
einer Plözlichen Dampfentwikelung gebildet haben – oder welche aus der
Ueberhizung der Kesselböden in Folge von Incrustationen erwächst. Der hierauf
bezügliche Theil des Apparates besteht aus Röhren, Dampfbüchsen, Hähnen und anderen
Theilen, so wie dazu auch ein Stük eines leichtflüssigen, bei einer gewissen
Temperatur in Fluß gerathenden Metalles gehört. Dieses leichtflüssige Metall muß
entweder der Einwirkung des in dem oberen Theile des Kessels befindlichen Dampfes,
oder der Einwirkung der von dem Kesselboden ausgehenden Hize ausgesezt seyn, je
nachdem der Apparat die durch plözliche Entwikelung zu hoch gespannten Dampfes im
Dampfraume bedingten Gefahren, oder die Ueberhizung des Kesselbodens verhüten soll.
Durch das Schmelzen des Metallstükes soll nämlich dem in dem Kessel enthaltenen
Dampfe ein Ausweg eröffnet werden, der sich nach Belieben auch wieder aufheben läßt,
indem, wie weiter unten ausführlich angegeben werden soll, das geschmolzene
Metallstük sehr leicht und ohne Unterbrechung des Ganges der Maschine durch ein anderes
ersezt werden kann.
Ein weiterer Theil der Erfindung besteht ferner in einer verbesserten
Schwimmervorrichtung, durch welche nicht bloß die Höhe des Wasserstandes im Kessel
angedeutet, sondern im Falle eines zu tiefen Sinkens des Wassers auch dem Dampfe
Austritt gestattet werden kann.
Endlich umfaßt die Erfindung auch noch eine verbesserte, besonders an den Kesseln der
Dampfboote anwendbare Vorrichtung, welche aus Dämpfern oder Registern besteht, die
vermöge ihrer eigenen Schwere oder mittelst eigener, an ihnen angebrachter Gewichte
arbeiten, und die, wenn das Boot längere Zeit auf der einen oder anderen Seite
liegt, den Zug in den Feuerzügen und im Schornsteine ganz oder zum Theil
absperren.
Der Dampf, der in Folge der Thätigkeit irgend eines der genannten Apparate aus dem
Dampfkessel oder Generator entweicht, wird entweder in die den Kessel oder Generator
umgebenden Feuerzüge geleitet, und zwar in einer Richtung, welche dem Zuge des Ofens
entgegen ist, damit die heiße Luft und die Flammen gegen den Ofen zurükgetrieben und
also das Feuer in diesem zum Theil oder gänzlich ausgelöscht wird; oder man kann ihn
auch direct in oder unter den Ofen leiten, damit er daselbst das Feuer zum Theil
oder gänzlich auslösche; oder man kann ihn noch zu anderen Zweken verwenden, die
weiter unten ausführlich angegeben werden sollen; oder endlich man kann ihn auch in
die Luft entweichen lassen. Auch muß hier vorläufig noch bemerkt werden, daß man
alle diese Apparate gemeinschaftlich oder auch nur einzeln, je nachdem es die
Umstände räthlich machen, an den Kesseln anwenden kann.
Fig. A, B, C geben Ansichten eines Kessels, an welchem
die meisten der hier erwähnten Erfindungen angebracht sind. Die übrigen Figuren
dienen zur Versinnlichung der Details der verschiedenen Apparate, und zwar Fig. 1 bis 6 zur
Versinnlichung des zusammengesezten Sicherheitsventiles. Fig. 1 zeigt nämlich
dasselbe von der Seite betrachtet, und in ein Gehäuse, in welchem es versperrt
werden kann, eingesezt. Fig. 2 ist ein senkrecht
durch dasselbe geführter Durchschnitt, und zwar nach der in dem Grundrisse Fig. 3 durch
die Linie 3,4 angedeuteten Richtung. Fig. 4 ist ein
Querdurchschnitt eines Theiles dieses Ventiles. Fig. 5 und 6 endlich zeigen einzelne
Theile desselben für sich allein. In Fig. 1 und 2 sind die mit a bis h bezeichneten Theile
solche, welche den an dem gewöhnlichen beschwerten Sicherheitsventile gebräuchlichen
ähnlich und entsprechend sind. Es ist nämlich a eine mit
dem Inneren des Kessels communicirende cylindrische Röhre, an deren oberem Ende sich der Siz für
das Ventil b befindet. Der Stiel dieses lezteren geht
frei durch ein in dem oberen Theile der Ventilbüchse d
enthaltenes Schälchen. Beschwert ist das Ventil durch das in der Nähe des Endes des
langen Hebels f angebrachte Gewicht e; wird das äußere Ende des Hebels f niedergedrükt, so wird das Ventil b auf seinen Siz herabgedrükt; wird der Hebel dagegen
emporgehoben, so steigt auch das Ventil von seinem Size empor. Zur Führung des
Hebels bei seiner Bewegung dient das mit einem Ausschnitte oder Tender versehene
Band i. Das äußerste Ende des Hebels ist gabelförmig gebildet, und mit einer Stange
l verbunden, deren unteres Ende in eine genau an
dasselbe passende Röhre aus hartem Holze oder Glas eingesezt ist. Dieses untere Ende
bildet somit einen Kolben, welcher durch einen ledernen Ring hindurch in einem
Cylinder m spielt, und wenn der Apparat im Zustande der
Ruhe ist, durch ein Gewicht v auf den Boden des.
Cylinders herabgedrükt wird. Der Cylinder m communicirt,
wie in Fig. 3
und 4 zu
sehen, durch einen horizontalen Canal mit einem kleineren Cylinder n, der selbst wieder durch eine Röhre o mit der unter dem Ventile b befindlichen, in Fig. 2 ersichtlichen Röhre
communicirt. Beide Cylinder sind mit Oehl oder einer anderen Flüssigkeit
gefüllt.
Wenn nun der Dampf im Kessel einen höheren Druk erlangt, als das Ventil auszuhalten
vermag, so hebt er das Ventil b auf, wo er dann unter
den Rändern des Ventiles hinweg in die Ventilbüchse d,
und aus dieser durch die Röhre g in die Luft oder in die
Feuerzüge, oder in den Ofen entweicht. Sollte jedoch, wie es an den
Sicherheitsventilen öfter vorzukommen Pflegt, das Ventil b entweder in Folge der Oxydirung seines Metalles, oder in Folge des
Drukes der äußeren Luft, oder aus irgend einer anderen Ursache in seinem Size steken
bleiben, und sich nicht schnell emporheben, so wird der Dampf, indem er sich im
Kessel anzusammeln fortfährt, die Röhre o erfüllen, mit
der Oberfläche des in dem Cylinder n enthaltenen Oehls
in Berührung kommen, seinen Druk darauf ausüben und dadurch ein Emporsteigen des
Kolbens l bewirken. Ist dieser leztere eine kleine
Streke weit emporgestiegen, so werden die Böden der Fenster oder Ausschnitte der
Glieder k auf die Zinken der an dem Ende des Hebels f befindlichen Gabel treffen, mithin das Ende dieses
Hebels emporheben, und hiemit auch das Ventil b von
seinem Size aufheben. Dabei kommt zu bemerken, daß der Kolben l mit einer größeren Kraft, als sie durch den steigenden Druk des Dampfes
allein bedingt ist, das Ventil b emporheben wird, und
zwar indem er mittelst eines sehr langen Hebels auf dasselbe wirkt. Das Ventil b
wird somit gezwungen
werden sich zu erheben, bevor noch der Dampf einen gefährlichen Grad von Spannkraft
erlangt hat. Sobald das Ventil seinen Siz verläßt, wird Dampf unter dessen Rändern
entweichen. Die Folge hievon wird seyn, daß der auf die Oberfläche des in dem
Cylinder n enthaltenen Oehles wirkende Druk unmittelbar
abzunehmen beginnt, und daß diese Abnahme des den Kolben l empordrängenden Drukes in dem Maaße fortschreiten wird, als mehr und
mehr Dampf an dem Ventile b entwichen ist; der Kolben
wird demnach allmählich herabsinken und auf das Ventil b
zu wirken aufhören.
Man wirb hieraus leicht abnehmen, daß diese Vorrichtung nicht bloß den Zwek hat, das
Ventil b gewaltsam zu erheben, im Falle es dem directen
Druke des Dampfes nicht nachgeben sollte, sondern daß sie auch zur Regulirung seiner
Bewegung und zur Verhütung des an den gewöhnlichen Sicherheitsventilen so häufig
vorkommenden plözlichen Emporspringens und Niederfallens des Ventiles dient. Denn
das Ventil b kann nicht eher bedeutend aufsteigen, als
bis der Dampf so viele Kraft erlangt hat, daß er auf den Kolben l wirkt; und die Bewegung dieses Kolbens nimmt nicht
augenbliklich ab, sondern erfordert immer einige Zeit, so daß also die in der
Bewegung des Ventiles b vorgehenden Veränderungen immer
nur allmählich eintreten können. Der ganze Apparat ist, wie bereits erwähnt, in
einem Gehäuse A enthalten, welches mit einem gehörigen
Thürchen und Schlosse versehen seyn und stets verschlossen bleiben soll. Den
Schlüssel dazu soll nur der Maschinenaufseher führen, damit sich keiner der Arbeiter
beigehen lassen kann, an der Belastung des ersten Ventiles oder des Kolbens l irgend eine Veränderung vorzunehmen. Dieses Gehäuse
sammt dem Apparate läßt sich an irgend einem geeigneten Theile des Kessels
anbringen, wie in Fig. A und B bei A angedeutet ist.
Was nun jenen Apparat betrifft, dessen Wirkung von der Schmelzung eines Stükes
leichtflüssigen Metalles abhängt, so kann dieses entweder an dem Boden des Kessels
oder in dessen Nähe angebracht werden, damit es der Wärme der heißen Wassermasse
sowohl, als der Wärme des Metalles des Kesselbodens, als auch dem allenfalls mit ihm
in Berührung kommenden Dampfe ausgesezt ist; oder es läßt sich auch an dem oberen
Theile des Kessels anbringen, damit bloß die Wärme des Dampfes allein auf dasselbe
wirken kann; oder es läßt sich endlich in der Art anbringen, daß die Wärme nur durch
Wärmeconductoren, die später beschrieben werden sollen, darauf einwirken kann. In
allen diesen Fällen wird das leichtflüssige Metall Dampf austreten lassen, wenn das
Wasser bis in die Nähe des Kesselbodens gesunken ist, oder wenn der Kesselboden eine
zu hohe Temperatur erlangt hat.
In Fig. 7 bis
14 sieht
man die erste dieser Anwendungsweisen des leichtflüssigen Metalles, in Fig. 15 bis
18 die
zweite, und in Fig.
19 bis 24 die dritte erläutert.
Fig. 7 ist ein
senkrechter Durchschnitt; Fig. 8 eine seitliche
Ansicht; Fig.
9 ein Grundriß; Fig. 10 ein horizontaler
Durchschnitt nach der in Fig. 7 ersichtlichen Linie
1,2; Fig. 11
ein senkrechter Durchschnitt nach der in Fig. 8 ersichtlichen Linie
3,4; Fig. 13
ein horizontaler Durchschnitt nach der in Fig. 7 angedeuteten Linie
5,6; Fig. 14
ein Grundriß des Dekels p.
An allen diesen Figuren sind a, a und b, b die Scheitel- und Bodenplatten eines
Kessels, an dessen Boden ein Gehäuse c gehörig fixirt
ist. Von diesem Gehäuse aus steigen zwei Röhren d, e,
die sowohl in das Gehäuse c als in die Scheitelplatte
des Kessels dampfdicht eingefügt sind, empor, wie in Fig. 7 und 8 zu sehen. In den oberen
Theil der Röhre d ist mit einem Schraubengewinde eine
zweite Röhre f eingesezt, deren oberes Ende mit einer
Dampfbüchse g frei communicirt. Diese leztere, von der
aus, wie in den oben angeführten Figuren A, B und C zu ersehen ist, eine Röhre in den Feuerzug des Ofens führt, ist
mit einem dampfdicht passenden Dekel p verschlossen.
Ferner laufen von der Dampfbüchse g aus, wie Fig. 12 zeigt,
die beiden Pfosten g, und durch diese sowohl als durch
das vierekige, am Scheitel des Dekels befindliche Stük sezt ein Stab r, an dessen einem Ende ein Vorhängschloß s angebracht ist. Ist dieses Schloß abgesperrt, so kann
der Stab r nicht ausgezogen und mithin auch der Dekel
p nicht abgenommen werden. Die Röhre e communicirt durch eine kleine Röhre i, in die bei l ein
Sperrhahn eingesezt ist, mit der gebogenen Röhre m,
welche sich durch die Dekelplatte des Kessels zurükbiegt, und an ihrem Ende mit
einem Dekel n, in den kleine Löcher gebohrt sind,
versehen ist. Wenn der Apparat arbeiten soll, so wird der Sperrhahn, wie in Fig. 7 zu
sehen, offen gehalten, damit Dampf aus dem Kessel in die Röhre e gelangen kann. Das untere Ende der Röhre f ist etwas konisch gebildet, und in diesen konischen
Theil ist ein kleiner, aus einem leichtflüssigen Metalle bestehender Pfropf
eingesezt. Auf das untere Ende der Röhre f ist ein
kleiner Dekel oder eine kleine Büchse geschraubt, und in der Mitte dieser Büchse
befindet sich ein Schaft, der als Träger des leichtflüssigen Metallpfropfes dient.
Am Rande herum sind jedoch kleine Löcher in diese Büchse gebohrt, damit der Dampf
aus der Röhre e in sie hinein und mit dem Pfropfe in
Berührung gerathen kann.
Dieser Apparat arbeitet nun folgendermaßen. Wenn der Kessel in Thätigkeit ist, so
wird die auf seinem Boden angebrachte und von dem Wasser umspülte Büchse c allmählich die Temperatur des Wassers annehmen, und
diese Temperatur gradweise dem leichtflüssigen Metallpfropfe mittheilen. Während die
Dampferzeugung von Statten geht, wird ein Theil des Dampfes durch den Dekel n in die Röhre m eintreten,
und durch diese Röhre sowohl als durch die Röhre e in
die Büchse c gelangen. Da dieser Dampf nicht entweichen
kann und also unbewegt bleibt, so wird sich seine Temperatur auf jene der ihn
umschließenden Metalloberflächen steigern, welche leztere selbst die Temperatur des
sie umspülenden Wassers und des Kesselbodens haben. Der untere Theil des
leichtflüssigen Pfropfes kommt auf solche Weise mit dem Dampfe in Berührung, wo dann
sowohl die Wärme dieses Dampfes als auch jene der unteren Platten der Büchse c und der Röhren d, f zu
seiner Schmelzung beitragen wird. So lange sich die Temperatur des Dampfes innerhalb
der bestimmten Gränzen erhält, oder so lange die Wassermasse keine Temperatur
erreicht, die den Schmelzpunkt des leichtflüssigen Pfropfes übersteigt, wird alles
im Stande der Ruhe verbleiben. So wie aber durch Incrustationen oder durch irgend
eine andere Ursache ein höherer Hizgrad hervorgebracht wird, wird der Boden und ein
Theil der Seitenwände des Pfropfes in Fluß gerathen, wo dann der Pfropf nicht länger
mehr fest in seinen Siz paßt, sondern von dem Dampfe durch die Röhre f empor in die Dampfkammer g
getrieben werden wird. Der durch die genannte Röhre in die Dampfkammer emporfahrende
Dampf gelangt sodann in der Röhre h in den den Kessel
umgebenden Feuerzug, und zwar in einer Richtung, welche jener des von dem Ofen
herführenden Zuges entgegengesezt ist. Es folgt hieraus eine Dämpfung des Feuers,
und zwar in einem Grade, der mit der Dauer des Entweichens des Dampfes im
Verhältnisse steht; der Kessel wird somit, anstatt eine größere Erhizung zu
erleiden, im Gegentheil in seinem ganzen Umfange allmählich abgekühlt werden.
Nachdem der leichtflüssige Pfropf in Fluß gerathen, läßt sich das Entweichen des
Dampfes, sobald man es für nöthig erachtet, wieder aufheben.
Fig. 15, 16, 17 und 18 zeigen
einen Apparat, an dem der leichtflüssige Metallpfropf an dem oberen Theile des
Kessels angebracht, und also nur der Einwirkung der Wärme des Dampfes ausgesezt ist.
Fig. 15
ist ein Querdurchschnitt; Fig. 16 eine seitliche
Ansicht; Fig.
17 ein horizontaler Durchschnitt nach der Linie A in Fig.
15 geführt. Fig. 18 ein Grundriß von
Fig.
16.
a, a ist die oben Kesselplatte; b eine kurze, fest an den Kessel gebolzte Röhre, deren unterer Theil sich innerhalb des
Kessels befindet und einem Hahne als Siz dient, während ihr oberes Ende einen
größeren Durchmesser hat und eine Dampfkammer bildet. Der konische, in seinen Siz
eingeriebene Zapfen c ist an seinem unteren Ende diker,
damit er durch den Druk des Dampfes fester in seinen Siz eingetrieben wird. Der
Canal des Hahnes öffnet sich horizontal in eine Büchse d, in welche Löcher gebohrt sind. In den Zapfen des Hahnes selbst ist in
senkrechter Richtung ein cylindrisches Loch gebohrt, in welches die kurze gerade
stehende Röhre f, die der Röhre f des oben beschriebenen Apparates entspricht, eingesezt ist. In dem
unteren Ende dieser Röhre ist der leichtflüssige Metallpfropf fixirt. Ueber der
Kammer b ist ein Dekel p
angebracht und gut schließend darauf festgemacht.
Das Spiel dieses Apparates geht nun folgendermaßen von Statten. Wenn die Masse des in
dem Kessel enthaltenen Dampfes eine Temperatur und einen Druk erreicht, der jenen,
für den der Kessel berechnet ist, übersteigt, so werden die verschiedenen
Metalloberflächen des innerhalb des Kessels befindlichen Apparates allmählich
derselben Temperatur theilhaftig werden. Durch die Hize dieser Metalloberflächen
sowohl als durch die Hize des Dampfes, der durch die Löcher y eindringt, und dadurch mit dem leichtflüssigen Metallpfropfe in
Berührung kommt, wird dieser allmählich an der unteren Seite und an den Rändern in
Fluß gerathen, wo dann der Dampf den Pfropf durch die Röhre f in die Dampfkammer b emportreiben wirb, so
daß auf diese Weise für den Dampf ein freier Weg eröffnet ist. Der Dampf strömt
somit durch die Röhre f über der durchlöcherten Platte
in die Dampfkammer ein, tritt dann durch die Löcher dieser Platte in die Dampfkammer
b herab, um aus dieser durch die Möhre h in die atmosphärische Luft oder in den Kessel
umgebenden Feuerzug zu entweichen, und dadurch auf die bereits oben angegebene Weise
den Zug des Ofens zu ermäßigen oder zu unterdrüken.
Fig. 19 und
20 zeigen
einen mit einem leichtflüssigen Metallpfropfe versehenen Apparat, welcher Dampf
entweichen läßt und die Wirkung des Feuers ermäßigt oder auch wohl ganz aufhebt, so
oft das Wasser bis in die Nähe des Bodens des Kessels sinkt. Apparate dieser Art
eignen sich besonders für Kessel, an denen auf dem Feuer ausgesezten Theile des
Kesselbodens nur eine sehr dünne Wasserschichte ausgebreitet ist. e ist die Bodenplatte eines Dampfkessels oder
Dampferzeugers, und f das untere Ende einer Röhre, die
in einen umgestürzten Napf g eingeschraubt ist. Lezterer
ist mit Schrauben oder Nieten fest und wasserdicht auf der Bodenplatte des Kessels,
durch die auch das
untere Ende der erwähnten Röhre sezt, befestigt. Unmittelbar über dem verengten
Theile der Röhre f und in einem zu diesem Behufe
dienlichen konischen Size ist der leichtflüssige Metallpfropf befestigt. Das obere
Ende der Röhre f ist durch ein Schraubengefüge mit einer
Röhre h verbunden, die durch die obere Kesselplatte
hindurch von einer Büchse herabsteigt, von der ein Canal i ausläuft, der anfänglich in horizontaler Richtung verläuft, sodann aber
bei l in den Kessel zurükkehrt. An dem Canale l ist ein Hahn m angebracht,
womit sich die Communication zwischen den Canälen h, i
und l beliebig eröffnen und absperren läßt. Zur Bewegung
dieses Hahnes dient der Griff n, der, wie Fig. 19 zeigt,
wenn der Hahn m geöffnet worden, durch einen Bolzen o in seiner Stellung erhalten wird. Dieser Bolzen sezt
nämlich in solcher Art durch die Arme eines Pfostens p,
daß er nicht ausgezogen werden kann, wenn nicht vorher das Vorhängeschloß q aufgesperrt wird. Das obere Ende der Röhre h ist mit einem Schraubenzapfen r verschlossen, und da, wie Fig. 19 bei x zeigt, das obere Ende dieses Zapfens von einer an dem
Hebel n angebrachten Klaue erfaßt ist, so kann auch
dieser Zapfen ohne vorläufige Eröffnung des Vorhängeschlosses nicht geöffnet
werden.In Fig.
19, auf welche hier verwiesen wird, fehlen jedoch mehrere dieser
Theile. A. d. R.
Wenn die in dem Kessel enthaltene Wassermasse eine zu intensive Hize erlangt, oder
wenn das Wasser unter das Niveau des oberen Randes der Schale g sinkt, so wird sich in ersterem Falle die Temperatur des Wassers rasch
an die um den leichtflüssigen Metallpfropf herum befindlichen Metalloberflächen
mittheilen, während sich im zweiten Falle die Hize des Ofens rasch und direct an das
untere Ende der Röhre f fortpflanzen wird. In dem einen
wie in dem anderen Falle wird somit der leichtflüssige Metallpfropf in Fluß gerathen
und in den Ofen herabfallen, so daß durch die Röhre f
ein freier Weg eröffnet ist, und der von dem Kessel aufsteigende Dampf in den Ofen
entweichen und daselbst das Feuer dämpfen oder auch wohl ganz auslöschen wird.
In Fig. 21
sieht man die Röhre in dem Boden des Kessels so befestigt, daß sie durch ihn
emporragt. Die Hize wird daher hier auf den leichtflüssigen Metallpfropf wirken und
ihn in Fluß bringen, bevor noch der Boden des Kessels oder die Wassermasse selbst
die hiezu erforderliche Temperatur erlangten.
Fig. 22, 23 und 24 zeigen eine
andere zur Verhütung der Explosionen bestimmte Anwendungsweise des leichtflüssigen
Metalles. Hier ist nämlich t die Röhre, welche das
leichtflüssige Metall enthält, und deren unteres erweitertes Ende zum Behufe der Bildung
eines Wärmeconductors in die Büchse g hinabragt. Auf dem
leichtflüssigen Metalle ruht ein Stab h auf, und um das
obere Ende dieses Stabes ist eine an dem Kopfe des Stabes befestigte Spiralfeder i gewunden. Das untere Ende dieser Feder ruht auf der
Mutter, mit der die Röhre f an die Kesselplatte
geschraubt ist. Mir dem Kopfe des Stabes ist durch ein Zapfengefüge ein
geradestehender, an seinem oberen Ende schräg geschnittener Schaft l verbunden, gegen den sich das entsprechende,
gleichfalls schräg geschnittene Ende des horizontalen Hebels m, der an einem in den Pfosten o eingelassenen
Zapfen n aufgezogen ist, anlegt. Das Gewicht p hält das Ende des Hebels m
auf das Ende des geradestehenden Schaftes l nieder, und
sucht demnach die Feder i zusammen zu drüken.
Wenn nun der Conductor oder die Büchse g oder beide
zugleich eine Temperatur erlangt haben, bei der das leichtflüssige Metall in Fluß
geräth, so wird der Stab h, indem er nicht länger mehr
getragen wird, dem Druke des Gewichtes p nachgeben und
herabsinken, wo dann das eine Ende des Hebels m das Ende
des Schaftes l vor sich her treibt, in einem Kreisbogen
herabfällt und das Ende des Schaftes l verläßt. Die
Folge hievon wird seyn, daß das entgegengesezte Ende des Hebels m emporsteigt und einen Hahn oder ein Ventil eröffnet,
durch welches Dampf aus dem Kessel entweichen kann. Während das Ende des Hebels m Hinter dem Ende des Schaftes l herabsinkt, wird sich die Feder i, indem sie
nicht länger mehr von dem Gewichte p nieder gedrükt
wird, empor schnellen, und somit das untere Ende des Stabes h aus dem leichtflüssigen Metalle ausziehen, bevor es noch Zeit hatte
darin zu erstarren. In Fig. 24 sieht man das
leichtflüssige Metall in einer Röhre f angebracht,
welche zu dem oben bei Fig. 21 angegebenen Zweke
durch den Boden des Kessels hindurch nach Abwärts geführt ist.
In Fig. 25 bis
30 sieht
man zweierlei Modificationen des von mir erfundenen Schwimmerapparates. In Fig. 25 ist
d eine aus Gußeisen oder Stükmetall gearbeitete, an
dem Scheitel des Kessels befestigte Büchse, in deren unterem Theile sich eine
konische Aushöhlung befindet, während der Kessel an dieser Stelle eine Oeffnung hat,
die, wie in Fig.
25 zu sehen, der Basis des Kessels an Größe gleichkommt. Die eben erwähnte
konische Aushöhlung communicirt an ihrem oberen Ende durch eine kleine Oeffnung mit
der Kammer g, die durch eine Röhre h und eine zweite zur Leitung dienende Röhre, welche in
der Zeichnung nicht zu sehen ist, mit den den Kessel umgebenden Feuerzügen
communicirt. i ist ein senkrechter, ans Stükmetall
gearbeiteter, an seinem oberen Ende halbkugelförmig gebildeter Stab, der mit seiner Spize genau
in die Spize der konischen Aushöhlung einpaßt, so daß, so lange als dieser Stab i mit der Spize dieser Aushöhlung in Berührung erhalten
wird, kein Dampf aus dem Kessel in die Kammer g
entweichen kann. An dem unteren Theile des Stabes i
befindet sich eine Schulter, unter der ein Schraubengewinde angebracht ist, damit
die Schraubenmutter l angeschraubt werden kann. Die
Stange l ist vorhandenAuch diese Stange, so wie einige andere hier angeführte Theile fehlen in der
Zeichnung des Originals. A. d. R., damit sich der Heizer überzeugen kann, ob der Schwimmer gehörig arbeitet
oder nicht; denn wenn der obere Theil der Stange l
niedergedrükt wird, so wirkt er auf den Stab i, so daß
dieser, indem er sich herabsenkt, Dampf entweichen läßt. Der Hebel J, der in Fig. A
zu sehen, trägt an dem einen Ende einen hohlen kugelförmigen Schwimmer L, während er an seinem anderen Ende in den Lagern KK, ruht. Das durch diesen Hebel gebohrte und zur
Aufnahme des Stabes i bestimmte Loch ist so weit, daß es
dem Hebel einen hinreichenden Spielraum an seinem Gefüge gestattet. Damit er jedoch
nicht bis unter eine bestimmte Stelle herabsinken kann, ist ein Aufhälter r an dieser Stelle angebracht.
Wenn der Kessel bis zur gewöhnlichen Höhe mit Wasser gefüllt wirb, wird der an dem
Ende des Hebels J angebrachte Schwimmer von dem Wasser
in dem Maaße als sein Niveau steigt, emporgehoben. Durch dieses Emporsteigen des
Schwimmers wird der Stab i in der Art gegen die im Boden
der Dampfkammer g befindliche Oeffnung angedrükt, daß
dieselbe hiedurch verschlossen wird. Wenn durch die Speisungsröhre weniger Wasser in
den Kessel gelangte als in demselben in Dampf verwandelt wird, so würde der
Wasserstand allmählich bis zur Höhe des oberen Theiles der Feuerzüge fallen, so daß
die Seitenwand des Kessels ungeschüzt der Hize der Flammen und der in den Feuerzügen
enthaltenen heißen Luft ausgesezt wäre. Dem wird jedoch durch das Spiel des
Schwimmers vorgebeugt; denn indem dieser zugleich mit dem Wasser sinkt, zieht er den
Stab i herab, woraus folgt, daß durch die kleine, in der
konischen Kammer befindliche Oeffnung Dampf aus dem Kessel in die Kammer g entweicht, um sodann aus dieser durch die Röhre h in die Feuerzüge oder in den Ofen oder in die freie
Luft auszutreten und dadurch die Thätigkeit des Feuers zu hemmen.
In Fig. 27,
28, 29 und 30 sieht man
die zweite Art meines verbesserten Schwimmers. a ist der
obere Theil eines Kessels, durch den eine Röhre b
geschraubt ist. Leztere bildet an ihrem oberen Theile eine Dampfkammer c, die mit einem Dekel e
verschlossen ist, und von der eine horizontale Rohre h
ausläuft. Von der Röhre b, welche unten in ein
halbkugelförmiges Ende ausläuft, geht unter der Dampfkammer c eine kleine horizontale Röhre f aus. Im
Grunde der Kammer c befindet sich ein konischer Siz, in
den ein Ventil eingerieben ist. Lezteres besteht aus einer kleinen Röhre g, und in dieser ist eine Spiralfeder angebracht, die
durch einen aus dem Dekel e hervorragenden Zapfen
niedergedrükt wird. Der Hebel J unterscheidet sich von
dem in dem vorhergehenden Apparate beschriebenen bloß dadurch, daß er ein aus Blei
oder Zinn gearbeitetes halbkugelförmiges Ventil x hat,
welches sich gegen die Mündung der Röhre b anlegt.
Dieses Ventil ist in den Kopf eines mittelst einer Mutter befestigten
Schraubenbolzens y gelöthet, wie in Fig. 27 zu sehen. Es
bildet mit der Mündung der Röhre b, gegen die es sich
anlegt, eine sich selbst adjustirende Vorrichtung; denn die Kraft, mit welcher der
Schwimmer L in Folge seiner Schwimmkraft emporgehoben
wird, wird bewirken, daß die scharfen Ränder der Röhre b
sich in das weiche Metall des Ventiles eindrüken, womit eine vollkommene
gegenseitige Berührung hergestellt ist. Wie man in Fig. 27 und in Fig. A
sieht, ist an den Schwimmer L eine Röhre m gelöthet, die an ihrem oberen Ende offen ist, an dem
anderen Ende aber mit dem Schwimmer L communicirt, so
daß sowohl der Dampf als die Luft frei durch die Röhre m
in den Schwimmer gelangen kann: eine Einrichtung, welche nöthig ist, damit die Wände
des Schwimmers weder durch den von Außen auf sie wirkenden Druk des Dampfes
eingedrükt, noch auch durch die Expansion der in ihm enthaltenen Luft zersprengt
werden können.
In Fig. 33
bis 36 sieht
man eine Einrichtung jenes Apparates, den ich in den Feuerzügen der Dampfkessel als
Dämpfer oder Register anbringe, und der durch jene Bewegung der Dampfboote, durch
welche der Kessel eine Neigung auf die eine oder die andere Seite erhält, in
Thätigkeit gesezt wird. Fig. 33 ist ein
Querdurchschnitt eines Kessels und Ofens, an dem diese Dämpfer angebracht sind. Fig. 34 zeigt
das eine Ende derselben von der Seite betrachtet. Fig. 35 zeigt sie von
der Kante gesehen und in dem Gehäuse, in dem sie sich zu bewegen haben. Fig. 36
endlich zeigt einen einzelnen derlei Dämpfer von der Kante gesehen. An allen diesen
Figuren sind C, C die seitlichen Feuerzüge. E ist ein gußeisernes Gehäuse, dergleichen in jede der
Seiten des Feuerzuges eines eingelassen ist, und welche zur Aufnahme von einem der
Dämpfer bestimmt sind. Zur Verschließung dieser Gehäuse dient das Thürchen F. Die Dämpfer G, G selbst
hängen von den in die Gehäuse E eingelassenen Zapfen H frei herab. So lange das Boot waagerecht bleibt, behalten die
Dämpfer vermöge ihrer Schwere ihre senkrechte Stellung bei; so wie sich dasselbe
hingegen auf die eine oder die andere Seite neigt, legt sich auch einer der Dämpfer
gegen die eine Seite des Kessels, so daß diese nicht mehr durch das Feuer überhizt
werden kann.
Wie bereits oben bemerkt worden, lassen sich alle die hier beschriebenen Apparate
entweder sämmtlich zugleich oder auch nur einzeln anwenden; es muß daher dem mit der
Ausrüstung eines Dampfschiffes vertrauten Ingenieur überlassen bleiben, wann er sich
des einen oder des anderen zu bedienen hat. Die zulezt beschriebene Vorrichtung
findet, wie bereits gesagt, lediglich auf den Dampfschiffen ihre Anwendung, da nur
die Kessel dieser jener Gefahr ausgesezt sind, welche aus einer längeren Seitenlage
erwächst. Die Vorrichtung, auf welche sich Fig. 7 bis 14 beziehen, wird
hauptsächlich da erforderlich seyn, wo das Wasser gern Incrustationen und
Niederschläge auf dem Boden der Kessel bildet. Für stehende und unter günstigen
Verhältnissen arbeitende Kessel endlich wird sich hauptsächlich das zusammengesezte
Sicherheitsventil, die Schwimmervorrichtung, und der in Fig. 15 bis 18 abgebildete
Apparat eignen. Was die Dimensionen und sonstigen Verhältnisse, so wie auch die Wahl
des Materiales, aus dem die einzelnen Theile verfertigt werden, betrifft, so muß
dieß dem Gutdünken des mit der Ausführung des Ganzen betrauten Ingenieurs überlassen
bleiben. Doch muß ich bemerken, daß an sämmtlichen Vorrichtungen, an denen das
leichtflüssige Metall in Anwendung kommen soll, die Mündungen, durch welche der
Dampf entweicht, von solcher Größe seyn müssen, daß der Dampf nicht plözlich in
großen Quantitäten auf einmal aus ihnen austreten kann.
Was nun den ersten Theil der dahier beschriebenen Apparate betrifft, so erkläre ich
als meine Erfindung die Verbindung des gewöhnlichen Sicherheitsventiles mit einem
Kolben, der sich in einem mit Oehl oder einer anderen Flüssigkeit gefüllten und der
Einwirkung des Dampfes ausgesezten Cylinder bewegt. Die Verbindung ist hiebei in der
Art getroffen, daß sich das gewöhnliche Sicherheitsventil, wenn es in gehöriger
Ordnung ist, bis auf eine gewisse Höhe von dem Kolben unabhängig bewegen kann; daß
aber, wenn dasselbe aus irgend einer Ursache in seinem Size steten geblieben oder zu
heftig emporgerissen wurde, der Kolben in Thätigkeit kommt, und in ersterem Falle
die Aufhebung des Ventiles durch den Druk des Dampfes auf die den Kolben
emporhebende Flüssigkeit unterstüzt, im lezteren dagegen dessen Bewegung auf die
oben beschriebene Weise regulirt.
Jene Apparate, an denen ein leichtflüssiges Metall in Anwendung kommen soll,
anbelangend, so nehme ich keineswegs die Anwendung eines solchen der Einwirkung der
Kesselwärme ausgesezten Metalles im Allgemeinen als meine Erfindung in Anspruch;
sondern lediglich die beschriebenen Verbindungen von Röhren, Hähnen, Dampfbüchsen,
Kammern und anderen Theilen, vermöge welcher entweder die Hize des Dampfes allein,
oder jene des Dampfes, des Wassers, und der in der Nähe des leichtflüssigen Metalles
befindlichen heißen Oberflächen auf dasselbe einwirken kann, um durch seine
Schmelzung dem überschüssigen Dampfe Ausgang zu verschaffen. Dabei ist die
Einrichtung von der Art, daß die Theile, nachdem sie ihre Dienste geleistet,
abermals in diensttauglichen Zustand versezt werden können, ohne daß man deßhalb den
Gang der Maschine zu unterbrechen brauchte.
Den verbesserten Schwimmer betreffend, so erstreken sich meine Ansprüche lediglich
auf die Verbindung der in Fig. 25 bis 30
beschriebenen Theile.
Endlich erkläre ich noch als meine Erfindung eine Vorrichtung, die aus Dämpfern
besteht, welche vermöge ihrer eigenen Schwere oder ihnen angehängter schwerer Körper
aufgehängt erhalten werden, und die, wenn sich das Schiff auf die eine oder die
andere Seite legt, vermöge dieser Bewegung die Feuerzüge gänzlich oder zum Theil
schließen.