LXXVIII. Verbesserungen an der Dampfmaschine, worauf Joh. Udny, Esqu., Arbour Terrace, Commercial Road, Middlesex, sich am 14. Jaͤner 1829 ein Patent ertheilen ließ. Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Junius. S. 330. Mit Abbildung auf Tab. VIII. Udny, Verbesserungen an der Dampfmaschine. Meine Verbesserungen bestehen in Folgendem: 1) wirkt der Dampf hier doppelt mittelst dreier arbeitenden Cylinder, Anfangs naͤmlich mit seiner ganzen Dichtigkeit waͤhrend des ganzen Zuges in zweien derselben: wechselsweise in jedem, das heißt: eine Menge Dampfes bringt in dem einen Gefaͤße seine Wirkung im concentrirten Zustande hervor, und in dem zweiten in einem anderen Maße, ein Mal nach dem anderen, indem diese Wirkungen das Resultat der Zunahme des Volumens der elastischen Fluͤssigkeit durch bestaͤndige Bildung derselben (ohne Veraͤnderung der Consistenz oder Form derselben) sind, wenn man das Gefaͤß so vergroͤßert, daß sie sich hiernach in der einzig moͤglichen Richtung, naͤmlich nach dem Laufe des Staͤmpels, fuͤgt; ferner wird gleichzeitig wieder, in eben so ununterbrochener Aufeinanderfolge, nur in umgekehrter Rotation, der Dampf, welcher vorher auf obige Weise wirkte, ausgedehnt, und in Folge der ihm inhaͤrirenden Elasticitaͤt aus diesen zwei Gefaͤßen in ein drittes gebracht (wobei die Kraft nach einem berechenbaren Verhaͤltnisse vermindert ist), so daß die ganze innere Oberflaͤche der beiden zuerst wirkenden Gefaͤße ihm als Stuͤzpunkt oder Anfangspunkt dient, von welchem seine Ausdehnung anfaͤngt, zu einer Zeit, wo jedes einzeln zu diesem Zweke geeignet ist. Der Druk auf beide Seiten der Staͤmpel in den besagten ersten arbeitenden Cylindern ist, waͤhrend der Dampf sich aus ihren Hoͤhlungen ausdehnt, gleichfalls gleich und gleichfoͤrmig, so daß der Gegenwirkung oder dem Ruͤkendruke auf die besagten Staͤmpel vorgebeugt wird, und beide jene Kraͤfte des Dampfes bestaͤndig, regelmaͤßig und gleichzeitig auf die Maschine wirken, und dadurch noch kraͤftiger auf die Maschine eingreifen, als an der dem Druke des Dampfes gegenuͤberstehenden Seit sich ein leerer Raum befindet, wie spaͤter umstaͤndlicher erklaͤrt werden wirdEs ist nicht die Schuld des Uebersezers, wenn der Leser obige Stelle dunkel findet. Das Original ist es eben so. Man muß in der Uebersezung jedes. Mal das Original treu wieder finden.A. d. Ue.. 2) ist dem Kessel einer Dampfmaschine eine Vorrichtung beigefuͤgt, wodurch alle uͤble Wirkungen des Stoßens eines Schiffes zur See und eines Wagens auf der Straße beseitigt, alle Dampfkessel sicherer und dauerhafter werden. Meine erste Verbesserung, durch welche der Dampf zwei Mal wirkt, wird, wie bereits bemerkt wurde, durch drei arbeitende Cylinder hervorgebracht, die mit Staͤmpeln und mit Staͤmpel-Stangen versehen sind, wie die Figur 15. zeigt. Zwei von diesen sind bedeutend kleiner als der dritte: das Verhaͤltniß des Unterschiedes in der Groͤße derselben sollte wenigstens jenem zwischen dem Dampfe, den man im ersten Falle brauchte, und dem Druke der Atmosphaͤre gleich seyn, und es wird selbst gut seyn, wenn es noch groͤßer ist. So z.B., wenn die Dichtigkeit des Dampfes zwei Mal so groß ist, als die der Atmosphaͤre, sollten die zwei kleineren Cylinder, welche beide gleich groß seyn muͤssen, jeder wenigstens um die Haͤlfte kleiner seyn, als der große Cylinder; ja sie koͤnnen selbst nur ein Achtel der Groͤße desselben halten. Ein solcher verhaͤltnißmaͤßiger Unterschied in der Groͤße der Cylinder kann selbst noch vergroͤßert werden, wenn die Dichtigkeit des zuerst angewendeten Dampfes vergroͤßert wird. So kann das Verhaͤltniß zwischen den zwei Cylindern, wenn Dampf von einer Staͤrke von 60 Pfd. auf den □ Zoll angewendet wird, wie 1 : 16 gestellt werden; wenn Dampf von 120 Pfd., wie 1 : 32, und in dieser Progression fort steigen, und selbst noch mehr als doppelt so hoch, wenn der leere Raum vollkommen erzeugt wurde. Fig. 15. zeigt diese drei Cylinder in einer jener Stellungen, in welcher sie benuͤzt werden koͤnnen. 1 und 2 sind die zwei kleineren zuerst wirkenden Cylinder, und 3 ist der große oder Ausdehnungs-Cylinder. 4 und 5 sind die Staͤmpel der beiden ersteren, und 6 ist der Staͤmpel des zweiten. 7 ist die Roͤhre, die von dem Dampfkessel zu dem Cylinder 1 fuͤhrt, und 8 eine aͤhnliche aus dem Kessel in den Cylinder 2 leitende Roͤhre. 9 und 10 sind Roͤhren, die aus den Cylindern 1 und 2 in den Verdichter fuͤhren. Die Lage dieser vier Roͤhren ist an den beiden Cylindern verkehrt, so daß der Dampf in einem Cylinder unter dem Staͤmpel, in dem anderen uͤber demselben einstroͤmt, wodurch alle drei zugleich steigen und fallen. 11 ist die Roͤhre zwischen dem kleinen Cylinder 1 und dem großen 3, und oͤffnet sich uͤber dem Staͤmpel 6. 12 ist die Verbindungsroͤhre zwischen dem kleinen Cylinder 2 und dem großen 3, und oͤffnet sich unter dem Staͤmpel 6. Eine Roͤhre 13 laͤuft außen an dem Cylinder 1 der Laͤnge nach hin. Eine aͤhnliche Roͤhre 14, ist außen an der Seite des Cylinders 2. Diese beiden Roͤhren dienen zur Ausgleichung der Dichtigkeit und des Drukes des Dampfes zu jeder Seite der Staͤmpel 4 und 5. Eine Roͤhre aus dem Boden des großen Cylinders 15, und eine aus dem oberen Theile desselben 16, laufen beide zu dem Verdichter. 18 und 19 sind die Staͤmpel-Stangen der kleinen Cylinder, und 20 ist die des großen. 17 ist ein Querbalken, welcher die drei Staͤmpel-Stangen unter einander verbindet. VVVV sind die Klappen-Buͤchsen. Der Verdichter mit seiner Luftpumpe, das Gestell mit dem Balken, die Verbindungs-Stangen, der Kessel, die Vorrichtungen fuͤr Klappen, Pumpen und andere Triebwerke, das Flugrad, der Regulator und andere minder wichtige Theile sind den analogen Theilen an den anderen gewoͤhnlichen Maschinen so aͤhnlich, daß sie keiner besonderen Beschreibung beduͤrfen, und daher auch in der Figur nicht gezeichnet: sie koͤnnen ohne alle Schwierigkeit in Dampfmaschinen-Fabriken verfertigt werden. Ich gab den Cylindern bei meiner Maschine aus demselben Grunde den Vorzug, aus welchem sie allgemein bei allen Dampfmaschinen gebraucht werden; ich wuͤnsche aber, daß man mich nicht mißverstehe, indem Gefaͤße von allen Formen gebraucht werden koͤnnen, wenn sie anders mit Staͤmpeln zu bearbeiten sind. Die Ausdruͤke oben, unten, Boden, Obertheil etc., wo sie bereits gebraucht wurden, und in der Folge noch gebraucht werden, sind daher nur als relativ zu betrachten, und bedeuten nicht, daß es durchaus nothwendig ist, daß die Maschine sich in irgend einer bestimmten Lage befinde, außer wenn es ausdruͤklich anders angegeben wurdeMan sieht, daß der Patent-Traͤger absichtlich dunkel seyn wollte. Was soll aus unseren Begriffen werden, wenn oben nicht oben, und unten nicht unten bedeuten soll? Was ist das fuͤr eine Juristen-Sprache in der Mechanik, wo nichts unter und uͤber gekehrt werden darf?A. d. Ue.. Damit man begreifen koͤnne, wie diese Maschine arbeitet, denke man sich, daß z.B. die drei Staͤmpel aufsteigen sollen. In diesem Falle wird die Roͤhre 7, die aus dem Kessel zu dem Boden des Cylinders 1 fuͤhrt, und die Roͤhre 9, die von dem oberen Theile desselben zu dem Verdichter laͤuft, durch eine eigene Vorrichtung in den Klappen geoͤffnet; zu gleicher Zeit wird auch die Roͤhre 14, welche eine Verbindung zwischen dem oberen Theile des Cylinders 2 und seinem Boden herstellt, geoͤffnet, und eben so die Roͤhre 12, welche von diesem lezteren Cylinder an das untere Ende des großen, oder des Expansions-Cylinders 3 uͤbergeht, und die Roͤhre 16, die von dem oberen Theile dieses großen Cylinders zu dem Verdichter uͤbergeht, muß gleichfalls geoͤffnet werden. Waͤhrend diese angefuͤhrten Roͤhren auf diese Weise geoͤffnet sind, muß der Apparat, welcher die Klappen treibt, so gestellt werden, daß er die bereits erklaͤrten Roͤhren 8, 10, 11, 13 und 15 schließt. Wenn, im Gegentheile, die drei Staͤmpel niedersteigen sollen, muͤssen die lezt erwaͤhnten Roͤhren geoͤffnet werden, naͤmlich 8, durch welche der Dampf aus dem Kessel uͤber den Staͤmpel 5 des Cylinders 2 gelangt; die Roͤhre 10, durch welche ein leerer Raum unter demselben erzeugt wird; 13, wodurch der Dampf in dem Cylinder 1 unten von dem Staͤmpel 4 nach oben uͤber demselben gelangt, und 15, durch welche ein leerer Zustand unter dem besagten Staͤmpel hervorgebracht wird, waͤhrend gleichzeitig, wie bereits erklaͤrt wurde, 7, 9, 12, 14 und 16 geschlossen werden. Im ersten Falle, wenn die Staͤmpel in die Hoͤhe steigen, wo dann die Klappen so vorgerichtet sind, daß sie die gehoͤrige Reihe von Roͤhren oͤffnen, und jene schließen, deren Wirkungen mit ihnen abwechseln, oder die auf eine entgegengesezte Weise wirken, wird der Druk des Dampfes aus dem Kessel regelmaͤßig den ganzen Schlag uͤber mit seiner vollen Dichtigkeit wirken. Der Dampf kommt durch die Roͤhre 7 auf die untere Oberflaͤche des Staͤmpels 4, waͤhrend ein leerer Raum uͤber demselben ist, und druͤkt ihn also mit der ganzen Kraft einer elastischen Fluͤssigkeit bis an das obere Ende des Cylinders hinauf. Zu gleicher Zeit faͤhrt aber der dichte Dampf, der vorher den Staͤmpel 5 in dem Cylinder 2 herabdruͤkte, durch die Roͤhre 14 unter diesen Staͤmpel 5, erzeugt auf beiden Oberflaͤchen desselben einen gleichen Druk, und hindert auf diese Weise nicht, daß der Staͤmpel durch die Wirkung des Dampfes auf die zwei anderen Staͤmpel bis an den oberen Theil des Cylinders hinaufgebracht werden kann. Besagter dichter Dampf verduͤnnt sich weiter laͤngs der Roͤhre 12 gegen den unteren Theil des großen Staͤmpels 1 hin, welchen er mit einer Kraft heben wird, die um so viel Mal groͤßer ist, als die Flaͤche des großen Cylinders groͤßer ist, als jene des kleineren: zuerst und zulezt wird der Druk mehr oder weniger vermindert seyn, und zwar nach der verhaͤltnißmaͤßigen Groͤße der Cylinder und der Vollkommenheit der Verdichtung, welche Verdichtung dadurch entsteht, daß gleichzeitig die Roͤhre 16, oben uͤber dem Staͤmpel 6 nach dem Gefaͤße hin, in welchem der Dampf zerstoͤrt oder in Wasser verwandelt wird, offen ist. Die Erweiterung oder Verduͤnnung des Dampfes von dem Cylinder 2 in den Cylinder 3, als zweite wirkende Kraft, entsteht von der ganzen inneren Oberflaͤche des erst genannten Gefaͤßes 2, welche als Stuͤzpunkt oder Ruͤkendruk fuͤr denselben dient. Im zweiten Falle, wenn die Staͤmpel niedersteigen sollen, und die Klappen hierzu gehoͤrig gestellt sind, wird der Dampf, der aus dem Kessel durch die Roͤhre 8 eintritt, auf die obere Oberflaͤche des Staͤmpels 5 eben so wirken, und, da unter demselben ein leerer Raum ist, ihn hinabdruͤken. Der Dampf, der so eben den Staͤmpel 4 gehoben hat, wird von unten nach oben zu besagtem Staͤmpel treten, auf beiden Flaͤchen desselben gleichen Druk erzeugen, und (indem er so leicht, als die Weite der Roͤhre, die von einem Ende des Cylinders zu dem anderen fuͤhrt, es gestattet, der Veraͤnderung in der Weite der Raͤume zu jeder Seite des Staͤmpels 4, sich anpaßt) nicht hindern, daß der Staͤmpel 4 ohne allen Widerstand von der Kraft des auf die beiden anderen Staͤmpel wirkenden Dampfes auf den Boden des Cylinders herabgedruͤkt wird. Dieser dichte Dampf wird sich ferner aus dem Cylinder 1 durch die Roͤhre 11 auf die obere Oberflaͤche des Staͤmpels 6 ausdehnen, unter welchem (da die Roͤhre 15 nach dem Verdichter hin offen ist) ein leerer Raum gebildet und unterhalten wird, und diesen Staͤmpel 6 mit einer Kraft niederdruͤken, die der vorigen, welche ihn hinauf trieb, gleich war. Dieser sich erweiternde oder ausdehnende Dampf hat die Waͤnde der Hoͤhlung des Cylinders 1 als seinen Stuͤz- oder Anhaltspunkt, so wie der vorige jene des Cylinders 2 zu demselben Dienste hatte. Man wird aus obiger Erklaͤrung bemerkt haben, daß der Dampf bestaͤndig in den einen oder in den anderen der beiden kleineren Cylinder, und aus diesen wieder in den groͤßeren, in staͤter Abwechselung eintritt; daß er zuerst den Staͤmpel des kleinen Cylinders hebt, und dann den groͤßeren niederdruͤkt, oder umgekehrt, und daß er nie den Staͤmpeln der kleinen Cylinder entgegenwirkt oder einen Gegendruk auf dieselben ausuͤbt, waͤhrend er sich aus denselben ausdehnt; daß der eine dieser Staͤmpel auf den Wirkungspunkt zuruͤktritt, waͤhrend der Dampf auf den anderen wirkt. Man sieht mit einem Blike, wie die Wirkungen der Maschine nach Belieben fortgesezt werden koͤnnen. Es lassen sich an dieser Maschine verschiedene Abaͤnderungen treffen, ohne daß der Grundsaz, auf welchem sie beruht, darunter litte. 1) Die Groͤße der beiden kleineren Cylinder kann, wie bereits bemerkt wurde, in verschiedenem Verhaͤltnisse zu dem groͤßeren stehen. 2) Die Form der Gefaͤße kann, unter der bereits erwaͤhnten Vorsicht, sehr verschieden seyn. 3) Die relative Stellung der Cylinder gegen einander kann anders, als in Fig. 16, vorgerichtet werden; eben so koͤnnen die Roͤhren und uͤbrigen Theile eine andere Lage erhalten. So kann, wie in Fig. 16, der groͤßere und ein kleinerer Cylinder unter ein Ende des Balkens kommen, und der andere kleinere kann unter dem entgegengesezten Ende angebracht werden, wo dann der Dampf an dem Boden eines jeden kleinen Gefaͤßes eingelassen, und der leere Raum uͤber dem Staͤmpel desselben erzeugt wird. Es koͤnnen auch alle Cylinder an einem Ende des Balkens stehen, und zwar ein kleiner Cylinder uͤber dem anderen, wo dann dieselbe Staͤmpelstange fuͤr beide kleine Cylinder dient, und von dem groͤßeren zu dem kleineren laͤuft. Eben so koͤnnen auch beide kleine Cylinder an einem Ende stehen, und der große am entgegengesezten Ende des Balkens, u.s.f. 4) Die Stellung aller Cylinder kann von der vertikalen, welche ich fuͤr die beste halte, in eine horizontale, oder in eine unter verschiedenen Winkeln geneigte, umgeaͤndert werden, wobei die Theile der Maschine gleichfalls darnach abgeaͤndert werden muͤssen. 5) Die Maschine kann mit dem gewoͤhnlichen Verdichter betrieben werden, oder, wie ich es wegen vieler guten Gruͤnde rathen wuͤrde, mit zwei abwechselnd wirkenden Verdichtern, von welchen der eine mittelst der Ausfuͤhrungs-Roͤhre mit dem kleinen Cylinder 1 und dem Raume uͤber dem Staͤmpel 6 in dem Cylinder 3, der andere mit dem Cylinder 2 und dem Raume unter dem Staͤmpel 6 verbunden ist. 6) Die Maschine kann mittelst Dampfes mit hohem Druke ohne alle Verdichter bearbeitet werden, wo dann der Dampf, nachdem er auf den Expansions-Staͤmpel gewirkt hat, durch die Roͤhren, die jezt Ausfuͤhrungs-Roͤhren sind und in den Verdichter leiten, in die freie Luft gelangt. 7) Die Zahl der Cylinder kann uͤber drei vermehrt werden, obschon ich drei zu meinem Zwek fuͤr hinreichend halte. 8) Die Roͤhren 13 und 14 koͤnnen wegbleiben, wenn man verhaͤltnißmaͤßige Oeffnungen in den zwei kleineren Staͤmpeln anbringt und diese mit Klappen versieht, an welchen sich Hebel befinden, die an den Staͤmpeln hervorstehen, so daß sie in Beruͤhrung mit der inneren Oberflaͤche der Enden des Cylinders kommen, wenn die Staͤmpel sich denselben naͤhern, und diese Klappen oͤffnen und schließen. Auf diese Weise kann, in dem einen Falle, der dichte Dampf, welcher auf den Staͤmpel gewirkt hat, durch die Oeffnung durchziehen, und die Dichtigkeit und den Druk des Dampfes in beiden Kammern des Cylinders ausgleichen, in dem anderen Falle aber eine feste dichte Oberflaͤche hervorbringen, auf welche der Dampf wirken kann. Dieß wird noch deutlicher aus Fig. 2, in welcher A einer der kleineren oder zuerst wirkenden Cylinder, und B der andere ist, waͤhrend C den großen Cylinder darstellt. 7 ist die Roͤhre, die aus dem Kessel zu dem Cylinder A fuͤhrt, und 8 die Roͤhre, die aus dem Kessel zu dem Cylinder B leitet. 9 und 10 sind Roͤhren, die von A und B nach dem Verdichter laufen. 4, 5 und 6 sind die drei Staͤmpel mit ihren Stangen, und 1 und 2 sind die Oeffnungen in den Staͤmpeln 4 und 5 mit ihren Klappen etc. Die uͤbrigen Theile sind eben so, wie an der vorigen Maschine. Nachdem der Staͤmpel 4 bis auf den Boden des Cylinders A herabgedruͤkt wurde, wird der hervorstehende Griff der Klappe 1 anstoßen, und dieselbe schließen, waͤhrend zugleich der obere Griff von der Oberflaͤche des Staͤmpels herausgestoßen, und der Dampf dann so auf den Staͤmpel wirken wird, daß er ihn hebt. Waͤhrend dieß hier geschieht, wird der obere Griff der Klappe 2 gleichfalls anschlagen und sie oͤffnen, indem der gegenuͤberstehende Hebel aus der unteren Flaͤche des Staͤmpels herausgestoßen wird, so daß der Dampf, der dicht unter dem Staͤmpel war, nun uͤber denselben hinausstroͤmt, und dann in den Cylinder C gelangt. Auf diese Weise halten diese Wirkungen abwechselnd fort an, so lang man es haben will. Die Roͤhren 9 und 16, die in den Verdichter oder in die Luft oben uͤber die Staͤmpel 4 und 6 wegleiten (Fig. 15), so wie diejenigen die unter diesem Staͤmpel 6 wegleiten, und unter dem Staͤmpel 5, naͤmlich 10 und 15, koͤnnen paarweise gestellt und so verbunden werden, daß die Klappe, die ein Paar schließt, jene oͤffnet, deren Wirkung der Wirkung derselben entgegengesezt ist. 13 und 11 koͤnnen eben so verbunden werden, auch 12 und 14, und Eine Klappe kann, wie so eben bemerkt wurde, bei beiden dienen. Diese Maschine kann auf dieselbe Weise, wie die gewoͤhnlichen, in Gang gebracht, gestellt, langsamer gemacht oder umgekehrt werden. Meine zweite Verbesserung an der Dampfmaschine besteht in einer Vorrichtung an dem Kessel, wodurch die Nachtheile beseitigt werden, welchen die Kessel auf der See oder auf Wagen durch die Bewegung ausgesezt sind, und wodurch alle Kessel sicherer und dauerhafter werden. Die Vorrichtung selbst ist eine Roͤhre, oder sind mehrere Roͤhren, die oben oder seitwaͤrts von einem Ende oder einer Seite des Kessels bis zu dem gegenuͤberstehenden Punkte in gleicher Hoͤhe hinlaufen, wie Fig. 17. zeigt, wo 1, 1, die Lage einer solchen Roͤhre darstellt. Durch diese Roͤhre kann der Dampf, wenn er aus irgend einer Ursache in irgend einem Theile des Kessels zusammengedruͤkt wird, seinen Ausweg nach einem anderen Theile finden, so daß die Wirkung in allen Theilen der Hoͤhlung regelmaͤßig und gleichfoͤrmig ist, und kein Strom elastischer Fluͤssigkeit durch die Sicherheits-Klappe herausgestoßen wird, wenn das Wasser im Kessel durch das Rollen oder Stampfen und Schwanken des Schiffes bewegt wird, wodurch oft so viel Dampf verloren geht. Diese Roͤhren koͤnnen aus Kupfer, oder aus irgend einem anderen schiklichen Materiale verfertigt werden, und muͤssen viel schwaͤcher seyn, als der Kessel selbst, damit sie im Falle eines zu großen Drukes fruͤher bersten, und dadurch die Zerstoͤrung wesentlicherer Theile und groͤßeres Ungluͤk verhuͤten. Sie muͤssen auch an jedem Ende mit einem Hahne versehen seyn, damit, wenn eine derselben schadhaft wuͤrde, durch diese Haͤhne, wenn sie geschlossen werden, der Dampf in dem Kessel zuruͤkgehalten wird, was dann so gut halten wird, als wenn gar nichts geschehen waͤre. Wenn man eine oder mehrere dieser Roͤhren im Vorrathe hat, so daß der Dampf Anfangs aus denselben ausgeschlossen, und nur dann eingelassen wird, wenn ein Zufall bei der ersten Roͤhre eingetreten waͤre, so bleibt der Kessel, auch nach diesem, so gut wie er Anfangs war. Meine Anspruͤche beschraͤnken sich bloß auf die Grundsaͤze, die ich hier aufgestellt und erlaͤutert habe. Ich nehme als meine Erfindung in Anspruch: die doppelte Anwendung des Dampfes mittelst drei Cylinder, die Niemand vor mir auf diese Weise und zu diesem Ende angewendet hat; wobei man aber wohl bemerken muß, daß ich nicht dieß als doppelte Anwendung des Dampfes betrachte, daß derselbe ein Mal ganz dicht, und dann verduͤnnt oder in seiner Ausdehnung angewendet wird, sondern daß ich ein vollkommneres Vacuum erhalte, als bisher erzeugt wurde; ferner die Vorrichtung an dem Kessel.