Titel: Verbesserungen in der Construction der Oefen und Kessel, worauf sich Charles Wye Williams zu Liverpool, am 17. Nov. 1840 ein Patent ertheilen ließ.
Fundstelle: Band 82, Jahrgang 1841, Nr. I., S. 2
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I. Verbesserungen in der Construction der Oefen und Kessel, worauf sich Charles Wye Williams zu Liverpool, am 17. Nov. 1840 ein Patent ertheilen ließ. Aus dem London Journal of arts. August 1841. S. 361. Mit Abbildungen auf Tab. I. William's Construction der Oefen und Kessel. Vorliegende Erfindung besteht 1) in einem neuen und eigenthümlichen Verfahren, in Folge dessen die Wärme schneller und in größerer Menge durch die Platten, woraus die Kessel, Destillirblasen oder Kühlpfannen verfertigt sind, fortgepflanzt werden kann; 2) in der Einführung solcher mechanischer Anordnungen, mit welchen die Speisung der Oefen mit Brennmaterial gleichförmiger, als dieß aus freier Hand möglich ist, von statten geht. Der Zwek des ersten Theils der Erfindung, nämlich eine möglichst rasche und reichliche Transmission der Wärme nach oder von dem Wasser oder andern zu erwärmenden und zu verdunstenden Flüssigkeiten, wird dadurch erreicht, daß man in die Platten, woraus Kessel, Destillirblasen oder Kühlpfannen verfertigt werden, oder in die zu denselben gehörigen Zugcanäle und Röhren eine Anzahl metallner Pflöke oder Leiter einfügt, vermittelst welcher die Wärme in weit größerer Menge fortgeleitet werden kann, als dieses da ausführbar ist, wo die Einwirkung der Wärme auf die Oberflächen solcher Platten oder Röhren sich beschränkt. Diese metallischen Leiter können aus Eisen, Kupfer, Messing oder einem sonstigen Metalle bestehen, sind von einer solchen Länge und Dike und stehen so weit von einander ab, als es die Beschaffenheit der Platten, in welche sie eingelassen sind, und der zu erwärmenden oder abzukühlenden Flüssigkeit rathsam macht. Bei eisernen Dampfkesseln können diese Leiter 4 bis 6 Zoll lang, 1/2 bis 3/4 Zoll dik seyn, und 2 bis 3 Zoll von einander abstehen. Der in den Heizcanal hervorstehende Theil dieser Pflöke besizt ungefähr 2/3, und der zum Behuf der Wärmemittheilung in das Wasser hineinragende Theilungefähr 1/3 der Länge. Bei Locomotiven sollten diese Leiter zahlreicher, ungefähr 1/4 Zoll dik und von verhältnißmäßiger Länge seyn, und aus Kupfer oder Messing bestehen, indem diese Metalle ein bedeutendes Leitungsvermögen besizen. Die erwähnten Verhältnisse lassen sich indessen, wenn man es wünschenswerth finden sollte, nach Maaßgabe der Beschaffenheit und Dike des Materials, wodurch die Wärme fortgepflanzt werden soll, und der zu erwärmenden oder abzukühlenden Flüssigkeit, abändern. Diese Methode, die Wärme der Länge nach durch Metallpflöke zu leiten, läßt sich auf alle Operationen anwenden, wobei ein Erwärmungs-, Abkühlungs- oder Condensationsproceß erforderlich ist, wie bei Kühlapparaten oder Condensatoren für Dämpfe oder Gasarten, oder bei Verdampfungspfannen oder bei irgend einem Destillationsproceß; ferner beim Sieden in geschlossenen oder offenen Gefäßen. Die verschiedenen Anbringungsmethoden dieser Leiter sind übrigens hinreichend verständlich und bedürfen keiner Aufzählung. Wo die Flüssigkeit oder die Dämpfe leicht an die Leiter sich ansezen, können die leztern plattirt, verzinnt oder mit anderm Metall, welches der Incrustation oder Oxydation nicht unterworfen ist, belegt werden. Diese Leiter können in Gestalt von Schrauben oder Nietnägeln in die Platten oder Röhren befestigt, in gebohrte oder eingeschlagene Löcher getrieben, oder durch andere wohlbekannte Mittel mit jenen Platten in festen Zusammenhang gebracht werden. Wo aber die Flüssigkeit bis zur Trokenheit oder bis zum Zustand eines krystallisirten Salzes oder eines erdigen Stoffes abgedampft werden soll, wie dieß z.B. bei der Abdampfung alkalischer Verbindungen der Fall ist, oder wo die Hervorragung der Leiter dem Mischen oder Umrühren der Flüssigkeit im Wege stehen würde, da ist jede Hervorragung der Leiter nach Innen zu vermeiden. Wo die Abdampfungspfanne oder der Kessel aus Gußeisen besteht, können auch die Leiter aus diesem Material bestehen und aus einem Stük mit demselben gegossen werden. Der zweite Theil der Erfindung besteht darin, daß man die Roststangen eines Ofens so construirt, und ihnen eine eigenthümliche longitudinale und dergestalt hin- und hergehende Bewegung ertheilt, daß das Brennmaterial vorwärts in den Ofenraum gedrängt wird. Diese zum Ofen herausragenden Stangen nehmen das von einem Rumpfe herabfallende Brennmaterial in Empfang, während durch obige Bewegung eine gleichförmige Speisung erzielt wird; so kommt es, daß sich aus dem Brennmaterial eine gleichförmige Quantität brennbarer gasartiger Stoffe entwikelt. Folgende Beschreibung enthält die Angabe einiger Methoden, durch welche man obige Zweke erreicht. Fig. 11 stellt den Durchschnitt eines Dampfmaschinenkessels dar, welcher eine jener Methoden, die metallischen Leiter einzufügen, zeigt. a, a sind die Leiter; der größere Theil derselben ragt in den Feuercanal, um die Hize aufzunehmen, und der kürzere in die Flüssigkeit, um die Hize abzugeben. Zum Behuf der Abkühlung läßt sich diese Einrichtung dadurch abändern, daß man zu beiden Seiten gleiche Theile hervorstehen läßt, oder das längere Ende der Abkühlung der Flüssigkeit aussezt, um die Schnelligkeit der Wärmeabsorption zu erhöhen. Fig. 12 ist ein Theil einer Abdampfungspfanne, bei welcher die Leiter aus demselben Material wie die Pfanne bestehen und mit ihr aus einem Stük gegossen sind. Fig. 13 gibt die Seitenansicht eines Ofens mit den bereits oben erwähnten Roststangen und dem Rumpfe. b, b sind die Stangen; c der Rumpf; d die Welle mit den excentrischen Scheiben, durch deren Umdrehung die Roststangen in Thätigkeit gesezt werden. Diese Welle kann aus freier Hand bewegt oder mit der Dampfmaschine oder irgend einer andern ursprünglichen Kraft in Verbindung gesezt werden. Man kann sie mit irgend einer Geschwindigkeit, welche man wünschenswerth findet, sich umdrehen lassen; es hat sich herausgestellt, daß eine Umdrehung in zwei Minuten dem Zweke am besten entspricht. Dieß hängt indessen von der Natur des Brennmaterials und der Länge der Roststangen ab. f ist eine Querschiene, auf welcher die Roststangen mittelst einer an dem unteren Ende derselben befindlichen Kerbe wie auf einer Umdrehungsachse ruhen; g ein am Rumpfe befindlicher Schieber, womit die Kohlenaufgabe im nöthigen Falle abgeschlossen werden kann; h die gewöhnliche Feuerthüre, durch welche der Brennstoff in den Ofen kommt, wenn das Feuer angemacht werden soll; i ein zweiter Schieber, durch den die etwa durchfallenden kleinen Kohlen gelegentlich entfernt werden können. Sollte es rathsam seyn, die Quantität der zu verwendenden Kohlen zu vermehren oder zu vermindern, oder dem Feuer eine größere Intensität zu geben, so läßt sich dieses durch Vermehrung der Umdrehungsgeschwindigkeit der excentrischen Scheiben d erreichen, oder auch durch Senkung des unteren Endes der Roststangen, so daß dieselben eine größere Neigung erhalten. Wo der Feuerraum oder der Rost weiter als das Schürloch seyn kann, dürften zu beiden Seiten eine oder mehrere Roststangen, wie bei gewöhnlichen Oefen stationär eingesezt werden, indem das Brennmaterial immer eine hinreichende Neigung hat, sich seitwärts auszubreiten und diese festen Stangen mit einer hinlänglichen Kohlenmasse bedekt zu erhalten. Wesentlich ist, daß die Verbrennung ohne Rauch vor sich gehe; daher muß das Brennmaterial überall 6 bis 8 Zoll dik gleichförmig ausgebreitet werden. Fig. 14 zeigt eine andere Methode die Welle d mit den excentrischen Scheiben e zu adjustiren, eine Methode, deren Einführung bei solchen Kohlen wünschenswerth ist, welche leicht zusammenbaken und sich an die Roststangen fest ansezen. In diesem Falle liegen die unteren Enden der Roststangen auf Frictionsrollen k und werden wie die Excentricumstange der Dampfmaschine in verticale und horizontale Bewegung versezt, wodurch die zusammengebakene Kohlenmasse aufgebrochen und nach den Enden der Roststangen hingedrängt wird. Fig. 15 liefert in größerem Maaßstabe die Durchschnitte einer der Roststangen durch den weitesten und schmälsten Theil; der eine Durchschnitt zeigt eine keilförmige Gestalt, der andere ist an dem obern Rande flach. Es ist hier zu bemerken, daß immer die höchste Stelle einer jeden Abtheilung von Stangen der tiefsten Stelle der angränzenden Stange entspricht, eine Einrichtung, durch welche der feste Körper der Kohle wirksamer zerbrochen und in Bewegung erhalten wird. Die Figuren 16, 17 und 18 zeigen andere Methoden, die excentrischen Scheiben zu adjustiren, um die Fig. 19, 20 und 21 sichtbaren Stellungen der Roststangen hervorzubringen. Fig. 22 zeigt ein Verfahren, die Feuerfläche da, wo es wünschenswerth erscheinen sollte, über die den beweglichen Stangen angemessene Länge hinaus zu verlängern. Dieser Zwek wird durch eine weitere Lage fester Stangen l erreicht. Die Figuren 23, 24 und 25 stellen die Metallpflöke ohne einwärts gehende Leiter dar, welche in Anwendung kommen, wenn die in dem Kessel befindliche Flüssigkeit zum Behuf der Krystallisation abgedampft werden soll. Diese Pflöke sind mit Hülfe eines Nietnagelkopfes an den Kessel befestigt. Von einer andern Methode, diese metallischen Wärmeleiter herzustellen, indem man sie mit dem Kessel oder der Abdampfungspfanne aus einem Stüke gießt, mögen die Figuren 26 und 27 den nöthigen Begriff geben. Der Patentträger nimmt den ausschließlichen Gebrauch und die Anwendung metallener Pflöke oder Stangen als Wärmeleiter in Anspruch; in Folge dieses Verfahrens werden die Producte der Verbrennung oder die Flamme direct gegen jene Leiter hingelenkt, wodurch eine größere Quantität Wärme aufgenommen und fortgepflanzt wird, als wenn das Feuer nur längs der Fläche der Kesselplatten hinspielte, wie solches bei der gewöhnlichen Construction der Fall ist. Da das Princip, bewegliche Roststangen bei Oefen einzuführen, bereits auf verschiedene Weise praktisch in Anwendung gekommen ist, so begründet der Patentträger keine Ansprüche darauf. Dagegen macht er auf die eigenthümlichen longitudinalen und verticalen Bewegungen der Roststangen eines Ofens, wie sie oben beschrieben wurden, Anspruch; ferner auf eine solche Anordnung dieser Stangen, daß sie nicht nur fähig sind, die aus einem Rumpfe fallenden Kohlen aufzunehmen, sondern auch dieselben mit einer Kraft und Bewegung vorwärts zu drängen, welche sich in dem Verhältniß vermindert, als das Brennmaterial den vordersten und tiefsten Enden zuschreitet.

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