Titel: Supplementar-Bericht über die Sicherheits-Maßregeln bei dem Gebrauche der Dampfmaschinen, erstattet von der Académie des Sciencès im September-Hefte der Annales de Chimie 1824. S. 95.
Fundstelle: Band 15, Jahrgang 1824, Nr. LXXXIII., S. 362
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LXXXIII. Supplementar-Bericht über die Sicherheits-Maßregeln bei dem Gebrauche der Dampfmaschinen, erstattet von der Académie des Sciencès im September-Hefte der Annales de Chimie 1824. S. 95Der erste Bericht befindet sich im XI. Bd. S. 446 in diesem Journal. D.. Supplementar-Bericht über die Sicherheits-Maßregeln bei dem Gebrauche der Dampfmaschinen. Die Akademie hat im Anfange des Jahres 1823 einer Commission, bestehend aus Pen Hrn. de Laplace, de Prony, Ampere, Girard und Dupin den Auftrag gegeben, mehrere Fragen zu untersuchen, die ihr von der Regierung uͤber die Mittel den Ungluͤksfaͤllen bei dem Gebrauche der Dampfmaschinen vorzubeugen, mitgetheilt wurden. Die Beschluͤsse des Berichtes dieser Commission wurden von der Akademie am 14ten April 1823 gutgeheißen. Die in diesem Berichte vorgeschlagenen Mittel haben den doppelten Zwek: ein Mal das Zerspringen der Dampfkessel, welches Unwissenheit oder Nachlaͤssigkeit der Heizer herbeifuͤhren koͤnnte, zu verhindern; dann die Nachbarschaft vor den Verheerungen einer Explosion zu sichern, die ungeachtet aller Sorgfalt und Umsicht entstehen kann. Diese Mittel bestehen: 1stens darin, daß man, mittelst der hydraulischen Presse, sich uͤberzeugt, daß die Kessel einen fuͤnf Mal staͤrkeren Druk auszuhalten vermoͤgen, als sie waͤhrend ihres Gebrauches bei der Maschine, fuͤr welche sie bestimmt sind, auszuhalten haben. 2tens an dem Kessel eine mit einem Gitter versehene Klappe anbringt, wodurch es den Arbeitern unmoͤglich wird dieselbe zu uͤberladen, indem das unwandelbare Gewicht derselben so berechnet ist, daß die Klappe von dem Dampfe gehoben wird, sobald dieser die Glaͤnze der Elasticitaͤt uͤbersteigt, fuͤr welche der Kessel gepruͤft wurde. 3tens den Kessel mit einer. Ein Meter diken, Mauer umfaͤngt, und ebensoviel Zwischenraum sowohl zwischen dieser Mauer und dem Kessel, als zwischen derselben und dem Mauerwerke der Nachbarschaft laͤßt. Hr. Dupin, als Berichterstatter der Commission, fuͤgte noch eine besondere Bemerkung bei, in welcher er, als Uebermaß von Vorsicht, ein Mittel vorschlaͤgt, das man bereits mit Erfolge an den sogenannten autoclaven Toͤpfen (marmites autoclaves) angewendet hat. Dieses Mittel ist eine runde Metallscheibe, welche ein Loch hermetisch schließt, das in der oberen Wand des Kessels angebracht ist, und aus einer Metall-Composition besteht, die bei einer nur einige Grade hoͤheren Temperatur, als zur Bildung des Dampfes mit gehoͤriger Elasticitaͤt fuͤr die gewoͤhnliche Arbeit der Maschine noͤthig ist, schmilzt. Alle von der Commission empfohlenen Maßregeln, so wie die Bemerkung des Hrn. Dupin, wurden von der Regierung angenommen, und bilden die Basis der Ordonnance royale dd. 29 Octobre 1823, welche die Verordnungen uͤber die Dampfmaschinen mit hohem Druke enthaͤlt, d.i., mit einem hoͤheren Druke, als mit jenem von 2 Atmosphaͤren. Wenn man sich bloß auf die Anwendung der Sicherheits-Klappe beschraͤnkt haͤtte, so wuͤrde die k. Ordonnanz keine Schwierigkeit dargebothen haben. Um aber die schmelzbaren Scheiben anzuwenden, muͤßte man vor Allem die Temperaturen kennen, welche mit gewissen Graden der Elasticitaͤt, die der Dampf waͤhrend der Arbeit der Maschine annehmen muß, correspondirt. Die Mechaniker, welche von der Regierung beauftragt waren, die in der Ordonnanz gegebenen Vorschriften anzuwenden, fanden sich durch den gaͤnzlichen Mangel bestimmter Angaben hieruͤber aufgehalten, und diese Schwierigkeit veranlaßte den Hr. Staatsrath, als Direktor des Akerbaues und Handels, sich an die Akademie zu wenden, die der Commision, bestehend aus den Hrn. Prony, Ampére, Girard und mix, die Untersuchung uͤbertrug. Die Kenntniß des Verhaͤltnisses der Temperaturen und Elasticitaͤten, die mit dem Wasserdampfe correspondiren, ist einer Her wichtigsten Theile der Theorie der Waͤrme. Mehrere Physiker haben sich mit Untersuchung desselben in der Hoffnung beschaͤftigt ein mathematisches Gesez zu entdeken, nach welchem diese beiden Wirkungen wechselseitig von einander abhaͤngen. Ungeachtet aller bisher angestellten Versuche ist man aber noch nicht weiter, als bis zur Erlangung gewisser empirischer Formeln gekommen, welche nicht gestatten die Spannung des Dampfes uͤber die Graͤnzen unmittelbarer Beobachtung hinaus zu berechnen. Ja man hat sogar noch nicht Uebereinstimmung genug zwischen den von den geschiktesten Beobachtern erhaltenen, Resultaten, um die aus denselben hergeleiteten Formeln fuͤr hinlaͤnglich genau in jenem Theile des Maßstabes zu halten, den sie bisher umfassen. Die Commission, welche bei einem Gegenstande von so hoher Wichtigkeit keine Ungewißheit uͤbrig lassen wollte, hat diese Gelegenheit mit Ungeduld ergriffen um eine neue Reihe von Versuchen anzustellen. Sie hat sich alle Muͤhe gegeben den Beobachtungs-Methoden eine hinlaͤngliche Genauigkeit zu verschaffen, um die Resultate derselben als entscheidend betrachten zu koͤnnen. Da aber die oben erwaͤhnte Ordonnanz schon jezt in Ausfuͤhrung gebracht werden soll, so wuͤrde der Aufschub, den eine mit Versuchen begleitete Untersuchung dieser Art, die mit allem moͤglichen Fleiße durchgefuͤhrt werden mußte, veranlaßt haͤtte, dem seit Bekanntmachung jener Ordonnanz gewisser Maßen aufgeschobenen Handel mit Dampfmaschinen nachtheilig geworden seyn. Die Akademie hielt es daher fuͤr noͤthig, die Administration vorlaͤufig mit Zahlen zu versehen, bei solchen der Fehler so unbedeutend ist, daß kein Nachtheil in der Anwendung derselben bei dem wirklichen Gebrauche der Maschinen entstehen kann. Wir haben demnach die Untersuchungen verschiedener Physiker, die sich mit diesem Gegenstande beschaͤftigten, einer strengen Pruͤfung unterzogen, und, indem wir die Resultate, welche uns einiges Zutrauen zu verdienen schienen, vereinigten, eine Interpolations-Formel entworfen, die uns zur Berechnung des Wechselverhaͤltnisses der Temperaturen und der Elasticitaͤts-Kraft des Dampfes dienen konnte. Dieses Mittel gewaͤhrt, wie man weiß, den Voltheil, die Abweichungen in den einzelnen Beobachtungen verschwinden zu machen oder wenigstens sehr zu vermindern. Wir glauben nicht, daß hinsichtlich der Temperaturen, Fehler von wehr als zwei oder drei Graden selbst fuͤr den hoͤchsten Punct, vorkommen koͤnnen, und bei dem Systeme von Sicherheits-Maßregeln, welche in der Ordonnanz aufgestellt sind, kann durchaus kein Nachtheil entstehen. Die unten beigefuͤgte Tabelle erstrekt sich nicht weiter, als auf 8 Atmosphaͤren. Ohne neue Beobachtungen anzustellen, waͤre es durchaus unmoͤglich weiter zu gehen. Wir haben von dem Hrn. Direktor des Akerbaues und des Handels die noͤthige Vollmacht zur Verfertigung jener Apparate verlangt, die zu Arbeiten dieser Art nothwendig sind; seine Antwort hieruͤber ist uns bisher noch nicht zugekommen. Die Untersuchung der Verhaͤltnisse der schmelzbaren Metall-Compositionen fuͤr jede Temperatur unter allen in beifolgender Tabelle verzeichneten Graden von Druk wuͤrde nicht so große Schwierigkeiten und auch nicht so viel Zeit gekostet haben; die Commission war aber der Meynung, daß die Kenntniß dieser Verhaͤltnisse der Administration nicht viel genuͤzt haben wuͤrde. Diese Compositionen bestehen wenigstens aus drei Metallen, und wenn man auch die nothwendigen Verhaͤltnisse bestimmt hatte, welche einen gewissen Grad von Schmelzbarkeit geben, so haͤtte, wenn die zu einer anderen Zeit oder an einem anderen Orte hierzu angewendeten Materialien nicht denselben Grad von Reinheit besizen, Fehler von hoher Wichtigkeit entstehen koͤnnen. Die Commission glaubt, daß das einzige fuͤr die Administration anwendbare Mittel dieses waͤre, die Verfertigung der schmelzbaren Platten nur einer Fabrik anzuvertrauen, die unter der Leitung eines, sowohl in der Chemie als in der Physik hinlaͤnglich erfahrenen, Mannes steht, und der durch seine Kenntnisse selbst fuͤr die Genauigkeit seiner Arbeiten hinlaͤngliche Buͤrgschaft leistete. Allein, selbst unter der Voraussezung, daß man sich auf irgend eine Weise schmelzbare Platten verschafft hat, die unter der verlangten Temperatur in Fluß gerathen, so bleiben noch mehrere Fragen zu eroͤrtern. Wie soll man diese Platten anbringen? Es waͤre allerdings am besten dieselben an dem Ende einer Roͤhre zu befestigen, die in den Kessel eintaucht, indem die Temperatur, die sie dann annehmen wuͤrden, in ihrer ganzen Masse dieselbe seyn, und sich zugleich am meisten der Temperatur des Dampfes naͤhern wuͤrde; allein, man wuͤrde sie dann nicht unter dem Auge haben, und man koͤnnte, ohne die Maschine in ihrem Gange zu unterbrechen, was eine große Unbequemlichkeit veranlassen wuͤrde, den Maßstab, mit welchem sie versehen seyn muͤssen, nicht benuͤzen. Man wird also genoͤthigt seyn, sie an der oberen Wand des Kessels anzubringen. Nun bleibt noch der Durchmesser und die Dike derselben zu bestimmen. Es ist unerlaͤßlich, daß die durch die schmelzbare Platte verschlossene Oeffnung des Kessels weit genug sey, um den Dampf mit Leichtigkeit entweichen zu lassen; allein, eben diese Platte muß auch den nothwendigen inneren Druk, ohne zu bersten, ertragen koͤnnen. Ungluͤklicher Weise vermag keine Theorie den Maßstab fuͤr alle diese Bedingungen mit Genauigkeit anzugeben, und es wird durchaus nothwendig, hieruͤber unmittelbare Versuche anzustellen. Es ist zu bedauern, daß alle diese Schwierigleiten nicht vor Bekanntmachung der Ordonnanz gehoben wurden. In einer gruͤndlichen Untersuchung derselben wuͤrde man nicht weniger als zwei drei Monate Zeit noͤthig haben. Wenn die Regierung es fuͤr zwekmaͤßig findet, der Akademie diese Arbeit aufzutragen, so werden wir uns mit allem Eifer; die die Dringlichkeit der Sache erfordert, derselben unterziehen. Wir haben bereits oben bemerkt, daß die in der Ordonnanz erwaͤhnten Sicherheits-Maßregeln nur auf Maschinen anwendbar sind, in welchen man den Dampf unter einem Druke, der hoͤher ist als zwei Atmosphaͤren, anwenden will; bei einer Maschine mit einem Druke von zwei Atmosphaͤren, oder mit einem noch geringeren Druke, hindert nichts dem Dampfe eine groͤßere Elasticitaͤt zu ertheilen. Diese unter keine Aufsicht gestellten Maschinen koͤnnten daher jenen Zufaͤllen ausgesezt seyn, welchen die Ordonnanz vorbeugen will. Diese Beobachtung ist dem Hrn. Polizei-Praͤfekte nicht entgangen, und er hat sie G. E. dem Hrn. Minister des Inneren in einem Schreiben mitgetheilt, welches den der Commission zugetheilten Arten beiliegt. Es scheint uns in der That, daß wenn die von der Regierung ergriffenen Vorsichtsmaßregeln gegen die Unfaͤlle, welche bei Anwendung des Dampfes als Triebkraft entstehen koͤnnen, nicht Taͤuschungen werden sollen, man alle Dampfmaschinen mit sogenanntem niedrigen Druke mit einer Sicherheits-Klappe und mit den schmelzbaren Platten versehen muß. Die Schuzmauer, von welcher in der Ordonnanz die Rede ist und die Entfernung von den benachbarten Wohnhaͤusern sind hier nicht noͤthig, indem die Anwendung der beiden anderen Sicherheits-Maßregeln hinlaͤngliche Buͤrgschaft leistet, daß die Maschine nie unter einem hohen Druke arbeitet. Ja wir koͤnnen noch beifuͤgen, daß jene Schuzmauer, die den Kessel umgibt, und die Entfernung von den Wohngebaͤuden, wovon in der Ordonnanz die Rede ist, uns uͤbertriebene Vorsicht zu seyn scheinen, wo es sich um eine Maschine mit hohem Druke handelt, deren Kraft nur der Kraft von wenigen Pferden gleichkommt. Es waͤre vielleicht schiklicher gewesen, die Dimensionen der Schuzmauer nach der Staͤrke der Maschine zu bemessen. Diese Meynung wurde schon In dem ersten Berichte an die Regierung ausgesprochen, und wir glauben dieselbe hier wiederholen zu muͤssen, indem wir uͤberzeugt sind, daß, wenn man dieselbe beruͤksichtigt, die oͤffentliche Sicherheit nicht gefaͤhrdet und die Industrie von Fesseln befreit wird, die der Entwikelung derselben nachtheilig werden koͤnnen. Dieß sind die Bemerkungen, mit welchen wir die von dem Hm. Direktor des Akerbaues und Handele der Akademie vorgelegten Fragen zu beantworten gedenken. Die Commission schlaͤgt, um alles in Kuͤrze zu fassen, vor: 1stens der Regierung die beigefuͤgte vorlaͤufige Tabelle zu uͤbersenden, welche als Basis bei Bestimmung des Grades der Schmelzbarkeit, welche die schmelzbaren Platten nach dem Druke, fuͤr welchen die Dampfmaschine bestimmt ist, besizen muͤssen, dienen kann. 2tens glaubt sie darin ein Mittel gefunden zu haben, den meisten Ungluͤksfaͤllen, welche durch Benuͤzung des Dampfes als Triebkraft entstehen, vorzubeugen, daß die Verfertiger der Dampfmaschinen gehalten sind, die Kessel derjenigen Maschinen, welche unter niedrigem Druke arbeiten, mit einer mit einem Gitter versehenen Sicherheitsklappe und einer schmelzbaren Metallplatte, die bei 20° uͤber jener Temperatur schmilzt, welche mit dem Druke, unter welchem die Maschine arbeitet, correspondirt, auszustatten. 3tens daß der, schon in dem ersten Berichte enthaltene Wunsch, daß die Dimensionen der Schuzmauer, von welchen die Kessel der Dampfmaschinen mit hohem Druke umgeben seyn muͤßen so wie die Entfernung derselben von den benachbarten Wohnungen, vermindet werden sollen, wenn die Kraft dieser Maschinen jene von 6 Pferden nicht uͤbersteigt. Tabelle uͤber die Elasticitaͤts-Kraft des Wasserdampfes bei verschiedenen Temperaturen. Elasticitaͤt des Dampfes, den Druck der Atmosphaͤreals Einheit angenommen: Hoͤhe der Queksilbersaͤule,welche die Elasticitaͤtdes Dampfes bemißt: Correspondirende Temperatur am 100gradigen Thermometer Druk, welchen der Dampf aufEin □ Centimeter der Klappe aͤußert: in Kilogrammen:                  1               0,76            100°                  1,033                  1 1/2               1,14            112,2                  1,549                  2               1,52            122                  2,066                  2 1/2               1,90            129                  2,582                  3               2,28            135                  3,099                  3 1/2               2,66            140,7                  3,615                  4               3,04            145,2                  4,132                  4 1/2               3,42            150                  4,648                  5               3,80            154                  5,165                  5 1/2               4,18            158                  5,681                  6               4,56            161,5                  6,198                  6 1/2               4,94            164,7                  6,714                  7               5,32            168                  7,231                  7 1/2               5,70            170,7                  7,747                  8               6,08            173                  8,264 NB. Die Temperaturen, welche mit einem staͤrkeren Druke als 4 Atmosphaͤren, correspondiren, gewaͤhren nicht jenen Grad von Sicherheit, wie die vorhergehenden. Bevan's Kerzenlicht-TabelleFortsezung der im polytechn. Journ. B. XII. S. 383 mitgetheilten Tabelle.. Aus Gill's technical Repository. September 1824. S. 195. Julius. August. September. Tag. Anzuͤnden.   Austhun. Anzuͤnden.   Austhun. Anzuͤnden.   Austhun.   1. 9 U.   3 M. 3 U.   3 M. 8 U. 27 M. 3 U. 45 M. 7 U. 20 M. 4 U 40 M.   2. 9 U.   3 M. 3 U.   4 M. 8 U. 25 M. 3 U. 47 M. 7 U. 18 M. 4 U 42 M.   3. 9 U.   3 M. 3 U.   5 M. 8 U. 24 M. 3 U. 48 M. 7 U. 15 M. 4 U 43 M.   4. 9 U.   3 M. 3 U.   6 M. 8 U. 21 M. 3 U. 51 M. 7 U. 13 M. 4 U 45 M.   5. 9 U.   2 M. 3 U.   7 M. 8 U. 19 M. 3 U. 53 M. 7 U. 11 M. 4 U 47 M.   6. 9 U.   0 M. 3 U.   8 M. 8 U. 16 M. 3 U. 54 M. 7 U.   7 M. 4 U 49 M.   7. 9 U.   0 M. 3 U.   9 M. 8 U. 15 M. 3 U. 55 M. 7 U.   5 M. 4 U 51 M.   8. 8 U. 59 M. 3 U. 10 M. 8 U. 13 M. 3 U. 57 M. 7 U.   3 M. 4 U 43 M.   9. 8 U. 59 M. 3 U. 11 M. 8 U. 11 M. 3 U. 59 M. 7 U.   0 M. 4 U 55 M. 10. 8 U. 58 M. 3 U. 12 M. 8 U.   9 M. 4 U.   1 M. 6 U. 58 M. 4 U 16 M. 11. 8 U. 57 M. 3 U. 13 M. 8 U.   7 M. 4 U.   3 M. 6 U. 56 M. 4 U 58 M. 12. 8 U. 55 M. 3 U. 15 M. 8 U.   5 M. 4 U.   5 M. 6 U. 53 M. 4 U 59 M. 13. 8 U. 54 M. 3 U. 16 M. 8 U.   3 M. 4 U.   7 M. 6 U. 52 M. 5 U   0 M. 14. 8 U. 53 M. 3 U. 17 M. 8 U.   0 M. 4 U.   8 M. 6 U. 50 M. 5 U   2 M. 15. 8 U. 52 M. 3 U. 18 M. 7 U. 58 M. 4 U. 10 M. 6 U. 47 M. 5 U   3 M. 16. 8 U. 51 M. 3 U. 20 M. 7 U. 56 M. 4 U. 12 M. 6 U. 45 M. 5 U   5 M. 17. 8 U. 50 M. 3 U. 22 M. 7 U. 54 M. 4 U. 14 M. 6 U. 43 M. 5 U   7 M. 18. 8 U. 49 M. 3 U. 23 M. 7 U. 52 M. 4 U. 16 M. 6 U. 40 M. 5 U   8 M. 19. 8 U. 47 M. 3 U. 25 M. 7 U. 49 M. 4 U. 17 M. 6 U. 38 M. 5 U 10 M. 20. 8 U. 45 M. 3 U. 27 M. 7 U. 47 M. 4 U. 19 M. 6 U. 36 M. 5 U 12 M. 21. 8 U. 44 M. 3 U. 28 M. 7 U. 45 M. 4 U. 21 M. 6 U. 33 M. 5 U 13 M. 22. 8 U. 42 M. 3 U. 30 M. 7 U. 43 M. 4 U. 23 M. 6 U. 31 M. 5 U 15 M. 23. 8 U. 40 M. 3 U. 32 M. 7 U. 41 M. 4 U. 25 M. 6 U. 28 M. 5 U 16 M. 24. 8 U. 39 M. 3 U. 33 M. 7 U. 38 M. 4 U. 26 M. 6 U. 26 M. 5 U 18 M. 25. 8 U. 38 M. 3 U. 34 M. 7 U. 36 M. 4 U. 28 M. 6 U. 24 M. 5 U 20 M. 26. 8 U. 36 M. 3 U. 36 M. 7 U. 34 M. 4 U. 30 M. 6 U. 20 M. 5 U 22 M. 27. 8 U. 35 M. 3 U. 37 M. 7 U. 31 M. 4 U. 31 M. 6 U. 18 M. 5 U 24 M. 28. 8 U. 34 M. 3 U. 38 M. 7 U. 28 M. 4 U. 34 M. 6 U. 16 M. 5 U 26 M. 29. 8 U. 32 M. 3 U. 40 M. 7 U. 26 M. 4 U. 36 M. 6 U. 13 M. 5 U 28 M. 30. 8 U. 30 M. 3 U. 42 M. 7 U. 25 M. 4 U. 37 M. 6 U. 11 M. 5 U 29 M. 31. 8 U. 28 M. 3 U. 44 M. 7 U. 22 M. 4 U. 38 M.