XVI. Verbesserter Dampferzeugungs-Apparat, worauf sich Karl Schafhaͤutl, gegenwaͤrtig in Sheffield, am 8. Maͤrz 1836 ein Patent ertheilen ließ. Aus dem Repertory of Patent-Inventions. November 1826, S. 288. Mit Abbildungen auf Tab. III. Schafhaͤutl's Dampferzeugungsapparat. Meine Erfindung besteht in einem Dampferzeugungsapparat, welcher aus zwei Cylindern zusammengesezt ist, die entweder neben oder in einander angebracht, und in Hinsicht auf den Ofen oder die Feuerung so eingerichtet sind, daß eine sehr ausgedehnte Oberflaͤche der Einwirkung der Hize ausgesezt ist; und daß das Feuer durch luft- und in einigen Faͤllen auch durch Dampfstroͤme angefacht und verstaͤrkt wird. Fig. 6 zeigt einen meiner verbesserten Dampfgeneratoren, an welchem die beiden Cylinder neben einander angebracht sind, im Aufrisse. A, B sind die beiden napffoͤrmigen Enden, welche aus schmiedeisernen Platten von einem halben Zoll in der Dike verfertigt, und mit Randleisten an dem unteren Theil der arbeitenden Cylinder G, H, die zu diesem Zwek an ihren unteren Enden glokenartig geformt sind, festgemacht sind. Diese napffoͤrmigen Enden sind in die Feuerstelle F eingesezt, welche aus einem Gehaͤuse aus Eisenplatten, die innen mit duͤnnen feuerfesten Baksteinen von 1½ Zoll Dike ausgefuͤttert sind, besteht. Die Fuͤtterung ist beilaͤufig 5 Zoll weit von dem Cylinder entfernt; und das Gehaͤuse muß der Form der beiden Cylinder angepaßt seyn, wie man dieß aus dem Grundrisse Fig. 8 ersieht. Das Gehaͤuse ist an den Seiten rings herum, mit Ausnahme der oberen und unteren Theile, mit einem anderen Gehaͤuse so umgeben, daß zwischen beiden ein hohler Raum oder eine Luftkammer von beilaͤufig 3 Zoll Weite, welche mit a bezeichnet ist, bleibt. Dieser hohle Raum ist, waͤhrend die Maschine arbeitet, mit comprimirter Luft erfuͤllt, und dient als ein Luftregulator, der die comprimirte Luft in das Feuer eintreten laͤßt. Durch die Seitenwaͤnde des Ofens fuͤhren zwoͤlf kleine Roͤhren oder Oeffnungen c, die den Strom comprimirter Luft unter einem Winkel von beinahe 20 Grad mit dem Boden des Ofens gegen den unteren Theil der napffoͤrmigen Enden eintreten lassen. Dicht unter diesen Enden der Cylinder befinden sich zwei runde, mit einem Feuerroste versehene Oeffnungen, welche verschlossen werden koͤnnen, wenn es noͤthig seyn sollte. Die beiden napffoͤrmigen Enden A, B sind auf die angegebene Weise an den arbeitenden Cylindern G, H befestigt, und diese lezteren sind in dem großen eisernen Rahmen I, der das ganze Gewicht und den Widerstand der Maschine zu tragen hat, festgemacht. Dis beiden Kolben K, K bestehen aus hohlen Buͤchsen, welche den ganzen Durchmesser der arbeitenden Cylinder so luftdicht als moͤglich ausfuͤllen, aus dem Haͤrtesten Metalle gegossen sind, und oben die Kolbenstangen L, L eingeschraubt enthalten. An dem oberen Ende der arbeitenden Cylinder G, H sind die Stopfbuͤchsen d, d befestigt, welche an Durchmesser den arbeitenden Cylindern gleichkommen, und durch welche sich die Kolbenstangen luftdicht auf und nieder bewegen. Ferner sind an dem oberen Ende der arbeitenden Cylinder auch zwei Geblaͤscylinder befestigt, die oben mit einem Dekel verschlossen sind. Durch die Mitte dieser Dekel bewegen sich luftdicht die Kolbenstangen L, L; und an der einen Seite des Durchmessers derselben befindet sich ein Ventil, welches sich nach Innen oͤffnet, waͤhrend an der anderen Seite ein Ventil angebracht ist, welches sich nach Außen in den Verbindungsluftcanal f, f oͤffnet. Dieser Canal laͤßt die Luft in die große horizontale Luftkammer N eintreten, aus dem die comprimirte Luft durch den Canal O herab in den die Feuerstelle umgebenden Luftregulator getrieben wird. An der oberen Flaͤche der Luftkammer N befindet sich ein großes Sicherheitsventil, welches sich nach Außen oͤffnet, und dem durch einen horizontalen Hebel, an welchem zur Regulirung des auf das Ventil wirkenden Drukes ein verschiebbares Gewicht aufgehängt ist, das Gleichgewicht gehalten wird. Um die Kolben in Bewegung zu sezen, wird abwechselnd in jedes der napfförmigen Enden durch eins Roͤhre g, die das Wasser nach Abwaͤrts gegen die Seitenwaͤnde und gegen die Waͤnde dieser napffoͤrmigen Enden treibt, eine gewisse Quantitaͤt Wasser eingesprizt. Damit das Wasser abwechselnd und in bestimmten Quantitaͤten in die napffoͤrmigen Enden eingesprizt werde, habe ich folgende Maschinerie angebracht. Laͤngs der Außenseite des Ofens sind gegen die vordere Seite der arbeitenden Cylinder die beiden Roͤhren g, g gefuͤhrt, die man aus Fig. 7 ersieht, und die nicht nur zum Einsprizen des Wassers, sondern auch zum Austritt des Dampfes dienen. Um diesen doppelten Zwek zu erreichen, ist an dem oberen Ende einer jeden Roͤhre ein Sperrhahn befestigt, durch dessen Zapfen ein in Fig. 7 ersichtliches Loch gefuͤhrt ist, welches, was seine Weite betrifft, mit den inneren Dimensionen der fuͤr den Austritt des Dampfes bestimmten Roͤhre uͤbereinstimmt. In den vier Waͤnden der Buͤchsen, worin sich der Zapfen des Hahnes befindet, sind 4 Loͤcher angebracht, die man in Fig. 7 und 8 mit o, p, m und l bezeichnet sieht. Bei jedem Kolbenhube muͤssen zwei dieser Loͤcher mit den zwei Oeffnungen des rechtwinkeligen Loches des Zapfens Fig. 7 und 8 zusammenfallen. l steht mit der Einspriz- und mit der Austrittsroͤhre in Verbindung. m ist mit der horizontalen Speisungsroͤhre P, Fig. 7 und 8 verbunden, und von der Mitte dieser Roͤhre steigt eine senkrechte Roͤhre an den Behaͤlter Q empor, der das Wasser liefert. q ist ein in der Speisungsroͤhre P befindlicher Sperrhahn r, welcher zur Regulirung der Quantitaͤt des Wassers dient. In der senkrechten Roͤhre r befinden sich zwei Qeffnungen s, s durch welche das Wasser aus dem Behaͤlter Q herabfließen kann. T ist der Kolben, welcher die senkrechte Roͤhre r ausfuͤllt, und welcher die erste Einsprizung in eines der napffoͤrmigen Enden eintreibt. u ist ein Ventil, welches das Wasser aus dem Behaͤlter Q in die horizontale Speisungsroͤhre gelangen laͤßt, und ein Zuruͤktreten des Wassers verhuͤtet. Die beiden Zapfen drehen sich gemeinschaftlich in einer und derselben Richtung um drei Viertheile eines Kreises; und zwar waͤhrend des Emporsteigens des Kolbens nach der einen, und waͤhrend des Herabsteigens nach der entgegengesezten Richtung. Das gegenseitige Verhaͤltniß, in welchem die beiden rechtekigen, in den beiden Zapfen befindlichen Loͤcher bei ihren drei verschiedenen Stellungen zu einander stehen, erhellt aus Fig. 7, 8 und 9. Wenn nun die Einsprizung in das napffoͤrmige Ende A erfolgt ist, so verwandelt sich das Wasser augenbliklich in Dampf, dessen Spannkraft von der Quantitaͤt des eingesprizten Wassers abhaͤngt, und der den einen Kolben vorwaͤrts treibt, waͤhrend sich der andere in dem anderen Cylinder zuruͤk zieht. Wenn der Kolben des Cylinders A beinahe den Scheitel dieses lezteren erreicht hat, so werden sich beide Haͤhne, indem sie sich um den vierten Theil eines Kreises bewegten, in der aus Fig. 7 ersichtlichen Stellung befinden, wo dann dem Dampfe, der mit großer Gewalt aus dem napffoͤrmigen Ende A entweicht, der Eintritt in die Speisungsroͤhre eroͤffnet ist, so daß er auf das in dieser Roͤhre enthaltene Wasser druͤkt, und dieses durch den Sperrhahn des Cylinders H, Fig. 7, in das napffoͤrmige Ende B treibt. Ist diese Einsprizung vollbracht, so drehen sich beide Sperrhaͤhne nach der Richtung der Pfeile um den vierten Theil einer Umdrehung, wodurch die Communication des napffoͤrmigen Endes B mit der Einsprizroͤhre unterbrochen, und dafuͤr der Canal O des napffoͤrmigen Endes A, Fig. 7 so eroͤffnet wird, daß die ruͤkstaͤndige Quantitaͤt Dampf durch ihn entweichen kann. Waͤhrend des Herabsteigens des Kolbens wird der durch die Dampfroͤhre entweichende Dampf in den Wasserbehaͤlter zuruͤkgetrieben, waͤhrend die beiden Dampfhaͤhne hiebei in die aus Fig. 8 ersichtliche gegenseitige Stellung gelangen. Der Dampf entweicht dann in der Richtung des Pfeils durch O, und die geleerte horizontale Speisungsroͤhre P fuͤllt sich zum Behufe einer abermaligen Einsprizung durch das mittlere Ventil (welches in Fig. 7 mit u bezeichnet ist), und durch die Communicationsroͤhre p des Hahnes, der zu dem napffoͤrmigen Ende B gehoͤrt, waͤhrend des Emporsteigens des Kolbens in dem Cylinder H mit Wasser. Einige Augenblike bevor dieser Kolben in der Naͤhe des oberen Endes des Cylinders angelangt ist, drehen sich beide Haͤhne wieder zuruͤk, wo dann ihr Spiel das umgekehrte von dem in Fig. 9 dargestellten wird. Um die Haͤhne in Bewegung zu sezen, ist an dem oberen Ende ihrer Zapfen ein Zahnrad angebracht, welches aus Fig. 9 erhellt. Diese beiden Zahnraͤder werden durch ein groͤßeres, zwischen den beiden kleineren befindliches Zahnrad umgetrieben; und an diesem groͤßeren Zahnrade ist eine Eisenstange angebracht, die an die Kolbenstange laͤuft, und die durch diese leztere mit dem Beginne und mit dem Ende eines jeden Steigens und Sinkens dieser Stange auf dieselbe Weise auf und nieder bewegt wird, auf welche die Lustpumpenstange der Watt'schen Pumpmaschine die Ventile oͤffnet und schließt. Die hier abgebildete Maschine ist auf 28 Pferdekraͤfte berechnet. Die Quantitaͤt des einzusprizenden Wassers soll weder an dieser Maschine, noch an irgend einer anderen Maschine von groͤßeren Dimensionen groͤßer seyn, als zur Erzielung eines Drukes von 16 Atmosphaͤren erforderlich ist. Wenn sich der Kolben auf seinem hoͤchsten Standpunkte befindet, so muͤssen die Dampfgeneratoren stets mit Brennmaterial umgeben seyn; zu diesem Zweke eignet sich ein solcher Speisungsapparat, wie man sich seiner an den gewoͤhnlichen Dampfmaschinen bedient, sehr gut. Um die aͤußere Wand des Cylinders vor dem Verbrennen zu schuͤzen, habe ich an dieselbe ein duͤnnes Platinblech geschweißt. Diese Schweißung erfolgt sehr gut, wenn man beide Metalle in einem reinen Holzkohlenfeuer so lange erhizt, bis das Eisen eine gehoͤrige Schweißhize erlangt hat. Platin, welches auf trokenem Wege aus Platinsand gewonnen worden ist, und welches daher eine bestimmte Quantitaͤt Iridium und noch einige andere Metalle enthaͤlt, eignet sich hiezu weit besser, als chemisch reines Platin. Sollte man das Platin bei der Anwendung im Großen jedoch zu kostspielig finden, so koͤnnte man die Cylinder auch durch einen Ueberzug, den man sich aus Stourbridge-Thon oder gepuͤlverten Loͤschkohlen der Frischfeuer mit Zusaz von etwas Borax erzeugt, und den man auf die Oberflaͤche der rothgluͤhenden metallenen Cylinder auftraͤgt, gegen die Beschaͤdigungen schuͤzen, die aus der Einwirkung folgender drei Agentien erwachsen: naͤmlich 1) gegen den Schwefel, der sich aus den Kohks entwikelt, und der sonst das Eisen in Schwefeleisen verwandelt; 2) gegen den Kohlenstoff der Kohks, der ein sehr leichtfluͤssiges Eisen-Carburet erzeugt; und 3) gegen den Sauerstoff der atmosphaͤrischen Luft, die das Eisen verbrennt oder oxydirt. Die innere Oberflaͤche des Cylinders uͤberzieht sich, wenn sie auf einen sehr hohen Grad erhizt wird, waͤhrend des Eintreibens des Wassers sehr schnell mit schwarzem Eisenoxyde, welches in Fluß geraͤth und eine Glasur erzeugt, die das Eisen sowohl als das Wasser gegen weitere Zersezung schuͤzt. Fig. 11 zeigt einen seitlichen Aufriß eines meiner verbesserten Dampferzeuger mit einer Dampfkammer, so wie man sich ihrer an den gewoͤhnlichen Hochdrukdampfmaschinen bedient. In diesem Falle muß der Ofen eine halbkreisrunde Form haben; der am Boden befindliche Rost muß unmittelbar uͤber den 12 Geblaͤsroͤhren, Fig. 10 und 11, mit 6 oder 12 Zugloͤchern, Nr. 6, 6 umgeben seyn. Durch diesen Rost v tritt ein kleiner Strom des entweichenden Dampfes in das auf hohen Grad erhizte Wasser, wodurch sogleich eine Zersezung desselben vorgeht, in deren Folge sich der Sauerstoff mit den Kohks verbindet und deren Hize erhoͤht, waͤhrend der Wasserstoff entweicht und mit großer blauer Flamme verbrennt. Die beiden doppelten Cylinder C und D, welche man in Fig. 12 im Querdurchschnitte ersieht, sind in einander angebracht und aus Kupfer- oder aus Eisenplatten von solcher Staͤrke gebaut, wie man sich ihrer gewoͤhnlich zu Hochdrukdampfmaschinen von 5 bis 6 Atmosphaͤren bedient. Der kleinere dieser Cylinder ist innerhalb des groͤßeren so fixirt, daß seine Scheitellinie w in der inneren Linie des groͤßeren Cylinders C liegt, wie dieß aus Fig. 12 erhellt. Die schattirten mit R und S bezeichneten Stellen sind die Raͤume, durch welche die Flammen ziehen, waͤhrend T den zwischen den Waͤnden des groͤßeren Cylinders und seinem Gehaͤuse befindlichen Raum, durch den die Flamme und die Luft in den uͤber der Feuerstelle befestigten Schornstein zuruͤkkehren, andeutet. Die Stroͤmung der Luft treibt die Flamme durch die Raͤume R, S, und kehrt dann durch den Feuerzug T, der die Feuerstelle umgibt, in den uͤber dem Feuerbehaͤlter angebrachten Rauchfang zuruͤk, so daß hiedurch ein kraͤftiger Zug entsteht, der durch die Hize des Feuerbehaͤlters selbst noch verstaͤrkt wird. Fig. 13 ist ein Laͤngeudurchschnitt von Fig. 11 und 12. Fig. 14 ist das Ende der beiden mit einander verbundenen und mit einem Gehaͤuse aus Eisenplatten T, T umgebenen Cylinder. Nr. 2 und 3 sind die Speisungsroͤhren, die die Cylinder C und D durch die große mittlere Roͤhre Y, die laͤnger ist als die beiden großen Cylinder C, D, und welche die hintere Wand des Gehaͤuses T, T beruͤhrt, mit Wasser speisten. Nr. 1 laͤßt den Dampf aus dem Cylinder Y in die Dampfkammer U, U eintreten. x, x, welche man in Fig. 13 und 14 sieht, sind zwei Dampf-Communicationsroͤhren. z in Fig. 13 ist der Wassercylinder, der sein Wasser von einer Drukpumpe mitgetheilt erhaͤlt. Sind die Cylinder aus Kupfer gebaut, so fuͤlle ich die zwischen den doppelten Cylindern befindlichen Raͤume bis zur Linie y, y empor mit Spiralrollen eines Gewebes, welches aus Zinkdraht von 1/16 Zoll Dike gearbeitet ist, und dessen Maschen beilaͤufig einen halben Zoll weit sind. Bestehen die Cylinder dagegen aus Eisen, so verbinde ich die Spiralrollen aus Zink mit Kupferdraht von der Staͤrke des Zinkdrahtes. Von den Oberflaͤchen dieser Gewebrollen aus beginnt die Verdampfung sehr rasch, ohne daß große Luftblasen cufsteigen, ohne daß ein Aufsieden Statt findet, und ohne daß eine Incrustation der Cylinder entsteht. Der dike Schlamm kann sehr leicht weggewaschen werden.