XXXI. Neue Wasserdruckmaschine als Motor für Eisenhämmer, Mühlen etc.; von Prof. Dr. Shoklizh in Lemberg. Mit Abbildungen auf Tab. III. Shoklizh's Wasserdruckmaschine. Schon seit langer Zeit benützt man in einigen Bergwerken den Druck einer hohen Wassersäule zur Bewegung des Kolbens in einem senkrechten Cylinder, um tiefer liegendes Wasser auf eine gewisse Höhe zu heben; aber diese sogenannten Wassersäulenmaschinen eignen sich weder für die rotirende Bewegung, noch für ein niedriges Gefälle und ihr durchschnittlicher Nutzeffect beträgt nur die Hälfte der theoretischen Kraft. Nach dem nämlichen Principe, jedoch mit sehr wesentlichen Abänderungen, ist die Wasserdruckmaschine des Dr. Shoklizh construirt; sie eignet sich für jedes Gefälle, welches man bis jetzt für oberschlächtige Räder oder Turbinen geeignet fand; sie hat einen gleichförmigen Gang, welcher auch im Winter nicht durch das Eis gehemmt wird, wie jener der Wasserräder in den kalten Wintern; sie nimmt wenig Raum ein, ihre Construction ist sehr einfach, und die ganze Maschine mit rotirender Bewegung kann mit geringen Kosten hergestellt werden und gibt einen Nutzeffect von wenigstens 80 Proc., weßhalb sie vorzüglich für den Betrieb der Eisenhämmer, Mühlen und anderer Fabriken anempfohlen zu werden verdient, wo man das Wassergefälle mit Vortheil benützen will. Beschreibung der Maschine. – Fig. 51 ist die Längenansicht und Fig. 52 die vordere Ansicht derselben. A weites Zuflußrohr des Druckwassers. a der Vertheilungsschieber, welcher abwechselnd die Zuflußöffnungen b und c zu den Verbindungsröhren B und B' öffnet und schließt. C der Cylinder in der horizontalen Lage. E und E' die Ausflußmündungen des schon wirksam gewesenen Druckwassers. F die Kolbenstange. G die Bläuelstange, welche mit der Kurbel des Schwungrades in Verbindung steht. H der Steuerungshebel für den Ausflußschieber K, K'. d dessen Verbindungstange. L der Steuerungshebel für den Vertheilungsschieber a. f dessen Verbindungsstange. e und e' die Steuerungsrollen. In der Zeichnung (Fig. 51) ist die Zuflußöffnung b geschlossen, das Druckwasser muß daher durch c in das Rohr B und durch dieses in den Cylinder strömen, wo es auf die diesseitige Fläche des Kolbens den ganzen Druck der Wasserhöhe ausübt und ihn gegen M fortbewegt; bevor aber der Kolben das Ende seines Hubes erreicht hat, ereilt die Steuerungsrolle e den Hebel H' und stoßt ihn von β nach α, wodurch die Ausflußöffnung E geöffnet und E' geschlossen wird. Der Hebel L macht aber in der nämlichen Zeit die entgegengesetzte Bewegung, wobei c geschlossen und b geöffnet wird; alsdann strömt das Wasser durch das Rohr B in den Cylinder und drückt den Kolben gegen N zurück, bis die Steuerungsrolle e' an den Hebel H' (siehe Fig. 52) gelangt und ihn von α nach β zurückschiebt, wodurch neuerdings E' und c geöffnet, E und b aber geschlossen werden etc. Die Kolbenstange kann auch unmittelbar mit einem senkrechten Balancier verbunden werden, dessen unterer Arm zugleich den Doppelschieber K, K', der obere aber nebst dem Schwungrade den Schieber a bewegt, wobei man die Hebel H, H' und L sammt ihrer Welle ersparen könnte. Die Mündungen E, E' können auch unter dem Wasserspiegel des Abflußcanals liegen; damit aber das schon wirksam gewesene Druckwasser aus dem Cylinder durch seine eigene Schwere eben so schnell ausfließen kann, als der Cylinder auf der anderen Seite (mit Kraftwasser) sich füllt, so ist es erforderlich, daß der Querschnitt der Ausflußmündung viel größer sey als jener des Zuflusses; denn widrigenfalls würde die ausfließende Wassermasse einen Gegendruck auf den Kolben ausüben und so den wirksamen Druck schmälern. Es muß, wenn m die Wassermasse des gefüllten Cylinders, t die Zeit (in Secunden) zur Füllung desselben, H die Wasserhöhe (des Gefälles), h die lichte Cylinderhöhe von der Mitte der Ausflußmündung nach aufwärts gerechnet, q den Querschnitt der Zufluß- und Q den Querschnitt der Ausflußmündung und a den Contractions-Coefficienten des Wasserstrahls bezeichnet, q = m/(a . t . √2gH) und Q = m/(a . t . √2gh) seyn (worin 2 g = 64 engl. Fuß bedeutet). Hat man z.B. ein benutzbares Gefälle von 15 Schuh, welches per Minute 60 Kubikschuh Wasser liefert, und gibt man dem Kolben eine Quadratfläche von 1 Schuh und eine Hublänge von 1,8', dem Schieber c 6 Quadratzoll und dem Schieber k 28 Quadratzoll, so hat man, da ein Kubikschuh 62,5 engl. Pfund wiegt, einen Druck von 62,5 × 15 = 937 Pfd. auf die Kolbenfläche. Die Maschine könnte demnach 937 × 60 = 56220 Pfd. per Minute einen Schuh hoch heben. Davon ist abzuziehen: 1) die Reibung der Schieber, welche per Minute (bei den vorerwähnten Dimensionen der Maschine) 33,3mal thätig sind (6 × 28)/144 × 56220/33,3 = 100,36 Pfd. per Minute; 2) Kraftverlust beim Schieberwechsel = 56220/33,3 × 0,5 = 844,1 Pfd.; 3) drückt der Kolben (von einem Radius per 6,403 Zoll) mit 40 Quadratzoll gegen die Wände des Cylinders mit dem Drucke der ganzen Wasserhöhe, so beträgt seine Reibung per Minute 40/144 × 56220 × 0,25 = 3904,16 Pfd., somit der gesammte Kraftverlust per Minute = 7659,62 Pfd. Es bleiben also per Minute wirksam: 56220 – 7660 = 48560 Pfd., die Maschine würde demnach per Stunde 2913600 Pfd. und in 24 Stunden 69926400 engl. Pfd. einen Schuh hoch heben und gäbe einen Nutzeffect von 86 Proc., und selbst wenn man zum berechneten Kraftverlust (per Minute von 7659 Pfd.) noch für unvorgesehene Reibung 3585 Pfd. (per Minute) dazu rechnen wollte, so bleibt doch immer noch ein reiner Nutzeffect von 80 Proc., was die Leistung der bestconstruirten oberschlächtigen Räder und Turbinen übertrifft.