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Patent bericht. 747

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Kl. 59. No. 32184. Pumpe mit durch Reibung mitgenommenem beweglichem Einsatzcylinder. J. K. E. Triebart, Amsterdam. Statt der 4 Ventile besitzt die doppeltwirkende Pumpe einen Röhrenschieber m, welcher, mit den 4 Saug- und Drucköffnungen entsprechenden Schlitzen versehen, dicht in den Pumpencylinder eingesetzt ist und vom Kolben k durch Reibung auf kurze Strecken verschoben wird. Wechselt k in seiner tiefsten Stellung seine Bewegung um, so nimmt er den Röhrenschieber n mit, bis die Saug- und Druckschlitze c und b geöffnet (wie gezeichnet), die Saug- und Druckschlitze a und d aber geschlossen sind. "Beim oberen Hubwechsel öffnen sich letztere, während die ersteren geschlossen werden. Die Pumpe soll vorzugsweise zum Heben dickflüssiger Stoffe dienen und hohe Geschwindigkeiten erhalten können.

K1. 86. No.32159. Jacquardmaschine. T. H. Streicher, Maennedorf (Schweiz). Um die durch die Musterkarte bestimmte Auswahl zwischen zu hebenden und nicht zu hebenden Platinen der Jacquard-Maschine umzukehren und dadurch z. B. für eine gewisse Gewebelänge Schussköper in Kettenköper zu verwandeln, ist jede Platine a” a” . . . mit zwei Haken c und c” versehen und auf jeder Seite jeder Platinenreihe ein Messer d vorhanden, welche letzteren durch Drehung um ihre in Schienen b gelagerte untere Kante mittels verschiebbarer Schienen b! entweder die senkrechte oder eine schräge (punktirte) Lage annehmen können. Behufs Umkehrung zwischen zu hebenden und nicht zu hebenden Platinen werden die Messer d von der senkrechten Stellung in die schräge oder umgekehrt gebracht; unter Voraussetzung gleicher Musterkarte werden, wie die Figur darstellt, bei senkrechten Messern nur die Platinen a” a” a° mittels der Haken c und bei schrägen Messern dagegen die anderen Platinen a! a” a” mittels der Haken c" gehoben.

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Kl. 72. No. 31921. Selbstthätige Regelung der Flughöhe von Luftballons mit selbstthätiger Auslösung niedergehender Geschosse. F. A. Gower, Paris. Der mit Wasser gefüllte Ballastbehälter und der Ballon sind mit je einem Auslassventile versehen, welche geschlossen bleiben, wenn der Ballon in einer bestimmten Höhe fliegt, deren Windströmung über das Zielobject führt. Fällt der Ballon unter diese Höhe, so schrumpft er infolge des grösseren Luftdruckes zusammen, was eine Eröffnung des Ballastventiles zur Folge hat. Andererseits öffnet sich das Gasventil, wenn der Ballon die ihm bestimmte Höhe übersteigt. Durch den Verlust an Ballast bezw. Gas hebt bezw. senkt sich der Ballon wieder bis auf die bestimmte Höhe. Die unter dem Ballastbehälter hängenden Minen werden über dem Ziele durch Lunten von bestimmter Brenndauer, welche am Abgangsorte angezündet werden, losgelöst.

K1. 85. No. 319O2. Selbstschliessendes Ventil mit bemessenem Spülraume. J. Kretschmann, Berlin. Schiebt man die beiden fest mit einander verbundenen Kolben ab nach unten, so entweicht das im Raum a! befindliche Wasser durch die Oeffnung h und das Ventilchen 8 in den Druckraum c. Hört der Druck auf die Kolben ab auf, k so heben sich diese und das § Abschlussventil d unter dem Ein-- flusse des Wasserdruckes. Dabei l, findet ein Durchfluss des Wassers D von l nach m statt. Hat der % 0 Kolben a seine höchste Stellung erreicht, so schiebt das aus c durch h nach a! tretende Druckwasser das Ventil d langsam bis zum Schlusse nach unten. Statt des Ventilchens 8 kann man am Kolben b auch eine sich nach oben öffnende Stulpdichtung anordnen. Das Sieb k verhindert den Eintritt von festen Teilen in den Cylinder a!. Durch Stel

deutscher Ingenieure.

len der Schraube i und der Mutter n kann man die Spülwassermenge und die Dauer der Ventileröffnung ändern.

K1. 85. No. 31861. Wasserpfosten (Hydrant). Alphonse & F 3 . Emile Raffour, Besançon (Frankr.). Fig. 1 zeigt das Hydrantventil im senkrechten Schnitte, Fig. 2 die obere Ansicht des an ein Wasserleitungsrohr h angeschlossenen Hydranten; derselbe besteht aus der wagerechten Röhre cco, dem senkrechten Stutzen a und dem Ventilgehäuse a” mit dem Stutzen d, welch letzterer mit einem Zweigrohre )

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verbunden wird. Das Hydrantventil ist eine Klappe e, auf deren Schwanz f beim Oeffnen des Ventiles der Daumenp der Spindel o wirkt. Mit e ist das c Entwässerungsventil 8 (eine Gummi- – kugel) fest verbunden, so dass sich 8 ÄASF schliesst, wenn e sich öffnet, und um- « gekehrt. Beim Anschlusse des Hy- AC“ dranten an h befestigt man c'c an h mittels der Schelle b! b und führt dann ein Bohrwerkzeug dicht durch c! c hindurch. Dabei wird das Kugelventil k vom Bohrer gehoben und in den Stutzen a gedrängt. Zieht man den Bohrer nach Herstellung der Verbindung von h und c zurück, so legt sich die Kugel k gegen den engeren Teil von c' und schliesst das Rohr c gegen aussen ab.

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Selbstverlag des Vereines. – Commissionsverlag und Expedition: Julius Springer in Berlin N. – A. W. Schade's Buchdruckerei (L. Schade) in Berlin S.

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Versuche mit einer eincylindrigen Corlissdampfmaschine in Creusot.
Von G. Nimax in Köln.
(Vorgetragen in der Sitzung des Kölner Bezirksvereines vom 1. Juni 1885.)

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Selbstverständlich galten, streng genommen, diese Bezeichnungen nur für die untersuchte Maschine und den Zustand, in dem sie sich befand; auch ändern sich ohne Frage die Coëfficienten 0 und 6 ausserhalb gewisser Grenzen mit der Dampfspannung sowohl als mit der Kolbengeschwindigkeit. Aus den Versuchen scheint sich zu ergeben, dass für schwache Leistungen die Beziehung zwischen N und N sich nicht mehr durch eine Gleichung ersten Grades ausdrücken lässt.

Im ganzen genommen geben uns diese Versuche keine besondere Aufklärung über den Zusammenhang zwischen effectiver und indicirter Leistung, nach wie vor tappen wir im dunkeln; wir wissen jetzt auch nicht besser als früher, dass N um so näher an N herankommen wird, je sorgfältiger die Maschine in ihren sämmtlichen Organen entworfen und ausgeführt ist. In diesem Punkte bin ich noch immer der Meinung, welche ich im vorigen Jahre hier ausgesprochen habe, nämlich: Der Bau unserer heutigen Dampfmaschinen, an die man mit Recht so weitgehende Anforderungen hinsichtlich des Dampfdruckes und der Kolbengeschwindigkeit stellt, bringt es ohne weiteres mit sich, dass das Verhältnis zwischen effectiver und indicirter Leistung der Dampfmaschinen ein immer günstigeres wird, d. h. dass die Dampfmaschinen mit immer grösserer Sorgfalt ausgeführt werden; denn es ist undenkbar, dass eine nicht sorgfältigst gebaute Dampfmaschine auch nur auf kurze Zeit die Anstrengungen durch hohe Dampfspannung und grosse Kolbengeschwindigkeit aushalten sollte. Jede Maschinenfabrik, welche Dampfmaschinen, den heutigen Anforderungen entsprechend, nicht mit der grösstmöglichen Sorgfalt ausführt, wird bald zu ihrem eigenen Schaden gewahren, dass sie besser thut, eine andere Specialität zu pflegen. Aus dem Grunde, welcher meiner Ansicht nach der Technik eine sehr weitgehende Gewähr für sorgfältigste Ausführung bietet, gräme ich mich auch nicht im mindesten darüber, dass es uns noch immer nicht gelingen will, den Zusammenhang zwischen N und N herauszufinden, und zwar so, dass derselbe über jeden Zweifel erhaben dastände. Aber ohne weiteres gebe ich gerne zu, dass die Kenntnis dieses Zusammenhanges nicht nur sehr wünschenswert, sondern auch sehr schön wäre, wenn sich der Erlangung derselben nur nicht solch unüberwindliche Hindernisse und Schwierigkeiten entgegentürmten! Von meinem Standpunkt aus, den ich eben erläutert, hat diese Frage für mich noch kaum einen akademischen Wert, und ich glaube keinesweges eine vereinzelt dastehende Meinung auszusprechen,

deutscher Ingenieure.

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Der Unterschied von 7,76–7,38 = 0,385, d. h. 4,8 pCt. von 7,76°5, zugunsten der höheren Dampfspannung bezw. grösseren Expansion erscheint Delafond so gering, dass er sich zu dem folgenden wörtlich wiedergegebenen Schlusse berechtigt hält: »Bedenkt man einerseits, dass die Erzeugung von 1*é Dampf von 7,75 Atm. mehr Wärme bezw. Brennstoff erfordert als diejenige von 1*5 Dampf von 4,5 Atm., und andererseits, dass ein Dampfkessel um so schwerer und teurer wird, je höher die Spannung des Dampfes in demselben ist, so kommt man zu dem wichtigen praktischen Schlusse, dass der vorteilhafteste Gang der untersuchten Maschine bei einer Dampfspannung von 4”/2 Atm. Ueberdruck stattfindet.« Meines Erachtens ist dieser Schluss nicht gerechtfertigt. Nehmen wir an, das Speisewasser habe in beiden Fällen eine Temperatur von t = 409 C., und berechnen wir nach der Formel von Regnault: Q = (606,5 + 0,305 t – t) D diejenige Wärmemenge, welche in beiden Fällen zur Dampferzeugung nötig ist, so erhalten wir:

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d. h. mit Dampf von 4/2 Atm. Kesselüberdruck gespeist gebraucht die untersuchte Maschine mehr Wärme für 1 N. und Stunde, als wenn sie Dampf von 7°/4 Atm. Kesselüberdruck erhält! Diese Thatsache ändert sich nicht, wenn wir auch mit der constatirten effectiven Leistung rechnen, welche betrug: beim 1. Versuch 124,8 N. und beim 2. Versuch 122,7 No; das obige Ergebnis bleibt dasselbe. Der Schluss von Delafond ist also hinfällig, was den ersten Teil desselben betrifft. Nicht glücklicher ist der zweite Teil desselben. Ganz abgesehen davon, dass ein Dampfkessel für 4”/2 Atm. Ueberdruck mit einem solchen für 7°/4 Atm. Ueberdruck hinsichtlich der Construction praktisch gar nicht zu vergleichen ist, glaubt Delafond auch, wie wir noch sehen werden, aus den Ver

*) Anknüpfend an diesen Punkt erlaube ich mir, aufmerksam zu machen auf ein in diesem Jahre bei Kreidel in Wiesbaden erschienenes Buch: »Die Schmiermittel und Lagermetalle« von Grossmann. Dasselbe bringt viele neue Gesichtspunkte und giebt manchen Fingerzeig sowohl zur Beurteilung als zur Erhöhung der effectiven Leistung einer Maschine.

suchen den anderen Schluss ziehen zu dürfen, dass es vorteilhaft sei, selbst beim Gange der Maschine mit niedriger Dampfspannung, den Dampfkessel mit hoher Dampfspannung arbeiten zu lassen. Letzterer Ansicht stimme ich nicht nur vollständig bei, ich habe dieselbe auch ganz klar am 5. November 1883 hier ausgesprochen”), als ich hervorhob, dass eine Drosselung des Dampfes vor der Maschine von wohlthuendem Einfluss auf die Oekonomie des Dampfes sein müsse, besonders dann noch, wenn der Dampfmantel mit höher gespanntem Dampfe gespeist würde als der Dampfcylinder. Demnach erscheint der ganze Schluss von Delafond als nicht gerechtfertigt, wenigstens nicht in der Fassung, die er ihm gegeben, und die zu irrigen Annahmen für andere Maschinen führen könnte. Den etwaigen Einwand, der Betrieb einer Maschine mit 4/2 Atm. Dampfspannung sei leichter als derjenige einer solchen mit 7°/4 Atm. Spannung, muss ich vollständig gelten lassen, obgleich ja heute keineswegs mehr angenommen werden darf, dass nur einzelne Fabriken, die sich der Leitung von besonders gottbegnadeten Technikern zu erfreuen haben, allein das Meisterstück fertig bringen, eine Dampfmaschine zu bauen, die der Anstrengung durch hohen Dampfdruck gewachsen ist. a Es ist uns ja allen bekannt, oder sollte es wenigstens sein, dass eine übermässig weit getriebene Expansion des Dampfes in einer eincylindrigen Maschine unvorteilhaft ist; aber deshalb ist es nun doch nicht nötig, dass wir nur mit niedriger Spannung arbeiten sollen, die uns grosse Cylinderabmessungen und folglich grosse innere Maschinenflächen ergiebt, an denen sich der Dampf niederschlägt. Nein, denn mit hochgespanntem Dampf und doch mässiger Expansion in einem Cylinder kommen wir sehr viel weiter; wir müssen nur die Maschine in richtiger Weise dem entsprechend bemessen.

a) Dass die Anwendung von Condensation, allgemein gesprochen, von günstigstem Einfluss auf den ökonomischen Betrieb einer Dampfmaschine sein muss, daran, glaube ich, wird niemand zweifeln. Freilich müssen die einschlägigen Verhältnisse genau erwogen werden, damit man nicht auch dort Condensation anlegt, wo sie gar mehr Betriebskraft verlangen als abgeben würde; doch fällt eine solche Erwägung ja vollständig unter die Anfangsgründe der Dampfmaschinentechnik; wir brauchen also kein Wort darüber zu verlieren.

Um den Einfluss der Condensation auf den Gang der untersuchten Maschine in etwa zu veranschaulichen, stelle ich hier, so viel das vorhandene Zahlenmaterial es erlaubt, den Dampfverbrauch für 1 N und Stunde zusammen für annähernd dieselbe Leistung der Maschine (etwa 140 bis 150 N), bei annähernd derselben Umdrehungszahl in 1 Minute (etwa 58 bis 61), beim Gange der Maschine mit und ohne Condensation, mit und ohne geheizten Dampfmantel, und zwar für drei verschiedene Dampfspannungen im Kessel.

Dampfverbrauch Äpf- ohne mit UnterA. Ueb ar. Condens. Condens. schied . UGOEMC1I. kg kg kg Gang der Ma- «- - Unterschine mit ge- # - # schied zu heiztem Dampf-) 250 12,37 – 10,12 = e * / Gunsten mantel 3,50 12,64 – 10,43 = 2,21 j – f wendung Ä Ä Ä. 7,75 14,94 – 1 1,97 = 2,97 von heizten Dampf- 5,50 13,73 – 11,00(?) = 2,73 \ Condenmantel 3,50 13,60 – 10,64 = 2,96 / sation.

Aus dieser Zusammenstellung ergiebt sich ohne weiteres der günstige Einfluss der Condensation auf den Dampfverbrauch der Maschine; auch ersieht man, dass die Dampfersparnis durch Anwendung der Condensation für die angeführten Dampfspannungen so ziemlich gleich hoch ist, beim Gange der Maschine sowohl mit, als auch ohne geheizten Dampfmantel; bei letzterem aber ist sie absolut grösser als bei ersterem, und, in Procenten des Dampfverbrauches ohne Condensation ausgedrückt, in ersterem Falle 18 bis 20 pCt. und in letzterem Falle etwa 20 pCt. Nach vorstehenden Zahlen zu urteilen, liegt die obere Grenze der Dampfspannung ziemlich hoch, bei welcher, nach allgemeiner Annahme, eine

1) Z. 1884 S. 286.

Band XXIX. No. 39. 26. September 1885.

Dampfersparnis durch Anwendung von Condensation bei Eincylindermaschinen nicht mehr stattfinden soll. Hinsichtlich der Condensation haben die Versuche aber auch ergeben, dass diese so zu sagen von keiner ökonomischen Wirkung auf den Dampfverbrauch mehr ist, sobald die Maschine um etwa 15 pCt. über ihre normale Leistung, für welch letztere sie construirt war, angestrengt wurde. Es ist anzunehmen, dass in diesem Falle Vorteil zu erzielen ist, wenn man die Condensation ausser Betrieb setzt bezw. die Luftpumpe abkuppelt, dahingegen die Maschine mit starker Compression arbeiten lässt und den Auspuffdampf zum Vorwärmen des Speisewassers benutzt.

Dampfersparnis für 1 N. und Stunde durch Anwendung eines Dampfmantels.

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2,87*5, bei Condensation im Dampfmantel von 12,07 >< 0,023 = 0,30175ks

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Das Verhältnis von Ersparnis an Dampf im Cylinder zu Aufwand an Heizdampf berechnet sich zu:

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2. Mit Condensation.

bei 7,75 Atm. Dampfspannung 11,97 – 9,72 = 2,25”, bei Condensation im Dampfmantel von

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» 5,50 » X (?) 11,00– 10,12 = 0,88 X
» 3,50 » Y) 10,64– 10,43 = 0,21 X
Verhältnis an Dampfersparnis im Cylinder zu Aufwand an Heizdampf:
2,25 – . 0,88
0,2916 ** 08ose T

Hier haben wir also durch Zahlen dargestellt die Thatsache, die wohl kaum ein Techniker mehr bezweifeln konnte, dass die Anwendung eines Dampfmantels, unter ähnlichen Verhältnissen wie oben, stets eine Dampfersparnis nach sich zieht. Jedoch das grösste Interesse bieten jedenfalls die Verhältniszahlen von Dampfersparnis im Cylinder zum Aufwand an Heizdampf; erstere ist stets ein vielfaches, ja teilweise ein bedeutendes vielfaches von letzterem! Wie können wir uns diese merkwürdige Erscheinung deuten? Nicht leicht, denn die Wissenschaft lässt uns dabei ganz im Stich; aber den speculativen Erklärungen ist vollauf freier Raum gegeben. Jeder denkende Techniker wird suchen, sich die Sache so gut als möglich zu erklären, sich seinen Vers darauf zu machen; aber das dürfen wir unbedenklich für feststehenderachten, dass die Wirkung des Dampfmantels nicht in einer einfachen Uebertragung von Wärme besteht; derselbe übt irgend einen, aber vorteilhaften, Einfluss aus auf die calorischen Vorgänge im Inneren des Dampfcylinders, und nicht unwahrscheinlich ist es, dass er ganz besonders die verdampfende Wirkung der inneren Maschinenflächen während der Expansionsperiode des Dampfes erhöht. Ich schwöre keineswegs auf diese Deutung, ich gebe sie sofort preis für jede andere, die weniger allgemein ist; aber ich fürchte, wir werden noch lange auf die allein richtige und genaue Deutung zu warten haben. - d

Eine recht anschauliche Erklärung der Wirkungsweise des Dampfmantels hat Hr. Prof. Herrmann zu geben versucht in seinem auf der letzten Hauptversammlung unseres Vereines zu Mannheim gehaltenen Vortrage: »Zur graphischen Behandlung der mechanischen Wärmetheorie« ). Dieser Vortrag ist sehr lesenswert, auch für diejenigen Fachgenossen, denen die analytische Behandlung der mechanischen Wärmetheorie geläufig ist; er enthält u. a. auch eine Zurückweisung auf graphischem Wege der Redtenbacher'schen Anschauung über den geringen Wirkungsgrad unserer Dampfmaschine, welche Anschauung bekanntlich davon ausgeht, dass die latente Wärme des Wasserdampfes in unserer Dampfmaschine ganz oder doch zum grössten Teile verloren gehen soll. Dieselbe Zurückweisung auf analytischem Wege war ja bereits viel früher durch Zeuner erfolgt.

Bezüglich der calorischen Vorgänge sagt Prof. Herr

mann, nachdem er hervorgehoben, dass bei jeder Cylinder

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füllung der Dampf Wärme an die Cylinderwände abgeben muss, das folgende: »Diese während jedes einfachen Schubes von dem Cylinder aufgenommene Wärmemenge wird aber im vollem Betrage wieder abgegeben, sobald der Beharrungszustand (in der Temperatur) eingetreten ist. Diese Abgabe der aufgenommenen Wärmemenge geschieht nun in zweifacher Art, wenn von der unbedeutenden Abgabe nach aussen durch Strahlung und Leitung abgesehen wird. Es erfolgt nämlich im allgemeinen die Wärmeabgabe sowohl an den treibenden Dampf während des letzten Teiles der Expansionsperiode, wie auch an den abblasenden Dampf während des Ausblasens, also, wenn eine Compression nicht stattfindet, während des ganzen Kolbenlaufes. Es ist leicht zu ersehen, dass, abgesehen von der erwähnten Wärmeausstrahlung nach aussen, jede Cylinderfüllung mit Dampf genau dieselbe Wärmemenge an der Cylinderwandung wieder empfängt, welche sie zuvor an dieselbe ablieferte, aber die Ablieferung geschieht bei höherer Temperatur und die Aufnahme bei geringerer, und hierin liegt der Grund des damit verbundenen Arbeitsverlustes.«

Sodann weiter hinsichtlich der Wirkung des Dampfmantels: »Es wurde hierbei vorausgesetzt, dass der Mantel genügend wirksam sei, um alles im Cylinder vorhandene oder sich bildende Wasser während der Expansion zu verdampfen, so dass trockener Dampf zum Austritte gelangt, und in diesem Falle dürfte der Vorteil einer Ummantelung wohl ausser Zweifel sein. Wenn indessen diese Voraussetzung nicht zutrifft, eben deswegen nicht, weil schon der in den Cylinder eintretende Dampf mit verhältnismässig beträchtlichen Wassermengen beladen ist, welche während der Expansion durch den Dampfmantel nicht vollständig verdampft werden können, so wird der beim beginnenden Ausblasen noch vorhandene Wasserrest erst während dieses Ausblasens ganz oder teilweise durch den Einfluss des Mantels verdampft, und in diesem Falle wird der Dampfmantel eine sehr wenig zweckmässige Einrichtung zu nennen sein.« Endlich: »Dampfmäntel versprechen im allgemeinen günstige Resultate in solchen Fällen, wo man dem Cylinder möglichst trockenen Dampf zuführen kann, wogegen bei der Anwendung von Dampf mit grossem Wassergehalte die Mäntel eher schädlich als förderlich wirken werden. K

Nun, ich kann mich mit diesen Auslassungen nur vollständig einverstanden erklären, nicht nur, weil ich dasselbe bereits früher hier ausgeführt (Z. 1884, S. 286), sondern weil

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