Jeder Zylinder nebst zugehörigem Schiebergehäuse besteht ferner aus einem besondern Gußstück. Die zusammengehörenden Hoch- und Niederdruckzylinder müssen natürlich sehr sorgfältig zentriert, gedichtet und befestigt sein. Zur Zentrierung der Zylinder dient eine stufenartige Ausdrehung der beiden einander berührenden Zylinderflansche, Fig. 467. Ein deckelartig ausgebildetes Zwischenstück dichtet den Hochdruckzylinder in einer zylindrisch eingeschliffenen Fläche, den Niederdruckzylinder in einer ebenen, zu der andern Dichtungsfläche somit senkrecht stehenden Fläche ab. Zentrierdeckel und Hochdruckzylinder sind gegen den Niederdruckzylinder durch Stiftschrauben befestigt.

Die gewählte Ausführung der Zentrierung und Dichtung hat die eine Unbequemlichkeit zur Folge, daß die Lage des Zwischendeckels nur durch die Lage des Hochdruckzylinders bedingt ist, so daß dieser Deckel in den Bohrungen des Niederdruckzylinderflansches radialen Spielraum haben muß. Bei der Montage des Hochdruckzylinders können somit die Stiftschrauben des Zwischendeckels

Schnitt A-B-C-D-E.

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Die Dichtung der Kolbenstange an der Durchtrittstelle durch die Scheidewand der beiden Zylinder hat eine doppelte Aufgabe zu erfüllen: sie muß einmal verhindern, daß der Dampf von einem Zylinder zum andern über tritt, und außerdem der Kolbenstange gestatten, sich zwanglos in radialer Richtung einzustellen, um zu verhüten, daß die Stopfbüchse sich frühzeitig abnutzt und undicht wird.

Zur Dichtung dienen einmal zwei vierteilige Metallringe, deren Backen durch je zwei nachstellbare Spiralfedern gegen die Kolbenstange gepreßt werden und deren Fugen in den beiden Ringen um 90° gegeneinander versetzt sind, sodann ein kegelförmiger Dichtungsring, der sich gegen einen entsprechend geformten Sitz im Flansch des Niederdruckzylinders legt, und zwar unter dem Druck von 4 Spiralfedern, die in Vertiefungen im Zentrierdeckel untergebracht sind und in senkrechter Richtung zu den vorher erwähnten Spiralfedern wirken, Fig. 466 und 467. Die Federn der beiden Dichtungsringe gestatten der Kolbenstange, sich unter dem Gewicht der beiden Kolben zwanglos einzustellen.

Die Einzelheiten des Hoch- und des Niederdruckzylinders nebst Schiebergehäusen geben Fig. 468 bis 473, diejenigen des Sattelstückes nebst Dampfein- und ausströmrohren Fig. 474 bis 478 wieder. Fig. 479 zeigt ein Modell, welches die Zylinderanordnung dieser Maschine im Schnitt auf der Ausstellung vorführte.

Die Hauptmaße der Schieberbüchsen geben Fig. 480 und 481, während in Fig. 482 bis 486 die auf gemeinsamer Stange befestigten gußeisernen Kolbenschieber nebst den federnden Kolbenringen und ihrer Sicherung gegen Drehung dargestellt sind. Da die Kolbenschieber vom Hochdruckzylinder aus in das Schiebergehäuse eingeführt werden müssen, so mußte der Kolbenschieber des Hochdruckzylinders denselben Durchmesser erhalten wie der des Niederdruckzylinders, nämlich 330 mm. Da der Hochdruckzylinder innere Einströmung hat, stehen die beiden Stopfbüchsen der Schiebergehäuse nur unter dem mäßigen Druck des Ueberströmdampfes. Das Inhaltsverhältnis des Hochdruckzylinders zum Niederdruckzylinder ist 1: 2,84. Demgemäß konnten beide Zylinder gleiche Füllungen erhalten. Die normale Füllung beträgt 50 vH des Kolbenhubes.

Der größte Schieberweg mißt 152,4 mm, die äußere Ueberdeckung beim Hochdruckzylinder 22,2 mm, beim Niederdruckzylinder 19 mm, die innere Ueberdeckung beim Hochdruckzylinder 6,4 mm,

beim Niederdruckzylinder 9,5 mm. Die Voreilung beträgt für den Hochdruckzylinder 0, für den Niederdruckzylinder 3,2 mm.

Die Schieber werden

14. Oktober 1905.

pelten Schnellzuglokomotive für die Union Pacific R. R. (Nr. 14, Z. 1905 S. 955) in allen Einzelheiten dargestellt.

Die Anordnung der Tragfedern und Ausgleichhebel ergibt sich aus Fig. 500. Das vordere Drehgestell sowie die beiden ersten Treibachsen einerseits und die drei hinteren Treibachsen mit dem hinteren Drehgestell anderseits sind durch Ausgleichhebel miteinander verbunden; der Rahmen ist demnach in sieben Punkten gestützt.

Das Führerhaus ist geräumig, die Aussicht auf die Strecke leidlich gut. Führer- und Heizerstand liegen höher als die Feuerungsplattform und sind von dieser aus durch je eine Zwischenstufe zu erreichen.

Zu erwähnen bleibt noch, daß an der Rauchkammer ein drehbarer Auslegerkran angebracht ist, um die einzelnen Teile Fig. 500. Tragfedern und Ausgleichhebel.

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Die Stangenlager der Schubstangen sind an beiden Enden nachstellbar; die Lager der Kuppelstangen sind mit Ausnahme desjenigen der mittleren Treibachse geschlossen und nicht nachstellbar.

Von den fünf Treibachsen hat nur die mittlere keine Spurkränze. Zwecks Beweglichkeit in den Kurven haben sämtliche Stangenlager auf ihren Zapfen seitlichen Spielraum.

Die vordere und die hintere Laufachse sind in dem bekannten Deichseldrehgestell eingebaut. Die Hauptabmessungen des vorderen Deichselgestelles ergeben sich aus Fig. 451, 452 und 456; die konstruktive Durchbildung des hinteren Drehgestelles ist bei der Beschreibung der 3%-gekup

der Dampfzylinder und das Schiebergehäuse erforderlichenfalls auch außerhalb des Schuppens oder der Werkstatt rasch an- und abbauen zu können.

Der Tender faßt 9,1 t Kohle und 32,2 cbm Wasser. Dieser große Wasservorrat wird bedingt durch die sehr wasserarmen Strecken der Atchison, Topeka and Santa Fé R. R. (vergl. auch den Tender der Schnellzuglokomotive dieser Gesellchaft, Nr. 8, Z. 1905 S. 553). Um beim Heißlaufen einer Achsbüchse in den weiten Wüstengegenden der Atchison, Topeka and Santa Fé R. R. vorübergehend Abhülfe schaffen zu können, ist Kühlung in der Weise vorgesehen, daß aus dem Wasserbehälter mittels je eines außen am Rahmen über der Drehgestellmitte angebrachten Dreiwegehahnes und zweier Gummischläuche Wasser in die Lagergehäuse der Achsen gebracht werden kann. Die gleiche Anordnung findet sich auch bei dem Tender der Vierzylinder-VerbundSchnellzuglokomotive derselben Eisenbahngesellschaft.

(Fortsetzung folgt.)

Papins direktwirkende Dampfpumpe.

Von Conrad Matschofs.

Zum Schluß seiner Ausführungen über die erste Dampfmaschine in Deutschland1) knüpft Dr. Gerland an eine in meine Geschichte der Dampfmaschine 1901 übernommene Figur einige Bemerkungen über Papins Dampfpumpe, die ich nicht unwidersprochen lassen möchte.

Die Figur, von der Dr. Gerland meint, daß man schlechterdings ihren Zweck nicht verstehen könne, findet sich schon in R. Stuarts »History of the Steam Engine«, London 1824; auch von andern Schriftstellern ist sie mehrfach benutzt worden. Sie ist nichts andres als ein Schnitt durch die Originalzeichnung, wie der Vergleich der beiden folgenden Figuren 1 und 22) erkennen läßt. Nur das Wasserrad hat Stuart hinzugefügt; an der Wirkungsweise der Maschine wird dadurch natürlich nichts geändert.

Der Höhenunterschied der beiden Wasserspiegel ist in Fig. 2, die nur die Wirkungsweise der Maschine erklären will und keine Ausführungszeichnung ist, gering. Immerhin läßt sie deutlich erkennen, daß das Wasser erst gehoben wird, ehe es auf das Wasserrad fällt. Das Gleiche sagt mein Text. Ich weiß nicht, warum Figur und Text zu der Annahme führen müssen, Papin hätte richtiger gehandelt, wenn er das Wasser gleich dem Wasserrad zugeführt hätte, statt

1) Z. 1905 S. 1283.

2) Fig. 1 ist die Wiedergabe der Papinschen Originalfigur, entnommen aus Papins Schrift »Ars nova« usw., Leipzig 1707; Fig. 2 findet sich bei Stuart S. 50.

es erst durch seine Maschine heben zu lassen. Besonders darauf hinzuweisen, daß es zweckmäßig wäre, das Wasser höher zu heben, als es sich aus Fig. 2 ergibt, habe ich eben so wenig für notwendig gehalten wie die andern Benutzer der Figur. Wenn Papin dem Wunsch seines Fürsten nachkommen wollte, mit dieser Dampfpumpe eine Getreidemühle zu betreiben, so mußte er ein Wasserrad dazwischen schalten. Leupold spricht in seinem Theatrum machinarum generale, Leipzig 1724, auf S. 159 auch von Papins Maschine, die das Wasser »nur auf ein Rad hineintreiben soll und von dem Rad wieder zur Maschine laufen soll, damit noch ein Rad durch die Kraft des Wassers andre Verrichtungen tun kann«. Es ist dies eine Anordnung, die sich ganz von selbst ergab und in England z. B. mehrfach noch bis zu Watts Zeiten ausgeführt wurde.

Unklar ist mir der Satz in den Ausführungen Dr. Gerlands: »Die Luft im Windkasten in ausreichender Wirkung durch kräftigen Stoß des Dampfes zusammenzupressen, gelang aber Papin nur dadurch, daß er ihn im Gegensatz zu Savery im Augenblick des Eintretens in den Dampfzylinder expandieren ließ, indem er ihn auf ein Stück glühendes Eisen leitete.<< Der Dampf wirkt wie bei Savery durch Druck. Von einer Benutzung der Expansion des Dampfes könnte doch nur geredet werden, wenn Papin vor Beendigung des Arbeitshubes die Verbindung zwischen Kessel und Arbeitsraum aufgehoben hätte. Das glühende Eisen konnte wohl, wenn das aus dem Kessel mitgerissene Wasser es traf, eine plötzliche Dampfentwicklung und damit eine Drucksteigerung hervorrufen, aber mit der Expansionswirkung hatte es nichts zu tun. Die Idee, in den Arbeitsraum einer Dampfmaschine glühende Eisenstücke hineinzubringen, die, wenn sie nur

einigermaßen die beabsich-
tigte Wirkung haben sollten,
doch oft ausgewechselt wer-
den mußten, kann man wohl
ohne weiteres als
weiteres als >>aben-
teuerlich bezeichnen, auch
wenn man, wie es selbstver-
ständlich ist, berücksichtigt,
daß der Vorschlag 200 Jahre
zurückliegt. Andre Forscher,
wie Tredgold, Mellet, Robison,
Ainger brauchen wesentlich
schärfere Ausdrücke, um die
praktische Unbrauchbarkeit
dieser Idee zu kennzeichnen.

Dr. Gerlands Auffassung von der Ueberlegenheit der Papinschen Maschine gegenüber der Saverys kann ich nicht teilen. Praktische Erfolge hatte nur Savery aufzuweisen. Freilich machte Saverys Maschine anfangs viel Schwierigkeiten; das lag aber an dem hohen Dampfdruck, den er anwenden mußte; davon weiß auch Papin zu erzählen. Daß die Maschine sich anfangs mit zwei Behältern nicht so bewährte wie die mit einem, lag an dem viel zu kleinen Kessel und war nicht im Prinzip der Maschine begründet, ein Fehler, der nicht nur bei Savery, sondern noch 100 Jahre später bei Kolbendampfmaschinen oft ebenso zu finden war.

Unser heutiges Pulsometer, das in ungezählten Ausführungen wirtschaftliche Arbeit leistet, ist nichts andres als eine Saverysche Maschine mit selbsttätiger Steuerung. Mit Papins Maschine ist nur einmal (1705) ein Versuch gemacht worden. Wenn ein Jahr später der Sohn des Landgrafen von Hessen Savery veranlassen mußte, Papins Maschine abzuändern, so beweist dies auch nicht gerade die praktische Brauchbarkeit von Papins Dampfpumpe (s. Poggendorffs Geschichte der Physik, Leipzig 1879).

Papin ist zur Ausführung seiner 1707 veröffentlichten Maschine durch die ihm übersandten Zeichnungen einer Saveryschen Maschine angeregt worden. Das erzählt er selbst. Beide Maschinen stimmen in den Grundzügen ihrer Wirkungsweise überein; Papins Maschine weicht nur insofern von der Saverys ab, als hier nur die Druckwirkung des Dampfes, nicht die Kondensation benutzt wird. An Papins Maschine ist besonders bemerkenswert die Anordnung eines Druckwindkessels und eines Schwimmers im Arbeitzylinder, wodurch die unmittelbare Berührung des eintretenden Dampfes mit dem Wasser vermieden werden soll.

Die Bezeichnung dieses Schwimmers als »Kolben« hat zuweilen irregeführt. So spricht z. B. Dr. L. Beck in seiner Geschichte des Eisens Band 2 S. 931 davon, daß Papins Ma

deutscher Ingenieure.

schine »das Prinzip der Savery-Maschine mit der Kolbenmaschine vereinige«, und auf S. 937 wird sogar als sofort einleuchtend hingestellt, daß man den Kolben (gemeint ist der Schwimmer) leicht mit einer Kolbenstange wie bei Papins atmosphärischer Kolbenmaschine verbinden könne. Aber zu welchem Zweck? Das Wesen der zweiten Papinschen Maschine besteht ja eben darin, daß sie ebenso wie die Savery-Maschine einen Kolben zur Kraftübertragung nicht nötig hat. Der Schwimmer dient nur als Wärmeschutzmittel und Träger des glühenden Eisenstückes. Derartige Schwimmer sind nach Papin noch oft versucht worden; immer aber hat man sie verlassen; denn in der Ausführung und im Betriebe boten sie Schwierigkeiten, die ihre Vorteile überwogen.

Wenn Papin im Gegensatz zu Savery auf die Kondensation verzichtete, so beseitigte er allerdings die dadurch verursachten Dampfverluste, besonders genial kann ich aber diese radikale Lösung nicht finden. Papin schüttete hier das Kind mit dem Bade aus, denn er mußte so auch auf die großen Vorteile, die mit der Kondensation verbunden sind, verzichten. Daß diese größer sind als die Nachteile, scheint mir wieder das Pulsometer zu beweisen. Es läßt sich eben nicht immer die Pumpe so aufstellen, daß ihr das Wasser zufließt, wie das Papins Konstruktion zur Voraussetzung hat.

Die unstreitig große Bedeutung Papins für die Geschichte der Dampfmaschine scheint mir nicht in seiner Dampfpumpe von 1707, sondern in seiner atmosphärischen Kolbenmaschine begründet zu sein. Die unüberwindlichen Ausführungsschwierigkeiten dieser Maschine allein werden ihn veranlaßt haben, auf dem gleichen Wege wie Savery eine Benutzung der Dampfkraft zu versuchen.

Bei der Beurteilung von Saverys und Papins kolbenlosen Dampfpumpen handelt es sich um den Gesichtspunkt, unter welchem man die Erfindung betrachten will. Für eine Geschichte der physikalischen Experimentierkunst haben Papins Arbeiten ohne Zweifel mehr Interesse als die Saverys. Für eine Geschichte der Dampfmaschine, unter Dampfmaschine nicht einen physikalischen Apparat, sondern eine wirtschaftliche Arbeit leistende Maschine verstanden, hat Saverys Maschine ungleich größere Bedeutung als die Papinsche Maschine von 1707.

Bochumer Bezirksverein.
Sitzung vom 29. April 1905.

Vorsitzender: Hr. Rump. Schriftführer: Hr. Meyenberg.
Anwesend 42 Mitglieder und 5 Gäste.

Nachdem die geschäftlichen Angelegenheiten erledigt und eine Reihe Vorlagen, die sich auf die Tagesordnung der 46. Hauptversammlung beziehen, beraten sind, fährt Hr. R. Götze mit seinem Vortrag fort: Reise eindrücke Amerika.

aus

Der erste Teil seiner Reise 1) durch Nordamerika hatte dem Redner Gelegenheit gegeben, die außerordentlich reichen Kohlenlager in Pennsylvanien kennen zu lernen. Sie sichern dem amerikanischen Industriellen einen Vorsprung, denn sie liefern den Brennstoffbedarf zu etwa dem halben Preise, der bei uns zu zahlen ist.

Kohle und Eisen bilden das Rückgrat der wirtschaftlichen Größe Amerikas. Innerhalb zweier Jahrzehnte hat Amerika seine Roheisen- und Stahlerzeugung versechsfacht und mit

1) Vergl. Z. 1905 S. 1126.