Gesiegelt und ausgehändigt in Gegenwart von

Coll. Wilkie.

Geo. Jardine.

John. Roebuck.

Es sei noch bemerkt, daß besagter James Watt erklärt, daß sich nichts

von dem im vierten Absatz Enthaltenen auf Maschinen bezieht, bei denen

das zu hebende Wasser in das Dampfgefäß selbst eintritt oder in ein

Gefäß, welches mit jenem in offener Verbindung steht.

$James Watt.$

Zeugen: Coll. Wilkie.

Geo. Jardine.

$Und es sei bekannt gegeben$, daß der vorgenannte James Watt am

fünfundzwanzigsten Tage des April, im Jahre unseres Herrn 1769,

sich in der Kanzlei unseres Königlichen Herrn einfand und die

vorstehende Beschreibung nebst allem dem in derselben Enthaltenen und

Beschriebenen, in der oben niedergeschriebenen Weise anerkannte. Und so

wird die vorstehende Beschreibung gemäß der Verordnung aus dem sechsten

Jahre der Regierung des verstorbenen Königs und der Königin William und

Mary von England usw. gestempelt.

Eingetragen am neunundzwanzigsten April im Jahre unseres Herrn Ein

Tausend Sieben Hundert neunundsechzig.

Watt war an der Ausführung seines Patents durch den Umstand beschränkt,

daß die seit alters her bekannte und gebräuchliche Kurbel einem

gewissen Wasborough unter Patentschutz gestellt war. Um die Benutzung

der Kurbel zu umgehen, ersann Watt nicht weniger als fünf verschiedene

Einrichtungen und erhielt hierauf unter dem 25. Oktober 1781 das Patent

Nr. 1306.

[Illustration: Abbildung 29.

Das Planeten- oder Sonnenrad.

Aus: Muirhead. James Watts ~Mechanical Inventions. Plate 7~, Fig. 1 und

2.]

Als Gegenstand dieses Patents wird angegeben:

_„Gewisse neue Verfahren, um die hin und her gehende Bewegung von

Dampf- oder Feuermaschinen zur Erzeugung ständiger Drehbewegung um eine

Achse oder um einen Mittelpunkt zu benutzen, um Räder, Mühlen oder

andere Maschinen anzutreiben._“

Von den sämtlichen fünf Einrichtungen bildet das sogenannte Planeten-

oder Sonnenrad die wichtigste. Sie ist in Abb. 29 dargestellt.

Der entsprechende Teil der Patentschrift Nr. 1306 hat folgenden

Wortlaut:

„Mein fünftes Verfahren, Drehbewegung zu erzeugen, wird mit Hilfe

eines Zahnrades ~E~ ausgeführt, das auf dem Ende derjenigen Achse

~F~ angebracht ist, die die Drehbewegung erhalten soll. Dieses Rad

~E~ kann durch ein zweites Zahnrad ~D~ von gleichem, größerem oder

geringerem Durchmesser in Drehung versetzt werden, das an der Stange

~_AB_~ befestigt ist. Das andere Ende der Stange ~_AB_~ hängt an dem

Triebbalken ~_BC_~ (Balancier) der Dampfmaschine oder ist in beliebiger

anderer Weise mit dem Kolben der Dampfmaschine verbunden. Das Rad ~D~

kann sich um seine eigene Achse nicht drehen. Mit Hilfe eines Zapfens

~A~, der in dem Mittelpunkte des Rades ~D~ befestigt ist und in einen

kreisförmigen Einschnitt des großen Rades ~_GG_~ eingreift (hier können

auch andere Mittel Platz greifen), wird das Rad ~D~ zwangläufig derart

geführt, daß es sich nicht von dem Rade ~E~ entfernen, jedoch das Rad

~E~ in Drehung versetzen kann, ohne daß es sich selbst um seine Achse

oder seinen Mittelpunkt dreht.

Die Bewegung vollzieht sich nun folgendermaßen: Ist das Rad nahezu in

diejenige Stellung gelangt, die durch den punktierten Kreis ~_HH_~

gekennzeichnet ist, und dann mit seinem Mittelpunkt um ein weniges

jenseits der senkrechten durch den Mittelpunkt ~F~ gezogenen Linie

gelangt, zieht die Dampfmaschine mit Hilfe der Treibstange ~_BA_~ das

Rad ~D~ aufwärts. Da nun dessen Zähne in die des Rades ~E~ eingreifen,

und da es sich nicht um seinen eigenen Mittelpunkt drehen kann, kann

es sich nicht anders nach aufwärts hin bewegen, ohne daß es zugleich

das Rad ~E~ in Drehung um seinen Mittelpunkt ~F~ versetzt. Ist das

Rad ~D~ soweit aufwärts gelangt, daß sein unterer Teil mit dem oberen

Teile des Rades ~E~ im Eingriff ist, hat die Dampfmaschine ihren Hub

nach aufwärts ausgeführt und der Kolben ist im Begriff, sich abwärts

zu bewegen. Unter dem Einfluß der ihm zuteil gewordenen Bewegung führt

das Rad ~E~ seinen Rundgang weiter aus und führt das Rad ~D~ über

seine Höchstlage hinweg, wobei die Schwere des Rades ~D~ oder der

Stange ~_AB_~ oder ein anderes an ihm angebrachtes Gewicht das Rad ~D~

veranlaßt, an der anderen Seite sich wieder nach abwärts zu begeben.

Das Rad ~D~ vollendet also seinen Rundgang um ~E.~ Haben nun die beiden

Räder ~D~ und ~E~ dieselben Zähnezahlen, so macht das Rad ~E~ bei jedem

Hub der Maschine zwei Umdrehungen um seinen Mittelpunkt. Um nun die

Bewegung besser zu regeln, bringe ich auf der Achse ~F~ ein Schwungrad

an.“

[Illustration: Abbildung 30.

Anwendung eines Planetenrades zum Antrieb eines Walzwerks. Aus:

Muirhead, James Watts ~Mechanical Inventions. Plate 25.~]

Abbildung 30 stellt das Planetenrad in Anwendung auf den Antrieb eines

Walzwerkes dar.

Bei einer anderen Ausführungsform dieses Planeten- oder Sonnenrades

bewegen sich die beiden Zahnräder nicht auf- und umeinander, sondern

ineinander.

Von weitestgehender Bedeutung ist das am 12. März 1782 erteilte Patent

Watts Nr. 1321.

Der wesentliche Inhalt der Patenturkunde lautet:

_„Gewisse neue Verbesserungen an Dampf- oder Feuer-Maschinen zum

Heben von Wasser und zu anderen mechanischen Zwecken, und gewisse auf

dieselben anwendbare Einrichtungen.“_

„Ich, _James Watt_, erkläre hiermit: Nachstehendes ist eine

Beschreibung meiner neuen Verbesserungen an Dampf- und Feuer-Maschinen

und der Einrichtungen, die bei denselben Anwendung finden können.

Um aber etwaige Mißverständnisse und Umschweife zu vermeiden, werde ich

zunächst einige gewisse in dieser Beschreibung benutzte Ausdrücke näher

erläutern.

_Erstens_: Der _Zylinder_ oder das Dampfgefäß ist dasjenige Gefäß, in

welchem die Kräfte des Dampfes oder der Luft benutzt werden, um die

Maschine anzutreiben; er kann von beliebiger Gestalt sein, ist aber

meist von zylindrischer Form.

_Zweitens_: Der _Kolben_ ist eine bewegliche Trennungswand, die in dem

Zylinder entweder auf und ab, oder hin- und hergleitet und diesem genau

angepaßt ist. Auf diesen Kolben wirken die Kräfte des Dampfes und der

Luft unmittelbar ein.

_Drittens_: Die _Kondensatoren_ sind gewisse von mir erfundene Gefäße,

in welchen der Dampf niedergeschlagen wird, und zwar entweder indem er

mit hinreichend kaltem Wasser unmittelbar vermischt wird oder indem

er mit kalten Körpern in Berührung gebracht wird. Diese Kondensatoren

liegen entweder in demjenigen Teile des Zylinders selbst, in den der

Dampf niemals gelangt, ausgenommen dann, wenn er niedergeschlagen und

zu Wasser verwandelt wird, oder diese Kondensatoren stehen mit dem

Zylinder mittels Röhren in Verbindung, welche rechtzeitig geöffnet und

geschlossen werden. Diese Röhren können auch so angeordnet sein, daß

sie zu den Luftpumpen oder zu anderen Einrichtungen führen, um den

niedergeschlagenen Dampf und das Einspritzwasser fortzuleiten.

_Viertens_: Die _Luft- und die Heißwasserpumpen_ sind Pumpen oder

andere Einrichtungen, die dazu dienen, die Luft und das heiße Wasser

aus den Zylindern und aus den Kondensatoren hinauszubefördern.

_Fünftens_: Der _Werkbalken_ (Triebbalken, Balancier) ist ein

doppelarmiger Hebel, wobei ein oder mehrere Räder oder andere

maschinelle Vorrichtungen dazu dienen, die von dem Kolben geäußerte

Kraft auf das Pumpwerk oder auf andere von der Dampfmaschine

anzutreibende Vorrichtungen zu übertragen.

_Meine erste neue Verbesserung_ besteht nun darin, daß ich den Dampf

in die Zylinder oder Gefäße der Maschine nur während eines gewissen

Teiles des Auf- oder Niederganges des Kolbens eintreten lasse, und daß

ich die federnden Kräfte, mit denen der Dampf in dem Bestreben, größere

Räume einzunehmen, sich ausdehnt, dazu benutze, während der übrigen

Teile des Hubes des Kolbens als Triebkraft zu dienen. Außerdem benutze

ich Hebelzusammenstellungen oder andere Vorkehrungen, um zu bewirken,

daß die ungleichmäßigen Kräfte, mit denen der Dampf auf den Kolben

einwirkt, gleichmäßige Arbeit leisten bei dem Antrieb der Pumpen oder

der anderen Maschinen, die durch die Dampfmaschine betrieben werden

sollen. Hierbei sind gewisse Verhältnisse zu beachten.

[Illustration: Abbildung 31.

James Watts Ausnutzung der Expansion des Dampfes.

Die Geschichte der Dampfmaschine bis James Watt · 第 53 / 109 题