zuiger; door het deksel van denzelven, moet men de zuigerstang in eene
pakkingbos vrijelijk beweegbaar denken, zonder doorlating van stoom of
lucht; aan den cilinder is eene kast verbonden, die overlangs door een
middenschot is verdeeld; bij S is eene opening, waardoor de stoom
toevloeit, die door de vroeger beschrevene smoorklep is gelaten; het
naast aan den cilinder gelegen halfdeel van deze kast, ontvangt alzoo
het eerst den, door de opening S toevloeijenden, stoom. Maar in dit
zelfde kastdeel sluiten twee stukken of kleine zuigers A en B, die door
middel van eene stang aan elkander zijn verbonden, en alzoo te zamen,
naar eene bepaalde maat, op en neder beweegbaar zijn, om de boven of
beneden stoomdoortogt, bij A en B te kunnen openen of sluiten, derwijze:
dat bij het geopend zijn van den boven stoomdoortogt bij A, voor toevoer
van stoom in den cilinder, de beneden stoomdoortogt bij B, daarvoor
gesloten is, en omgekeerd; de stoom die door de opening S vloeit, staat
dus in de ruimte D, tegen de kleine zuigers A en B aan, gereed om, naar
gelang den stand dier zaamverbondene zuigers, boven of onder in den
cilinder te vallen.
Het andere, door het middenschot afgescheidene deel dezer kast moet men
zich voorstellen, dat bij C, gemeenschap heeft met eenen afgezonderden
condensor, en waarin, gelijk boven gezegd is, door eene kraan,
injectiekraan genoemd, koud water stroomt, dus geschikt, om den stoom te
condenseren of te verdikken; zoo toegesteld; blijkt het uit de figuren,
dat de stoom, die naar het inwendige van den cilinder O vloeit, altijd
met de binnenvlakten der kleine zuigers A en B in aanraking is, terwijl
de condensorruimte in de kast altijd met de buitenvlakten bij N N, dier
beide zuigers, gemeenschap heeft. Deze aaneengekoppelde kleine zuigers
noemt men te zamen, stoomschuif, en om dezelve te bewegen, moet men zich
eene daaraan verbondene stang denken, die door eene pakkingbos, door den
bodem of top van de kast gaat, waarin de stoomschuif is besloten; (hier
in de figuur niet afgebeeld) vervolgens is het naar dit voorbeeld eene
hoofdvereischte, dat de stoomschuif rondom volmaakt in dat kastdeel
sluit, opdat geen stoom gedurende deszelfs beweging doordringe.
Daar de uiterste afstand van den boven tot den beneden stoomdoortogt,
bij A en B, gelijk is aan de uiterste lengte van de verklaarde
stoomschuif, en de kleine zuigers, die de sluiting te weeg brengen,
nimmer minder hoogte houden dan gezegde doortogten, zoo volgt, gelijk
ook uit de figuren op te maken is: dat de stoomvloeijing in den cilinder
nimmer door de beide stoomdoortogten te gelijk kan geschieden, maar, of
alleen boven, of alleen onder den zuiger; in fig. 8 is de stoomschuif
gesteld voor toelating van stoom onder den zuiger, en in fig. 9 voor
stoom toevloeijing op den zuiger. Even zoo kan nimmer de condensorruimte
van eene zoo toegestelde stoomschuif gelijktijdig gemeenschap hebben met
het inwendige des cilinders boven en onder den zuiger, maar wel alleen
boven of alleen onder. Het blijkt vervolgens uit de figuren duidelijk,
dat terwijl de stoom boven op den zuiger vloeit, om dien naar beneden te
drukken, de stoom vanonder den zuiger eenen uitweg naar de condensor
vindt, en omgekeerd: terwijl de stoom onder den zuiger vloeit, wordt aan
de stoomafvloeijing, van boven den zuiger naar den condensor,
gelegenheid gegeven; waaruit dan na weinig overweging te begrijpen is,
hoe de beurtelingsche toe- en afvloeijing van stoom naar en van den
zuiger, door de stoomschuif behoorlijk op en neder te bewegen, kan
geschieden; en volgens hetgeen wij later zullen zeggen, over de
bewegingswijze van de stoomschuif door de machine zelve: dat men de
meest mogelijke regelmaat in krachtsuitoefening daarmede zal kunnen
verkrijgen[3].
In de figuren 8 en 9, is alleen ruim de hoogste en laagste stand van de
stoomschuif, met den hoogsten en laagsten stand des stoomzuigers
afgebeeld, dus geenzins de stoomschuif-standen, die met den hoogsten en
laagsten zuigerstand overeenkomen; want bij het in beweging houden van
de stoomschuif door de machine zelve, moet bij hoogsten zuigerstand de
stoomschuif juist maar gereed staan, om stoom op den zuiger toe te
laten, terwijl de stoom van onder denzelven; reeds uitgang naar den
condensor vindt; zoo ook moet bij laagste zuigerstand de stoomschuif
aanvangen, om stoom onder den zuiger te doen vloeijen, terwijl voor
uitvloeijing van stoom, van boven den zuiger naar den condensor, reeds
gelegenheid bestaat.
De stoomschuif is derhalve, om zoo te spreken, de ziel of het hart van
de geheele machinerie, en is dus dat gedeelte van den toestel, hetwelk
aan andere deelen leven geeft.
[3] In fig. 8 is den stoomzuiger abusievelijk een weinig te lagen stand
gegeven.
§ 39.
Thans zullen wij overgaan tot de verklaring van den condensor of
stoomverdikker. Uit de bovenstaande beschrijving heeft men kunnen
opmaken, dat er in de dubbel werkende machine geen koud water in den
cilinder gebragt wordt, maar dat volgens fig. 8 en 9, eene gemeenschap
tusschen denzelven en den condensor, waarin het koude injectie-water
stroomt, wordt daargesteld.
Men moet zich voorstellen, dat de pijp C, die op onze afbeelding
hieronder (fig. 10) als afgebroken gezien wordt, gemeenschap heeft met
de opening C, in de voorgaande figuren 8 en 9, en met het in deze figuur
voorgesteld cilindervormig vat, hetwelk de eigenlijke condensor is.
Deze condensor heeft onderwaarts, door een kanaal, met eenen anderen
nevens geplaatsten cilinder gemeenschap, waarin een zuiger werkt, welke
luchtpomp genoemd wordt. Het koude injectie-water stroomt in den
condensor, door de, in de figuur afgebeelde injectiekraan, die met
opgaande stang, bij D, een' handvat houdt, om die kraan min of meer open
te zetten, of te sluiten. Condensor en luchtpomp zijn te zamen in eenen
bak bevat en met koud water omgeven, welk koude water tot voeding van
injectie voor den condensor dient.
[Illustratie: "Fig. 10."]
Het loopt in het oog, dat, zoo men het injectie-water, hetwelk tot
verdikking van den stoom gediend heeft, en insgelijks dat, hetwelk de
verdikte stoom vormt, niet wegvoerde, een en ander den condensor spoedig
vullen zoude; bovendien ontwikkelt kokend water ook eenige lucht, welke
het ledige binnen den condensor zeer benadeelt. Er is derhalve een
middel noodig geweest, om dat voortgebragte water en die lucht uit den
condensor te trekken, en hiertoe moet de zoo even gemelde luchtpomp
dienen.
Nevens den condensor is dus eene zoogenaamde luchtpomp geplaatst, die
benedenwaarts, door een kanaal of hals, met den condensor gemeenschap
heeft; in dat kanaal bestaat bij H eene klep, die zich naar de zijde der
luchtpomp opent, zoodat het water met de lucht wel uit den condensor,
maar niet daarin terug kan vloeijen. De luchtpomp-cilinder bevat eenen
daarin sluitenden beweegbaren zuiger, welke kleppen heeft, die zich
bovenwaarts openen; geen water of geene lucht, door dezen zuiger
opgebragt, kan dus terugvallen; de luchtpomp-cilinder is met een digt
sluitend deksel voorzien, waardoor de zuigerstang E, in eene pakkingbos
sluitende beweegt; en onder nabij dit deksel bestaat eene opening,
waardoor het door den luchtpomps-zuiger opgebragte water met lucht, naar
buiten in eene afzonderlijke bak uitgang vindt, mede voorzien van eene
klep, opdat niets van dat opgebragte zoude terugvloeijen.
§ 40.
Dit, met behulp van fig. 10, begrepen zijnde, is het duidelijk, dat,
bijaldien de luchtpompzuiger door de machine, gelijkmatig op en neder
bewogen wordt, het water met de ontwikkelde lucht uit den condensor zal
worden getrokken en weggeleid; maar omdat het aldus uit den condensor
getrokken water meer warmte bezit, dan het omringende in den alles
omvattenden bak, scheidt men dit water af, en laat hetzelve volgens de
figuur in eenen afzonderlijken bak stroomen, ten einde dat verwarmde
water te bezigen, voor de aanvulling van het verstoomde water in den
stoomketel, ter bezuiniging van brandstoffen. De bak, waarin zich het
verwarmde uit den condensor getrokkene water stort, draagt den naam van
warm- of heetwaterbak.
De groote koudwaterbak AA, welke condensor luchtpomp en heetwaterbak
bevat, wordt aanhoudend van water voorzien, door eene pomp, die door de
machine bewogen wordt; terwijl eene overlooppijp bestaat, om het
overvloedige water te lozen; die pomp is in deze figuur niet afgebeeld,
en ook niet de kleinere pomp, welke, uit den afgescheidenen
heetwaterbak, de voeding aan den stoomketel bezorgt; eindelijk dient nog
gezegd te worden, dat de heetwaterbak mede eene overlooppijp bezit, om
het warme water, dat voor ketelvoeding overbodig is, te lozen.
§ 41.
Al de pompstangen, waarover wij gesproken hebben, zoowel als de
zuigerstang des stoomcilinders, bewegen op en neder, wij zullen thans
verklaren op welke wijze zulks zamenhangt. Eene ijzeren balans A B fig.
1, rust en beweegt zich op eene as C boven op de kolom D, aan welke eene
goede en stevige fondatie gegeven is. Deze balans, is met de minste
verspilling van ijzer, den sterksten vorm gegeven, en daaraan zijn de
stangen gekoppeld van stoom-zuiger en andere pompen, zoodat het rijzen
en dalen van de stoom-zuigerstang, eene overeenkomstige rijzing en
daling van alle andere zuigerstangen bewerkt.
Onderstellen wij, dat de stoom-zuigerstang aan het balanseinde A
verbonden is, dan is het klaar, dat telkens, als die zuigerstang op- en
nedergaat, het uiteinde A, van de balans eenen cirkelboog zal
beschrijven, waarvan C het middelpunt is. De top van de zuigerstang zal
in dat geval in geene regte maar in eene kromme lijn moeten volgen, en
dus van de eene naar de andere zijde overgaan, hetwelk zoude
veroorzaken, dat die stang daar, waar zij door de pakkingbos van het
cilinderdeksels loopt, heen en weder daarin drukte of klemde en eene
verderfelijke slijting daarstelde. Hetzelfde zou het geval zijn met de
stang van den luchtpompzuiger; en de voeringen der pakkingbossen zouden
dus daardoor zeer veel uitslijten. Ten einde dit gebrek te verhelpen of
te voorkomen, heeft men gebruik gemaakt van eenen zeer vernuftig
uitgedachten toestel, die de _parallelle_ of _evenwijdige beweging_
genoemd wordt, en waardoor aan den stoomzuiger en aan andere
pompstangen, op zeer weinig na, eene regtopgaande beweging, zonder
hinderlijke afwijking naar de eene of andere zijde, wordt medegedeeld.
In dit werkje kunnen wij slechts de volgende, voor ieder bevattelijk
algemeene verklaring, van gezegde evenwijdige beweging geven.
Met het uiteinde A, van de balans A B, fig. 1, zijn een paar stroppen A
G verbonden, zoo ook op de middellijn tusschen A en C een ander paar
stroppen, E F, van gelijke lengte als de eerste. Deze stroppen zijn
benedenwaarts door een paar roeden F M aan elkander verbonden, welke
roeden weder gelijk in lengte zijn aan den afstand van A tot E op de
balans; een ander paar roeden, welke in lengte gelijk zijn aan de roeden
F M, is vervolgens, aan het eene einde bij F en aan het andere einde bij
H, mede beweegbaar vereenigd, en wel bij H, met de vaste stelling,
waarin de gansche machine is besloten.
De balans A B beweegbaar zijnde, zoo wordt men bij het nagaan dezer
koppeling van stroppen en roeden gewaar, dat er twee vaste aspunten zijn
C en H, zijnde C het aspunt, waarom de punten A en E der balans bewegen
en H het aspunt waarom het punt F beweegt. Dit vooraf goed opgemerkt
hebbende, onderstelle men, dat de stoomzuiger in top staat, waarbij de
balans den stand heeft, die op de afbeelding wordt voorgesteld. Wanneer
de zuiger nu naar beneden gaat, dan beschrijft het punt F, om het vaste
aspunt H, eenen boog, die betrekkelijk het punt H naar buiten (of naar
de linkerhand) uitwijkt; terwijl het punt E, om het vaste aspunt C,
eenen boog naar den tegenovergestelden kant (de regterhand) beschrijft.
Daar nu het paar stroppen E F deze twee punten, die eenen cirkelboog
beschrijven, met elkander verbindt, zoo zal het eene einde E regts van
de loodlijn bewegen, terwijl het andere F even zoo veel links van
dezelve bewogen wordt, deze stroppen zullen dus, gedurende de op- en
neder beweging van den balansarm A C, eene afwisselende hellende
beweging aannemen.
Door de volgende figuur, die eene voorstelling in zoogenaamde werklijnen
van de parallelle beweging geeft, met aandacht na te gaan, zal het
leiden van stoom- en luchtpompzuigerstangen in eene regte lijn verder
verduidelijkt worden.
[Illustratie: De parallelle beweging]
Zij C het vaste aspunt van de op- en neder bewegende balans, en C A de
rigting van dezelve bij hoogsten zuigerstand; E F is het paar stroppen,
waaraan bij Y de luchtpompzuigerstang, en A G het paar stroppen van
gelijke lengte, waaraan bij G de stang van den stoomzuiger verbonden is,
F G in de parallel koppelroede aan de lengte A E gelijk, en welke de zoo
evengenoemde stroppen bij F en G verbindt. Nu is het koppelpunt F
beweegbaar verbonden met de parallel straalroede F H, welke om het vaste
punt H kan draaijen; deze straalroede is in lengte gelijk aan de
parallel koppelroede. Dat men zich nu verbeelde, dat de balansarm C A
benedenwaarts beweegt, dan zal het punt E van denzelven, in e komende,
eenen boog beschreven hebben, die hier naar de regterhand uitwijkt, en
het punt F der straalroede F H zal mede eenen boog beschrijven, doch
welke naar de linkerhand uitwijkt; daar nu in dit voorbeeld het punt E
op de halve lengte van den balansarm genomen is, en daarom C E gelijk
aan de lengte der straalroede F H is, zoo zullen de uitwijkingen der
bogen, hoewel in tegenovergestelden zin, even groot zijn; er moet dus op
het paar stroppen E F een punt bestaan, dat weinig afwijking van de
loodlijn _ll_ ondergaat, dit punt is in Y en wel op het midden van die
stroppen; het is daaraan, dat men de luchtpompzuigerstang verbindt, om
op zeer weinig na, in eene regte lijn op en neder te bewegen, zegge op
zeer weinig na, omdat daarbij een gering verschil bestaat, doch hetwelk
in de praktijk geen' invloed heeft. De stoomzuigerstang, die hier op den
dubbelen afstand van het aspunt C met de balans gekoppeld is, beschrijft
met dat balanseinde eenen boog, welks afwijking het dubbel van de
voorgaande bogen is, daarom wordt deze stang in G verbonden, op het
uiteinde van het paar stroppen A G, die met het uiteinde F van het paar
stroppen E F vereenigd zijn, door middel van de parallel koppelroede F
G; alzoo zal de stoomzuigerstang mede zeer nabij in eene evenwijdige
loodlijn _ss_ op en neder bewegen. De rigting van de balans bij laagsten
zuigerstand is door de gestipte lijn C a aangewezen, alsmede de
overeenkomstige standen van luchtpomp en stoomzuiger parallel stroppen e
f en a g, de parallel koppelroede f g en de parallel straalroede f H,
terwijl ij het koppelpunt voor de luchtpompzuigerstang en g dat des
stoomzuigers is; overigens is _l l_ de lijn, welke de
luchtpompzuigerstang en s s die, welke de stoomzuigerstang bewegende
volgt.
Nu fig. 1 weder beschouwende dan ziet men, dat de tegenovergestelde
balansarm B C, eene verbindingroede B W houdt, waarvan het ondereinde
met eene kruk is vereenigd, die op de as van een groot vliegwiel
bevestigd is; door het op- en nedergaan van dezen balansarm zal de
verbindingroede B W die kruk en bijgevolg het vliegwiel kunnen omvoeren;
welke beweging, door de belangrijke zwaarte, welke aan het vliegwiel
gegeven is, zeer gelijkmatig zal zijn; terwijl bij de keerpunten, dat is
bij de top- en bodemstanden van den stoomzuiger, eene zachte overgang
van beweging hierdoor plaats vindt.
Thans vermeenen wij de voornaamste deelen, van het stoomwerktuig
aangewezen te hebben, zoodat wij tot het meer bijzondere kunnen
overgaan. Ten einde dit doel beter te bereiken, zullen wij, om duidelijk
te zijn, een en ander van het reeds verklaarde in het kort herhalen,
opdat datgene, wat tot dus verre is bijgebragt, beter in het geheugen
blijve, en de vereenigde werking vervolgens door onze lezers goed
verstaan worde.
§ 42.
De stoom ontwikkelt zich, in den ketel, die te dien einde met de
onderscheidene toestellen ter regeling voorzien is. De
schoorsteenregister of demper om het vuur te regelen, bestaat uit eene
plaat, die in eene sponning schuift, waardoor de opening, door welke de
heete lucht en de rook zich door den schoorsteen ontlasten, meer of
minder gesloten wordt, en bij gevolg de trekking van het vuur
vermeerdert of vermindert. Deze demper geeft mindere opening door het
rijzen, en meerdere opening voor rookdoortogt, door het dalen van eenen
drijver op het ketelwater, hetwelk in eene opstaande buis, door de
spanning des stooms opgedrukt wordt, zoodaniger wijze, dat wanneer de
stoom in spanning toeneemt, de drijver in de buis rijst en den demper
daalt, waardoor dan de schoorsteenopening kleiner wordt;
tegenovergesteld zal bij vermindering van stoomspanning de drijver
dalen, en bij gevolg de demper rijzen, of de opening zich vergrooten. De
stoomspanning binnen den ketel onveranderd blijvende, zal ook de
schoorsteenopening door den demper geene verandering ondergaan, en bij
gevolg het vuur met gelijk vermogen branden, maar wanneer de
stoomspanning vermindert, dan zal, door het grooter worden der opening
door den demper, het vuur door de vermeerderde trekking meer
aanwakkeren, en den stoom weder in spanning doen rijzen.
Vervolgens heeft men het voedingstoestel, waardoor het water, dat uit
den ketel verstoomt, weder wordt aangevuld. Zoo als vroeger beschreven
is, werkt deze toestel ook door middel van een drijver, die met eene
klep in verband staat. Wanneer deze drijver tot op een zeker punt daalt,
dan opent zich de klep, waardoor water in den ketel vloeit, tot dat de
vereischt wordende hoeveelheid aanwezig is, waardoor de drijver tevens
rijst, zoo doende de klep weder sluit, en de toevloeijing van water doet
ophouden.
Ook is de ketel voorzien van een of twee veiligheidkleppen, welke zich
openen, zoo ras de spankracht van den stoom te sterk wordt, ten einde de
stoom in de opene lucht te ontlasten, opdat de ketel niet meer lijdt dan
noodig is. In den top des ketels bestaat nog eene kleine klep, luchtklep
genaamd, die zich in tegenovergestelden zin van de veiligheidskleppen
opent, dat is naar binnen; en die dient, om, wanneer door verkoeling als
anderzins eene mindere spanning dan de druk des dampkrings in den ketel
ontstaat, lucht in dezelve toe te laten, daar een plotselinge uitwendige
druk op den ketel schade daaraan zoude kunnen toebrengen.
Ten dienste van vuurstoker of bestuurder van het werktuig, bestaan nog
twee peilkranen, geschikt voor dadelijk onderzoek naar den waterstand
binnen den ketel, ingeval men twijfelen mogt, dat het zich zelf
regulerende voedingtoestel niet behoorlijk werkte.
De stoom stroomt door de stoomleibuis I (zie de fig. van § 19) in den
cilinder; deze buis moet men met de monding A in fig. 1 vereenigd
denken, in welke ronde monding de smoorklep, in bijna gesloten stand,
tevens aangewezen staat; de smoorklep, waardoor de toevoer van den stoom
naar den cilinder in eenen bepaalden tijd geregeld wordt, ziet men
insgelijks bij A aangetoond. Deze klep bestaat uit eene schijf, die op
eene spil, welke door het midden van de monding heenloopt, door middel
van eene kruk beweegbaar is, en open of digt gedraaid kan worden, of wel
gedeeltelijk gesloten, om de doorvloeijing van den stoom meer of min te
verhinderen.
De kruk van de smoorklep moet men denken verbonden te zijn met den in §
30 beschrevenen regulateur; die verbindingswijze is in de onderhavige
figuur voorbedachtelijk weggelaten, ten einde verwarring te voorkomen.
De kogels tot de opstaande spil des regulateurs naderende, zal de
smoorklep vrijen doortogt aan den stoom geven, doch wanneer de kogels
zich daarvan verwijderen, dan zal de smoorklep zoodanig gedraaid staan,
dat de doortogt van den stoom verhindering ondervindt; de onderlinge
afstand der kogels afhankelijk zijnde van de snelheid der beweging, zoo
wordt door de verbinding met de smoorklep, de snelheid geregeld door
eene evenredige toelating van stoom naar den stoomzuiger. Het koniek
(kegelvormig) tandrad waarmede de opstaande spil van den regulateur aan
het ondereinde voorzien is, grijpt in een ander gelijksoortig tandrad,
op welks as eene ronde schijf is bevestigd, waarover eene riem, band of
pees is geslagen, die insgelijks eene andere schijf gespannen omvat,
waarmede de as van het vliegwiel is voorzien; zoodanige band is daarvoor
bij derzelver einde aan elkander vereenigd, even als met de pees van
eene gewone draaibank plaats vindt. De vliegwielas omwentelende, geeft
door dat middel tevens eene omdraaijende beweging aan de spil des
regulateurs; zoodat de meerdere of mindere snelheid, welke het vliegwiel
aanneemt, door den regulateur gevolgd wordt.
Hoe sneller bij gevolg het vliegwiel rondwentelt des te sneller draait
ook de regulateur rond, waarbij de kogels zich weer van de spil
verwijderen, en hierdoor eene overeenkomstige verandering in den stand
van de smoorklep, bij A fig. 1 aangewezen, veroorzaakt; zoodat iedere
verandering in snelheid van het vliegwiel de stelling van den smoorklep
daarna wijzigt. De lezer zal hierbij gemakkelijk kunnen opmerken hoe
eene versnelling in de beweging van het werktuig' boven den vereischt
wordenden gang, weder afneemt, daar de smoorklep dan naar gelang sluit,
en de hoeveelheid stoom in den cilinder doet verminderen, waardoor de
snelheid van het werktuig vertraagt; de kogels door vertraging van
beweging nader bij de spil vallende, zal de smoorklep meer geopend en
meer stoom ingelaten worden, hetwelk eenen versnelden gang ten gevolge
heeft.
De stoom, langs de smoorklep gevloeid, valt in de stoomschuifkast. Onze
afbeelding op fig. 1 is op eene te kleine schaal, om de zamenstelling
van alle deelen behoorlijk te kunnen aantoonen; doch door het nagaan van
de afzonderlijke beschrijving, boven gegeven, zal men het een en ander
volledig kunnen begrijpen. In deze afbeelding wordt de stang, waaraan de
zaamgestelde stoomschuif bevestigd is, door B aangewezen; deze stang is,
op en neer beweegbaar, door eene stoom- en luchtdigte pakkingbos in het
bovendeel der stoomschuifkast geplaatst, waardoor de stoomschuif de
stoomdoortogten naar den cilinder beurtelings opent en sluit.
§ 43.