Produced by Frank van Drogen, Peter Klumper and the Online
Distributed Proofreading Team at http://www.pgdp.net (This
book was produced from scanned images of public domain
material from the Google Print project.)









VERKLARING

van het

STOOMWERKTUIG;

ZIJNDE EENE

ALGEMEEN BEVATTELIJKE
BESCHRIJVING VAN DESZELFS ONDERSCHEIDENE DEELEN,
ZAMENSTELLING EN WERKING.

OPGEHELDERD DOOR

Een Aantal Platen en de Benoodigde Tafelen.



TWEEDE DRUK.



VERBETERD EN VERMEERDERD DOOR

D. VAN DEN BOSCH,

's Rijks Hoofd-Machinist.


[Illustratie]


=AMSTERDAM,=

M. SCHOONEVELD en ZOON.

1843.


GEDRUKT BIJ BAKELS EN KRÖBER.




De Eerste Druk van dit Werkje was oorspronkelijk eene vertaling uit het
Engelsch; bij de uitgave van hetzelve hebben wij te dier tijd geene
verantwoordelijkheid op ons willen laden, met daarin eenige
welgewenschte veranderingen te brengen; doch na den geheelen uitverkoop
van die oplage, oordeelden wij het, op de bij ons ingekomene bescheidene
en gegronde aanmerkingen achtslaande, raadzaam, om bij de uitgave van
dezen tweeden druk, dit, overigens niet ongunstig door het Publiek
ontvangen werkje, ter verbetering en vermeerdering aan eenen bevoegden
deskundige op te dragen, die ons dan ook het genoegen heeft gedaan, om
behalve de verbeteringen tot bladz. 61, tot en met de laatste bladz.
138, geheel nieuwen tekst te leveren.--Wij vertrouwen hiermede, al het
mogelijke te hebben gedaan, om aan het weetgierig Publiek, een beknopt
nuttig boekje, over eene nog zoo weinig in onze taal beschrevene hoogst
belangrijke zaak te leveren.

Daar met deze uitgaaf het beginsel is in het oog gehouden, om voor
weinig geld iets nuttigs te leveren, zoo zal men ons wel verschooning
schenken, voor het weder bezigen van het meerendeel der houtsnee-figuren
van den eersten druk; geheel andere te doen vervaardigen, zoude den
prijs te veel verhoogd, en daardoor het Werkje minder verkrijgbaar voor
alle klassen gemaakt hebben; beter kwam het ons, op algemeen aanraden
voor, eene geheele machine in zij-aanzigt en doorsnede in plaat
achteraan te voeqen; door deze bijvoeging, zoo wel als door de meer
volledige bewerking en de daaruit voortspruitende meerdere
uitgebreidheid, dan de vorige druk, zal de lezer, hopen wij, zich gaarne
de geringe prijsverhooging dezer uitgave getroosten en dezelve
billijken.


De Uitgevers.




[Illustratie]




HET STOOMWERKTUIG


§ 1.

Het groot en steeds toenemend belang van het stoom-werktuig in kunsten
en handwerken verheft hetzelve tot een onderwerp, hetwelk de
opmerkzaamheid van alle standen der maatschappij ten hoogste waardig is.
De vernuftig uitgedachte en heerlijke toestel, waarmede vezels tot
draden gesponnen werden, ontvangt deszelfs beweging van het
stoom-werktuig, hetwelk insgelijks de beweging mededeelt aan de
machinerie, waarmede vervolgens de gesponnen draden of garens tot doek
geweven worden. Het stoom-werktuig is insgelijks de beweegkracht bij
ontelbare andere kunsten, die onder de belangrijkste, waarmede de mensch
bekend is, gerangschikt moeten worden. Er bestaat ook in der daad thans
naauwelijks een voorwerp door den mensch vervaardigd, tot sieraad of tot
nuttig gebruik bestemd, waarvan wij niet, in zekeren graad, het bestaan
aan dit veel vermogende werktuig verschuldigd zijn. Met behulp van
hetzelve halen wij steenkolen en ijzer-erts uit de diepste mijnen, en
brengen het hinderlijke water uit dezelve naar boven; het erts in
smeedbaar ijzer herschapen, wordt vervolgens door hetzelfde werktuig tot
staven gevormd, en alzoo, zoo wel tot het smeden van ankers, waarmede de
grootste zeekasteelen het woeden van wind en water kunnen uitstaan, als
tot het vervaardigen van de fijnste borduurnaald gebezigd. Zoo
bewonderenswaardig het stoomwerktuig is, ten aanzien van deszelfs
onderscheidene wijzen van aanwending, als van de verbazende, aan zoo
veel regelmaat verbondene, kracht door haar ontwikkeld, even zoo
opmerkelijk is hetzelve, afgescheiden van deze of andere fabrijkmatige
bewerking beschouwd; leverende de treffendste en heerlijkste
toepassingen van eenige der voornaamste natuurwetten. (De
grondbeginselen, waarop de werking van dit werktuig berust, zijn noch
talrijk, noch moeijelijk te bevatten, daar hiertoe alleen vereischt
wordt, dat men denzelven zorgvuldig, afzonderlijk en ordelijk eenige
opmerkzaamheid schenkt, ten einde gemakkelijk van de vereenigde werking
eene voldoende kennis te verkrijgen. Zoo de lezer, hoe weinig gemeenzaam
hij ook met het onderwerp wezen moge, de volgende bladzijden slechts met
aandacht leest, dan twijfelen wij geenszins, of hij zal een duidelijk en
klaar begrip krijgen van alle grondbeginselen, waarop de zamenstelling
van dit, in onze tijden zoo onmisbare werktuig, is gegrond.) Ten einde
onze lezers hiertoe in staat te stellen, zullen wij de beschrijving van
eenige weinige en eenvoudige grondbeginselen laten voorafgaan, waardoor
de wetten, waarop de werking van het werktuig rust, opgehelderd worden.


§ 2.

Wanneer metalen of vloeistoffen verwarmd worden, dan zetten zij zich
uit, of vermeerderen in omvang, dat is: worden grooter. Zoo men, bij
voorbeeld, eene staaf ijzer neemt, die koud zijnde, volmaakt in een gat
sluit of past, dan zal dezelve, verhit of gloeijend gemaakt, zoodanig
uitgezet wezen, dat het gat de staaf niet meer zal kunnen omvatten, en
niet eer, voor dat de staaf weder koud geworden is, zal dezelve in het
gat, (hetwelk hiervan onveranderlijke grootte gedacht wordt) weder
passen. Hoe geweldiger de aangewende hitte is, des te meer zal de staaf
uitzetten, tot dat de hitte zoo geweldig wordt, dat de vaste zamenhang
van het metaal ophoudt en smelt. Dat deze uitzetting of vermeerdering in
uitgebreidheid ook met de vloeistoffen plaats heeft, hiervan kan men
zich gemakkelijk overtuigen door eenen ketel geheel of volmaakt met
water gevuld boven het vuur te plaatsen: want warm wordende, zal het
vocht dadelijk daaruit vloeijen.


§ 3.

Deze eigenschap heeft aanleiding gegeven tot het uitvinden en
zamenstellen van een in de kunsten en wetenschappen zeer nuttig en
tevens onmisbaar werktuig, Thermometer genaamd, hetwelk aanwijzing doet
van den warmtegraad, waarin hetzelve is geplaatst, zijnde als volgt
zamengesteld.

Aan het eene einde van eene dunne glazen pijp, waarvan het gat klein en
overal even wijd is, is een holle bol geblazen; door het andere opene
einde is vervolgens deze bol, en een klein gedeelte der aangelegene
pijp, het zij met gekleurde spiritus, of wel met kwik gevuld, dat
geschiedt naar zekere handelwijze, die wij overbodig achten hier te
verklaren, en volgens welke dan ook na de vulling, het opene einde der
pijp wordt gesloten, en het ongevuld blijvende gedeelte pijp luchtledig
gemaakt.--Men heeft alzoo eene vloeistof in glas opgesloten en voor uit
damping of verlies beveiligd; omdat nu, de uitzetting van vloeistoffen
door warmte, veel grooter is, dan die van het glas, zoo gebeurt het, dat
de vloeistof bij verschil van warmtegraad, in de pijp rijst of daalt, en
dit aanwijst op eene daarnevensstaande verdeeling of zoogenaamde schaal.


[Illustratie: Het onderste deel van een thermometer, met bij de waarde
van 32 graden de afkorting 'V.P.']


Maar om die verdeeling algemeen verstaanbaar, en voor verschillende
Thermometers onderling vergelijkbaar te doen zijn, heeft men twee vaste
punten tot grondslag gekozen. Een dezer vaste punten is de stand van den
top der vloeistof, wanneer de Thermometer in smeltend ijs is gesteld;
het andere, de hoogere stand, wanneer dezelve in zuiver water, dat in de
vrije lucht kookt, is gedompeld: den eersten of laagsten stand der
vloeistof in den Thermometer, noemt men het _vriespunt_, en den anderen
of hoogeren het _kookpunt_. Van beide punten is door proeven bewezen,
dat zij, in gelijke omstandigheden, van onveranderlijk temperatuur zijn.
De onderlinge afstand dezer vaste punten wordt verschillend verdeeld; de
hier te lande meest gebruikelijke, en welke wij in dit werkje overal
zullen volgen, is in 180 deelen verdeeld, de Thermometerschaal van
_Fahrenheit_ genoemd. Men plaatst dan den Thermometer in smeltend ijs,
en geeft een teeken of merk op de pijp of aangehechte plaat, ter hoogte
van den top der ingeslotene vloeistof, vervolgens dompelt men denzelven
in kokend water, geeft weder een merkteeken, en verdeelt de ruimte
tusschen deze teekens in 180 gelijke deelen; volgens _Fahrenheit_ telt
men voor het _vriespunt_ 32 deelen of graden, dus voor het kookpunt 212
graden, dat is: 180 graden hooger, en zie daar den Thermometer of
warmtemeter vervaardigd; in nevensstaande plaat, als met uitgebroken
middendeel of verkort, afgebeeld.

Wij moeten onze lezers hier opmerkzaam maken, dat de verdeeling der
schaal, tusschen de vaste punten, in 180 graden, eene zeer willekeurige
zaak is. In _Frankrijk_ en ook bij ons te lande, (doch minder algemeen)
verdeelt men den afstand tusschen het vries- en het kookpunt in 100
gelijke deelen, waarbij het eerste met 0 en het laatste met 100
geteekend wordt. Deze verdeeling wordt de _honderddeelige_
(_centigrade_) of dien naar Celtius genoemd, terwijl nog eene andere
wijze, waarbij de opgegeven ruimte in 80 deelen verdeeld wordt, de
Reaumursche of dien naar Deluc is. De handelwijze om de eene verdeeling
in de andere over te brengen, vindt men in onderscheidene werken
opgegeven, onder anderen in ARNOTT'S grondbeginselen der Natuurkunde,
welk werk bij de uitgevers dezes te bekomen is.


§ 4.

Door toevoeging van warmte gaat het ijs tot water over. Zoo wij in dien
toestand meerdere warmte aanvoeren, dan zet de vloeistof zich meer en
meer uit, tot dat dezelve begint te koken. In dezen staat, rijst van de
oppervlakte damp op, die dikker en als gejaagd, onder den naam van stoom
bekend is. Op 32 graden Fahrenheit, het _vriespunt_, begint het ijs te
smelten, en op 212 graden, het _kookpunt_, ontwikkelt zich de eigenlijke
stoom, terwijl de damp, welke op eenen lageren graad van warmte
opstijgt, ook den naam van wasem draagt.


§ 5.

Overal zullen wij hier voor het uitdrukken van eenige warmtemaat den met
kwik gevulden Thermometer bezigen. Dat vloeibaar metaal is voor dit
gebruik bijzonder geschikt, niet alleen om dat hetzelve eene zeer
strenge koude behoeft, om te verstijven, (39 graden onder 0 graden) en
niet eer dan belangrijk verhit kookt (660 graden); maar ook om dat het
kwik in glas opgesloten, blijkbaar evenredig uitzet (vooral tusschen het
vries en kookpunt van het water), met de hoeveelheid toenemende warmte;
dat wil zeggen: zoo eene zekere hoeveelheid warmte, het kwik in den
Thermometer, van 30 tot 40, dus 10 graden, doet stijgen, dan zal het
toevoegen van eene gelijke hoeveelheid warmte, het kwik weder 10 graden
doen klimmen, en dus tot 50 brengen; drie maal zoo veel warmte op 60,
viermaal zooveel warmte op 70 enz.

Het is eene algemeene eigenschap, dat vloeistoffen, die in eenen
ongedekten of openen ketel, in gemeenschap met de vrije lucht, verwarmd
worden, ophouden warmte aan te nemen, wanneer dezelven koken: zoo zal
men het kwik eens Thermometers, die in water (dat verwarmd wordt)
gedompeld is, bij gewonen toestand der omringende lucht, niet hooger dan
tot 212 graden zien klimmen, terwijl het water als dan zal aanvangen te
koken, en, bij doorgaande werking van het vuur onder den ketel, stoom te
leveren; de warmte, die het vuur dus vervolgens afgeeft, gaat na het
kookpunt slechts door het water, om, zich daarmede vereenigende, stoom
te vormen. Het water alzoo in dampvormigen staat overgegaan, beslaat
1700 maal zooveel ruimte, als in deszelfs vorigen of druipenden staat;
eene kubieke palm water levert dus 1700 kubieke palmen stoom in de vrije
lucht.[1] Hoeveel warmte zich met het water vereenigd heeft, om stoom
daar te stellen, wordt door den Thermometer dus niet aangewezen, en deze
zal ook, ofschoon men denzelven in den voortgebragten stoom plaatste,
geen hooger kwikstand teekenen; al deze warmte, waarvan men de maat door
den Thermometer niet kent, en die als een bestanddeel van den stoom
zelven moet beschouwd worden, draagt den naam van verborgene warmte. In
waterstoom maakt, de verborgene warmte nog al eene belangrijke
hoeveelheid uit; waarnemingen, door middelen, waarvoor hier geene plaats
ter beschrijving bestaat, hebben bewezen, dat voor het daarstellen van
zoodanigen stoom, ruim 6-1/2 maal zoo veel warmte noodig is, als
vereischt wordt, om water van een gemiddeld temperatuur tot 212 graden,
of tot het _kookpunt_, te verwarmen. Bijvoorbeeld: zij gesteld, dat men
water, dat de temperatuur van 62 graden bezit, tot het _kookpunt_, 212
graden, verwarmt, dan moeten 150 warmte graden daaraan worden
medegedeeld. Nu zal men niet eer stoom, die dezelfde temperatuur
teekent, daarvan kunnen verkrijgen, dan na mededeeling van nog 1000
graden warmte bovendien, de verborgene warmte van waterstoom uitmakende,
en die dus meer dan 6-1/2 maal 150 graden bedraagt.


[1] Alle maat- en gewigtopgaven zijn Nederlandsche.


§ 6.

Wanneer stoom tot op de temperatuur van 212 graden verkoeld wordt, gaat
dezelve van dampvormigen tot druipenden staat over, en wordt weder
water, terwijl de verborgene warmte, door het verkoelend ligchaam, of
het verkoelend vocht, dat men daartoe bezigt, wordt opgenomen. Men
begrijpt ligt, dat aangezien de verborgene warmte belangrijk is, er ook
eene evenredig groote koele oppervlakte, of hoeveelheid koelend vocht,
met den stoom in aanraking moet worden gebragt, om geheel tot water over
te gaan, dat minder dan 212 graden temperatuur zal bezitten. Men noemt
dusdanige overgang van stoom tot water, verdikking (Condensatie). De
stoom tot water verdikkende of Condenserende, zal dan ook 1700 maal
kleinere ruimte innemen, dus zullen zoo vele kubieke palmen stoom,
slechts eene kubieke palm water opleveren; een natuurlijk gevolg, en het
omgekeerde van hetgeen hooger van de stoomwording gezegd is.


§ 7.

Als nu, moeten wij onze lezers met andere beginselen bekend maken. Men
neme eene glazen pijp of buis 8-1/2 palm lang, aan eene einde goed digt
gesloten, doch aan het andere open. Deze pijp vulle men naauwkeurig met
kwik, en dompele het opene einde in eenen bak, die met dezelfde
vloeistof gevuld is. Hierbij zal men gewaar worden, dat slechts een
gedeelte kwik uit de buis in den bak zal vloeijen, zoo dat ongeveer 7
palm en 6 duim, (gemeten uit de oppervlakte van het kwik in den bak), in
de pijp zal blijven staan, en dat eene ledige ruimte boven bij den top
der pijp bestaat. Hierbij hebben wij ondersteld dat de pijp loodregt
gehouden wordt, of zoodanig, dat eene loodlijn met den stand der buis
evenwijdig is, in het wetenschappelijke zegt men: de buis staat
perpendiculair op het vlak der vloeistof. Zoo wij nu aannemen, dat,
terwijl het ondereinde steeds in het kwik gehouden wordt, de buis naar
de eene of andere zijde overhelt, dan zal men gewaar worden, dat het
kwik in dezelve meer pijplengte zal innemen, zonder dat echter de
loodregte of perpendiculaire hoogte van het kwik boven het oppervlak in
den bak, eenige verandering zal ondergaan; en zoo veel helling zal men
aan de pijp kunnen geven, dat de top der kwikkolom, aan het gesloten
boveneinde der pijp raakt. Het is geheel onverschillig welke meerdere
lengte of wijdte de pijp heeft, altijd zal men nagenoeg eene zelfde
kwikhoogte opmerken; zegge nagenoeg, om dat die hoogte van de
veranderlijke zwaarte des dampkrings afhankelijk is, gelijk later zal
opgemerkt en aangewezen worden.


§ 8.

Zoo wij in plaats van met kwik, diezelfde pijp met water hadden gevuld,
dan zoude men deze vloeistof geenzins hebben zien dalen; de reden
daarvan is gelegen, dat het water, ligter dan het kwik zijnde, met die
geringe hoogte geene drukkende zwaarte genoeg bezit. Voor water zoude
men eenen pijp behoeven die ongeveer 13-1/2 maal zoo lang was, dewijl
het kwik ook nagenoeg zoo veel malen soortelijk zwaarder is. In eene
loodregtstaande pijp, die 11-1/2 el lang is, bovenwaarts gesloten, en
met het opene ondereinde onder water gedompeld, zal dienvolgens eene
waterkolom blijven staan van ongeveer 103 palmen hoog. Indien wij nog
ligtere vloeistoffen kiezen, dan zal ook de pijp, in evenredigheid van
het soortelijk gewigt dier vloeistoffen, langer moeten zijn. De
gemiddelde hoogte der kwikkolom, 7.6 palm zijnde, is die der waterkolom
103 palmen, eene mede evenwigtige kolom raapolie 112, en eene van
spiritus of gewone alcohol 118 palmen hoog; allen in nabijkomende
getallen uitgedrukt. Wat van het ophouden dezer kolommen oorzaak is,
zullen wij trachten volgenderwijze te verklaren.


§ 9.

Wanneer wij, bij voorbeeld de monding van een bierglas met eene blaas,
die eenen doorgaanden en daarin digt gebondenen gewonen pijpensteel
bevat, sluitend overspannen, en door dien pijpensteel de lucht uit het
alzoo afgeslotene bierglas voor een gedeelte zuigen, dan zal men zien,
dat de blaas naar binnen bewogen zal worden. Dit wordt te weeg gebragt
door den druk der omringende buitenlucht, gedurende het ijler worden der
lucht, die in het glas besloten is; een verschijnsel, dat dus eenvoudig
zich zelf als 't ware verklaart. Verder: zoo wij twee holle kommen
nemen, waarvan de randen volmaakt op elkander sluiten, en door een zeker
werktuig, luchtpomp genaamd, de lucht uit de binnnenholte trekken, dan
zullen wij ondervinden, dat er eene aanmerkelijke kracht vereischt
wordt, om de twee kommen van elkander te trekken. Zoo zal, wanneer de
twee holle kommen, na op elkander gevoegd te zijn, eenen hollen kogel
vormen, waarvan de grootste middellijn of diameter niet meer bedraagt
dan 1 palm, er eene kracht van omstreeks 81 ponden vereischt worden, om
de beide halve bollen van elkander los te rukken. Om de oorzaak van dit
verschijnsel te verklaren, doen wij opmerken, dat het eene waarheid is,
dat de lucht, die wij inademen, gelijk bij de proef met het bierglas
reeds bleek, werkelijk gewigt heeft; want zoo een holle kogel gewogen
wordt, terwijl dezelve nog met lucht gevuld is, en naderhand insgelijks
op de weegschaal wordt gelegd, als de lucht er is uitgehaald, dan zal de
bol in het laatste geval minder wegen, dan in het eerste. In der daad is
ook gevonden, dat eene kubieke el drooge lucht, die in digtheid den
gemiddelden druk des dampkrings evenaart, op de temperatuur van 62
graden, ruim 1 pond en 2 oncen weegt. Daar dit dan het geval is, zoo
moet aangenomen worden, dat ook ieder voorwerp, een zeker gewigt, of
eene drukking van de lucht heeft te verduren, dewijl die lucht de aarde
overal omringt, en daarom dampkringsdruk genoemd wordt.

De oorzaak derhalve, waardoor de over het glas gespannene blaas naar
binnen zet, moet daarin worden gezocht, dat de buitenlucht dezelve met
kracht drukt, terwijl in de binnenruimte geen genoegzame tegendruk, door
de uitzuiging of verijling te weeg gebragt, bestaat. Deze zelfde oorzaak
geldt insgelijks, bij het tweede aangehaalde voorbeeld. Wanneer de lucht
nog in den kogel besloten is, dan drukt zij de halve bollen met dezelfde
kracht naar buiten, als de buitenlucht dezelve tegen elkander perst, zoo
dat de eene kracht met de andere evenwigt maakt, en de halve bollen
gemakkelijk van elkander verwijderd kunnen worden. Zoodra de lucht
echter uit de binnenruimte werd verwijderd, en de halve bollen luchtdigt
op elkander sloten, bestond er in de inwendige ruimte geene kracht, om
de drukking van de buitenlucht tegenstand te bieden, welke tegenstand
derhalve door eene van buiten aangewende kracht moest worden vervangen,
zoodat men het gewigt van de buitenlucht, om zoo te spreken, moest
opligten.


§ 10.

Op dezelfde wijze kunnen de daadzaken, die wij in § 7 en 8, betrekkelijk
de buis met water, olie, spiritus en kwik hebben bijgebragt, verklaard
worden. Toen wij vooronderstelden, dat de pijp met kwik gevuld, en met
het opene einde in den bak gedompeld was, bleek het klaar, dat deze
vloeistof, uit hoofde van haar gewigt, geheel uit de buis zoude gevloeid
zijn, zoo haar geen tegenstand geboden werd; en wel tot zoo ver, dat de
oppervlakte van het kwik in den bak met die in de buis dezelfde hoogte
bereikte. Wij hebben echter doen opmerken, dat dit werkelijk het geval
niet is, maar dat het kwik tot op eene hoogte van ongeveer 7.6 palm in
de buis hangen bleef. De verklaring van dit verschijnsel is de volgende.
Daar de buis of pijp geheel en al met kwik gevuld is, zoo bevindt zich
geene de minste lucht in dezelve, het kwik zou bij het omkeeren ook
werkelijk geheel naar beneden storten, in geval het opene ondereinde der
pijp in geen' bak met kwik gedompeld stond; dewijl nu de lucht, overal
op het oppervlak van het kwik in den bak drukt, uitgezonderd voor dat
onbelemmerd klein gedeelte, dat het inwendige der pijp omvat, en waartoe
de buitenlucht niet kan naderen, zo moet het kwik noodzakelijk, op eene
zekere hoogte in den pijp blijven staan, opdat de zwaarte van die kolom,
met de luchtdrukking of dampkrings-lucht daar buiten, evenwigt make. Ten
duidelijkste kan dit ook bewezen worden door de pijp met stoom te
vullen, en dan het opene eind in den kwikbak te dompelen. Wanneer als
dan de stoom tot beneden 212 graden verkoeld is, (op welken graad
dezelve, zoo als vroeger in § 6 is aangetoond, tot water overgaat, en
als zoodanig eene 1700 maal geringere ruimte inneemt, dan in den
toestand van stoom zelven,) dan zal het zich vormende water slechts een
1700ste deel der ruimte van de pijp innemen, en dezelve tevens
luchtledig laten. Bij dezen stand van zaken zal de lucht op de
oppervlakte van het rondom gelegene kwik persen, en hetzelve noodzaken,
tot op de reeds opgegevene hoogte van 7.6 palm te stijgen, daar die
vloeistof ook natuurlijk naar dien kant uitwijkt, alwaar zij geenen
tegenstand ondervindt. In § 8 hebben wij echter doen opmerken, dat water
veel hoogeren stand in de pijp behoudt, en olie of spiritus nog hooger.
Wat zou nu de oorzaak van dit onderscheid in hoogte anders kunnen zijn,
dan het onderling verschil in soortelijk gewigt dezer vloeistoffen
zelven? Het is klaar, dat eenige vloeistof uit het ondereinde van de
buis zal vloeijen, zoo lang het gewigt van dezelve grooter is, dan de
kracht, die tegenstand biedt, of die haar in de buis tracht op te
houden. Deze kracht nu is de drukking van den dampkring op de
oppervlakte van de vloeistof in den bak, waarin het opene einde
gedompeld is. Zoo wij nu aannemen, dat de opening aan dit ondereind van
de buis juist eene vierkante duim is,[2] dan zullen wij door
naauwkeurige waarnemingen ondervinden, dat de gemiddelde druk des
dampkrings, bij eene temperatuur van 62 graden, evenwigt maakt met eene
kwik-water-olie- of spirituskolom, die met zulk een grondvlak 103.3
looden weegt; zegge gemiddelde druk, om dat de dampkring aan meer of
mindere zamenpakking onderhevig is, en behalve dat de dampkringshoogte
mede invloed heeft, zoodat gemeld gewigt van het gemiddeld oppervlak des
Oceaans geldt. Den gemiddelden druk des dampkrings dus voor een
oppervlak, dat een vierkante duim groot is, kennende, zoo is deszelfs
druk voor eenig ander oppervlak daarna te berekenen:--Thans moet nog
gezegd worden, dat de door den dampkring op gehoudene kwikkolom in eene
glazen pijp, waarvan boven gesproken werd, den algemeen bekenden
Barometer is. De Barometer is dus een werkelijke weger van den
dampkring; men weet dat de kwikhoogte in dat Instrument aan dagelijksche
verandering onderhevig is, dat is: het zwaarte verschil des dampkrings
volgt, en dat wij daardoor tot weervoorspellingen in staat geraken.
Tusschen deze veranderingen heeft men eenen gemiddelden stand gekozen,
die de gemiddelde stand des Barometers, of de gemiddelde druk des
dampkrings, boven gebezigd, genoemd wordt. Vervolgens heeft de meer of
mindere verheffing van den kwikbak des Barometers ook invloed op
deszelfs stand, omdat de hoogte des dampkrings daarvan afhangt, van daar
de bepaling: gemiddelde stand des Barometers aan het gemiddeld oppervlak
des Oceaans; alzoo is de gemiddelde stand des Barometers aan het
gemiddeld oppervlak des Oceaans, bij eene temperatuur van 62 graden,
naauwkeurig, 7.62 palm, welke kwikhoogte als boven gezegd is, per
vierkante duim met 103.3 loden drukt.


[Illustratie: Vierkant]


[2] Wanneer wij een stuk papier nemen en hetzelve in eenen vierkanten
vorm snijden, zoodat de zijden AB, AD, CB, en CD gelijk zijn, en ieder
eenen duim lengte hebben, terwijl de hoeken regt of winkelhaaksch zijn,
dan wordt de alzoo ingeslotene ruimte, een' vierkanten of kwadraat duim
genoemd.


§ 11.

Met deze weinige kundigheden zijn wij reeds in het bezit van de
belangrijkste grondbeginselen, waarop de werking van het stoomwerktuig
berust, en waarvan wij thans het gebruik zullen verklaren. Het kan
echter niet ongepast zijn, om dezelven in het kort te herinneren, daar
zij in het vervolg menigwerf zullen te pas komen. De grondbeginselen dan
zijn: 1º. Het water zet uit, of vermeerdert in uitgebreidheid, wanneer
hetzelve verhit wordt. 2º. Wanneer het water tot op het _kookpunt_ (212
graden) verhit wordt, gaat deze vloeistof tot stoom over, en neemt in
dien staat een 1700 maal grootere ruimte in. 3º. Dat de verborgene
warmte van waterstoom 1000 graden bedraagt. 4º. Zoo de stoom tot beneden
de 212 graden wordt afgekoeld, verdikt dezelve tot water, en vermindert
1700 malen in uitgebreidheid, terwijl de verborgene warmte weder vrij
raakt. 5º. De dampkring oefent gemiddeld eene bestendige drukking uit,
die aan de oppervlakte van de aarde, welke met het gemiddeld oppervlak
des Oceaans overeenkomt, een vermogen uitoefent van 103.3 looden op
elken vierkanten duim, of die op iedere vierkante palm, met een gewigt
van 103.3 ponden drukt, welk gewigt, overeenkomstig den stand des
Barometers, aan wijziging onderworpen is.


[Illustratie: Figuur 2]


§ 12.

Onderstellen wij, dat een fornuis of vuurhaard A, zoo ingerigt is, dat
de door het vuur ontwikkelde warmte aan den ketel B wordt medegedeeld,
en het daarin vervatte water kan doen koken, en in stoom veranderen; dat
die stoom geenen anderen uitweg heeft, dan door de buis of pijp C C,
waarvan het eene uiteinde met het inwendige van den top des ketels B
gemeenschap heeft, en daaraan bevestigd is, terwijl het andere einde met
het benedengedeelte van den cilinder D mede gemeenschap heeft. Aan het
ondereinde van deze buis bevindt zich eene kraan J, op de gewone wijze
ingerigt. Door middel van deze kraan is men in staat, om de gemeenschap
tusschen den ketel B en den cilinder D af te sluiten, of daar te
stellen, zoo dat men naar goedvinden, alleen door het omdraaijen van
deze kraan, den stoom toegang naar den cilinder verschaffen kan of niet.
Aan de tegenovergestelde zijde van den cilinder D bevindt zich, nabij
den bodem, eene andere pijp K, waardoor eene gemeenschap daargesteld
wordt tusschen den cilinder en eenen bak koud water I. Deze
gemeenschapsbuis is insgelijks met eene kraan K voorzien, zoo dat men
mede naar goedvinden, de gemeenschap tusschen den koudwaterbak en den
cilinder afsluiten kan. De cilinder is van gegoten ijzer vervaardigd, en
van binnen volmaakt gelijkwijdig rond geboord. In den cilinder sluit een
uit gegoten ijzer, of uit metaal bestaande, zuiger E, die rondom met
eene uitzetbare zelfstandigheid, hennep of vlas, is ompakt, ten einde
dezelve volmaakt sluitende zij, en nogtans gemakkelijk op en neder
bewogen kan worden, zonder de minste lucht of stoom tusschen zich en den
binnenwand van den cilinder door te laten. Aan dezen zuiger is eene
stang, waaraan in deze schets, eene beweegbare ketting F F, als
verbonden, is afgebeeld, die, over eene beweegbare schijf of spoorwiel G
geslagen, aan het andere einde met een gewigt H, voor tegenwigt,
bezwaard is; en wel zoodanig, dat wanneer de zuiger geene verhindering,
dat is onder en boven gelijken tegenstand ondervindt, deze altijd, door
dit tegenwigt, naar het bovendeel des cilinders gevoerd wordt.

Een en ander op deze wijze ingerigt zijnde, zoo vooronderstel, dat het
vuur in het fornuis A worde opgestookt, en dat het water in den ketel B
aan het koken geraakt, dan zal, bijaldien de kraan J open is, de stoom,
die van de oppervlakte des waters uit den ketel stijgt, door de pijp C C
in den cilinder D dringen, zorg gedragen zijnde, dat de kraan K,
waarmede de gemeenschap met den koudwater bak I daargesteld wordt, zoo
lang gesloten blijft. Het gedeelte van den cilinder beneden den zuiger E
zal dus spoedig met stoom gevuld wezen, en zoo men, daarop de kraan J
sluit, wanneer den zuiger, door de toevloeijing der stoom om hoog
gerezen is, zal de gemeenschap tusschen den ketel en cilinder afgesloten
zijn. Thans opene men de kraan K, zoo dat daardoor eenig koud water uit
den koudwaterbak I in den cilinder vloeit, waardoor, volgens § 8, de
stoom tot beneden 212 graden zal worden bekoeld, en derhalve, zich
verdikkende, nu, in plaats van de geheele ruimte beneden den zuiger E,
slechts omstreeks het 1700ste gedeelte zal innemen, hetwelk dus met de
hoeveelheid koud water, dat uit den bak I is ingedrongen, een
betrekkelijk klein gedeelte der ruimte van den cilinder beslaan zal.
Deze ruimte zal dan nagenoeg volkomen ledig zijn, en zeer weinig
tegendruk zal tegen het ondervlak des zuigers bestaan. De volle
dampkring echter drukt op de bovenvlakte van den zuiger, en oefent een
vermogen uit, om dien naar beneden te drijven, alzoo hij nu aan de
onderzijde bijna geenen tegenstand ondervindt. Hierdoor zal derhalve de
zuiger dalen, den ketting F F met zich medevoeren, en dus het gewigt H
doen rijzen. Zoo men vervolgens door de kraan, die in den bodem van den
cilinder geplaatst, en in de afbeelding slechts met flaauwe trekken
aangewezen is, het water laat afloopen, dan zal, na sluiting van alle
drie de kranen, de zuiger zich aan het benedeneinde van den cilinder
bevinden, en door de drukking van den dampkring in dien stand gehouden
worden. Men opene vervolgens de kraan J, waardoor op nieuw den stoom
toegang in het benedengedeelte van den cilinder verschaft wordt, welke
stoom, wanneer die gelijke kracht met de drukking van den dampkring
uitoefent, den zuiger met hetzelfde vermogen zal opdrijven, als dezelve
door den eersten wordt nedergedrukt, zoodat de drukking op het boven- en
benedenvlak aan elkander gelijk is, en toelaat, dat de zuiger even zoo
gemakkelijk naar boven als naar beneden bewogen kan worden, even alsof
er geen stoom of dampkring bestond. Daar nogtans het gewigt H, het
vermogen heeft, om den ketting F, die aan den zuiger vast is, naar
beneden te trekken, zoo zal die zuiger eene meerdere neiging hebben om
te stijgen, hetwelk ook werkelijk het geval zal zijn, zoodat hij wederom
de stelling aanneemt, die in de afbeelding is voorgesteld. Hierop sluite
men wederom de kraan J en opene de koudwaterkraan K, waardoor de stoom
andermaal verdikt zal worden, geene drukking beneden den zuiger zal
plaats hebben, en deze dus wederom door de drukking van den dampkring
naar beneden of naar den bodem van den cilinder bewogen zal worden. Door
deze bewerking kan men de beweging des zuigers zoo menigmaal herhalen
als men verlangt, en aan denzelven eene op- en neergaande beweging in
den cilinder mededeelen.

Met betrekking tot dusdanigen toestel moeten wij alleen doen opmerken,
dat het water, hetwelk ter verdikking van den stoom gebezigd, zoowel als
dat, hetwelk door den overgang van stoom tot water geboren wordt,
gestadig moet worden afgetapt, door den kraan in den bodem des
cilinders; dewijl bij gebreke van dien, dit gezamenlijke water,
eindelijk den ganschen cilinder zoude vullen, en dus de beweging van den
zuiger onmogelijk maken. Bovendien is aanvankelijk onder den zuiger
eenige lucht in den cilinder aanwezig welke men door deze bodemkraan,
vóór het indringen van den stoom uitgang moet geven, dat is alleen, vóór
het eerste in beweging stellen des zuigers. Behalve dat, ontwikkelt zich
uit het koelwater ook nog eenige lucht, die mede telkens, bij het
ontlasten van dit water, uit den cilinder uitgedreven wordt.

Deze eenvoudige toestel is nu in der daad een stoomwerktuig, en de lezer
zal wel doen, om met aandacht de beschrijving na te gaan, die wij van
denzelven gegeven hebben; want door het goed begrijpen van de
grondbeginselen der werking, zullen de volgende beschrijvingen des te
gemakkelijker verstaan worden.


§ 13.

Bij eenige opmerkzaamheid zal men gewaar worden, dat het nut door het
eenvoudig op- en neêrgaan van het gewigt H, van wege de overeenkomende
beweging van den zuiger, zeer beperkt is. Doch men kan het eene einde
van ketting F, in plaats van met een gewigt H, met den stang van eenen
waterpomp-zuiger verbinden, ter opbrenging van water, in welke
gesteldheid die stang een toereikend gewigt zal moeten hebben, niet
alleen om den stoomzuiger tot aan het boven einde des cilinders te
trekken, maar ook, om den waterpomp-zuiger tevens naar beneden te
drijven, wanneer door het openen der sluitkraan J aan den stoom onder
den zuiger, toegang verschaft wordt.

Nu gaan wij over om in de volgende § het stoomwerktuig te beschrijven,
dat NEWCOMEN het eerst bezigde, om water uit mijnen op te brengen, en
welk toestel eenen geruimen tijd daarvoor is gebruikt geworden, op
hetzelfde grondbeginsel rustende, hetwelk wij in de voorgaande
afbeelding hebben voorgesteld.


[Illustratie: Stoomwerktuig van NEWCOMEN]


§ 15.

Onder en om eenen sterken, deels bemetselden ketel _b_, bevindt zich
eene stookplaats of haard _f_. De hals _p_ van den ketel, met eene kraan
_u_ voorzien, is vereenigd met den zuiver gelijkwijdig uitgeboorden
cilinder, waarin zich een zuiger _w_, volmaakt digt sluitend, op en
neder kan bewegen. Aan dezen zuiger bevindt zich eene stang _x_, waarvan
het boveneinde vastgemaakt is aan een' ketting, die zich over een
cirkelvormig gebogen stuk hout _z_ voegt, en daaraan bovenwaarts is
vastgehecht. Dit gebogen stuk hout vormt het eene uiteinde van eenen
hefbalk of balans _z a b_, die op eene spil of as _a_ beweegbaar is, en
aan het einde _b_, even zoo gevormd is in cirkelboog, als bij _z_.

Het boogstuk _b_ des hefbalks is ook met eenen daaraan bevestigden
ketting _d_ voorzien, welks ondereinde vastgemaakt is, aan eene
zuigerstang _ee_ van eene pomp in den put of de wel _f_ geplaatst,
waarmede het water uit de diepte kan worden opgebragt bij _r_; _gg_ is
het tegenwigt met de zuigerstang _ee_ verbonden en dat met het
nederdrukken des waterpompzuigers, tevens den zuiger _w_ in den
stoomcilinder ophoudt.

De as _a_, is met de balans (welke benaming wij bij voorkeur zullen
blijven bezigen) hecht vereenigd, en draagt in holle metalen kussens
boven op eenen stevigen tusschenmuur van het gebouw; zoo dat de rigting
der beweging van de balans aan geene verandering onderhevig is. Tegen
den tusschenmuur is een bak _l_ gevoegd, waarin zich koud water bevindt,
dat door eene pijp _nn_ tot onder den zuiger _w_ in den stoomcilinder
kan komen, wanneer de kraan _o_ dezer pijp geopend is; terwijl door eene
andere pijp _qq_, het in den stoomcilinder gestroomde water, met hetgeen
de verdikte of gecondenseerde stoom oplevert, ontlast; deze laatste pijp
bevat bovendien eene benedenwaards openende klep, (in de figuur niet
afgebeeld) die belet, dat het ontlaste water weder in het luchtledige
des stoomcilinders opstijge; ook moet men zich nabij den cilinderbodem,
eene kleine naar buiten openslaande klep, snuifklep genaamd, denken,
(mede in de figuur niet zigtbaar) waardoor de lucht, die zich uit het in
den cilinder gestroomde water ontwikkelt, bij elken nederslag van den
stoomzuiger, ontsnapt.--_m m_ is eene pijp waardoor de koudwaterbak
gevuld gehouden wordt, en _h_ wijst de belading aan, van eene op den
ketel _b_ geplaatste veiligheidsklep, over welke inrigtingen ter regter
plaatse zal gehandeld worden.


§ 16.

Na uitleg van deze figuur, zal nu die der werking niet moeijelijk zijn.
De ketel _b_ wordt met eene toereikende hoeveelheid water gevuld, en het
vuur in het fornuis _f_ opgestookt. Wanneer dan het water kookt en stoom
ontwikkelt, wordt de kraan _u_ des ketels geopend, waardoor de stoom in
den cilinder dringt, terwijl men tevens, den zoo even gedachten
snuifklep open houdt, zoo lang tot dat de lucht, welke zich nu bij den
aanvang onder den zuiger _w_ in den cilinder bevindt, daardoor is
ontsnapt. Gedurende deze toevloeijing van stoom uit den ketel, zal als
nu door behulp van het tegengewigt _gg_, de zuiger _w_, in den cilinder
opstijgen, terwijl de zuigerstang _ee_ van de waterpomp in den put _f_
nedergedrukt wordt. De zuiger _w_ deszelfs hoogsten stand bereikt
hebbende, zoo sluit men den toegang van den stoom met de kraan _u_ af,
opent daarna de kraan _o_ van de pijp _nn_, waardoor dan dadelijk koud
water uit den bak _l_ in de cilinderruimte zal stroomen, hetwelk den
daarzijnden stoom tot water verdikt of condenseert en die ruimte
luchtledig maakt.

Den tegenstand onder den zuiger _w_ aldus zoogezegd verniettegende, zoo
zal dezelve door den druk of het gewigt des dampkrings dalen, welks
druk, overeenkomstig hetgeen wij hooger gezegd hebben, nabij zoo veel
malen 103.3 ned. ponden zal bedragen, als het oppervlak van den zuiger
_w_, vierkante ned. palmen bevat.

De zuiger _w_ met zulk een drukvermogen dalende, is nu in staat, met het
tegenovergesteld balanseinde _b_, den pompzuiger in den put, met het
daarop staande water, omhoog te heffen, om hetzelve bij _r_ te
ontlasten.

Wanneer de zuiger _w_, in deze manier weder nabij den cilinderbodem
genaderd is, moet de kraan _o_ (waaraan de eigenaardige naam van
inspuit- of injectiekraan gegeven wordt) gesloten, en vervolgens de kraan
_u_ des ketels open gezet worden; als dan zal, met de weder toevloeijing
van stoom onder den zuiger _w_, het in den cilinder gestroomde water,
met hetgeen de gecondenseerde stoom gedurende de daling des zuiger heeft
opgeleverd, door de pijp _qq_ wegvallen, terwijl de ontwikkelde lucht
uit dat water, door de boven gedachte snuifklep (waaraan weinig zwaarte
gegeven is) als van zelve zal ontsnappen. Met het open zijn der
ketelkraan _u_, zal de rijzing van den stoomzuiger en de daling van den
waterpompzuiger weder aanvangen, om onder de aangewezene behandeling der
kranen, eene op- en nedergaande beweging der zuigers te onderhouden,
waardoor het water uit den put _f_ wordt opgebragt.

Op zoodanige wijze is die eenvoudige stoommachine zamengesteld; doch wij
zullen zien, dat daaraan nog veel ontbreekt, om aan eene geregelde en
vertrouwde werking te voldoen. Onder anderen wordt hierbij steeds iemand
vereischt, die de kranen op de juiste tijden opent en sluit, en waarvan
de goede en regelmatige gang geheel afhangt. Insgelijks zal er nog
iemand noodig zijn om den koudwaterbak gevuld, of toereikend met water
voorzien te houden, terwijl tevens een derde moet zorg dragen, dat naar
gelang het water in den ketel verkookt, dit met ander wordt aangevuld.


§ 17.

Sedert de uitvinding van het stoomwerktuig hebben de werktuigkundige
onderscheidene middelen bedacht, om boven gezegde bewerkingen, door het
werktuig zelf, te doen verrigten, en alzoo zich zelf in gang te houden.
Het zou te ver buiten ons bestek leiden, om al de uitvindingen te
verklaren, die voor dat doel gemaakt zijn, zoowel als van anderen te
gewagen, die strekken, om de machine onafhankelijk te maken van
toevalligheden of uitwerkselen, die het gevolg van verzuim, of
onbedrevenheid van de zijde des gebruikers kunnen zijn.

Het voornemen is alleen, om onze lezers bekend te maken, met de
inrigting van het stoomwerktuig in het algemeen, waarna wij het aan hen
zelven zullen overlaten, om de geschiedenis na te gaan, van die
verschillende inrigtingen, die men van tijd tot tijd heeft voorgeslagen
en in het werk gesteld, en waarmede verschillende tijdschriften, die
over de werktuigkunde handelen, nog dagelijks gevuld zijn.


§ 18.

Voordat wij echter verder gaan, moeten wij eene zeer gewigtige
eigenschap van den stoom, waarvan wij nog geene melding gemaakt hebben,
doen opmerken. De door ons tot dus verre beschouwde stoom is die, welke
ontstaat bij eene temperatuur van omstreeks 212 graden, en is in
uitzettend vermogen of spanning gelijk aan den gemiddelden druk des
dampkrings: want zoo wij zoodanigen stoom, in eene beslotene ruimte doen
vloeijen, waarvan de wanden zeer ligt breekbaar zijn, bijv: eenen glazen
bol, dan zal de buitenlucht niet in staat zijn, om die wanden in te
drukken, noch de daarin besloten stoom, die uit te zetten, omdat de
drukking der lucht buiten, gelijk staat, of evenwigt maakt, met de
spanning van den stoom binnen. Wanneer de ketel, waarin de stoom zich
vormt, gesloten wordt gehouden, en het daaronder bestaande vuur blijft
werken, dan zal het water en de stoom eene hoogere temperatuur dan 212
graden aannemen. Met eene steeds toenemende temperatuur, zal de stoom in
eenen geheel geslotenen ketel, eene zoodanige kracht verkrijgen, in
staat, om den ketel, hoe sterk ook, met geweld te doen bersten.

Stoom op de temperatuur van 212 graden, maakt evenwigt met den
dampkringsdruk, die in gemiddelde omstandigheden, met 103.3 ned. looden
per vierkante ned. duim overeenkomt; men zegt om die rede: stoom op 212
graden, heeft het vermogen van eenen dampkring of atmospheer; maar
aangezien in alle tot heden gebruikelijke stoomwerktuigen, altijd stoom
gebezigd wordt, die boven den dampkringsdruk is gespannen, zoo is men
gewoon, alleen het verschil te noemen, of de meerdere spanning van den
stoom boven den druk des dampkrings; alzoo zegt men: stoom op 234 graden
temperatuur is op een' halven atmospheer gespannen, dat is: die boven
den gemiddelden druk des dampkrings met 51.7 ned. looden belading per
vierkante ned. duim evenwigt maakt, latende dus de 103.3 ned. looden
voor eenen dampkring onvermeld; gelijkerwijze is stoom op 250-1/2 gr.
aan een' atmospheer, (103.3 ned. looden per vierkante ned. duim)--stoom
op 264 gr. aan een' en een' halven atmospheer (155 ned. looden per
vierkante ned. duim)--stoom op 275 gr. aan twee atmospheren. (206.6 ned.
looden per vierkante ned. duim)--stoom op 285 gr. aan twee en een' halve
atmospheer (258.2 ned. looden per vierkante ned. duim)--stoom op 294 gr.
aan drie atmospheren (309.9 ned. looden per vierkante ned. duim)--stoom
op 302 gr, aan drie en een' halven atmospheer (361.5 ned. looden per
vierkante ned. duim)--stoom 309 gr. aan vier atmospheren. (413.2 ned.
looden per vierkante ned. duim) en stoom op 321-1/2 graden temperatuur
aan de drukking van vijf atmospheren (516,5 ned. looden per vierkante
ned. duim) gelijk; terwijl volgens het tot nu hier te lande geldende
koninklijk besluit: gespannen stoom beneden eenen halven atmospheer:
stoom van lage drukking, daar boven tot drie en eenen halven atmospheer,
stoom van middelbare drukking, en hooger gespannen, stoom van hooge
drukking genoemd wordt; wel te verstaan, boven den gemiddelden
dampkringsdruk.


§ 19.

Laat ons nu overgaan tot de beschrijving der zamenstelling van eenen
_stoomketel_, en tevens daarbij in acht nemen den toestel, waardoor de
toevoer van stoom als andersints wordt geregeld. Deze ketel bestaat
gewoonlijk uit ijzeren, of somtijds ook uit koperen platen, die op het
hechtst en volkomen luchtdigt aaneengeklonken zijn, en waarvan de vorm,
voor stoom welke een' halven atmospheer niet te bovengaat, overeenkomt,
met eene langwerpig vierkante kast met rond gewelfden top. De bodem en
zijwanden zijn een weinig binnenwaarts gekromd, doch het bovengedeelte
is cirkelvormig gebogen. De volgende plaat is eene afbeelding daarvan,
waarbij voorondersteld wordt: dat dezelve overlangs middendoor is
gesneden. A is de stookplaats of vuurhaard, waarin op ijzeren
roosterstaven het vuur brandt, boven eene aschkolk, die tevens tot
doorstrooming van versche lucht dient. Het vuur beslaat, in lengte, hier
meer dan het derde gedeelte van de geheele lengte des ketels, en moet
van tijd tot tijd, wanneer men steenkolen tot brandstof bezigt, van
slakken of sintels gezuiverd worden, terwijl de asch door de roosters
naar beneden in de kolk valt. De ontvlamde rook strijkt over de brug
_b_, die uit vuurvaste steenen bestaat langs den ketelbodem, en klimt in
de rookleiding N N, die rondom den ganschen ketel in het metselwerk is
gemenageerd; stijgt van daar in den schoorsteen X ter ontlasting in de
opene lucht; alles derwijze ingerigt, opdat de hitte van den deels
vlammenden rook de grootst mogelijke oppervlakte van den ketel raakt,
ten einde aan het daarin vervatte water de meeste warmte mede te deelen.


[Illustratie: Dwarsdoorsnede van een stoomketel]


Zoo als in de afbeelding gezien wordt, is de ketel over de helft met
water gevuld, en de rookleiding daaromheen niet boven de oppervlakte des
waters verheven. Door de werking van het vuur tegen den bodem, en van
den verhitten rook of het gaz op de zijwanden, wordt nu stoom in den
ketel ontwikkeld, die vervolgens door den buis I in den cilinder kan
vloeijen.


§ 20.

Het is een noodzakelijk vereischte, dat de stoom de benodigde
krachtspanning niet te boven ga, daarmen anders stoom of vuur verspilt
of wel den ketel in gevaar brengt. Om dit voor te komen, maakt men
gebruik van eene _veiligheidsklep_, bij V _f w_ aangeduid, en waarvan
men de werking gemakkelijk zal kunnen begrijpen. In het hoogste gedeelte
van den top des ketels is namelijk eene cirkelronde opening, met metalen
rand voorzien, gemaakt, welke door eene volmaakt digt sluitende metalen
plaat, klep genoemd, gedekt wordt. Op het midden dezer klep bestaat eene
opstaande stang, die vrijelijk met eenen liggenden hefboom _f w_
gemeenschap heeft. Deze hefboom, die beweegbaar is, drukt op de
opstaande stang der klep, door middel van bij _w_, aangehangen gewigt,
en houdt aldus deze klep op derzelver rand digt gesloten. Men noemt dit
gewigt de belading van de veiligheidsklep, welke vergroot wordt, naar
gelang het gewigt _w_, naar het uiteinde van den hefboom wordt
verplaatst. Na een weinig overweging zal men dus bevatten, dat niet
alleen het gewigt dezer klep, maar ook derzelver belading, door de
stoomspanning binnen den ketel, moet overwonnen worden, om dezelve te
doen ligten, en dat de stoom daarvoor altijd meer vermogen moet hebben,
dan met den enkelen druk des dampkrings overeen komt; want de dampkring
drukt, behalve de aangebragte belading, ook op de klep. Het gewigt kan
overigens, het zij door verplaatsing, of door verandering met eenig
ander, gewijzigd worden, naar gelang het behouden van eene zekere
stoomspanning, in verband met de sterkte des ketels, zulks eischt;
zoodat dusdanige toestel met regt den naam van veiligheidsklep draagt,
wanneer te hoog gespannen stoom zich daardoor ontlast.


§ 21.

Behalve dit is het nog noodzakelijk, om te voorzien tegen elke geringe
verandering in de spanning van den stoom, daar het van groot belang voor
de geregelde werking van de stoommachine is, dat de veer- of spankracht
van den stoom steeds dezelfde zij. Te dezen aanzien maakt men gebruik
van eenen zeer vernuftig uitgedachten toestel, welke men eenen zich
zelven regulerenden _demper_ zou kunnen noemen, en die op de volgende
wijze is ingerigt. Aan het gedeelte van den ketel, nabij den
schoorsteen, is in den top van denzelven eene opstaande buis of pijp L
L, aan beide einden open, ingesloten. Het ondereinde van deze pijp reikt
tot in het water binnen den ketel. Daarin hangt een cilinder van gegoten
ijzer aan eenen ketting, die over schijven P P loopt, en aan welks ander
einde eene plaat D hangt. Deze plaat, _schoorsteenregister_ of _demper_
genoemd, kan zich vrijelijk in sponningen op en neder bewegen, en alzoo
de beneden opening van den schoorsteen X, waarin de rookleiding van om
den ketel uitloopt, meer of minder sluiten. Daar nu in de buis L L het
kokende water wordt opgedrongen, (overeenkomstig het verschil tusschen
de spanning van den stoom met de drukking des dampkrings,) en daar de
lengte des kettings, die over de schijven P P loopt, met het
betrekkelijk gewigt van den ingehangen cilinder en demper D, derwijze is
geregeld, dat deze cilinder altijd het oppervlak van het in de buis L L
staande water, volgt, zoo zal de demper D moeten zakken, wanneer het
water en de cilinder in de buis L L rijst, hetgeen met vergroote
stoomspanning door opdrijving van het water in de buis L L moet
gebeuren. De demper D aldus zakkende, wordt de beneden opening van den
schoorsteen verkleind, waardoor de trekking, en het daarvan afhankelijk
vermogen van het vuur, vermindert, en diensvolgens mindere
stoomontwikkeling of verhitting plaats vindende, de stoom in spanning
moet verminderen of afnemen, tot de primitief bepaalde maat, die altijd
zoodanig geregeld is, van ruim onder de spanning te zijn, welke tot het
ligten der veiligheidsklep vereischt wordt. Het tegenovergestelde van
dit alles zal plaats grijpen, wanneer de stoomspanning binnen den ketel
beneden de aangenomene maat daalt: want dan zal het water met den
cilinder in den buis L L dalen, en den demper D doen ligten; waardoor
het vuur heviger trekking ondergaat, dus feller branden zal, en de stoom
in spanning stijgt, tot zoo lang de demper D weder de bepaalde opening
voor de juiste trekking des vuurs zal hebben daargesteld.


§ 22.

De lezer zal gereedelijk opmerken, dat teneinde dezen toestel volmaakt
te doen werken, het water in den ketel steeds volkomen op dezelfde
hoogte gehouden moet worden: want daar deze vloeistof, door het
gestadige verbruik van den stoom, aan eene gedurige vermindering
onderworpen is, zoo daalt de oppervlakte aanhoudend, en dus ook het
water met den cilinder in de pijp L L, waardoor de demper D rijst, het
vuur dus steeds meer en meer aanwakkeren en de stoom eene grootere
spankracht verkrijgen zoude. Om dit te voorkomen, bezigt men eenen
anderen daarmede verbondenen toestel, waardoor de ketel voortdurend van
eene zelfde hoeveelheid water voorzien blijft, niettegenstaande het
verlies daarvan door verbruik van stoom; dit wordt voeding-toestel
genoemd en de toerigting daarvan is als volgt:

Op den top der buis L L (zie Figuur 2) bestaat eene verwijding, die
eenen waterbak aldaar daarstelt; in het midden van welken eene
doorgaande opene buis staat, waardoor de ketting van den cilinder
vrijelijk beweegt, en het inwendige der buis L L gemeenschap met de
dampkringslucht doet behouden; in den bodem van den hier aangeduiden
waterbak is eene opening (in de figuur ter vermijding van verwarring
niet afgebeeld,) die met eene klep gedekt is, en waardoor zich water in
de buis L L kan storten. Die klep is aan eenen hefboom _g t_ E
verbonden, welke in t op eene steun draait of op en neder bewegen kan;
van het uiteinde E dezes hefbooms, hangt eene dunne roede af, die door
den top des ketels B B gaande, eenen zoogenaamden drijver F draagt,
welken veelal van steen vervaardigd, voor een gedeelte in het water
gedompeld is; aan het tegenovergestelde einde _g_ van den hefboom is een
tegenwigt gehangen, de betrekkelijke zwaarte van drijver en tegenwigt is
voor eene bepaalde gedeeltelijke indompeling van den drijver geregeld,
waarbij de klep van den waterbak op den top der buis L L, door den
hefboom _g t_ E gesloten gehouden wordt. Wanneer dan het water in den
ketel vermindering ondergaat, zal noodwendig ook de drijver F moeten
dalen, en den hefboom bij F naar beneden trekken, waardoor de klep in
den waterbak zal geopend worden en water in de buis L L doen storten,
dat zoo lang zal aanhouden, tot dat het water in den ketel weder op de
noodige hoogte zal zijn geklommen, om door den drijver F de klep weder
te doen sluiten. Het water, dat alzoo tot aanvulling dient, wordt in den
bak op den top der buis L L, aangevoerd, door middel van eene kleine
pomp, die door de machine bewogen wordt. De plaats in den top des
ketels, bij _e_ waardoor de dunne drijverroede gaat, is met eene
geslotene bos voorzien, waarin de dunne roede, in hennep of vlas gepakt,
genoegzaam vrij op en neder kan bewegen, zonder stoom door te laten;
zoodanige bos wordt pakkingbos genoemd, terwijl de buis L L veelal den
naam van voedingbuis draagt, en het daarin dienende water voeding water
genoemd wordt.

Wat nu de hoogte betreft welke dusdanige voedingbuis L L behoort te
hebben, zij opgemerkt, dat het water daarin zoo veel zal moeten kunnen
opklimmen als noodig is, om de meerdere stoomspanning in den ketel boven
die des dampkrings, te kunnen tegen drukken, met nog eenige hoogte meer
tot speelruimte van den inhangenden cilinder.--Uit hetgeen wij in § 9 en
§ 11 gezegd hebben, kan men opmaken, dat wanneer de meerdere spanning
van den stoom binnen den ketel, per vierkante ned. duim, 10 ned. looden
boven die des dampkrings bedraagt, het water (hier rivierwater en kokend
heet) ruim eene ned. el in den buis L L zal opklimmen, hetgeen voor eene
vermeerdering van stoomspanning met 10 ned. looden, weder ruim eene ned.
el meer zal zijn, wel te verstaan, gemeten uit het oppervlak van het
water binnen den ketel; de meerdere stoomspanning boven den druk des
dampkrings gegeven zijnde, kan men daaruit gevolgelijk de hoogte
bepalen, tot welke het water in de buis L L klimt.


§ 23.

Niettegenstaande de eenvoudigheid van den hier beschreven toestel, en de
zekerheid van de grondbeginselen, waarop een en ander rust, zoo gebeurt
het nogtans, dat een of ander daarvan in het ongerede geraakt, waarom de
bestuurder van het werktuig nog andere middelen dient te bezitten, om
zich van den waterstand binnen den ketel te overtuigen: eene zaak die
van het uiterste belang is, om dat daarvan het behoud van den ketel
afhangt, en zelfs het uit een springen van denzelven ten gevolge kan
hebben. Immers zoo keteldeelen, die met den vuurstroom in aanraking
zijn, van water ontbloot geraken, dan kunnen die _over-heet_ of
gloeijend worden, in dien zachten staat geenen genoegzamen tegenstand
aan de binnen den ketel heerschende spanning bieden, en van een
scheuren; ten andere kan toevallige aanslag van water op gloeijende
plaatdeelen plotseling eene zoo groote hoeveelheid stoom voortbrengen,
dat die door de veiligheidsklep of kleppen met geene genoegzame snelheid
zich kan ontlasten, waardoor dus de ketel, met groot geweld, en gevaar,
voor de bij zijnde personen, kan uit een springen.

Een der vertrouwdste middelen, is het gebruik van peilkranen, zoo als
zij in de figuur op § 19. bij W en S afgebeeld staan. De pijp van de
kraan W reikt tot een weinig beneden de gemiddelde waterlijn in den
ketel; doch de andere, van de kraan S, reikt tot even boven de
oppervlakte des waters. Ten einde zich nu te verzekeren, of het water op
de vereischte hoogte staat, behoeft de bestuurder slechts deze kranen te
openen. Wanneer dan het water door de kraan W dringt en de stoom door de
kraan S blaast, zoo is dit een teeken, dat het water in den ketel op
goede hoogte staat. Stroomt echter de stoom uit beiden, dan is dit een
teeken, dat er te min, en zoo het water uit beide kranen dringt, dat er
te veel water in den ketel is.

Ook zijn zoogenaamde waterpeil buizen, met glazen pijpen voorzien, van
goede dienst, zoo die goed ingerigt zijn; want in die glazen pijpen ziet
men dadelijk de hoogte van het water zooals het binnen den ketel staat;
overigens zijn er nog andere middelen bekend, om eene bepaalde
vermindering van het water in den ketel op te merken, meer of min
onafhankelijk van de waakzaamheid des bestuurders, doch het is overbodig
die hier te beschrijven.


§ 24.

Voor ketels, die in stoomvaartuigen of voor stoomwagens, (zoogenaamde
locomotieven), dienen, geschiedt somwijlen de watervoeding insgelijks
door eenen regelenden drijver; doch over het algemeen worden die ketels,
naar aanwijzing van eenen vrijen of onverbondenen drijver, of volgens de
aanduiding van peilkranen of waterpeilbuizen, door den bestuurder van de
machine, die zulks opmerkt, naar gelang der behoeften, met water gevoed,
door middel van eene of meer kleine perspompen, welke voor dien tijd
door de machine in beweging gehouden, en na genoegzame werking weder
afgeslagen worden.


§ 25.

Daar zich in eenen stoomketel spoedig bezinksel vormt, en zich daar
binnen aanzet, zoo is het noodzakelijk, denzelven van tijd tot tijd
schoon te maken. Te dien einde bestaat er in het bovengedeelte van den
ketel, eene groote opening of ingang M, mangat genoemd, welke weder goed
gesloten kan worden; terwijl behalve dat, elke ketel nog nabij den bodem
eene spui-opening of spuikraan bezit, voor hetzelfde doel bestemd, doch
in de figuur niet afgebeeld.


§ 26.

Wanneer in eenen ketel de spanning van den stoom, minder wordt dan de
bestaande drukking des dampkrings bedraagt, hetgeen door verkoeling van
denzelven of soms door eene onoplettende behandeling der machine kan
geschieden, dan zoude het kunnen gebeuren, dat de ketel den druk der
buitenlucht niet wederstond en alzoo ingedrukt werd. Om dit te
voorkomen, bestaat in den top eene opening, die met eene klep, luchtklep
genaamd, gesloten wordt. Die luchtklep wordt gewoonlijk in het deksel
van het mangat geplaatst, en zal dus noodwendig, daar zij zich altijd
binnenwaarts opent, de buitenlucht in den ketel toelaten, zoodra de
stoomspanning daar binnen, minder wordt dan de dampkringsdruk; en den
ketel alzoo voor indrukken bewaren.


§ 27.

Eene ketelinrigting, zoo als op fig. 2. afgebeeld staat, wordt voor
stoomwerktuigen van zoogenaamden lagen druk gebezigd, en hoewel hier het
vuur slechts onder en om den ketel werkt, zoo heeft men soortgelijke
ketels, waar tevens de vuurstroom door eene buis binnen door denzelven
gaat. In stoomvaartuigen houden de ketels voor lage drukking de
vuurplaatsen en rookleidingen geheel met water omgeven, zoodat het vuur
binnen den ketel brandt, en de rook, mede daar binnen, naar den
schoorsteen opstijgt; ketels van middelbare of hooge drukking zijn
meestal op die wijze ingerigt, en houden in velen een groot getal
kanalen of buizen, waardoor het vlammende gaz ter verwarming stroomt;
ketels van stoomwagens of zoogenaamde locomotieven houden tot dat einde
een groot getal enge pijpen.


§ 28.

De stoom, die zich in den ketel vormt, vloeit door de buis I (fig. 2)
naar den cilinder van het werktuig. Voordat hij echter dit gedeelte van
den toestel bereikt, wordt de toevoer daarvan geregeld, opdat eene
bepaalde hoeveelheid in eenen bepaalden tijd toestroome. Daar van den
regelmatigen en gelijken toevoer van stoom, de gelijkmatige werking van
het werktuig moet afhangen, zoo heeft men het ook noodig geoordeeld, dit
door het werktuig zelf te doen regelen, en hieraan de voorkeur gegeven
boven het onzekere opzigt van den bestuurder. De toestel, door middel
van welken men dit doel bereikt, is even merkwaardig, om deszelfs
eenvoudigheid, als door de zekerheid, waarmede dezelve werkt, en draagt
den naam van _regulateur_. De werking van denzelven hangt af van de
eigenschappen der middelpunts-krachten, welke wel een ingewikkeld
onderwerp uitmaken, doch door de volgende verklaring der grondbeginselen
vertrouwen wij, dat onze lezers de werking van den _regulateur_ ten
volle zullen begrijpen.


§ 29.

Het is algemeen bekend, dat bij het met de hand rondslingeren van eenen
steen, die aan eene lijn vast is (een' zoogenaamden slinger), de kracht
waarmede de steen wegvliegt, zoo veel te grooter is, naar gelang de
snelheid van omzwaai vermeerdert; en werkelijk kan men ook deze snelheid
zoodanig doen toenemen, dat een zeer sterk touw niet in staat zal zijn,
den steen vast te houden, maar dezelve bij het breken van het touw, zal
worden voortgeworpen. In dit geval is het gemakkelijk op te merken, dat
er twee krachten werkzaam zijn; eene van dezelve drijft den steen, om
zich van de hand des slingeraars te verwijderen, terwijl de andere, die
in de sterkte van het touw bestaat, den steen naar de hand trekt. De
neiging nu, die een zoo rondgezwaaid ligchaam dringt, om weg te vliegen,
wordt de _middelpuntvliedende kracht_ genoemd, terwijl het vermogen,
waardoor hetzelve naar het middelpunt trekt, de _middelpuntzoekende
kracht_ genoemd wordt. Bij het handelen over deze krachten duidt men
beide aan onder den naam van _middelpunts-krachten_
(_centraal-krachten_). De toestel waardoor de toevoer van den stoom
geregeld wordt, de zoogenaamde regulateur, rust geheel en al op dit
grondbeginsel; en ofschoon het onmogelijk zoude zijn, om in een werk als
het onderhavige, hetwelk alleen bestemd is voor hen, die zich niet in de
wiskundige wetenschappen hebben geoefend, eene volledige verklaring van
deze krachten te geven, zoo vermeenen wij nogtans genoeg gezegd te
hebben, om onze lezers een algemeen denkbeeld te verschaffen van de
grondbeginselen, waarvan de werking van den toestel afhangt.


§ 30.

[Illustratie: Een regulateur]

Door eenvoudige middelen, die naderhand zich zullen verklaren, drijft
het stoomwerktuig een rad A (zie de volgende Figuur) met eene opstaande
spil B B rond. Naar gelang dat de beweging van het werktuig sneller is,
zoo veel te sneller ook zal het rad A met de spil B B ronddraaijen. Aan
het boveneinde E van de opstaande spil bevinden zich twee scharnieren,
tegenover elkander geplaatst, die de nedergaande stangen D en D alzoo
bewegelijk gekoppeld houden en aan wier ondereinden zware kogels C C
vast zijn. De scharnieren, bij E, geven aan de stangen D D de
bekwaamheid, om zich van de spil B B te kunnen verwijderen. Nagenoeg op
de helft der stangen D D zijn twee andere stangen D G en D G bewegelijk
verbonden, welker ondereinden scharniers-gewijze vereenigd zijn, met
eenen ring of koker G G, die over de opstaande spil B B op en neer kan
glijden. Het binnengedeelte van dezen ring is zeer glad, hetwelk
insgelijks het geval is met de spil, zoodat de eerste, met zeer weinig
tegenstand of schuring, over de laatste kan heen glijden. Gezegde ring
of koker bezit buitenwaarts eene zuiver en glad bewerkte groef; in deze
groef past met genoegzame vrijheid, eene vork van het uiteinde der
hefboom H, derwijze, dat de ring in de vork gemakkelijk draait, terwijl
de vork niet boven nog benedenwaards van den ring kan geraken, maar in
de groef bepaald blijft. De hefboom H heeft vervolgens een vast
steunpunt, dat buiten de figuur gelegen is. Aan de opstaande spil B B is
eindelijk eene boogvormige gleuf F F vereenigd, waartusschen de vier
bovengenoemde stangen gemakkelijk kunnen heen en weder gaan, en welke
dient, om derzelver beweging, die wij zullen gaan verklaren, in een
zelfde vlak te houden.


§ 31.

Onderstellen wij, dat het rad A door de machine wordt in beweging gezet,
dan zal de spil B B, daarmede ronddraaijen, en bij die beweging de
staven D D, met de daaraan vast zijnde kogels C C, medevoeren. In dit
geval zal men de geheele werking van den slinger hebben, door de
scharnieren bij E voor de hand van den slingeraar te houden, en de
stangen D D voor het touw, zoodat de kogels C C zullen trachten te
ontvlieden en eene dergelijke stelling aannemen, als in de afbeelding is
voorgesteld. Hoe sneller nu de beweging van de spil B B is, des te
verder zullen de kogels zich van elkander verwijderen, ja de beweging
van de spil B B zoude dermate snel kunnen zijn, dat het ontvliedend
vermogen der kogels C C sterk genoeg werd, om de slangen D D bijna in
horizontale rigting te houden, en zelfs te doen breken in geval deze
laatsten geene genoegzame sterkte bezaten. Zoo integendeel de
ronddraaijende beweging vertraagt, dan zullen de kogels meer en meer tot
de spil naderen, en bij het in rust zijn van den toestel tegen de spil
nederhangen.


§ 32.

Het meer of minder verwijderen der kogels van de spil B B brengt, door
de tusschengekoppelde kleinere stangen D G, eene op en neder beweging
van den ring G G te weeg, en dus ook van de daarin gevatte vork op het
einde des hefbooms H; wanneer dus door versnelling van beweging de
kogels C C van elkander gaan, dan zal dat hefboom-einde met den ring G G
moeten rijzen, en tegenover gesteld, dalen, wanneer door vertraging van
beweging, die kogels tot elkander naderen.


§ 33.

In de bovenstaande afbeelding is slechts een kort gedeelte van den
hefboom H afgebeeld, ten einde de afteekening; niet te groot te maken;
doch men moet dezelve verbonden denken met eene klep, die zich in de
pijp I van de fig. in § 19 bevindt. Deze pijp of buis wordt de
stoomlei-buis genoemd, en de hier bedoelde klep draagt den naam van
smoorklep. De wijze van verbinding van dezen hefboom met de smoorklep is
zoodanig, dat bij rijzing of daling van den hefboom, de smoorklep meer
of minder sluit, en daar die sluiting nagenoeg op dezelfde manier werkt,
als een zoogenaamde wartel in eene gewone kagchelpijp, zoo kan de
smoorklep, in zekere stelling gedraaid zijnde, den toevoer van stoom uit
den ketel geheel beletten, of meer of mindere vrijheid voor
doorstrooming laten.


§ 34.

Deze smoorklep is dan van een arm of kruk voorzien, en met den hefboom H
in verbinding gebragt, zoodaniger wijze, dat, wanneer deze hefboom H
geligt, de klep meer of minder gesloten wordt, naar gelang van de
hoogte, waarop de hefboom H gerezen is. Door ondervinding en in verband
met den aard van het werk, dat de machine verrigten moet, regelt men den
stand der smoorklep, dat is: de stoom toevloeijing door de stoomleibuis
naar den stoomcilinder voor eene doelmatige snelheid van beweging. Wordt
die snelheid door eene of andere oorzaak grooter, dan zullen de kogels
van den regulateur zich van elkander verwijderen en den ring G G met den
hefboom H ligten, waardoor dan de smoorklep de toevloeijing van den
stoom door de stoomleibuis zal belemmeren; naderen daarentegen die
kogels elkander, dan zal ring en hefboom dalen, terwijl de smoorklep
vrijer doortogt aan den stoom door de stoomleibuis geven zal; daar nu
natuurlijkerwijze, meerdere of mindere toelating van stoom in den
cilinder eene meer of mindere snelheid aan den daarin bewegenden zuiger
moet geven, zoo volgt dat zoodanige regulateur met de smoorklep
verbonden, een zeer goed zamenstel oplevert, tot het doen behouden van
eene gelijkmatige snelheid des stoomzuigers.


§ 35.

De wijze, waarop de snelheid van den stoomzuiger geregeld wordt,
beschreven hebbende, zoo zullen wij overgaan tot de beschouwing van de
wijze, waarop de stoom op de juiste oogenblikken in den cilinder wordt
toegelaten. Bij het vroeger beschrevene werktuig werd de stoom op de
juiste oogenblikken ingelaten, door eenen persoon, die op regelmatige
tusschentijden eene kraan omdraaide; doch alsdan hangt, zoo als wij
reeds aanmerkten, alles van de oplettendheid van dien persoon af, en de
geringste nalatigheid van dezen moet onvermijdelijk eenen onregelmatigen
gang van het werktuig te weeg brengen. Hier echter, zoowel als bij alle
andere onderdeelen, heeft het vernuft middelen gevonden, om deze
bewerking door het werktuig zelf ten uitvoer te laten brengen, zonder de
hulp van eenen oppasser, die toch nimmer, zelfs bij de grootste
bekwaamheid en oplettendheid, die bewerking zoo regelmatig verrigten
kan. Vóór dat wij echter tot de beschrijving van dit gedeelte van het
Werktuig overgaan, zal het noodig zijn, om de bijzondere wijze van
condenseren of verdikken van den stoom op te geven.


§ 36.

Bij het werktuig, hetwelk in eene vroegere afdeeling beschreven is,
hebben wij gezien, dat, ten einde den stoom te verdikken, een straal
koud water in den cilinder geleid werd, waarvan de uitwerking was, dat
de stoom bekoelde en er een luchtledig ontstond. Bij eene geringe
opmerkzaamheid wordt men nogtans gewaar, dat door het op deze wijze
inbrengen van koud water in den cilinder zelven, de wanden daarvan, die
door den stoom verhit waren, zich moeten afkoelen, zoodat de op nieuw
ingevoerde stoom den cilinder wederom moet verhitten, vóór dat hij de
vereischt wordende veerkracht verkrijgen kan. Telken reize dus, als de
zuiger opgaat, moet op die wijze een gedeelte stoom verloren gaan, om
den cilinder te verhitten, waarvan het gevolg is, dat eene aanmerkelijke
hoeveelheid brandstof in den vuurhaard onnut verspild wordt. Hoe
eenvoudig het ook moge schijnen, zoo is het niettemin eene der
gewigtigste uitvindingen van lateren tijd, namelijk: dat het niet
noodzakelijk is om den stoom door middel van koud water in den cilinder
zelven te condenseren, maar dat dit doel insgelijks bereikt kan worden,
door eene gemeenschap daar te stellen tusschen den stoom-cilinder en
eene aangelegene beslotene ruimte, waarbinnen eene inspuiting van koud
water, en dus condensatie van den stoom buiten den cilinder, plaats
vindt; die beslotene ruimte is de eigenlijke condensor of verdikker, om
dat zich daarin de stoom tot water verdikt; de stoom-cilinder op die
wijze met geen koud water in aanraking komende, verkoelt daardoor dus
niet, terwijl de condensor alleen die verkoeling ondergaat, welke dan
ook in het geheel zoo koud mogelijk dient te blijven. Zoodra de stoom
den cilinder tot hoogsten zuigerstand, geheel gevuld heeft, wordt aan
denzelven eene opening verschaft, om naar het inwendige van den
condensor te stroomen, alwaar die stoom, met het koude injectie water in
aanraking komende, tot water verdikt, en in den condensor aldus een zoo
gezegd luchtledig doet ontstaan, waarin de inwendige ruimte des
stoom-cilinders deelt; bij gevolg den druk onder den stoomzuiger
nagenoeg vernietigt, even als of het koude water in die cilinderruimte
zelve vloeide. Deze ontdekking of uitvinding is met het gelukkigste
gevolg op het stoomwerktuig toegepast, en zal nog nader worden
verklaard.


§ 37.

Men heeft nog eene andere allerbelangrijkste verbetering aan het
stoomwerktuig toegebragt, waardoor het vermogen nagenoeg verdubbeld
wordt. Deze verbetering, die in het volgende bestaat, is insgelijks ten
hoogste eenvoudig. In de beschrijving van de fig. bij § 15 is gezien:
dat alleen onder den zuiger stoom wordt ingelaten, welke, nadat de
zuiger deszelfs topstand heeft bereikt, wordt gecondenseerd en aldus in
die cilinderruimte een zeer weinig tegenstandbiedend ledig daarstelt,
waardoor de zuiger, met het volle gewigt des dampkrings daarboven, kan
worden nedergedrukt; de zuiger oefent dus slechts kracht uit gedurende
den dalenden slag, en alleen van wege den druk des dampkrings of
atmospheers, waarom dan eene dergelijke den naam van atmospherieke
machine draagt. Maar aangezien de stoom even als de dampkring kan
drukken, zoo heeft men bedacht den stoom-cilinder bovenwaarts, door
middel van een goed gesloten deksel, van den dampkring af te sluiten, en
in plaats van den dampkring, stoom op den zuiger te doen vloeijen, om
dien neder te drukken; in het cilinderdeksel heeft men dan alleen eene
opening gelaten waardoor de zuigerstang op en neder kan bewegen, zonder
stoom of lucht door te laten, dat is: door eene zoogenaamde pakkingbos,
waarin om de zuigerstang hennip of vlas ligt gepakt. Zoo ingerigt,
onderstelle men, dat de zuiger aan den bodem van den cilinder is, en dat
gedurende den vorigen nedergang, de stoom in de bovenruimte onder het
cilinderdeksel is ingelaten, en de ruimte boven den zuiger geheel gevuld
heeft. Zoo men in dezen staat den stoom boven den zuiger verdikt of tot
water herleidt, dan zal die ruimte nagenoeg luchtledig worden, terwijl
bij het inlaten van stoom onder den zuiger, dezelve naar om hoog zal
worden gedrukt, daar er nu geen tegenstand door de drukking van den
dampkring boven den zuiger aanwezig is. De zuiger den top van den
cilinder alzoo bereikt hebbende, verdikt men den stoom onder denzelven,
waardoor aldaar een ledig ontstaat: maar om den zuiger nu weder te doen
dalen, moet, aan den top des cilinders, stoom op den zuiger worden
toegelaten, om in plaats van den dampkring den zuiger naar den
cilinderbodem te drukken. Men ziet dus, dat men door zoodanige inrigting
het vermogen van het werktuig verdubbelt, daar men van den stoom gebruik
maakt, zoowel om den zuiger op te heffen, als om denzelven te doen
dalen.

Thans zullen wij den gang van den stoom in het werktuig nader in
oogenschouw nemen, en meer in het bijzonder nagaan, op welke wijze
dezelve werkt, nadat deze vloeistof de smoorklep verlaten heeft.


§ 38.

Daar er onderscheidene inrigtingen bestaan, waardoor de regelmatige
toelating van den stoom boven en onder den zuiger, en derzelver
afvloeijing naar den condensor, wordt bewerkt, zoo bevatten de beide
volgende figuren slechts algemeene schetsen daarvan, slechts geschikt
voor de hier bedoelde betrekkelijke verklaring.


[Illustratie: Figuren 8 en 9. Figuur 8 stelt een stoomcilinder met
zuiger in lage stand voor; Figuur 9 stelt een stoomcilinder met zuiger
in de hoge stand voor.]


In de figuren 8 en 9, verbeeldt O den stoomcilinder met ingevallen
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.

Door de opvolgende beurtelingsche toe- en afvloeijingen van den stoom
naar en van den stoomzuiger, ontvangt deze laatste de vermogende op- en
nedergaande beweging, welke aan de bovengelegene balans medegedeeld, de
kruk van het vliegwiel omvoert. Het vliegwiel is van gegoten ijzer en in
deszelfs buiten omtrek of velling belangrijk zwaar, waardoor, gelijk
gezegd is, aan het geheele werktuig eenen gelijkmatigen gang in beweging
gegeven wordt. Het valt in het oog, dat er een stilstand moet plaats
hebben telken reize, als de zuiger den top of den bodem van den cilinder
genaderd is, dat is bij deszelfs keerpunten, zoodat daardoor de balans
met de daaraan verbondene kruk en het vliegwiel, en in het algemeen alle
deelen van het werktuig een ondeelbaar oogenblik stil staan; de kruk
nogtans, met eenparige snelheid doorgaande, brengt te weeg: dat bij de
keerpunten des stoomzuigers, geene schokking plaats vindt. De doorgaande
beweging van deze kruk wordt door het voortvliedend vermogen van het
vliegwiel te weeg gebragt, en het is klaar, dat, zonder dit, de beweging
van het gansche werktuig zoude ophouden, zoodat het vliegwiel hierin te
gemoet komt. Wanneer namelijk een ligchaam eens in beweging is, dan
heeft het in zich zelf geen vermogen, om die beweging te staken, of om
tot den staat van rust over te gaan, en hetzelve zoude onafgebroken met
denzelfden graad van beweging aanhouden, indien niet een of andere
tegenstand van buiten, die beweging tegenhield. Deze stelling zal voor
vele onzer lezers vreemd schijnen, daar wij geen ligchaam in beweging
zetten, hetwelk niet na korteren of langeren tijd tot den staat van rust
komt. Wanneer wij namelijk eenen kogel met eene zekere kracht over een
vlakte voortwerpen, dan is het ons allen bekend, dat het ligchaam, na
welligt eenige honderd ellen te zijn voortgerold, eindelijk tot rust
komt. Zoo wij intusschen dien kogel, over eene gelijke oppervlakte b. v.
over glad ijs werpen, dan zullen wij zien, dat de kogel tot op eenen
grooteren afstand zal voortrollen, dan wel over eene oneffene
oppervlakte, eer dezelve in rust komt. De oorzaak van dit verschil in
den doorgeloopenen afstand bij de twee gevallen bestaat alleen daarin,
dat de kogel in het eerste geval op den ruwen grond meer hinderpalen
ondervond, dan wel op het gladde ijs, en zoo men in staat ware, om alle
oneffenheden van den kogel en het ijs uit den weg te ruimen, dan zou dit
voorwerp nog oneindig grooteren afstand afleggen,--ja, zoo de omringende
lucht mede geenen tegenstand in den weg stelde, of zoo de mogelijkheid
bestond, om dezen tegenstand geheel te vernietigen, dan zou de geringste
kracht reeds toereikende zijn, om den kogel eene voortdurende beweging
mede te deelen. Dit vermogen der ligchamen, om in den staat van rust, of
in die van beweging te volharden, noemt men traagheidkracht, _inertie_.


§ 44.

Om nu de werking van het vliegwiel te verklaren, moet men op het
volgende bijzonder acht geven. Wanneer namelijk twee ligchamen in
beweging zijn, van hetwelk het gewigt van het eene A, gelijk is aan dat
van het andere B, terwijl beiden eene snelheid van eenen voet wegs in de
minuut hebben, dan zal er even veel kracht vereischt worden om het eene
als om het andere tegen te houden. Zoo echter het gewigt van het eene
ligchaam A twee ponden is, en het andere B slechts een pond weegt,
terwijl de snelheid van beide dezelfde is, dan zal men de dubbele
kracht, die men aan het ligchaam B besteedt, noodig hebben, om het
ligchaam A tegen te houden. Indien het ligchaam A driemalen het gewigt
hadde van het ligchaam B, dan zou er bij het stoppen van het eerste eene
drievoudige kracht vereischt worden,--en zoo naar evenredigheid. Wanneer
nogtans de gewigten van beide dezelfde bleven, doch de snelheid van A
het dubbele werd van die van B, dan zou er eene dubbele kracht vereischt
worden, om A, dan wel om B tegen te houden; en zoo A driemalen de
snelheid van B had, dan zou de kracht, om A te stoppen, ook driemalen
zoo groot moeten zijn. De werktuigelijke uitwerking, of het zoogenaamd
moment van het in beweging zijnde ligchaam, hangt derhalve af van het
gewigt en van de snelheid: zoodat een ligchaam A, van het dubbele gewigt
als een ander B, en met de tweevoudige snelheid voortgaande, eene
viervoudige uitwerking of momentum (hoeveelheid van beweging) uitoefent;
of, met andere woorden, eene vierdubbele kracht vereischt, om
tegengehouden te worden, dan wel tot het ophouden van B noodig is.

Daar nu het vliegwiel een aanmerkelijk gewigt heeft, en door de kruk
wordt in beweging gezet, zoo zal er eene zeer vermogende kracht
vereischt worden om deszelfs beweging tegen te houden of te stoppen. De
onregelmatige drukking, welke de kruk van het vliegwiel ter omvoering
mogt ondergaan, wordt overwonnen door de inertie van het vliegwiel,
zoodat de ongelijkheden der beweging door de gelijkmatigheid in gang van
het vliegwiel worden verholpen, alzoo bij de keerpunten van den
stoomzuiger het vliegwiel evenwel deszelfs gelijkmatige beweging volgt
en gevolglijk de kruk van deszelfs as, boven en beneden doet doorgaan.
Wel wordt er eene aanmerkelijke krachtuitoefening van den zuiger
vereischt, om het vliegwiel eerst in gang te zetten; doch eenmaal in
beweging zijnde, is er ook slechts eene geringe kracht noodig, om die
ronddraaijende beweging te onderhouden; het vliegwiel kan men beschouwen
als een' ontvanger van ongelijkmatige beurtelings werkende kracht, doch
ook als een' gelijkmatigen verspreider van dezelve.

Wij hebben gezegd, dat, bijaldien het vliegwiel eenmaal aan den gang
gebragt is, er verder zeer weinige kracht vereischt wordt, om die
beweging te onderhouden; dit zoo in het oog loopende voordeel bij het
gebruik van een vliegwiel, heeft velen in den waan gebragt, dat dit
middel als eene bron van kracht te beschouwen is; doch zulks is geheel
en al onjuist. In het vliegwiel wordt, om zoo te spreken, de hoeveelheid
van beweging van eenig deel, slechts opgegaard, om aan een ander
gedeelte eenparig af te geven, waardoor de onregelmatigheden of
stootingen in het werktuig worden voorkomen. Het vliegwiel moet derhalve
slechts als eenen regulateur van kracht beschouwd worden, en is dus,
even als alle andere werktuigelijke toestellen, alleen een middel, om de
kracht regelmatig te onderhouden, en geenszins, om die te vergrooten.


§ 45.

Op de as van het vliegwiel is eene ronde schijf uit middelpuntig
geplaatst, dat is: het middelpunt van deze schijf komt met het
middelpunt van deze as niet overeen, maar wijkt in zekere mate naar de
eene zijde af, zoodat het middelpunt der schijf bij het rondwentelen van
het rad eenen cirkel beschrijft. Deze schijf wordt kolderschijf of
excentriek genoemd en bezit op den buitenkant eene omgaande groef,
waarom eenen ring beweegbaar is gevoegd, zoodat wanneer deze
kolderschijf, met de vliegwiel-as omgevoerd wordende, met dezen ring,
waaraan weder een raam verbonden is, aan dat raam eene heen en
wedergaande beweging mededeelt. Dit raam is verbonden met eenen
hefboomtoestel en daarmede met de stoomschuif, zoodat de heen en weder
beweging van de kolderschijf ook de stoomschuif op en neder doet
bewegen, naar eene bepaalde maat, ter opening en sluiting van de
stoomdoortogten des stoomcilinders; in fig. 1 is dit raam, dat zich van
de vliegwiel-as tot aan den voet van de stoomschuifkast uitstrekt,
afgebeeld.

Genoemd raam, kolder of excentriek raam, ook wel roede geheeten, kan op
eene eenvoudige wijze van de stoomschuif ontkoppeld worden, bloot door
afligten van eene pen, hetwelk door den bestuurder van het werktuig
gedaan wordt, wanneer de beweging van de machine moet ophouden; want het
is klaar, dat wanneer de stoomschuif stilstaat, en er alzoo geene
beurtelingsche toegang van den stoom naar den stoomzuiger meer plaats
vindt, alsdan de beweging van het geheele werktuig noodzakelijk ophoudt.
Zoo lang dus het kolderraam met den hefboomtoestel, dat de stoomschuif
in beweging brengt, gekoppeld blijft, zal de beweging van het werktuig
aanhouden, geheel in zich zelf, zonder dat men noodig heeft daaraan de
behulpzame hand te leenen, het onderhouden van het vuur zal alleen
noodig zijn; het werktuig regelt dus zich zelf in beweging, met hetgeen
lager nog gezegd zal worden.

De balans ontleent dus deszelfs beweging van den stoomzuiger, met zich
voerende eenen aangekoppelden luchtpompzuiger, voor de geheele
uitwerking van het vermogen des stooms noodzakelijk; de andere arm van
deze balans, drijft eene as met vliegwiel rond, hetwelk eigenlijk als
het uitvoerend deel, ter toepassing op een of ander te verrigten werk,
moet beschouwd worden; ook wordt nog aan die zijde eenig pompwerk
daardoor in beweging gebragt, dat voor de aanvoering van het injectie of
koelwater voor den condensor moet dienen, zoowel als tot het ontbrekende
voedingwater des ketels. Ten aanzien van het injectie of koelwater moet
gezegd worden, dat de condensor I E met de nevensgestelde luchtpomp, te
zamen in eenen en denzelfden digten bak zijn vervat, welke door de
koudwaterpomp J met water gevuld wordt gehouden, en dat dit zelfde water
voor injectie binnen den condensor I E dient, tot welk einde eene kraan
door den bestuurder naar vereischte wordt geopend; eene kleine pomp, in
deze figuur, om verwarring te vermijden, niet afgebeeld, dient, om uit
den warmwaterbak I in de voeding van den ketel te voorzien.


§ 46.

Dat wij nu overgaan, om naar de grootte der hoofddeelen het vermogen van
het werktuig te bepalen, en de hoeveelheid brandstoffen, welke voor de
vereischte hoeveelheid stoom noodig is, mitsgaders: hoeveel water men
voor den verbruikten stoom weder in den ketel moet aanvullen, en wat aan
koelwater voor de condensatie moet worden geleverd.

Men is gewoon, het vermogen van een stoomwerktuig uit te drukken in
paardenkrachten, dat is: in het vermogen van een zeker getal paarden,
welke voorondersteld in den rosmolen te werken, hetzelfde werk zouden
doen, dat met het werktuig verrigt wordt: maalt men bij voorbeeld 100
mudden graan met het werktuig in een uur tijds, dan zal het vermogen van
hetzelve gelijk zijn aan het getal paarden, welke in den rosmolen die
zelfde hoeveelheid graan in gelijke tijd vermalen; dat is, gelijk aan
zooveel paardenkrachten. Maar dewijl de paarden allen niet even krachtig
zijn, heeft men eenen gemiddelden term daarvoor moeten aannemen, welke
volgens de ondervinding met het gemiddeld vermogen van een paard
overeenkomt. De groote verbeteraar der stoomwerktuigen de Engelsman J.
Watt, heeft gesteld, dat een paard van middelbare sterkte 4562-1/3 ned.
ponden, eene ned. el hoog kan opvoeren in den tijd van 1 minuut; of
hetgeen hetzelfde is, het dubbeld van dit gewigt, een halve ned. el hoog
in denzelfden tijd, of ook, zoo men wil, de helft van dit gewigt of
2781-1/6 ned. ponden, twee ellen hoog in eene minuut.

Wat ons derhalve te doen staat, om het vermogen van een stoomwerktuig in
paardenkrachten te bepalen, bestaat daarin, dat wij onderzoeken, hoeveel
ponden door het werktuig in den tijd van eene minuut een el hoog kunnen
worden opgeligt. Hiertoe zal van den kant onzer lezers slechts eene
geringe oplettendheid, bij het nagaan van het volgende, vereischt
worden.


§ 47.

Telkens als de stoomzuiger eenen slag op- of neer doet, wordt dezelve
gedrukt met een vermogen, dat met de spanning van den toegevloeiden
stoom aan eene zijde des zuigers gelijk is, min den tegenstand, welken
de zuiger aan de andere zijde door het onvolmaakt ijdel in den condensor
ondervindt; de stoom, welke in stoomcilinders van lagen druk gewoonlijk
werkt, gaat den gemiddelden druk des dampkrings omstreeks een vierde
deel te boven; dat is bedraagt ongeveer 129 Ned. looden op eenen
vierkanten Ned. duim; doch door het nimmer volmaakt ijdel binnen den
condensor, heerscht aan de tegenzijde des stoomzuigers nagenoeg een
tegendruk van 9 Ned. looden per vierkante Ned. duim, welke dus van de
stoomspanning moet worden afgetrokken, waardoor elke vierkante duim van
den stoomzuiger ter beweging voortgedrukt wordt met 120 looden per
vierkante duim. Het geheele oppervlak des zuigers zal dus gedrukt worden
met zoo veel maal 120 looden, als dat oppervlak vierkante duimen bevat.
Het vinden van het getal vierkante duimen, welke het oppervlak van eenen
ronden zuiger van eene gegevene middellijn bevat, geschiedt naar den
volgenden regel: vermenigvuldig het getal duimen, waaraan de middellijn
van den zuiger gelijk is, met zich zelf, en het produkt weder met
0.7854, dan zal het laatste produkt het gevraagde getal vierkante duimen
zijn, waaraan het oppervlak des zuigers gelijk is.

Bij voorbeeld: laat de middellijn des zuigers 57 duimen wezen, dan geeft
57 maal 57; voor produkt 3249 dat, weder 0.7854 malen genomen, 2551-3/4
vierkante duimen voor het oppervlak des zuigers oplevert, zoo veel maal
120 looden zal dus de totale druk zijn, waardoor de stoomzuiger bewogen
wordt, dat is 2551-3/4 maal 120 geeft 306210 Looden of ruim 3062 Ned.
ponden.

Maar nu is de vraag: met welke snelheid zal zoodanige zuiger, die door
3062 ponden gedrukt wordt, zich bewegen, ten einde derzelver vermogen
daarnaar te kunnen berekenen; hierover moet gezegd worden, dat hoe
langer de slag des zuigers is, hoe meer snelheid dezelve zal kunnen
aannemen, altijd in de veronderstelling, dat genoegzame hoeveelheid
stoom door den ketel geleverd wordt; aan stoomzuigers van bovengemelde
middellijn wordt, voor landmachinen, veelal het dubbel der middellijn
tot lengte van slag gegeven, dus hier 114 duimen, die, zoo wel dalende
als rijzende, door den zuiger worden afgelegd; de voegzaamste snelheid
voor zoodanige slaglengte is gelijk aan het afloopen van 60 ellen in
eene minuut, waarvoor deze zuiger ruim 26 dalingen en even zoo vele
rijzingen moet volbrengen; of omdat eene daling en eene rijzing, met
eene omgang van het vliegwiel overeenkomt, ruim 26 vliegwielomgangen.
Wanneer dan werkelijk deze zuiger 60 ellen wegs in eene minuut afloopt,
dan komt het vermogen van den stoomzuiger overeen met 3062 ponden 60
ellen hoog opgebragt in eene minuut, of met 183720 Ponden 1 el hoog in
denzelfden tijd. Daar nu eene paardenkracht aan 4562-1/3 ponden, 1 el in
een minuut opgevoerd, gelijk is, zoo volgt dat het vermogen van dezen
zuiger in paardenkracht gevonden wordt, wanneer men 183720 door 4562-1/3
deelt, hetgeen tot quotiënt nagenoeg 40 paardenkrachten oplevert.


§ 48.

De lezer zal echter dadelijk opmerken, dat die 40 paardenkrachten niet
geheel door het werktuig zullen kunnen worden uitgevoerd, want de zuiger
ondergaat in den cilinder wrijving, die overwonnen moet worden, dit kost
een gedeelte kracht. Even zoo als het met den zuiger gesteld is, zoo
kosten ook alle andere bewegende deelen van het werktuig kracht, om
derzelver wrijving te overwinnen; als de wrijving des luchtpompzuigers,
der zuigerstangen in de pakkingbossen, der parallelle beweging, der
koudwater- en voedingpompen, balans en vliegwiel-assen met krukpen, en
dit alles nog, behalve het gewigt van het water, dat de
lucht-koudwater- en voedingpompen moeten opbrengen, enz. Hieraan nu gaat
een aanmerkelijk gedeelte van het primitieve gevondene vermogen des
stoomzuigers verloren, zoo zelfs, dat dit verlies op ongeveer 3/5 deelen
van het eerst gevondene vermogen des zuigers geschat moet worden; de
overblijvende 2/5 deelen van dat vermogen, zullen alzoo de eigenlijke
nuttige uitwerking van dit stoomwerktuig zijn.


§ 49.

Het is niet mogelijk, met juistheid op te geven, welk gedeelte van het
primitieve vermogen aan de onderscheidene wrijvingen enz., in eenig
stoomwerktuig verloren gaat; door navorsching en berekening kan men wel
tot een nabijkomend getal komen, doch tot uiteenzetting hiervan is het
bestek van dit schrijven te beperkt. In het algemeen maakt men van eene
zoo berekende grootheid, voor krachttoekenning aan een stoomwerktuig
geen gebruik, maar bezigt eenvoudige regelen, waardoor men het aantal
zoogenaamde nominale paardenkrachten vindt, welke het werktuig voor
eenig te verrigten werk oplevert; die regelen geven wel is waar geen
strenge of juiste uitkomst, maar voldoen zeer wel in de praktijk; de
meestgebruikelijke regel is de volgende:

Men vermenigvuldigt het getal ned. duimen, waaraan de middellijn des
stoomzuigers gelijk is met zich zelf, het komende product met het getal
ned. ellen, hetwelk de stoomzuiger in eene minuut tijds doorloopt, en
deelt dit laatste product door 11016; dan zal het quotient het gevraagde
getal nominale paardenkrachten wezen, welke het werktuig zal kunnen
uitoefenen; elke paardenkracht gelijk aan een vermogen als in § 46 staat
uitgedrukt. Boven is gezegd, dat de gevoegelijke snelheid van eenen
stoomzuiger tevens afhankelijk is van de lengte van deszelfs slag; in
het onderstaande tafeltje staan die snelheden tegenover de
zuigerslaglengten opgeteekend[4].


  +----------------------+-------------------------------+
  |  ZUIGERSLAGLENGTEN.  |          SNELHEDEN VAN DEN    |
  |                      |            ZUIGER.            |
  |----------------------+-------------------------------|
  | N. Palmen.           |          N. Ellen per minuut. |
  |    4                 |               49.8            |
  |    6                 |               52.7            |
  |    8                 |               55.5            |
  |   10                 |               58.2            |
  |   12                 |               60.7            |
  |   14                 |               62.3            |
  |   16                 |               65.5            |
  |   18                 |               67.6            |
  |   20                 |               69.7            |
  +----------------------+-------------------------------+


Zij nu tot voorbeeld ter berekening genomen dezelfde zuigermaat en
slaglengte, welke wij in § 47 bezigden.--De middellijn des zuigers is 57
duim, dus 57 maal 57 geeft 3249, dit weder vermenigvuldigd met 60, omdat
de zuigerslaglengte 11.4 Palmen bedraagt, levert voor produkt 194940 op,
hetwelk gedeeld door 11016, tot quotient 17-7/10 geeft, dat is: een
stoomwerktuig van lagen druk met eenen cilinder voorzien, waarin
zoodanige zuiger werkt, wordt een vermogen van 17-7/10 nominale
paardenkrachten toegeschreven.


[4] Naauwkeurige en uitgebreide tafelen dezer gevoegelijke snelheid
vindt men in het werkje, getiteld: _Nominaal vermogen van
Lagendruk-stoomwerktuigen, gespecificeerd door D. van den Bosch_; te
Amsterdam bij _Gebroeders Diederichs_, 1839.


§ 50.

Wij hebben overal bij het berekenen van den druk van stoom en ook van
den dampkring eenen vierkanten Ned. duim tot eenheid gebruikt, maar men
kan ook den druk op eenen cirkelronden Ned. duim daarvoor bezigen,
hetwelk eenig gemak in de berekeningen voor het oppervlak van ronde
zuigers met zich brengt.--Een vierkant, dat eenen duim tot zijde heeft,
grooter oppervlak bezittende, dan een cirkel van eenen duim middellijn,
zoo is noodwendig de druk op eenen ronden of cirkelvormigen duim kleiner
dan op eenen vierkanten duim; om dan den druk op eenen vierkanten duim
tot den druk op eenen ronden duim te herleiden, moet men den eersten
vermenigvuldigen met 0.785; bij voorbeeld: de gemiddelde dampkringsdruk
op eenen vierkanten ned. duim bedraagt 103.3 lood, dit met 0.785
vermenigvuldigende, zoo bekomt men 81.1 lood voor den gemidd.
dampkringsdruk op eenen cirkelvormigen Ned. duim. Op deze wijze den druk
op een cirkelvormig oppervlak van één duim middellijn gevonden hebbende,
is het gemakkelijk den geheelen druk op grootere oppervlakten, die
cirkelrond zijn te bepalen: men vermenigvuldige slechts het aantal
duimen van de middellijn eerst met zich zelf en dan met dien gevondenen
herleiden druk op eenen cirkelvormigen duim. Hoewel wij in dit geheele
werkje ons bij dezelfde oppervlakte eenheid, het vierkant op den duim
namelijk, zullen houden, is het echter niet overbodig het gebruik van
den cirkelvormigen duim tot dat zelfde einde te kennen, om reden er soms
opgaven gedaan worden, welke op die eenheid gebaseerd zijn. Overigens
komt voor het spoedig vergelijken van ronde oppervlakten, het rekenen
met cirkelvormige duimen, bijzonder te pas.


§ 51.

In het begin van dit werkje hebben wij gezegd, dat water, onder de
gemiddelde drukking van den dampkring aan het koken gebragt zijnde,
stoom ontwikkelt op de temperatuur van 212 graden volgens Fahrenheits
Thermometer, en dat de dus gevormde stoom eene spanning of veerkracht
bezit, die gelijk staat met de drukking van eenen dampkring of
atmospheer, dat is: eenen druk uitoefent van 103.3 Ned. looden op eene
oppervlakte, die een vierkante Ned. duim groot is; daar nu het koken van
water in eenen openen ketel en in de vrije lucht, eigenlijk niets anders
is dan het ligten van den dampkring door den daaruit opstijgenden stoom,
en de dampkring, blijkens de aanwijzing van den Barometer, eene
verschillende zwaarte kan hebben, zoo volgt: dat het water des te
gemakkelijker zal koken, hoe ligter de dampkring is. De ondervinding
heeft zulks ook bewezen, want bij een' lagen stand van het kwik in den
Barometer, dat is: bij eenen ligten dampkring, kookt het water beneden
212 graden; maar staat het kwik in den Barometer hoog, en is dus de
dampkring zwaar, dan worden er meerdere warmtegraden voor het koken van
het water vereischt. Op hooge bergen, alwaar de kwikkolom in den
Barometer, door verminderde dampkringshoogte aanmerkelijk lager staat,
kookt het water op veel lager temperatuur, dan op plaatsen aan het
oppervlak der aarde of aan het gemiddeld oppervlak des Oceaans gelegen;
zelfs kunnen de dagelijksche veranderingen in den druk des dampkrings op
eene zelfde plaats het kooktemperatuur van water, circa 2 graden hooger
of lager doen zijn; de druk op de kokende vloeistof dezelfde blijvende,
zal het kooktemperatuur niet veranderen.

Maar wat gebeurt er, wanneer de ketel, welke het water bevat, gesloten
wordt?

In eenen gesloten' ketel moet de uit het water opstijgende stoom zich
daar binnen zamendringen, en bij gevolg eenen meerderen druk op het
water uitoefenen, zoodat het water meer verhit zal moeten worden, om
volgenden stoom te leveren; doch tegelijk neemt de spanning van den
stoom binnen den ketel, door de opvolgende zamendringing weder toe,
hetwelk, daar het druk vermogen bij de aanhoudende verhitting aanwast,
te weeg brengt: dat het water in eenen geslotenen' ketel nimmer aan het
koken raakt, ofschoon het vuur daaronder onophoudelijk blijft werken;
hierbij moet natuurlijkerwijze voorondersteld worden, dat de ketel sterk
genoeg is, om dien veel vermogenden zamengedrongen' stoom wederstand te
bieden, dat is: dat hij niet kan bersten.

Doch geven wij den ketel in den top eene opening, die met eene klep
gedekt is, dan zal de stoom daardoor kunnen ontvlieden, wanneer dezelve
genoeg vermogen bezit, om de zwaarte van die klep te ligten. Daar nu op
deze klep natuurlijkerwijze de dampkring mede drukt, zoo overwint in dit
geval de ontvliedende stoom niet alleen het gewigt der klep, maar ook
dat des dampkrings: bij het gemiddeld gewigt van den dampkring zal men
dus het gewigt van de klep moeten tellen, om te weten, met welke
spanning de stoom van onder de opgeligte klep ontvliedt.

Zij gesteld, dat de klep 10 pond weegt, en eene opening dekt, welke 10
vierkante duimen doortogt geeft, dan zal die klep op elken vierkanten
duim dier opening, met 1 pond drukken, of zooveel tegenstand bieden; de
gemiddelde druk des dampkrings per vierkante duim 1.033 pond zijnde, zal
de stoom eenen druk moeten uitoefenen van iets meer dan 2.033 ponden per
vierkante duim, om de klep te ligten, of om door de daarmede gedekte
opening, te kunnen ontvlieden; want de klep drukt per vierkante duim met
1 pond en de gemiddelde dampkring met 1.033 pond, hetgeen te zamen 2.033
pond uitmaakt; de klep zwaarder of meer beladen zijnde, zal gevolglijk
ook hooger gespannen sloom eischen, om opgeligt te worden.

Van de zwaarte van zoodanige klep, boven reeds onder den naam van
veiligheidsklep bekend, hangt dus de spanning van den in den ketel
voortgebragten stoom af; de zwaarte van die klep moet dus geregeld zijn
naar de vereischte stoomspanning, die voor de machine benoodigd is. In
stoomwerktuigen van lagen druk gaat die zwaarte, welke men belading der
veiligheidsklep noemt, geen 51.7 Ned. looden per vierkante Ned. duim der
gedekte openingen te boven, zoodat de totale stoomspanning (met in
begrip van den gemiddelden druk des dampkrings à 103.3 lood) uiterlijk
155 lood op eenen vierkanten duim bedraagt.


§ 52.

Hoe hooger de stoom gespannen is, des te meer met warmtestof verbonden
water daarin vervat is, bij gevolg is hooger gespannen stoom zwaarder;
eene kubieke Ned. el stoom, welke in spanning aan den gemiddelden druk
des dampkrings gelijk is, weegt 59 Ned. looden; een dampkring hooger
gespannen of op twee dampkringen, dan weegt eene kubieke el 111 looden;
op vier dampkringen gespannen (de gemiddelde dampkringsdruk altijd
daaronder begrepen) 209 looden, en op acht dampkringen gespannen 392
looden. Men ziet hier uit, dat stoom van dubbele spanning nabij de
dubbele zwaarte bezit, en daar de warmtestof op zichzelve geene te
bemerkene zwaarte heeft, zoo is het gewigt van stoom ook het gewigt van
het daarin begrepen water, zoodat eene kubieke Ned. el stoom, in
spanning aan den gemiddelden druk des dampkrings gelijk, niet meer dan
59 Ned. looden weegt, omdat daarin 59 looden water zijn
begrepen.--Volgens bepaling is in stoomwerktuigen van lagen druk de
uiterste spanning van den stoom, een halve dampkring boven den
gemiddelden dampkringsdruk, eene kubieke Ned. el zoodanige stoom weegt
85 Ned. looden; veelal echter bezigt men in die werktuigen eene
stoomspanning, welke den gemiddelden dampkringsdruk slechts een vierde
deel overschreidt, en die per kubieke Ned. el 72-1/4 Ned. looden weegt,
of zooveel gewigt aan water inhoudt.


§ 53.

Wij weten dat stoom, welks spanning aan den gemiddelden druk des
dampkrings gelijk is, 212 graden Temperatuur op den Thermometer teekent;
een dampkring hooger gespannen, dat is: op twee dampkringen, dan is
deszelfs temperatuur 250.5 graden; op vier dampkringen (de gemiddelde
dampkringsdruk altijd daaronder begrepen) 293.8 graden, en op acht
dampkringen gespannen 342.5 graden; men ziet dus dat stoom, op twee
dampkringen gespannen, 38.5 graden temperatuur meer teekent, dan op een'
dampkring gespannen, op vier dampkringen 43.3 graden meer dan op twee,
en op acht dampkringen 48.7 graden meer dan op vier dampkringen.

Voor eene verdubbeling in stoomspanning teekent dus de Thermometer
slechts weinig meer dan eene zelfde vermeerdering in graden;
oppervlakkig beschouwd, zoude men dus zeggen: dat, om stoom in spanning
te verdubbelen, men slechts weinig meer warmtegraden heeft toe te
voegen, dan het verschil in graden met deszelfs halve spanning; maar ten
dezen zich herinnerende, wat in § 5 over den aard der stoomwording
gezegd is, zal het blijken dat, om stoom van dubbele spanning voort te
brengen, men veel meer warmtegraden voor eene zelfde volume stoom noodig
heeft; want de grootere hoeveelheid water, welke hooger gespannen stoom
inhoudt, kost ter overgang in stoom, veel aan de zoogenaamde verborgene
warmte; het zijn dus de inbegrepene verborgene warmtegraden
hoofdzakelijk, en niet alleen die, welke de Thermometer te meer
aanwijst, welke voor de daarstelling van gelijke volumen hooger
gespannen stoom, vereischt worden.

Het temperatuur van den stoom in stoomwerktuigen van lagendruk zoude
volgens de bepaling, uiterlijk 233.9 graden zijn; doch derzelver
spanning is in die werktuigen veelal minder, en bij gevolg,
overeenkomstig hetgeen in § 52 gezegd is, slechts nabij 224 graden.


§ 54.

In § 5 hebben wij gezegd, dat stoom, die in spanning aan den gemiddelden
druk des dampkrings gelijk is, eene plaats beslaat, of eene volume
heeft, die 1700 malen grooter is, dan die van het water, dat denzelven
heeft daargesteld, dat is: eene kubieke Ned. el zoo gespannen stoom
bevat 1/1700 gedeelte water; stoom op de dubbele spanning of van twee
dampkringen (de gemiddelde dampkring altijd daaronder begrepen) bevat,
volgens § 52 meer water, of is, anders gezegd, digter, en is bevonden
900 malen de volume water uit te maken; op vier dampkringen gespannen
478 malen, en op acht dampkringen gespannen 255 malen de volume van het
water dat denzelven heeft daargesteld. Men kan dit ook nog anders
uitdrukken. Een kubieke palm water levert 1700 kubieke palmen stoom, op
een' dampkring gespannen; 900 kubieke palmen op twee dampkringen, en 478
kubieke palmen op acht dampkringen gespannen, de gemiddelde druk des
dampkrings daaronder begrepen. In stoomwerktuigen van lagen druk is de
hoogst bepaalde stoomspanning een halve dampkring boven de gemiddelde,
zoodanige stoom is 1168 malen de volume van het water; doch bij de
veelal gebruikelijke stoomspanning in die werktuigen, volgens § 52, is
die volume nabij 1385 malen de volume, die het water bezit op de
standaardtemperatuur van 62 graden.--De volume, welke stoom van dubbele
spanning bezit, is dus omstreeks de helft; waarom dan zoodanige stoom,
overeenkomstig hetgeen ten dien aanzien hooger gezegd is, de dubbele
zwaarte heeft, dat is: eene kubieke el stoom, bij voorbeeld: op eene
dampkring gespannen, weegt omstreeks half zoo zwaar als eene kubieke el
stoom, die op twee dampkringen gespannen is.


§ 55.

In ruwe schatting volgt de digtheid of het gewigt van hooger gespannen
stoom, omstreeks dezelfde verhouding, als de hoeveelheid der daarin
opgehoopte warmte; zoodat hooger gespannen stoom ongeveer eene
gelijkmatige hoeveelheid meerdere warmtegraden met zich verbindt; daar
het nu klaar is, dat de met eenige hoeveelheid brandstoffen ontwikkelde
warmte, evenredig is aan derzelver hoeveelheid, (want 4 ponden
steenkolen zullen tweemaal zooveel warmte ontwikkelen als 2 ponden) zoo
volgt: dat men voor het daarstellen van hooger gespannen stoom, ook
omstreeks eene in gelijke verhouding staande vermeerdering van
brandstoffen noodig zoude hebben; in de praktijk of in het werkdadige is
zulks echter niet zoo, en men heeft bijvoorbeeld: voor eene kubieke el
dubbel gespannen stoom meer dan het dubbel der brandstoffen noodig, want
onder andere: hooger gespannen stoom heeter zijnde, zoo is deszelfs
afkoeling of verlies van warmte door de zijden van den ketel of van de
vaten, welke die stoom bevatten of ontvangen, belangrijker; welk
warmteverlies dus door meerder verbruik van brandstoffen moet worden
aangevuld; de voortbrenging van hooger gespannen stoom is dus
kostbaarder; hoe men die kostbaarheid, door zekere wijze van
stoomaanwending in stoomwerktuigen deels te gemoet komt, zal later
worden verklaard.


§ 56.

In de vier laatste paragraphen is getracht, in het kort goede
denkbeelden te leveren wegens den regten aard van den stoom op
verschillende spanningen, gegrond op hetgeen in den aanvang van dit
werkje in beginselen opgegeven staat; het is nu van belang te weten, wat
de stoomwerkkracht aan brandstoffen, het element dier beweegkracht,
kost.

De hoeveelheid brandstoffen, die voor het in beweging houden van een
stoomwerktuig noodig is, hangt geheel af van de spanning en de
hoeveelheid stoom, welke men daarin verbruikt. Het is klaar, dat de
stoomcilinder van een werktuig boven deszelfs zuiger, zooveel stoom zal
kunnen bevatten als de ruimte bedraagt, die tusschen den zuiger bij
laagsten stand en het cilinderdeksel bestaat, of onder den zuiger bij
hoogsten stand, even zooveel als de ruimte tusschen den zuiger en den
cilinderbodem uitmaakt, zijnde de ruimte boven en onder den zuiger
nagenoeg aan elkander gelijk, dewijl alleen de zuigerstang aan eene
zuigerzijde daarvan een klein gedeelte inneemt; de uitgebreidheid van
zoodanige cilindervormige ruimte voor den ontvang van stoom, valt
gemakkelijk te berekenen, want men behoeft slechts het oppervlak des
zuigers te vermenigvuldigen met de lengte van deszelfs slag. In § 47 is
geleerd, hoe het oppervlak van eenen ronden zuiger in vierkante duimen
gevonden wordt, en hetzelfde daarin behandelde voorbeeld volgende, dan
heeft men voor eenen zuiger van 57 duimen middellijn 2551-3/4 vierkante
duimen oppervlakte, hetgeen vermenigvuldigd met de gegevene slaglengte
van 114 duimen, 290900 kubieke duimen voor de ruimte boven of onder den
zuiger oplevert; men heeft dus voor eenen dalenden en rijzenden
zuigerslag, of voor eenen omgang van het vliegwiel, tweemaal die ruimte,
dat is 581800 kubieke duimen, welke met stoom uit den ketel gevuld kan
worden. Gelijk gezegd is, neemt de zuigerstang eenige ruimte in, doch
sluit ook de zuiger bij hoogsten en laagsten zuigerstand, niet juist
tegen het cilinderdeksel en den bodem, maar laat eenige ruimte over,
terwijl nog de boven en beneden stoomdoortogten met stoom te vullen
ruimten bieden, zoodat de vullende volume stoom, over het geheel
genomen, eigenlijk een weinig meer is, daarom zullen wij dezelve hier in
een rond getal, voor eenen omgang van het vliegwiel, op 600000 kubieke
duimen stellen, gelijk aan 600 kubieke palmen of aan 6/10 kubieke el.
Wanneer nu 26 vliegwielomwentelingen in eene minuut geschieden, dan
zullen er 26 maal 6/10 kubiek el, of 15-6/10 kubieke ellen stoom, van de
vereischte spanning, gedurende dien tijd noodig zijn, dat is in het uur
936 kubieke Ned. ellen.

In sommige gevallen, wanneer meer op het verkrijgen van een groot
vermogen, dan wel op de bezuiniging van brandstoffen gelet wordt, vult
men de cilindervormige ruimte boven en onder den zuiger zoo geheel met
stoom overeenkomstig de gedane berekening. Verreweg in de meeste
gevallen echter, en juist omdat Economie in brandstoffen eene hoofdzaak
is, laat men zooveel stoom niet in den cilinder vloeijen, maar sluit de
stoomvloeijing, op een zeker gedeelte van den zuigerslag, door middel
van de daarvoor doelmatig gevormde stoomschuif af; de hoeveelheid
ingelatene en aldus afgeslotene stoom, breidt zich alsdan in de
toenemende ruimte, welke de bewegende zuiger verder oplevert, uit; langs
dien weg verkrijgt men met eene bepaalde hoeveelheid brandstof een
betrekkelijk grooter vermogen; dusdanige uitbreiding van afgesloten'
stoom in eene steeds vergrootende ruimte, wordt stoomontspanning
genoemd. In stoomwerktuigen van lagen druk wordt veelal de
stoomtoevloeijing afgesloten, wanneer de zuiger omstreeks drie vierde
gedeelte van deszelfs slag heeft afgelegd, het overige vierde deel van
den zuigerslag wordt vervolgens met den zich ontspannenden stoom
volbragt; in eene volgende paragraaf zal reden gegeven worden, waarom
zoodanige handelwijze Economie oplevert. Met ons voorbeeld uit § 47
zoude dus het stoomwerktuig van lagen druk met eenen stoomcilinder van
die gegevene grootte, en gemelde stoom-ontspanmaat, in plaats van 936
slechts 702 kubieke Ned. ellen stoom per uur behoeven.


§ 57.

De tot heden voor stoomwerktuigen gebezigde brandstoffen zijn
steenkolen; men weet, dat die brandstof van zeer onderscheidene
kwaliteit is, zoodat de eene soort meer en de andere soort minder warmte
ontwikkelt. Onderscheidene andere brandstoffen bestaan er, waaronder
hout weder uitmunt. Om over de strikte en betrekkelijke hoeveelheid
warmte te handelen, welke verschillende soorten van steenkolen en andere
brandstoffen opleveren, ontbreekt hier ruimte, waarom het voldoende zal
wezen op te geven, wat in de gewone omstandigheden de meest
gebruikelijke brandstof, steenkolen namelijk, aangaat; de volgende tafel
geeft niet dat doel de gemiddelde consumptie per uur op, van goede
steenkolen, voor goed ingerigte stoomwerktuigen van lagen druk, die met
stoomontspanning werken, en zulks naar gelang derzelver nominaal
vermogen in paardenkrachten.


  |NOMINALE      |CONSUMPTIE  ||NOMINALE      |CONSUMPTIE  |
  |PAARDENKRACHT.|PER UUR.    ||PAARDENKRACHT.|PER UUR.    |
  |--------------|------------||--------------|------------|
  |              |Ned. Ponden.||              |Ned. Ponden.|
  | 5            | 21         ||110           |358         |
  |10            | 37         ||120           |389         |
  |20            | 70         ||130           |420         |
  |30            |102         ||140           |451         |
  |40            |135         ||150           |482         |
  |50            |167         ||160           |513         |
  |60            |199         ||170           |543         |
  |70            |231         ||180           |574         |
  |80            |263         ||190           |604         |
  |90            |295         ||200           |634         |
  |100           |326         ||250           |784         |


§ 58.

Bovenstaande consumptie steenkolen per uur is gezegd de gemiddelde te
zijn, en geldt in het bijzonder de tegenwoordig meest bestaande
stationnaire stoomwerktuigen van lagen druk, namelijk de zoodanige,
welke, werkende, niet van plaats veranderen; van die soort bestaan er
enkele, die minder aan brandstoffen kosten, doch over het algemeen kan
men, de in de tafel opgegevene hoeveelheden aannemen; daarentegen is
meestal die consumptie grooter met Locomotive stoomwerktuigen van lagen
druk, dat zijn, de zoodanige, welke, werkende, met derzelver omvatting
van plaats veranderen, gelijk met stoomvaartuigen het geval is; want
daarin geeft men aan de stoomketels de kleinst mogelijke uitgebreidheid,
omdat de ruimte binnen een vaartuig zeer beperkt is; en hoewel men
daarin gewoon is, alles aan te wenden, wat tot de goede werking der
vuren en de doelmatige leiding van het vlammende gaz met de heete rook,
dienstig kan zijn voor de verhitting van het water, dat den stoom
voortbrengt, zoo gaat nogtans veel warmte met een gedeelte onverteerde
brandstoffen door den schoorsteen verloren; hierbij komt nog, dat deze
werktuigen minder voor de verkoelende werking der buitenlucht zijn te
beschermen.

In stoomvaartuigen bezigt men stoomwerktuigen van lagen druk, zelden
minder dan van 16 nominale paardenkrachten; de consumptie steenkolen is
dan nabij 5 ponden voor elke paardenkracht gedurende een uur werkens;
van grooter nominaal vermogen komt met tot nabij 4 en 3-1/2 ponden per
paardenkracht in een uur; zoodat voor een werktuig van 16
paardenkrachten 80 ponden en voor een van 100 paardenkrachten circa 350
ponden steenkolen per uur zouden noodig wezen; altijd in de
vooronderstelling, dat men goede steenkolen gebruikt en dat ketels en
werktuigen van eene goede constructie zijn.--In werktuigen van hooge
drukking is de consumptie steenkolen, volgens § 55, grooter, dan in die
van Lage drukking, doch men komt daarin veel te gemoet door den stoom in
de stoomcilinders met veel ontspanning te laten werken, waarover lager
zal gehandeld worden.


§ 59.

Voor brandstof bezigt men ook nog uitgebrande steenkolen, coke of cooks
geheeten; deze leveren eene grootere echter meer plaatselijke hitte op,
doch zijn in vergelijking der kosten, minder voordeelig; voor
Locomotiven, stoomwerktuigen op wielen, dat is voor stoomrijtuigen, is
deze brandstof bijzonder goed geschikt, voornamelijk omdat men daar in
een klein bestek veel warmte moet ontwikkelen, en omdat zoodanig vuur
voor de daarmede in aanraking zijnde keteldeelen minder schadelijk is;
deze locomotiven of stoomrijtuigen werken over het algemeen met stoom
van hooge drukking en met weinig stoomontspanning, zoodat ook van die
zijde de Economie weinig wordt begunstigd. De Pleegwagen, die van geene
groote uitgebreidheid is, en welke het stoomrijtuig onmiddelijk volgt,
bevat behalve eenen voorraad zuiver water voor de voeding des ketels, de
coke, en moet van tijd tot tijd met eenen nieuwen voorraad dezer
brandstof voorzien worden, voor het volbrengen van uitgestrekte togten.


§ 60.

Voor en aleer tot de verklaring over te gaan van het voordeel, dat in de
ontspanning van den stoom gelegen is, is het noodig zich te herinneren,
wat in § 54 over de uitgebreidheid van verschillend gespannen stoom
aangeteekend staat: zoo heeft stoom, op acht dampkringen gespannen, eene
uitgebreidheid van 255, op vier dampkringen 478, op twee dampkringen 900
en op eenen dampkring 1700 malen die van het water; hieruit moet, gelijk
gezegd is, besloten worden, dat stoom, welker spanning de helft van
andere bedraagt, ongeveer de dubbele uitgebreidheid bezit; want
bijvoorbeeld: 478 de volume zijnde van stoom op vier dampkringen
gespannen, zoo is tweemaal die volume of 956 slechts weinig meer dan
900, de volume van den stoom op twee dampkringen gespannen. Daar nu
stoom van halve spanning weinig meer dan de halve zwaarte bezit, of
weinig meer dan de halve hoeveelheid water inhoudt, met andere woorden
gezegd, nagenoeg de halve digtheid heeft; zoo komt men tot het besluit:
dat bijaldien eene ruimte, bijvoorbeeld: eene kubieke el groot, met
stoom van zekere spanning volkomen gevuld is, en deze ruimte verdubbeld,
dus twee kubieke ellen wordt, zonder dat meer stoom wordt ingelaten, de
aldus in dubbele ruimte uitgebreide stoom, weinig minder dan de halve
spanning, welke dezelve eerst bezat, zal bezitten; zooveel zal dus die
stoom ontspannen zijn.

Om stoom naar die maat te doen ontspannen, moet echter gezorgd worden,
dat dezelve in de vergroote ruimte geene verkoeling ondergaat, of in
temperatuur daalt beneden de juiste temperatuur, die met de uitbreiding
in de vergroote ruimte overeenkomt; zoo zulks plaats vond, zoude men een
gedeelte van dien stoom condenseren, en in water doen overgaan,
gevolgelijk den stoom nog meer in spanning doen verminderen, gedurende,
dat deszelfs ontspanning plaats vond.


§ 61.

Ten einde op eene eenvoudige wijze aan te toonen, welk voordeel in de
stoomontspanning gelegen is, zullen wij van de eenvoudige lijnen der
nevensstaande figuur ons bedienen.


[Illustratie: Een schematische voorstelling van een cilinder met
zuiger.]


Laat A B C D eenen cilinder verbeelden waarin de zuiger door de lijn E F
aangetoond wordt. Wanneer wij dien zuiger van deksel tot bodem doen
dalen, bijvoorbeeld met stoom van 6 ponden spanning, dan zal men eene
volume zoo gespannen stoom noodig hebben, die aan den inhoud van den
cilinder gelijk is; wanneer wij echter, dien zuiger met stoom, welke
slechts op een vierde of op 1-1/2 pond gespannen is, even zoo doen
bewegen, dan zal men eene gelijke hoeveelheid stoom, hoewel minder hoog
gespannen, behoeven; in het tweede geval zal gevolgelijk het vermogen
van den zuiger vier malen kleiner zijn dan in het eerste, en zal de
stoom ook circa vier malen minder digtheid bezitten, of een vierde deel
van den stoom op 6 ponden gespannen, zal nagenoeg voldoende wezen, om
evenzoo den cilinder te vullen met stoom op 1-1/2 pond gespannen.

Zij nu gedacht, dat men stoom, die op 6 ponden gespannen is, slechts
voor een vierde deel van den zuigerslag in den cilinder laat vloeijen,
dat is: wanneer de zuiger tot bij 1 gedaald is, de toevloeijing
afgesloten wordt, dan zal, wanneer onder den zuiger geen tegenstand maar
een voldoend ijdel heerscht, dezelve door den ingelaten' en afgesloten'
stoom, nedergedrukt worden door ontspanning van den stoom, dat is door
eenen stoomdruk die gestadig afneemt naar gelang de ruimte boven den
zuiger grooter wordt, derwijze, dat de stoom, wanneer de zuiger bij 2
gekomen zal zijn, slechts de halve spanning van drie ponden bezit, bij 3
zal die spanning weder minder en wel een derde of 2 ponden wezen, en bij
4 zal de stoom niet meer dan een vierde of 1-1/2 pond spanning behouden
hebben. Zoo men nu de stoomspanning bij den zuigerplaatsen 1, 2, 3 en 4
bij elkander telt, dat is 6, 3, 2 en 1-1/2, verkrijgt men tot som
12-1/2, welke door 4 gedeeld, eene nabijkomende gemiddelde spanning van
3-1/8 pond oplevert, waarmede men denken kan, dat de zuiger van deksel
tot bodem is naar beneden gedrukt; met eenen rijzenden zuigerslag kan
dit even zoo plaats vinden en behoeft geene verklaring.

Door vergelijking van dit laatste geval met het voorgaande, waarin wij
den zuiger, van deksel tot bodem doorgaande met stoom van 1-1/2 pond
spanning deden dalen, en waarvoor de noodige hoeveelheid stoom ook
weinig verschilt met een vierde deel van den inhoud des cilinders met
stoom van 6 ponden spanning, wordt het voordeel der stoomontspanning
duidelijk: met ontspanning ondergaat de zuiger natuurlijkerwijze den
afklimmenden druk van 6 tot 1-1/2 pond, terwijl zonder ontspanning met
1-1/2 pond doorgaanden stoomdruk, de druk tegen den zuiger nimmer
grooter is, maar altijd dezelfde blijft; vandaar dat met ontspanning, de
gemiddelden druk meer dan de helft van den primitieve, dat is: 3-1/8
pond bedraagt.


§ 62.

Het voordeelige der stoom-ontspanning zoude bij het berekenen, nog meer
uitgekomen zijn, indien wij de ruimte, waarin de stoom opvolgende
ontspant in kleinere onderdeelen hadden verdeeld; want onze gemiddelde
druk is gevonden, naar de stoomspanning, die met de zuigerplaatsen 2, 3
en 4 overeenkomt, hoewel de stoomspanning tusschen 1 en 2 hooger dan op
2, tusschen 2 en 3 hooger dan op 3 en tusschen 3 en 4 hooger dan op 4
is; eigenlijk neemt de stoom vloeijend in spanning van plaats 1 tot
plaats 4 af; hetgeen dan oorzaak is, dat de gevondene gemiddelde
stoomspanning in ons gekozen voorbeeld nog kleiner schijnt dan zij is;
met meer nauwkeurigheid is de gemiddelde stoomspanning voor den geheelen
zuigerslag, met behulp van het volgende tafeltje te vinden, dat voor
achtste deelen van den stoomzuigerslag geldt.


  +----------------+----------------+
  | ACHTSTE DEELEN |                |
  |  ZUIGERSLAG-   |    FACTOREN    |
  |    LENGTE.     |                |
  +----------------+----------------+
  |       1        |      0.385     |
  |       2        |      0.597     |
  |       3        |      0.743     |
  |       4        |      0.847     |
  |       5        |      0.919     |
  |       6        |      0.966     |
  |       7        |      0.992     |
  |       8        |      1.000     |
  +----------------+----------------+


Het gebruik van deze tafel is eenvoudig; want tegenover het getal
achtste deelen van den zuigerslag, gedurende welke de stoomtoevloeijing
naar den zuiger aanhoudt, staat de Factoor of het getal, waarmede de
spanning van den toegevloeiden stoom moet vermenigvuldigd worden, om de
gemiddelde stoomspanning te verkrijgen, waarmede gerekend kan worden,
dat de geheele zuigerslag is volbragt. Zoo is in ons voorbeeld het
gedeelte zuigerslag, gedurende welke de stoomtoevloeijing duurt, 1/4, of
2 achtsten, hier tegenover staat nu in de tafel de factoor 0.597,
waarmede de spanning van den ingevloeiden stoom, 6 ponden,
vermenigvuldigd zijnde 3.582 geeft; de gemiddelde stoomspanning voor den
geheelen zuigerslag is dus bijna 3-6/10 pond, gevolglijk meer dan wij
boven vonden.


§ 63.

Voor stoomwerktuigen van lage drukking laat men, gelijk gezegd is,
de stoom in vele gevallen tot omstreeks drie vierde van den zuigerslag
in den cilinder vloeijen; in § 47 is gezegd, dat men in die werktuigen
gewoonlijk met stoom werkt, die op 129 Ned. looden per vierkanten Ned.
duim gespannen is, en dat die spanning vermindert tot op 120 looden van
wege den tegendruk, welke in den condensor heerscht. Zoodanige met 120
looden drukkende, en op drie vierde gedeelte van den zuigerslag
afgesloten wordende stoom, geeft volgens de tafel, met Factoor 0.966
vermenigvuldigd, eene gemiddelde stoomspanning van 115-9/10 Ned. looden
per vierkanten Ned. duim. Men ziet dus op welke wijze men met behulp van
deze tafel, den gemiddelden stoomdruk door ontspanning veroorzaakt, op
den zuiger kan vinden, om alzoo over het effectief vermogen van het
werktuig, in verband met de daarvoor noodige hoeveelheid stoom beter te
kunnen oordeelen; terwijl de § 49 opgegeven regel alleen voor het vinden
van het nominaal vermogen strekt, dat is: van het nabij komend aantal
werkende paarden van gemiddelde sterkte, waarvoor dan ook die algemeene
regel voldoende is. Maar voor stoomwerktuigen van zoogenaamde middelbare
en hooge drukking, is een zoo algemeene regel ter berekening van
derzelver nominaal vermogen, niet toe te passen; eensdeels omdat de
spanning van den invloeijenden stoom daarin zeer onderscheiden is, en
anderdeels omdat de stoomontspanning in deze werktuigen ook veel
onderling verschilt, zoodat men voor dergelijke berekening, in het
bijzonder, op de eigenlijke spanning van den toegevloeiden stoom en op
deszelfs ontspanmaat in den cilinder moet letten, zoo als wij later
zullen opgeven.


§ 64.

Het doen ontspannen van den stoom in den cilinder levert wel
bezuiniging van brandstoffen op, maar de cilinders moeten daarvoor ook
grooter genomen worden, welke vermeerdering in zwaarte en uitgebreidheid
echter door de verkregene bezuiniging van brandstoffen rijkelijk wordt
vergoed; vooral in stoomvaartuigen, waar het in het bijzonder op het
geringste verbruik brandstoffen aankomt, dewijl de ruimte ter berging
daarin zeer beperkt is. Voor stoomrijtuigen wordt hierop minder gelet,
dewijl men daar in een klein bestek veel kracht moet ontwikkelen, dus
met kleine cilinders het grootste vermogen zoekt te verkrijgen ten koste
van eenige meerdere brandstof, welke men zich liever getroost, van
voorraadplaatsen van tijd tot tijd op te nemen[5]. In het algemeen zij
gezegd: dat men door aanwending van met ontspanning werkenden stoom, uit
de brandstoffen, het element der kracht, meer nut trekt, dat is: het te
verrigten werk, of de af te leggen weg, zal betrekkelijk minder uitgaven
aan brandstoffen kosten.


[5] De Belgische werktuigkundige _de Ridder_ schijnt
ontspanning van stoom in stoomrijtuigen meer te willen toepassen.


§ 65.

Uit hetgeen over de stoomontspanning gezegd is, laat zich de
mogelijkheid begrijpen, hoe men door het doen vloeijen van eene kleine
hoeveelheid hooger gespannen stoom in eenen cilinder, en dien daarin te
doen ontspannen, tegen den daarin bewegenden zuiger, denzelfden
gemiddelden druk kan daarstellen, gelijk gewoonlijk in stoomwerktuigen
van lagen druk plaats vindt. Laat bij voorbeeld: slechts tot een vierde
deel van den zuigerslag, stoom in den cilinder toegelaten zijn, welks
spanning 99.8 Ned. lood boven den gemiddelden druk des dampkrings, dus
in het geheel 203.1 Ned. lood. bedraagt, en laat die spanning van wege
den Condensor, met 9 Ned. looden verminderd, bij gevolg, 194.1 Ned.
looden per vierk. Ned. duim worden, dan zal volgens de tafel, in § 62
gegeven, 0.597 maal 194.1 gelijk zijn aan 115.9 Ned. looden gemiddelden
stoomdruk voor den ganschen zuigerslag: dezelfde gemiddelde stoomdruk,
die in § 63 gevonden is, wanneer met stoom gewerkt wordt, die slechts
met eene spanning van 129 Ned. looden in den cilinder vloeit, doch
waarvan de ontspanning niet eer begint, dan op drie vierde van den
zuigerslag.


§ 66.

De stoom heeft nog eene algemeene eigenschap, welke hier vermeld
moet worden, namelijk: dat hetzelfde gewigt stoom, onverschillig van
welke spanning, altijd dezelfde hoeveelheid warmte inhoudt; of anders
gezegd, (daar het gewigt van den stoom het gewigt van deszelfs
bestanddeel water is) dat een zelfde gewigt water altijd dezelfde
hoeveelheid warmte noodig heeft, om in stoom over te gaan, onverschillig
van welke spanning; bij voorbeeld: Een Ned. pond water levert 1385
kubieke palmen stoom, op de spanning, die volgens § 54 voor machinen van
lagen druk, gebruikelijk is, op den thermometer 224 graden teekenende;
de noodige warmte voor die overgang in stoom is nu gelijk aan die, welke
vereischt wordt, om evenveel water in stoom van dubbele spanning te doen
overgaan, niettegenstaande deze laatste hooger temperatuur op den
thermometer teekent. Een Ned. pond water zal alzoo leveren 735 kubieke
palmen stoom op 2 maal 129 of 258 Ned. looden (de dampkringsdruk
daaronder begrepen) gespannen, terwijl de thermometer daarin 263.8
graden zal aanwijzen; het onderscheid bestaat dus alleen hierin, dat
namelijk: gelijk gewigt hooger gespannen stoom minder uitgebreidheid
bezit, en dat in hooger gespannen stoom minder warmte verborgen is, (zie
§ 5) waardoor meer warmte wordt vrijgelaten, en de thermometer alzoo
hooger wijst. Uit dit voorbeeld ziet men tevens, overeenkomstig hetgeen
vroeger gezegd is, dat dubbel gespannen stoom een weinig meer dan de
halve volume van den eersten beslaat.

Voor eenen stoomcilinder, waarin een zuiger van 57 Ned. duimen
middellijn met 114 Ned. duimen slaglengte werkt, en welke zuiger 26
dubbele slagen in eene minuut volbrengt, zal volgens § 56 in een uur
tijds 936 kubieke ellen stoom ter geheele vulling noodig zijn; nu hebben
wij in § 63 gezien, dat wanneer die cilinder tot drie vierde van den
zuigerslag met stoom op 129 Ned. looden, dat is: 25.7 Ned. looden, boven
den gemidd. dampkringsdruk gespannen, gevuld is, deze door ontspanning
eenen gemiddelden druk tegen den zuiger zal uitoefenen van 115.9 Ned.
looden; en volgens § 65 dat de zuiger dien zelfden gemiddelden druk zal
ondergaan, wanneer men den cilinder slechts tot een vierde deel van den
zuigerslag met hooger gespannen stoom voorziet, en wel op 99.8 Ned.
looden boven den gemidd. dampkringsdruk; men heeft dan voor het eerste
geval 702 kubieke ellen stoom van lagen druk per uur noodig, en voor het
tweede geval slechts 234 kubieke ellen hooger gespannen stoom of stoom
van zoogenaamden middelbaren druk, terwijl in beide gevallen de zuiger
gelijken gemiddelden druk ondergaat. Nu is het gewigt van 702 kubieke
ellen zoo gespannen stoom van lagen druk (72-1/4 Ned. looden per kubieke
el) 507-2/10 Ned. ponden, en van 234 kubieke ellen zoo gespannen stoom
van middelbaren druk, (109-1/2 Ned. looden per kubieke el) 256-1/4 Ned.
ponden; derhalve heeft men in het laatste geval voor de daarstelling van
een zelfde druk vermogen op den zuiger, weinig meer dan het halve gewigt
water noodig, om in stoom te doen overgaan, terwijl die gelijkheid in
vermogen, alleen door de belangrijke meerdere stoomontspanning wordt te
weeg gebragt.


§ 67.

De algemeene regel welken wij in § 49 opgegeven hebben, voor het
vinden van het nominaal vermogen in paardenkrachten van een
stoomwerktuig van lagen druk, is ook geldende voor alle gevallen, dat de
stoom, ontspannende, denzelfden gemiddelden druk op den zuiger
uitoefent, als gewoonlijk in stoomwerktuigen van lagen druk plaats
vindt, onverschillig met welke spanning de stoom in den cilinder is
gevloeid; doch die regel geldt niet meer, wanneer de gemiddelde
stoomdruk op den zuiger, hetzij met of zonder ontspanning, den
gebruikelijken in stoomwerktuigen van lagen druk te veel overtreft,
gelijk met zoogenaamde middelbaren- of hoogendruk-stoomwerktuigen het
geval is.


§ 68.

Stoomwerktuigen, welke op derzelver zuiger eenen meerderen druk dan den
gewonen stoom van lagen druk ontvangen, zijn niet altijd met eenen
condensor en ledigende luchtpomp voorzien; de zoogenaamde van middelbare
drukking, zijnde de zoodanigen die volgens § 18, tot eene uiterste
stoomspanning van 3-1/2 atmospheer boven den gemiddelden dampkringsdruk
werken, missen veelal condensor en luchtpomp. In dat geval wordt de
stoom welke tot voortstuwing van den zuiger gediend heeft, bij elken
slag in de opene lucht, of in den schoorsteen des ketels ter bevordering
van de trekking der vuren ontlast; zoo dat alsdan, de tegenstand aan de
andere zijde des zuigers, minstens aan eenen dampkringsdruk gelijk is,
terwijl bij dat gemis van condensor en luchtpomp de wrijving niet
behoeft overwonnen te worden, welke het in beweging houden van den
luchtpompzuiger kost, evenmin als er vermogen verloren gaat voor het
daarmede opgebragte water en lucht. Wanneer in werktuigen van
zoogenaamde middelbare drukking condensor met luchtpomp bestaat, dan is
over het algemeen genomen, de vernietiging of condensering van den
stoom, die gediend heeft, niet zoo volmaakt als in stoomwerktuigen van
lagen druk; zoodat op den daaruit ontstaanden grooteren tegenstand,
welke de stoomzuiger daardoor ondergaat, nog in het bijzonder gelet moet
worden.

Om den tegenstand, welke binnen den condensor voor den stoomzuiger
bestaat, te kennen, zijn de condensors veelal met eenen daarvoor
geschikten meter voorzien, die manometer en ook barometer geheeten
wordt, en waarop dien tegenstand dadelijk kan afgelezen worden; met
eenen gewonen thermometer kan men ook de warmte, welke binnen den
condensor heerscht, waarnemen, en daaruit den hier bedoelden tegenstand
herkennen, de onderstaande tafel daarbij raadplegende.


  +------------------------+-------------------------+
  |   AANWIJZING VAN DEN   |  TEGENSTAND VOOR DEN    |
  | THERMOMETER BINNEN DEN | STOOMZUIGER PER VIERK.  |
  |       CONDENSOR        |       NED. DUIM.        |
  +------------------------+-------------------------+
  |  90 graden    . .      |   4. 7   Ned. looden.   |
  | 100    "      . .      |   6. 4       --         |
  | 110    "      . .      |   8. 7       --         |
  | 120    "      . .      |  11. 5       --         |
  | 130    "      . .      |  14. 9       --         |
  | 140    "      . .      |  19. 8       --         |
  | 150    "      . .      |  25. 6       --         |
  | 160    "      . .      |  32. 6       --         |
  | 170    "      . .      |  41. 5       --         |
  | 180    "      . .      |  52. 2       --         |
  | 190    "      . .      |  65. 2       --         |
  | 200    "      . .      |  81. 3       --         |
  | 210    "      . .      |  99. 4       --         |
  +------------------------+-------------------------+


Indien dan een in den condensor geplaatste thermometer, waarvan de buis
uitwendig zigtbaar is, 110 graden teekent, zoo zal de zuiger 8-7/10 Ned.
looden tegendruk per vierkanten Ned. duim ondervinden, waarmede dus de
stoomdruk aan de andere zijde vermindert.


§ 69.

Stoomwerktuigen van hoogen druk houden condensor noch luchtpomp, daarin
bedraagt dus de tegenstand van den stoomzuiger, gelijk gezegd is,
minstens eenen dampkringsdruk, dat is gemiddeld 103.3 Ned. looden per
vierkanten Ned. duim; wel heeft men bij gemis van condensor en luchtpomp
eenen zoogenaamden refringirator of verkoeler, waardoor de stoom
alvorens in de opene lucht of in den schoorsteen te ontlasten, doorgaat,
maar deze dient alleen, om van den ontvliedenden stoom nog verwarmd
water te trekken, of daarmede water te verwarmen, voordeelig voor de
voeding des ketels of voor de aanvulling van het daaruit verstoomde
water. § 70. Het herkennen van de spanning, waarmede de stoom in den
cilinder valt, geschiedt op eenen daarbij geplaatsten stoommeter; de
stoommeter wijst altijd de spanning boven den bestaanden druk des
dampkrings aan, zoodat men bij die aanwijzing, gemiddeld 103.3 Ned.
looden moet tellen, om de totale spanning, welke binnen den ketel
bestaat, te kennen. Hoeveel de stoom vervolgens in den cilinder
ontspant, kan ontdekt worden, door aan de stoomschuif de vereischte
beweging in verband met die des zuigers te geven, en daarbij op te
merken, op welk gedeelte van den zuigerslag de stoomafsluiting plaats
vindt, of de ontspanning aanvangt[6].


[6] In hetzelfde werkje dat in de noot op bladz. 65 aangehaald is, staat
eenen regel opgegeven, volgens welken men door berekening het gedeelte
zuigerslag kan vinden, waarop de stoom door de stoomschuif wordt
afgesloten, en de stoomontspanning begint.


§ 71.

De spanning van den stoom, zoo als die in den cilinder valt, deszelfs
ontspanmaat, en den tegenstand welken de zuiger aan de andere zijde
ondervindt, kennende, zoo kan men met gegevene middellijn van
stoomzuiger en lengte van deszelfs slag, het nominaal vermogen in
paardenkrachten vinden van stoomwerktuigen van zoogenaamden middelbaren
en hoogen druk, naar de volgende regelen:


=REGEL=

VOOR STOOMWERKTUIGEN VAN ZOOGENAAMDE MIDDELBARE DRUKKING, WELKE
CONDENSOR EN LUCHTPOMP BEZITTEN.

Tel eerst bij de stoomspanning in Ned. looden per vierkanten Ned. duim,
welke de stoommeter aanwijst, 103.3 Ned. looden, trek van de som den
tegendruk binnen den condensor, door manometer of thermometer
aangewezen, af, vermenigvuldig de rest met den overeenkomstigen factoor
voor stoomontspanning (wanneer die plaats vindt) volgens de tafel van §
62, noem dit produkt _zuigerdruk_; vermenigvuldig, vervolgens het getal
Ned. duimen, waaraan de middellijn van den stoomzuiger gelijk is, met
zich zelf en het produkt met het getal Ned. ellen, hetwelk de zuiger in
eene minuut doorloopt, overeenkomstig deszelfs slaglengte uit de tafel
van § 49 op te maken; het laatste produkt met den eerstgevondenen
_zuigerdruk_ vermenigvuldigende, en dit eindprodukt door 1.263000
deelende, zal het komende quotient het gevraagde getal nominale
paardenkrachten opleveren.


VOORBEELDEN.

Eerste Geval.

MET STOOMONTSPANNING BINNEN DEN CILINDER.

  Zij de aanwijzing van den stoommeter 206.6 N. looden.
  De tegendruk in den condensor         50.0   "
  Aanvang van de stoomontspanning, 3/8 van den zuigerslag.
  Middellijn van den zuiger 57 Ned. duimen.
  Zuigerslaglengte 1.14 Ned. el.


   bij 206.6 aanwijzing van den stoommeter
   tel 103.3
   ---------
       309.9
    af  50.0 tegendruk in den condensor
     -------
  rest 259.9
  maal   0.743 voor factoor stoomontspanning (§ 62)
        ------
 geeft 193.1 Ned. looden _zuigerdruk_
     =========

  nu is de middellijn van den zuiger 57
                                maal 57
                               --------
                             geeft 3249
     maal zuigersnelheid per minuut, 60 (§ 49)
                                 --------
                           geeft 194940
                           maal     193.1 voor _zuigerdr._
                                   --------
                         geeft 37642914
                   gedeeld door 1263000
                                 --------
                       is het Quotient 29.8

dat is: het nominaal vermogen zal aan ruim 29-3/4 paardenkrachten gelijk
zijn.


Tweede Geval

ZONDER STOOMONTSPANNING BINNEN DEN CILINDER.

  Zij de aanwijzing van den stoommeter 200.6 N. looden.
  De tegendruk in den condensor         80.0    "
  Middellijn van den zuiger 57 Ned. duimen.
  Zuigerslaglengte 1.14 Ned. ellen.

     bij 206.6 aanwijzing van den stoommeter.
     tel 103.3
     ----------
         309.9
       af 80.0 tegendruk in den condensor
     ----------
    rest 229.9 Ned. looden _zuigerdruk_.
     =========

  nu is de middellijn van den zuiger 57
                                maal 57
                                -------
                             geeft 3249
     maal zuigersnelheid per minuut, 60 (§ 49)
                                -------
                           geeft 194940
                               maal 229.9 voor _zuigerdr._
                                 -------
                         geeft 44816706
                   gedeeld door 1263000
                                -------
             is het quotient        35.5
                                 ======


dat is: het nominaal vermogen zal aan 35-1/2 paardenkrachten gelijk zijn.


§ 72.

=REGEL=

VOOR STOOMWERKTUIGEN VAN ZOOGENAAMDE MIDDELBARE DRUKKING, WELKE
CONDENSOR NOCH LUCHTPOMP BEZITTEN.

Vermenigvuldig eerst het getal Ned. looden stoomspanning per vierkanten
Ned. duim, hetwelk de stoommeter aanwijst, met den overeenkomstigen
factoor voor stoomontspanning, (wanneer die plaats vindt), volgens de
tafel van § 62; noem dit produkt _zuigerdruk_; vermenigvuldig, ten
andere, het getal Ned. duimen, waaraan de middellijn van den stoomzuiger
gelijk is, met zich zelf en het produkt met het getal Ned. ellen,
hetwelk de zuiger in eene minuut doorloopt, overeenkomstig deszelfs
slaglengte uit de tafel van § 49 op te maken; dit laatste produkt met
den eerstgevondenen _zuigerdruk_ vermenigvuldigende, en het eindprodukt
door 1237000 deelende, dan zal het aldus bekomen quotient het gevraagde
getal nominale paardenkrachten opleveren.


VOORBEELDEN.

_Eerste Geval._

MET STOOMONTSPANNING BINNEN DEN CILINDER.

  Zij de aanwijzing van den stoommeter 300.9 N. looden.
  Aanvang van de stoomontspanning 3/8 van den zuigerslag.
  Middellijn van den zuiger 57 Ned. duimen.
  Zuigerslaglengte 1.14 Ned. ellen.

        309.9 stoommeter aanwijzing
   maal 0.743 voor factoor stoomontspanning (§ 62)
       ------
  geeft 230.3 Ned. looden _zuigerdruk_
  nu is de middellijn van den zuiger 57
                                maal 57
                                   ----
                             geeft 3249
  maal zuigersnelheid per minuut     60 (§ 49)
                                 ------
                           geeft 194940
                               maal 230.3 voor _zuigerdruk_.
                                 ------
                         geeft 44894682
                   gedeeld door 1237000
                               --------
              geeft tot quotient     36.3
                               ========

dat is: het nominaal vermogen zal aan ruim 36-1/4 paardenkrachten gelijk
zijn.


_Tweede Geval._

ZONDER STOOMONTSPANNING BINNEN DEN CILINDER.

  Zij de aanwijzing van den stoommeter 309.9 N. looden.
  Middellijn van den zuiger 57 Ned. duimen.
  Zuigerslaglengte 1.14 Ned. el.

  309.9 stoommeter aanwijzing is _zuigerdruk_.
  =====

  nu is de middellijn van den zuiger 57
                                maal 57
                                -------
                             geeft 3249
      maal zuigersnelheid per minuut 60 (§ 49)
                                -------
                           geeft 194940
                               maal 309.9 voor _zuigerdr._
                                -------
                         geeft 60455906
                   gedeeld door 1237000
                                -------
                  geeft tot quotient 48.9

dat is: het nominaal vermogen zal aan bijna 49 paardenkrachten gelijk
zijn.


§ 73.

In stoomwerktuigen van hoogen druk wordt volgens § 18 stoom
gebezigd, welks spanning meer dan 3-1/2 dampkringsdruk bedraagt; hooger
dan tot 8 dampkringen, gaat die spanning in deze soort van werktuigen
zelden: het is dus tusschen 3-1/2 en 8 dampkringsdrukkingen, boven den
gemiddelden, dat de volgende regel geldt, gelijk gezegd is voor
werktuigen, die condensor noch luchtpomp bezitten, en soms slechts met
eenen refringirator tot het verkrijgen van verwarmd voedingwater voor
den ketel voorzien.


=REGEL=

VOOR STOOMWERKTUIGEN VAN HOOGEN DRUK.

Vermenigvuldig eerst het getal Ned. looden stoomspanning per vierkante
Ned. duim, hetwelk de stoommeter aanwijst, met den overeenkomstigen
factoor voor stoomontspanning, (wanneer die plaats vindt), volgens de
tafel van § 62, noem dit produkt _zuigerdruk_; vermenigvuldig vervolgens
het getal Ned. duimen, waaraan de middellijn van den stoomzuiger gelijk
is, met zich zelf, en het produkt met het getal Ned. ellen, hetwelk de
zuiger in eene minuut doorloopt, overeenkomstig deszelfs slaglengte, uit
de tafel van § 49 op te maken, dit laatste produkt met den
eerstgevondenen _zuigerdruk_ vermenigvuldigende, en het eindprodukt door
1210000 deelende, zal het komende quotiënt het gevraagde getal nominale
paardenkrachten opleveren:


VOORBEELDEN.


Eerste Geval.

MET STOOMONTSPANNING BINNEN DEN CILINDER.

Zij de aanwijzing van den stoommeter 516.5 N. looden.
Aanvang van de stoomontspanning 3/8 van den zuigerslag.
Middellijn van den zuiger 57 Ned. duim.
Zuigerslaglengte 1.14 Ned. el.

            516.5 stoommeter aanwijzing is _zuigerdruk_
      maal  0.743 voor Factoor stoomontspanning (§ 62)
           ------
      geeft 383.8 Ned. looden _zuigerdruk_.

  nu is de middellijn van den zuiger 57
                              maal   57
                                 ------
                                   3249
  maal zuigersnelheid per minuut     60 (§ 49)
                                 ------
                           geeft 194940
                              maal: 383.8 voor _zuigerdruk_.
                                 ------
                         geeft 74817972
                  gedeeld door  1210000
                               --------
               geeft tot quotient  61.8

dat is: het nominaal vermogen zal aan ruim 61-3/4 paardenkrachten gelijk
zijn.


Tweede Geval.

ZONDER STOOMONTSPANNING BINNEN DEN CILINDER.

  Zij de aanwijzing van den stoommeter 516.5 Ned. looden.
  Middellijn van den zuiger 57 Ned. duimen.
  Zuigerslaglengte 1.14 Ned. El.
  516.5 stoommeter aanwijzing, is _zuigerdruk_,
  -----

  nu is de middellijn van den zuiger 57
                               maal  57
                                 ------
                                   3249
  maal zuigersnelheid per minuut     60 (§ 49)
                                 ------
                           geeft 194940
                            maal    516.5 voor _zuigerdr._
                                 --------
                        geeft 100686510
                   gedeeld door 1210000
                               --------
               geeft tot quotient    83.2
                                =========


dat is: het nominaal vermogen zal aan bijna 83-1/4 paardenkrachten
gelijk zijn.


§ 74.

De bovenstaande uitgewerkte voorbeelden in getallen, zijn opzettelijk
voor eene zelfde zuigermaat en slaglengte gekozen, alleen om daardoor
een goed vergelijkend overzigt te verschaffen. De lezer zal, ter
bevordering van het goede begrip, weldoen, met andere gegevens gelijke
berekeningen te bewerken, en bijaldien zulke gegevens genomen worden,
naar bestaande Machinen, dan zal het daarmede gevonden nominaal
vermogen, des te minder van het effectief, door de machine uitgewerkt,
vermogen verschillen, hoe nader de werkelijke snelheid, in verband met
de slaglengte van den zuiger, bij die der tafel van § 49 komt. Het
nabijkomend effectief vermogen van eenige machine dus willende kennen,
dan zal men de werkelijke of waargenomene snelheid van den zuiger in de
berekening moeten bezigen, in plaats van die der tafel, wanneer deze
daarmede niet overeenkomt; echter blijft in het algemeen de machine den
krachtnaam voeren, welke een berekend nominaal vermogen met de
zuigersnelheid volgens de tafel, onaangezien de waargenomene snelheid,
oplevert, op dat dit zoo berekend nominaal vermogen dienen zoude, voor
de vergelijking der vermogens van verschillende stoommachinen onderling,
wanneer voor dezelfde gevallen denzelfden opgegeven' regel gevolgd
wordt.


§ 75.

De vereischte hoeveelheid stoom, waarmede de cilinder van eenig
stoomwerktuig in eenen bepaalden tijd moet voorzien worden, is voor de
laatste voorbeelden in getallen, evenzoo te berekenen, als in § 56 en 57
geschied is; de hoeveelheid stoom met deszelfs spanning kennende, is
deszelfs gewigt, of dat van het inbegrepen water, in de volgende tafel
te vinden.


  +-------------------------------------------+
  |SPANNING VAN DEN STOOM|GEWIGT WATER IN EENE|
  |  PER VIERKANTEN NED. |  KUBIEKE EL STOOM, |
  |    DUIM BOVEN DEN    |         OF         |
  |   GEMIDDELDEN DRUK   |  GEWIGT VAN EENE   |
  |    DES DAMPKRINGS.   |  KUBIEKE EL STOOM. |
  |----------------------+--------------------|
  |     NED. LOODEN.     |     NED. PONDEN.   |
  |           0          |        0.588       |
  |          10          |        0.641       |
  |          20          |        0.692       |
  |          30          |        0.744       |
  |          40          |        0.795       |
  |          50          |        0.846       |
  |          60          |        0.896       |
  |          70          |        0.946       |
  |          80          |        0.996       |
  |          90          |        1.046       |
  |         100          |        1.095       |
  |         200          |        1.579       |
  |         300          |        2.048       |
  |         400          |        2.506       |
  |         500          |        2.954       |
  |         600          |        3.395       |
  |         700          |        3.830       |
  |         800          |        4.259       |
  |         900          |        4.683       |
  +-------------------------------------------+


Voor eenen stoomcilinder die 57 Ned. duimen tot Middellijn heeft, en
waarin de zuiger gedurende eene minuut 26 malen daalt, en even zoo veel
malen rijst met eene slaglengte van 1.14 Ned. el, waarbij de
stoomtoevloeijing op drie vierde gedeelte van den zuigerslag wordt
afgesloten, zal men volgens § 56 in een uur tijds 702 kubieke ellen
stoom behoeven; zoo nu die stoom de gewoon gebruikelijke, die van lagen
druk is, die een vierde dampkring of 25.7 Ned. looden boven den
gemiddelden dampskringsdruk gespannen is, dan vindt men met behulp dezer
tafel, dat eene kubieke el aldus gespannen stoom, nagenoeg 72-1/4 Ned.
looden water bevat, bijgevolg houden 702 kubieke ellen van dezen stoom
van lagen druk 507 Ned. ponden water in, en wegen dus zoo zwaar. Zulk
een aantal ponden water is alzoo in een uur tijds noodig voor den stoom,
waarmede de cilinder gevuld moet worden.

Uit den stoomketel verstoomt dus in een uur tijds ten minsten 507 Ned.
ponden water, dat gevolgelijk weder aangevuld moet worden; maar dewijl
in een stoom werktuig langs kleppen, schuiven en pakkingen altijd eenige
lekkaadje van stoom of tot water verdikten stoom bestaat, zoo moet
bovendien nog in dat verlies worden voorzien. In de beschrevene soort
van machinen, is dit verlies op 1/15 gedeelte van het gewigt water, dat
voor stoom in den cilinder noodig is, te begrooten, zoo dat men in dit
geval 507 en 32 of 539 Ned. ponden water, gedurende een uur werkens in
den ketel zal moeten persen, om denzelven gelijkelijk met water voorzien
te houden, en waartoe een of meer pompen, voedingpompen genaamd, dienen,
welke, gelijk vroeger gezegd is, door de machine zelve worden bewogen.
Wanneer stoom van hoogere drukking gebezigd wordt, dan bedraagt gemeld
verlies aan lekkaadje meer, en dit kan in stoomwerktuigen van hoogen
druk tot 1/10 deel van het gewigt des verbruikten stooms aan water
bedragen. Wanneer men bij voorbeeld, in een uur 250 kubieke Ned. ellen
stoom, op 400 Ned. looden per vierkante Ned. duim boven den dampkring
gespannen, voor eenen cilinder noodig heeft, en welke aldus gespannen
stoom volgens de tafel 2.506 Ned. ponden per kubieke Ned. el, dus in het
geheel 626-1/2 Ned. ponden weegt, dan zal men 626-1/2 en 62-1/2 of 689
Ned. ponden voedingwater, gedurende een uur in den ketel moeten persen.
In het voorbijgaan kan hier dus worden opgemerkt, dat het gebruik van
stoom van lagen druk economischer is dan van hoogen druk, dat is met
andere woorden: Men zal met dezelfde brandstoffen, die men tot
voortbrenging van stoom van lagen druk behoeft, betrekkelijk grooter
vermogen ontwikkelen, dan wanneer men tot dat einde die brandstoffen
voor stoom van hoogen druk bezigde, uit hoofde van het vermelde verschil
in het verlies van stoom. Daar behalve verlies, nog andere toevallige
oorzaken kunnen bestaan, welke dat vergrooten, en men gedurende
stilstand van de machine, soms stoom in de opene lucht moet laten
ontvlieden, zoo neemt men de voorzorg, om de voedingpompen voor een
weinig meer opbrengst van water in te rigten, waarvoor dan die pompen,
zoo er te veel water in den ketel wordt gebragt, van de machine zijn te
ontkoppelen, om eenigen tijd buiten werking te blijven; of soms heeft
men aan die pompen toestellen verbonden, waardoor het overvloedige water
afloopt, zoodat dezelve alsdan met de machine kunnen blijven doorwerken;
in § 22 is een dergelijke toestel verklaard. Overigens wordt het
voedingwater zoo veel mogelijk verwarmd in den ketel gebragt, en daarom
uit den heetwaterbak (§ 40) of de refrigerator (§ 69) getrokken.


§ 76.

Uit dit laatst behandelde kan men afleiden, dat een stoomwerktuig van
lagen druk voor elke nominale paardenkracht, per uur gemiddeld, bijna 31
Ned. ponden water behoeft ter overbrenging in stoom; want het voorbeeld
voor aanwending van stoom van lagen druk der laatste paragraaf, geldt,
overeenkomstig § 49, eene machine van 17-7/10 nominale paardenkrachten;
waarom dan 17-7/10 maal 31 of 548.7 Ned. ponden, weinig meer bedraagt
dan 539 Ned. ponden van datzelfde voorbeeld. In machinen, waarin de
stoom hooggespannen werkt, is voor elke nominale paardenkracht, uit
hoofde van grooter stoomverlies, meer water noodig, en kan alzoo voor
die krachtéénheid tot 37-1/2 Ned. ponden in een uur tijds noodig wezen,
waarnaar dan de voedingpompen zullen moeten zijn ingerigt. Daar nu de
machine de voedingpompen moet in beweging houden, zoo is
natuurlijkerwijze, het daaraan te besteden vermogen des te grooter, naar
gelang de overeenkomstige watervoeding per nominale paardenkracht, meer
bedraagt; hetgeen weder, de nuttige uitwerking der machinen van hoogen
druk een weinig benadeelt, dat is: minder economisch ten aanzien van het
verbruik van brandstoffen doet zijn.

De totale consumptie brandstoffen, welke een stoomwerktuig van een
bepaald vermogen tot onderhoud van werking eischt, hangt echter niet
enkel af van de hoeveelheid in stoom over te brengen water, gedurende
eenen bepaalden tijd: immers tot hiertoe hebben wij slechts in het oog
gehad, hetgeen noodig is aan stoom met inbegrip van lekkaadje tot in den
cilinder der machine; de deelen echter, welke den stoom tot aan die
plaatsen leiden, moeten mede verwarmd blijven, of de invloed der
afkoeling tegenstaan; ten andere ondergaat in hoofdzaak, de stoomketel
zelf veel warmteverlies, hetgeen binnen denzelven noodzakelijk moet
worden aangevuld, opdat de vereischte temperatuur, overeenkomstig de
binnen bestaande spanning onderhouden worde. Wanneer men dus op grond
van naauwkeurige gegevens, door berekening gevonden had, wat aan
brandstoffen noodig zoude zijn, voor het leveren van de vereischte
hoeveelheid stoom, tot in den cilinder, dan zoude men in het werkdadige
bevinden, dat eene dus berekende hoeveelheid brandstof met het werkelijk
verbruik daarvan niet overeenkwam; het is daarom dat de tafel van § 58
de totale consumptie steenkoolen bevat, welke de ondervinding als
gemiddeld per nominale paardenkracht voor stationaire stoomwerktuigen
van lagen druk heeft doen kennen, terwijl voor andere soorten van
stoomwerktuigen, alsmede voor die van zoogenaamde middelbare en hooge
drukking, het daartoe betrekkelijke in § 59 is gezegd.


§ 77.

Alle stoomwerktuigen van lagen druk houden eenen condensor met
luchtpomp; in den condensor vloeit uit den cilinder de stoom, welke den
zuiger dalende of rijzende bewogen heeft, en komt daar in aanraking met
eenen stroom koud water, welke eene kraan, injectiekraan geheeten,
verschaft; door de aanraking met dat koude water verdikt zich de stoom,
en gaat des te meer tot water over, naar gelang dat water kouder is; hoe
meer stoom op die wijze vernietigd wordt, des te ijler, of minder
tegenstand biedende, de overgeblevene stoom zal zijn ten nutte van het
vermogen der machine; de hoeveelheid van dit koel- of injectiewater
wordt met behulp van gezegde kraan, door den bestuurder der machine ten
beste geregeld. Houdt hij de kraan te veel gesloten dan zal het ijdel in
den condensor onvoldoende wezen, waardoor de machine vermogen verliest;
is daarentegen die kraan te veel geopend, dan zal de ledigende
luchtpompzuiger overbodig water moeten opbrengen, terwijl de condensor
ruimte tevens verkleint, hetgeen beiden het vermogen van de machine
benadeelt; het aldus als het ware ingespoten water ontwikkelt lucht, die
door de luchtpomp, ook met het water, dat de verdikte stoom heeft
opgeleverd, moet worden uitgevoerd. In stoomwerktuigen van lagen druk
van dubbele werking, dat zijn de zoodanigen, waarin de stoom boven en
onder den zuiger drukt, en welke wij hoofdzakelijk tot onderwerp hebben
gekozen, bedraagt de hoeveelheid injectiewater, wanneer dit de
temperatuur van 62 graden bezit, gemiddeld, 29 malen het gewigt
ketelvoeding water, zoodat dit, naar dien grondslag, evenredig is aan de
hoeveelheid stoom, welke in den cilinder vloeit; zoo is in ons voorbeeld
van § 75, betrekkelijk stoom van lagen druk, met eenen stoomcilinder
welke 57 Ned. duim tot middellijn heeft, en eenen zuigerslag van 1.14
Ned. el, die 26 dubbele zuigerslagen per minuut volbrengt, alsmede met
afsluiting van stoomtoevloeijng op drie vierde gedeelte van den
zuigerslag, de vereischte hoeveelheid voeding water per uur 539 Ned.
ponden, bij gevolg het noodige injectiewater gemiddeld 539 maal 29 of
15631 Ned. ponden; daar nu zoodanige maten, blijkens § 49. passen voor
een stoomwerktuig van lagendruk van 17-7/10 nominale paardenkrachten,
zoo volgt, dat hier per nominale paardenkracht, gemiddeld eene
hoeveelheid van 883 Ned. ponden injectiewater in een uur tijds noodig
is; is het water kouder dan wordt er minder vereischt. Wanneer de
temperatuur van het injectiewater 5 graden lager dan 62 graden is, dan
zal men ongeveer 26 malen het gewigt des stooms behoeven, is de
temperatuur daarentegen 5 graden hooger, dan zal nagenoeg 33 malen dat
gewigt aan injectiewater noodig wezen.


§ 78.

Gelijk men ziet, maakt het injectiewater nog al eene belangrijke
hoeveelheid uit, terwijl gesteld moet worden, dat een stoomwerktuig van
lagen druk zonder dat niet kan werken. In stoomvaartuigen wordt dat
water zeer gemakkelijk verkregen, om rede het werktuig zeer nabij van
hetzelve is omgeven: door eene opening in het onder water gedompelde
deel van het vaartuig vloeit dat water, door eene pijp of buis, naar de
injectiekraan en alzoo in den condensor; die invloeijing wordt behalve
dat zeer bevorderd door den druk des dampkrings op het omringende
buitenwater, en ook nog door de drukkende waterhoogte, die voortvloeit
uit den lageren stand van de injectiekraan tegen den condensor onder den
waterspiegel, terwijl binnen den condensor slechts geringe spanning of
tegendruk bestaat. Zij eens voorondersteld dat bij eene goede werking
van de machine, uiterlijk 7 Ned. looden tegendruk per vierkante Ned.
duim in den condensor heerscht, en dat de injectiekraan aan den
condensor 7 palmen onder den waterspiegel ligt, dan zal (daar men
stellen moet, dat elke palm waterhoogte, volgens § 8, voor een lood druk
geldt) de tegendruk in den condensor, juist door den druk der
waterhoogte welke boven de injectiekraan bestaat, worden opgewogen.
Waaruit dan volgt, dat het injectiewater onder den invloed van den
geheelen druk des dampkrings (103.3 looden per vierkante duim) in den
condensor zal stroomen.

Bij de op het land geplaatste machinen is in vele gevallen de
watervoorraad, waarvan men dat voor de injectie moet trekken, verder
verwijderd, en kan dus zoo dadelijk niet in den condensor stroomen, of
daarin als het ware opgezogen worden; waarom men dan eene koud waterpomp
noodig heeft, welke het vereischte injectiewater bij de injectiekraan
voert. Over het algemeen wordt alsdan door die pomp eene ruim voldoende
hoeveelheid water in eenen bak gestort, welke den condensor met de
luchtpomp te zamen bevat, gelijk in § 39 met figuur 10 aangetoond is,
terwijl het overvloedige door de overlooppijp zich ontlast.

In bergachtige landstreken alwaar het dus noodige water veelal hoog moet
worden opgevoerd, kost de koud waterpomp, door de machine in werking
gebragt, een niet gering vermogen, en doet bij gevolg, het effectief
vermogen der machine belangrijk te kort; waarom men in die gevallen
dikwijls de voorkeur geeft, aan machinen van zoogenaamde middelbare of
hooge drukking, die zonder injectie-water kunnen werken; ter zijde
gesteld die gevallen, waarin de aanvoer van het altijd onontbeerlijke
water voor de voeding des ketels op zich zelven reeds zeer moeijelijk
is.


§ 79.

Men kan den uit den stoomcilinder in den condensor vloeijenden stoom ook
nog verdikken of in water doen overgaan, door denzelven in aanraking te
brengen met verkoelde oppervlakten; maar daar die oppervlakten weder
door koud water koel gehouden moeten worden, zoo heeft men daarvoor meer
water noodig, dan door dadelijke aanraking van het koude water met den
stoom zelven, en wanneer het daarvoor dienende water van eene afgelegene
plaats moet getrokken worden, dan gaat hier weder een gedeelte nuttig
vermogen te meer aan verloren; maar dusdanige wijze van condenseren
levert te dien aanzien minder bezwaar op bij stoomvaartuigen, dewijl de
koelende vloeistof daar rondom aanwezig is, en weinig vermogen ter aan-
en afvoer behoeft te kosten; de stoom op die wijze condenserende,
geschiedt met oogmerk, om het daarvan herkomstige water afgescheiden te
houden, ten einde alleen daarmede den ketel te voeden.

Daar gecondenseerde stoom zuiver water moet zijn, zoo zoude men
oppervlakkig denken, dat de voeding eens ketels met dat water de
voorkeur verdient boven de gewone wijze, waarbij het stoomwater met het
injectiewater vermengd daartoe moet dienen; want het injectiewater is
veelal niet zuiver te verkrijgen, en in vele gevallen wordt daarvoor
zeewater gebezigd, hetwelk na uitdamping vreemde stoffen of zouten
achterlaat, die zich binnen den ketel vasthechten, of daarin
nederploffen, en een aanzetsel of zoogenaamd sediment vormen, dat de
snelle verwarming door het vuur, zeer verhindert, en dat zelfs voor de
ketelplaten, die direkt met het vuur in aanraking zijn, kan verderfelijk
wezen: uitwerkingen, welke niet zouden plaats hebben, in geval men den
ketel aanvankelijk met zuiver water vulde, en vervolgens daarmede
aanhoudend bleef voeden. Tot heden echter heeft de ketelvoeding met het
water, dat condenserende stoom in stoomwerktuigen oplevert, nog geene
geheel voldoende uitkomsten geschonken, en zulks, omdat het alzoo van
den stoom herkomstige water ook de olie- of vetdeelen met zich voert,
die in de machine ter verzachting der wrijving hebben gediend, welke
zich dan binnen den ketel sterk vasthechten, en langs dien weg ook de
overgang der hitte van het vuur door de ketelplaten zeer hinderen;
behalve dat worden de verkoelende oppervlakten binnen den condensor mede
met die vuile vetstof bezet, ten nadeele der noodige snelle verkoeling.
Een en ander is dan oorzaak, dat soortgelijk condenseren voor
ketelvoeding geenszins algemeen gevolgd wordt, en hoewel verschillende
inrigtingen tot dat einde bestaan, men zich liever voor het
tegenwoordige, nog bij de gewone manier houdt, zorg dragende, dat de
ketel niet alleen op geschikte tijden van het gewone minder vastgehechte
aanzetsel wordt gezuiverd, maar ook, dat men gedurende de werking
(voornamelijk wanneer zeewater voor injectiewater wordt gebezigd) eenig
water uit den ketel, door eene spuikraan in deszelfs bodem, doet
wegvloeijen, opdat zich zoo min mogelijk sediment vasthechte, en nimmer
sediment nederploffe. Het ketelwater door zoodanige spuikraan
noodzakelijk verminderende, moet dan natuurlijk, door middel der
voedingpomp met versch water, (zoo veel mogelijk verwarmd) buitengewoon
worden aangevuld; voor die buitengewone spuijing en evenmatige
aanvulling heeft men ook eenige werktuigelijke middelen bedacht, die
meer of min voldoen, doch die hier geene plaats ter beschrijving kunnen
vinden.


§ 80.

Met stoomrijtuigen ontvliedt de gediend hebbende stoom door den
schoorsteen in de opene lucht, zoo dat men daarvan geen water trekt, om
voor de voeding des ketels te dienen. De eens met zuiver water gevulde
ketel wordt met zuiver water gevoed, waarvan de mede gevoerd wordende
pleegwagen eenen genoegzamen voorraad bevat, en die, naargelang de
uitgestrektheid der togten, van tijd tot tijd daarvan wordt voorzien.
Voor die soort van ketels, die van geene groote uitgebreidheid zijn, is
het van het grootste belang te allen tijden zuiver water te bezigen,
omdat hetzelve daar in enge plaatsen en om digt aaneengelegene buizen of
pijpen verwarmd wordt, waardoor men geene reiniging, van aanzetsel of
sediment, dat op den ketel nadeelig werkt en de snelle stoomontwikkeling
zoo zeer verhindert, behoorlijk kan bewerkstelligen. Daar en boven kookt
onzuiver water zeer ligt op en over, hetgeen ook, voor deze soort van
werktuigen, in het bijzonder nadeelige gevolgen kan hebben; en schoon
men zuiver water voor de voeding dezer ketels bezigt, moet op die
waterspuwing of zoogenaamde pruiming, niet te min de bijzondere aandacht
van den bestuurder gevestigd blijven, omdat zulks niettegenstaande vele
voorzorgen dikwijls gebeurt.


§ 81.

Water, dat zout opgelost houdt, zoo als zeewater, eischt eenige meerdere
warmte dan zuiver water, om aan het koken te geraken; hooger hebben wij
de temperatuur opgegeven (zie §§ 51 en 53) welke water, in stoom
veranderd, bij gemiddelden stand des barometers teekent; deze
temperatuur geldt voor zuiver water, ook in de stoomwerktuigelijke
praktijk voor rivier- en gewoon wel- of bronwater; gewoon zeewater heeft
om te koken 1-1/5 graad hooger temperatuur noodig, en bevat één
drieendertigste van deszelfs gewigt aan zout; kokende, verstoomt daarvan
het zuivere water, terwijl het zout in het overige kokende zeewater
achter blijft, en dus allengs zouter wordt, tot dat eindelijk al het
zuivere water in stoom is overgegaan, en één drieëndertigste van het
gebezigde gewigt zeewater, aan zout in den ketel overblijft; hoe meer
dit water van dat zout bevat, des te hooger deszelfs kooktemperatuur zal
zijn, derwijze, dat voor elk drieendertigste deel vermeerdering in zout,
het kooktemperatuur 1-1/5 graad zal stijgen; kan ongeveer 12
drieendertigste deelen van dat zout opgelost houden, waaruit volgt: dat
wanneer van het zeewater 21 drieëndertigste deelen, of 7/11 deelen
verstoomd zijn, zich zout zal beginnen te vormen.

Hier uit blijkt, dat bij aldien men zeewater voor de vulling en voeding
van eenen stoomketel gebruikt, men een weinig meer brandstof zal
behoeven, en des te meer, hoe meer zoutdeelen dat water bevat; ook dat
men ter bezuiniging van brandstof, zorg moet dragen, om door middel van
tijdige spuijing en weder aanvulling met versch water dat zoute te
verslappen. Daarenboven moet men in het belang van den duur des ketels
en ter voorkoming van nog grootere consumptie brandstoffen, het nimmer
zoo verre laten komen, dat zich zout door overmaat afscheide of sediment
nederploffe, eene nederploffing, welke reeds voor dat het verzadigend
gewigt van 4/11 zout in het kokende water bestaat, zal plaats grijpen,
dewijl het zeezout uit verschillende, op elkander werkende,
bestanddeelen is zamengesteld.

Geene te grootte oplettendheid kan men in dit opzigt aan zee-stoomketels
wijden, om welke reden dan ook onderscheidene middelen zijn bedacht,
welke de graad van zoutheid van het ketelwater te kennen geven, doch
waarvan geene verklaring in dit voorgenomen beknopte werkje kan gegeven
worden: meermalen is het gebeurd, dat door onoplettendheid ten dezen,
goede en kostbare stoomketels onbruikbaar werden.


§ 82.

In de voorgaande §, de verzadiging van water door zout voorkomende, zoo
is het mede voegzaam te verklaren, wat men door verzadigden stoom in een
werktuig verstaat. Door verzadigden stoom verstaat men zoodanigen, welke
overeenkomstig deszelfs temperatuur de grootste hoeveelheid water bevat.
Om dit duidelijker te maken, stelle men zich eene beslotene ruimte voor,
die eene kubieke el groot is, welke stoom bevat in spanning aan den
gemiddelden druk des dampkrings gelijk, op de hem eigene temperatuur van
212 graden, zoodanigen stoom noemt men verzadigd; maar wanneer men die
afgeslotene volume stoom eenige graden verwarmt, dan zal die zelfde
kubieke el stoom niet meer verzadigd wezen, want in die zelfde ruimte
zoude nog meer water, door die vermeerdering van warmte in stoom kunnen
overgaan; gezegde volume stoom vergroot dan, bij gebrek aan water,
alleen in spanning, even gelijk de gewone dampkringslucht, binnen eene
beslotene ruimte, in veerkracht of spanning door gelijke verwarming
zoude winnen, volgens eenen zelfden regel van uitzetting.

Door naauwkeurige proeven heeft men bevonden, dat de dampkringslucht met
elke graad vermeerdering in temperatuur, tusschen 32 en 212 graden, zich
weinig meer dan 2/1000 van derzelver eerste volume uitzet, welke regel
voor stoom, met geen water in aanraking, dezelfde is. Dit vergelijkende
met hetgeen hooger op gegeven staat, wegens de temperatuur van den stoom
(altijd in gemeenschap met water gedacht) en deszelfs overeenkomstige
spanning, zoo zal men ontwaren, dat de uitzetting van lucht door warmte
(dat is van drooge lucht) vrij wat verschil hierin oplevert; zoo dat
stoom, welke in gemeenschap met water, in temperatuur rijst, in spanning
of veerkracht veel meer aanwint, dan wanneer die rijzing in temperatuur
buiten gemeenschap met water plaats vindt; zoodanige oververwarmde of
met water oververzadigde stoom, zoude in een stoomwerktuig meer nadeelig
dan nuttig zijn.


§ 83.

Daar het doel met dit werkje is, om de hoofdzakelijke gronden en daarop
steunende inrigtingen van het stoomwerktuig, op eene duidelijke en korte
wijze te verklaren, zoo hebben wij, met behoud van het goede
dienaangaande eener vorige uitgave, ons vooral ook moeten beperken bij
de verklaring van het gewone stationaire stoomwerktuig van lagen druk.
Vele andere wijze van toerigting, schikking en vorm van deelen bestaan
er daarom, welke wij niet speciaal hebben kunnen behandelen. Wanneer men
uit de vele soorten van stoommachinen eene kiezen moest, om tot leidraad
ter verklaring van anderen te dienen, dan zoude inderdaad geene betere
keuze dan deze kunnen geschieden, zijnde het beste voor uiteenzetting en
opheldering van beginselen geschikt. Om nogtans eene eigenaardige
inrigting van het stoomwerktuig met de daarvoor meest vertrouwde
zamenstelling ter oefening van begrip te geven, zoo is aan het einde
dezer bladzijden eene afbeelding van een stoomwerktuig met ketel van
lage drukking gevoegd, waarmede sommige stoomvaartuigen voorzien zijn,
met de noodige aanwijzing ter verklaring. De geheele bevatting daarvan
zal niet moeijelijk vallen voor hem, welke de boven behandelde gronden
wel heeft verstaan.

Met de beschouwing van die figuren, zich de verklaring der gronden
herinnerende, zal men na weinige overweging de overtuiging bekomen, dat
de schikking der hoofddeelen van een stoomwerktuig voor vele verandering
vatbaar is; zoo kan bijvoorbeeld de dienst, welke eene enkele boven de
machine gelegene balans doet, verrigt worden door twee balansen, welke
benedenwaarts ter wederzijden van de machine liggen, gelijk uit deze
afbeelding van eene stoombootmachine te zien is; ook behoeft de
condensor met de luchtpomp niet altijd in eenen gevulden waterbak
gesteld te zijn, terwijl het injectiewater door eene pijp in den
condensor kan worden gebragt; vervolgens zal men ook inzien, dat het
geen vereischte is, om door tusschenkomst van balansen de kruk van eene
hoofdas te doen omwentelen, maar dat de stoomzuiger, zonder dien, met
zulk eene kruk op eene boven of onder gelegene hoofdas te verbinden is;
zelfs kan men liggende of hellende stoomcilinders, in diervoege met de
hoofdaskruk verbonden, aanwenden; of ook op sterke assen heen en weder
slingerende stoomcilinders, waar van de zuigerstang-einden de rondgaande
beweging der hoofdaskrukken direkt volgen; men is ook niet gehouden, om
eenen enkelen stoomcilinder te gebruiken: de aanwending van twee of meer
cilinders kan soms geschikt voorkomen; onder anderen heeft men
stoomwerktuigen met twee stoomcilinders van verschillende grootte,
voorzien van stoomketels voor zoogenaamden middelbaren of hoogen
stoomdruk, waaruit hoog gespannen stoom eerstelijk in den kleinen
cilinder vloeit en daarin zonder ontspanning werkt, vervolgens daaruit
in eenen grooten cilinder stroomt, en in dezen laatsten ontspannende,
beide zuigers gelijktijdig doet op- en neder bewegen.

Onder de vele soorten van stoomwerktuigen treft men wel eens zoogenaamde
rotative machinen aan, waarin de rondgaande beweging dadelijk, dat is
zonder tusschenkomst van eenen heen en weder gaanden stoomzuiger plaats
vindt. Deze bestaan uit eenen hollen ronden ring of uit eene soort van
ronden trommel, waarbinnen een vleugel doorgaande rondgevoerd wordt (bij
wijze van digt sluitenden zuiger) door den druk van meer of minder
gespannen stoom; deze machinen zijn zeer eenvoudig en beslaan weinig
ruimte, doch tot heden hebben dezelve nog niet kunnen voldoen, de
oorzaak daarvan is niet gelegen in onjuiste grondbeginselen, maar alleen
in het moeijelijke, dat voor als nog als onverwinbaar te beschouwen is,
om daaraan eene goede duurzaamheid, of bestendig goede werking te geven.

Onder de deelen van een stoomwerktuig, welke voor onderscheidene
wijzingen vatbaar zijn, behoort in het bijzonder de zoogenaamde
stoomschuif, die de geheele beweging van het werktuig regelt, gelijk wij
in § 38 hebben aangetoond. Dat regelend deel bestaat vrij algemeen uit
eene enkele lange schuif, die de beide stoomdoortogten dekken kan, in
werktuigen van lagen druk doorgaande hol en open, om doortogt van den op
den zuiger gediend hebbenden stoom naar den condensor te geven, waarvan
de afbeelding van de stoombootmachine een voorbeeld levert; in die
zelfde soort van werktuigen treft men ook wel stoomschuiven aan, die in
twee deelen gescheiden zijn, waarbij dan den gediend hebbenden stoom,
van wederzijden des zuigers, langs de uiterste einden der dus
zamengestelde stoomschuif, eenen bijzonderen weg naar den condensor
gegeven wordt; dusdanige aaneengekoppelde stoomschuifdeelen zijn dan, of
afgekorte digte lange stoomschuiven, of hebben den vorm van zuigers;
voor dat zelfde einde gebruikt men ook doosvormige schuiven, welke door
den druk des stooms aansluiten, en geene aandringende pakking behoeven,
in sommige stoomwerktuigen worden kranen of valkleppen ter regeling van
de toelating des stooms in den cilinder gebezigd; in werktuigen, die met
hooger gespannen stoom werken, gebruikt men tot datzelfde einde, en bij
voorkeur, lange of korte schuiven, welke geene pakking behoeven, dat is,
die zich zelven door den druk van den stoom aansluiten. Ter vermijding
van pakking in hennep of vlas bezigt men ook uit- en inveerende metalen
of ijzeren ringen, welke wijze van sluiting ook meermalen voor
stoomzuigers gebruikt wordt. Daar de vorm en regeling van beweging der
stoomschuif een uiterst belangrijk onderwerp is, zoo hebben vele
deskundigen aanhoudend daarin naar verbetering getracht.

De noodzakelijke regtlijnige leiding des stoomzuigers, is ook door
andere middelen, als door het veel te wijzigen toestel der zoogenaamde
evenwijdige of parallelle beweging (gelijk in § 41 uiteengezet is) te
verkrijgen; zoo ziet men die leiding ook wel uitgevoerd door eenvoudig
den top der stoomzuigerstang in een, ter wederzijden gelegen, regtlijnig
raamwerk te doen rollen of schuiven, waardoor aan den eisch dier leiding
juist voldaan wordt.

Groote verschillen van zamenstelling en inrigting vindt men in
stoomketels, alles met oogmerk, om met weinige brandstoffen veel stoom
te leveren, want de kosten aan brandstof, is eigenlijk de prijs van het
vermogen, dat het werktuig uitoefent. Een goede ketel behoort bovendien
zoo duurzaam mogelijk te zijn, op dat dezelve niet na een kort
tijdsverloop onbruikbaar gerake: gezamentlijke redenen, waarom men
onophoudelijk nog naar verbeterde constructie van stoomketels zoekt.


§ 84.

Om den Lezer met de historie van de opkomst en den voortgang in
verbetering van het stoomwerktuig kort en zakelijk bekend te maken, zal
de vermelding van de meest belangrijke uitvindingen en verbeteringen,
naar volgorde van tijd gerangschikt, het best geschikt wezen.

De kennis der stoomkracht dagteekent van zeer vroegen tijd, want van
zekeren Hero, die ongeveer 120 jaren voor de christelijke jaartelling
leefde, vindt men reeds zamenstellen beschreven, die daarvan tot bewijs
strekken. Dan het schijnt, dat in die vroege tijden het vermogen van den
stoom minder, of in het geheel niet, tot nuttige einden is gebezigd
geworden, maar veeleer om de hoofdleiders van het bijgeloof behulpzaam
te zijn, in het onderworpen houden van het ligt geloovige volk, door
voorgewende wonderen daarmede te verrigten. Eene reeks van eeuwen zijn
vervolgens verloopen, waarvan men berigten betreffende toepassing van
stoomkracht mist, maar uit welks gemis met geene zekerheid besloten kan
worden, of de beoefening en de aanwending der stoomkracht gedurende dat
tijdsverloop niet gevorderd is, hoewel het als zeker moet gehouden
worden, dat de ouden daarvan meer wisten, dan ons tot heden van hen is
bekend geraakt.

Van niet vroeger dan 1543 weet men, uit spaansche archieven, dat in dat
jaar Blasco de Garray in de haven van _Barcelona_ proeven met een
vaartuig heeft genomen, om hetzelve zonder zeilen of riemen door het
water te bewegen; van het daartoe gebezigde middel staat alleen vermeld,
dat het vaartuig eenen grooten ketel met kokend water bevatte, en
uitwendig met beweegbare raderen was voorzien; dit kan dus welligt het
eerste stoomvaartuig geweest zijn, doch waarvan men verder niet veel
bijzonders weet.

Het was den Italiaanschen Ingenieur Giovanni Branca, die in 1629 eene
afbeelding met beschrijving leverde, hoe snel uitstroomende stoom een
wiel, met vleugels voorzien, kan doen omdraaijen en kracht uitoefenen,
om er een of ander werk mede te verrigten; vóór hem had Cardan ook
daarvan gewag gemaakt, en de Caus, hoe men water door stoom kan
opvoeren.

In 1663 gaf Edward Somerset, _Marquis van Worcester_, een werk in het
licht, hetwelk een honderdtal korte en zeer oppervlakkige beschrijvingen
van even zoo vele uitvindingen bevat, en waaronder eene voorkomt, waarin
hij zegt uitgevonden te hebben, om op eene wonderlijke en
allerkrachtdadigste wijze, water door vuur op te voeren, en wel met
geslotene sterke vaten, die beurtelings, door het vuur, van water
geledigd worden: de _Marquis_ moet op die gronden ook een werktuig
hebben doen oprigten, dat inderdaad verwondering baarde.

Omstreeks 1685 hield de Franschman Denis Papin, zich met plannen bezig,
om de kracht van den stoom nuttig aan te wenden. Het eerste denkbeeld,
om den stoom in eenen cilinder tegen eenen daarin passenden zuiger te
doen drukken, schijnt men aan hem verschuldigd te zijn, als ook de
veiligheidsklep voor stoomketels, en de eigenschap dat de stoom te
condenseren is. Papin met zijne onderzoekingen voortgaande, werkte
daarin ten laatsten nagenoeg gelijktijdig met Thomas Savery in Engeland,
die aldaar gelukkiger was, want in 1698 verkreeg Savery een patent of
octrooi, op eene door hem uitgedachte zoogenaamde vuur-machine, voor
opvoering van water geschikt.

Thomas Newcomen met John Cawley waren te _Dartmouth_ weder volgende
verbeteraars; deze gaven het stoomwerktuig of de zoogenaamde
vuur-machine eenen cilinder met zuiger, onder dien zuiger werd,
rijzende, stoom in den cilinder gelaten, en vervolgens gecondenseerd,
waardoor de zuiger met een vermogen aan den dampkringsdruk gelijk weder
daalde; dit condenseren van den sloom geschiedde aanvankelijk door
uitwendige verkoeling van den cilinder, doch later op eene eenvoudiger
wijze, dat is: door inspuiting van koud water binnen den cilinder
zelven;--dewijl Savery vroeger een octrooi voor het condenseren van
stoom door verkoeling verkregen had, zoo werd hij in 1705 met Newcomen
en Cawley, deelgenoot in een nieuw octrooi;--in den beginne moesten in
deze werktuigen, door eenen persoon, op de juiste tijdstippen de kranen
of kleppen, die voor toelating en afsluiting van stoom en ter
invloeijing van het condenserend injectie-water dienen, met de hand
worden bewogen; de overlevering wil, dat een daarmede belaste jongeling,
Humphrey Potter genaamd, die eentoonige bewerking moede, bedacht, om die
kranen in verbinding te brengen met den op en neder bewegende hefbalk of
balans, hetgeen later verbeterd werd, waardoor alzoo de machine zelve de
toelating van stoom en water regelde op eene veel betere wijze, dan met
de hand kan worden verrigt.

Zoodanige vuurmachinen of stoomwerktuigen, later nog verbeterd door
Henry Brighton en vervolgens door John Smeaton, en die men
Athmospherische noemt, zijn vervolgens veel in gebruik gekomen,
hoofdzakelijk voor het oppompen van water. De stoom, welke daarin
werkte, ging in spanning den druk des dampkrings maar weinig te boven.
In 1720 gaf de Duitscher Leupold eene eenvoudige zamenstelling aan de
hand, om den meer vermogenden stoom van hoogeren druk aan te wenden.

In 1736 verkreeg Jonathan Hulls, in Engeland, een octrooi op eene door
hem uitgevondene machine, die door stoom zou bewogen worden, om
vaartuigen uit en in havens of rivieren te voeren, tegen wind en stroom
of in kalmte; doch hij ondervond, hoewel hij daarvan eene beschrijving
in het licht gaf, weinige aanmoediging; daar hij voorstelde, om door
middel van eenen op- en nedergaanden stoomzuiger, voortstuwende
ronddraaijende vleugelwielen of raderen te bezigen, zoo deed hij zien,
hoe van heen en wedergaande beweging tot zijn oogmerk partij te trekken
was.

Omstreeks 1750 begon het Athmospherische stoomwerktuig meer en meer voor
algemeene beweegkracht gebruikt te worden, en zich verspreidende, in
plaats van de gewone water- en paarden- of rosmolens te komen, hoewel
het werken daarmede toen kostbaarder was dan het gebruik van paarden,
alleen voordeeliger op plaatsen, alwaar de brandstof weinig geld kost,
zoo als in de nabijheid van kolenmijnen; de verwisseling dezer
werktuigen voor paarden gaf aanleiding, dat men het vermogen eens
stoomwerktuigs, met zoogenaamde paardenkrachten vergeleek.

In 1757 stelde Keane Fitzgerald voor, om ter regeling van eene
rondgaande beweging, door eene heen- en wedergaande verkregen, het
vliegwiel te bezigen.

James Brindley werd in 1759 geoctrooijeerd, voor het verwarmen van
stoom-leverend water, door middel van een geheel met water omringd
fornuis, in eenen beslotenen houten of steenen bak.

Weinig tijds daarna ving de Engelschman James Watt zijne onderzoekingen
aan ter verbetering van stoomwerktuigen; hij verkreeg, in 1769 een
octrooi, dat zeer belangrijke zaken inhield: 1^e om den stoom in den
stoom-cilinder zoo min mogelijk van deszelfs warmte te doen verliezen;
2^e om den stoom, niet in den cilinder, maar in een afgezonderd vat,
daar buiten, te condenseren; 3^e om het aldus gecondenseerde water en de
mede ontwikkelde lucht, door middel van pomptuig uit den condensor te
trekken; 4^e om den stoom slechts voor een gedeelte in den cilinder te
laten, en verder zich daar binnen te laten ontspannen; 5^e om wanneer
direkte rondgaande beweging verlangd werd, den stoom te doen werken
tusschen gewigten, welken in eenen hollen cirkelronden ring of band,
sluitend beweegbaar zijn, en kleppen passeren, in zoodanige manier, dat
die ring of band daardoor op eene horizontale as ronddraait, het zij met
of zonder stoom condensatie; 6^e om eene machine te doen werken, door
beurtelingsche inkrimping en uitzetting van stoom; en 7^e in plaats van
water, olie, was en dergelijke vette stoffen, kwik of andere metalen in
vloeibaren staat, te bezigen voor het digt houden van zuigers en andere
deelen. Groote verbetering van het stoomwerktuig was daarvan het gevolg.

In Frankrijk deed Périer in 1775 mislukte proeven op de rivier de
_Seine_, om een vaartuig door middel van stoomkracht voort te stuwen.

James Watt vond in 1776 den zoogenaamden tubulairen condensor uit, dat
is: een' zoodanigen, waar binnen de stoom in enge, uitwendig verkoelde,
pijpen gecondenseerd wordt.

Aan James Pickard te _Birmingham_ werd in 1780 octrooi verleend, voor de
aanwending van het vliegwiel met aanverbondene kruk; dienende, om op
eene aller eenvoudigste wijze, de heen- en wedergaande beweging eens
stoomzuigers in eene regelmatige omwentelende of ronddraaijende te
veranderen; James Watt bedacht tot dat zelfde einde, welligt ter
vermijding van dit uitsluitend regt, onder anderen, de zoogenaamde
zon- en planeet raderen, waardoor het vliegwiel met dubbele snelheid door
de drijfstang wordt omgevoerd.

In 1781 en 82 werden aan James Watt nog andere octrooijen verleend,
waaronder bovenal de uitvinding uitmunt, om den stoom beurtelings ter
wederzijden van een' zelfden zuiger te doen drukken; eene uitvinding,
welke gepaard aan zijne vroegere, om den stoom buiten den cilinder te
condenseren, van het grootste nut is geworden, door het stoomwerktuig de
eigenschap te geven, om het vermogen van tweemaal zoo veel stoom in
denzelfden tijd nuttig te doen werken.

Jonathan Hornblower verwierf in 1781 een octrooi op de uitvinding, om
stoom van hoogen druk eerst in een kleinen en daarna in eenen grooten
cilinder ontspannende gecombineerd te doen werken.

In 1782 was het de _Marquis_ de Jouffroy, die eene stoomboot
zamenstelde, welke op de rivier _Saone_ nabij _Lyon_ ongeveer vijftien
maanden in werking is geweest.

Onder de geoctrooijeerde uitvindingen van James Watt was in 1784 het,
door hem uitgedachte, toestel der zoo genaamde evenwijdige of parallelle
beweging begrepen; deze en andere opvolgende uitvindingen van James Watt
in het stoomwerktuigelijke, zijn over het algemeen zeer verdienstelijk
geweest en hebben een uitmuntend gevolg gehad; zoo dat hij te regt als
een der grootste verbeteraars kan aangemerkt worden. Om de fabrijkmatige
uitvoering zijner machinen te bevorderen, vereenigde hij zich met
Boulton, welken met de daarvoor vereischte middelen eenen gewenschten
invloed en daarbij doorzigt bezat, zoodat de fabrijk van Boulton, Watt &
Comp. te _Soho_, zeer vele goede stoomwerktuigen heeft opgeleverd.

In Amerika stelde Fitch in 1787 eene stoomboot op de rivier _Delaware_
te werk, welke niet bleef voldoen; ook in dat zelfde jaar werkte Rumsey
aldaar eene stoomboot af, die, door voor ingezogen en achter uitgeperst
water, moest werken, doch die mislukte.

In 1788 en 89 deed Patrick Miller met eene stoomboot op het _Forth-_ en
_Clide_ kanaal in Schotland proeven, waaraan geen verder gevolg werd
gegeven.

Bramah en Dickinson ontvingen in 1790 octrooi op een zoogenaamd rotatief
stoomwerktuig, en in 1791 Sadler op een dergelijk, doch welke buiten
gebruik zijn gebleven, even als dit met de daartoe betrekkelijke
vroegere uitvindingen van James Watt het geval is.

Aan Edmund Cartwright te _Middlesex_ werd in 1797 onder anderen octrooi
verleend, om stoomwerktuigen, voor stoom van spiritus of alcohol bekwaam
te maken, waardoor veel brandstoffen zouden worden geëconomiseerd.

In 1798 werd in Amerika aan Livingston octrooi gegeven, om door middel
van stoomkracht, vaartuigen voort te stuwen, doch dat aanvankelijk geen
gevolg opleverde.

Mathew Murray beweerde in 1799, dat het bezigen van horizontale of
liggende stoomcilinders voordeel zoude aanbrengen.

Een octrooi van 1801 verzekerden aan Joseph Bramah het uitsluitend
gebruik van zoogenaamde vierwegkranen in stoomwerktuigen.

Ten jare 1802 voleindigde William Symington eene sleepstoomboot, die met
ijsbrekende werktuigen zoude voorzien zijn; tenzelfden tijde
vervaardigde Richard Trevethick en Alexander Vivian in Engeland een
stoomwerktuig van hooge drukking, dat beknopt, vervoerbaar en voor
stoomrijtuigen geschikt zoude zijn.

In 1803 erlangde Arthur Woolf een octrooi voor zoogenaamde tubulaire
stoomketels, dat zijn de zoodanige, waarin het vlammende gaz uit het
vuur door enge pijpen stroomt, en alzoo het water verwarmt. In dat
zelfde jaar heeft Fulton, onder aanmoediging van Livingston, op de
rivier de _Seine_ nabij _Parijs_, proeven genomen met eene door hem
zamengestelde stoomboot, waaruit de mogelijkheid, om stoomkracht op
vaartuigen nuttig toe te passen, bleek.

Omstreeks 1804 begon Olivier Evans zich in Amerika bezig te houden met
het vervaardigen van stoomwerktuigen van hoogen druk. In 1805 deden
Trevethick en Vivian in Engeland, op eenen spoorweg te _Merthyr Tydvil_,
vrij voldoende proeven met een stoomrijtuig, dat eenen liggenden
stoomcilinder bezat.

In 1807 bragt Fulton het eerste welgeslaagde stoomvaartuig te _Newyork_
in Amerika in werking, hetwelk naar zijne plannen met machinen voorzien
was, die in de Engelsche fabrijk van Boulton, Watt & Comp. vervaardigd
waren.

Blinkensop bekwam in 1811 een octrooi, om de wielen van stoomrijtuigen
en de sporen waarover dezelve rollen, met in elkander werkende tanden te
voorzien, ten einde het vermeend doorglijden te voorkomen.

In Amerika werden omstreeks 1812 op de rivier _Missisippi_ stoomboten
gezien, die werkelijk goede dienst deden; in dat jaar werd aan Chapman
een octrooi verstrekt, voor het bezigen van eenen tusschen de sporen
gelegene ketting, die om eenen trommel geslagen, ter voortbeweging van
een stoomrijtuig moest dienen.

De eerste stoomboot, welke in Engeland eenigzins voldeed, was in 1812
die van Bell en Thomson, waarvoor Wood te _Glascow_ de machine
vervaardigde; zij voer op de rivier _Clide_ in Schotland.

In 1813 werd in Engeland octrooi verstrekt, om stoomrijtuigen door
middel van stooters of voeten, in plaats van drijfwielen, op den weg
voort te stuwen.

Stephenson te _Kellingworth_ voleinde in 1814 een stoomrijtuig met twee
in den stoomketel besloten verticaal staande stoomcilinders, waarvan de
drijfwielen effene vellingen of buiten omtrekken hadden, die zich
daarmede op effene sporen voortbewogen.

Het octrooi van 1816 aan John Neville te _Londen_, behelsde onder
andere: de aanwending van zoogenaamde occilerende stoomcilinders, dat
is: cilinders, welke op eene as beweegbaar zijn, en waarvan de stang des
daarin werkenden stoomzuigers, aan de kruk van eene omdraaijende
hoofd-as gekoppeld is. In dat zelfde jaar bekwam Muntz een octrooi voor
het verbeterd verbranden der rook ter economisering van brandstof;
William Brunton in 1819 voor draaijend roosterwerk in de vuurplaatsen
van stoomketels, waarover zich de brandstof gelijkmatig verspreidde, en
Josiah Parkes in 1820 voor bijzondere toelating van lucht in
vuurplaatsen van stoomketels ter betere verbranding van den rook en ter
bezuiniging van brandstoffen. In 1822 verkreeg Jakob Perkins octrooi, om
stoom van zeer hoogen druk op eene bijzondere wijze voort te brengen.

In 1825 ontving Timothy Burstal octrooi, en in 1826 gezamentlijk met
John Hill, voor stoomrijtuigen op spoor- en gewone wegen toepasselijk;
die machinen waren voorzien met twee regtop staande stoomcilinders.

De verbeteringen van het stoomwerktuig maakte gestadig vorderingen en
bij gevolg ook de locomotieven zoo wel te water als te land op spoor- en
gewone wegen. In 1829 werden in Engeland op den _Manchester_ spoorweg,
welke in dat jaar geopend werd, vergelijkende proeven genomen met
stoomrijtuigen van de toen als meest ervaren geachte werktuigkundigen en
fabrijkeurs als van Robert Stephenson, Braithwaite en Ericson,
Hackworth, Burstal en Brandreth; van die allen was dat van Stephenson
het meest voldoende, wien dan ook de uitgeloofde premie werd toegewezen.
Dit werktuig bezat twee stoomcilinders, die ter wederzijden van den
ketel in liggende rigting gesteld waren; later plaatste Stephenson de
stoomcilinders geschikter onder den ketel, waar zij beter besloten en
meer tegen afkoeling beschermd waren; de ketel was een zoogenaamde
tubulaire. Voor gewone wegen, die met geene sporen voorzien zijn, hebben
de stoomrijtuigen ook allengs verbetering bekomen, doch zijn den anderen
in dat opzigt altijd ten achteren gebleven, dewijl voor gewone wegen
zich zeer veel moeijelijkheden opdoen. In Engeland hebben, onder
anderen, Gurney en Hancock, in verschillende manieren meer of min
voldoende proeven daarvan geleverd.

Aan den Engelschman Thomas Howard werd in 1835 octrooi verleend, voor
het voortbrengen van waterstoom op verhitte kwik.


§ 86.

Alzoo bevat de voorgaande § eene opvolging van de meest belangrijke
uitvindingen en verbeteringen het stoomwerktuig betreffende, waarop
weder andere zijn gegrond geworden, of zich zullen vestigen. Men heeft
daarbij kunnen opmerken, dat de vordering in het stoomwerktuigelijke
aanvankelijk langzaam, doch later met versnelde schreden is
vooruitgegaan, en tegenwoordig blijft men onvermoeid bezig, daaraan de
hand te houden. Maar het moet ook gezegd worden, dat de verbeteringen
hoe langer hoe meer van de juistheid in werkdadige uitvoering, dat is
van nette vervaardiging, afhankelijk geraken, waarin men allengs
vordert. In verschillende landen wedijvert men thans met elkander, in
verbetering, zoo ten aanzien van inrigting als uitvoering, waarvan de
drukpers ons gestadig de bewijzen levert. In ons land is de uitvoering
almede tot eene groote hoogte geklommen, zoo dat men zich in geenen
deele meer tot vreemden behoeft te wenden, om eene zoo volmaakt
mogelijke uitvoering te verkrijgen; ook kunnen wij, wat de betrekkelijke
prijzen aangaat, onder de begunstiging van het Gouvernement, met
buitenlandsche fabrijken wedijveren, iets dat, om reden wij het grootste
gedeelte grondstoffen van elders moeten trekken, zonderling moge
voorkomen, doch niettemin waar is.


§ 87.

Wij zullen dit werkje besluiten met de opgaven der verhouding van eenige
_Engelsche_ maten met de _Nederlandsche_ en omgekeerd; niet alleen, om
dat die vreemde maat, buiten Engeland ook in vele fabrijken gebezigd
wordt, maar ook, om de vergelijking van betrekkelijke afmetingen te
kunnen doen, bij uitvoeringen en opgaven dier, in het
stoomwerktuigelijke zeer bedrijvige, natie.

Vervolgens hebben wij twee tafelen toegevoegd, waarin men met eenen
oogopslag kan zien, welke maat de middellijn van een stationair
stoomwerktuig van lage drukking behoort te hebben, hetwelk met eenen
zuigerslag, aan het dubbel van den zuiger-middellijn gelijk, een bepaald
vermogen in nominale paardenkrachten zal opleveren, en omgekeerd; zijnde
een zuigerslag, die aan het tweevoud van de zuiger-middellijn gelijk is,
de verkiesselijkste; een stoomzuiger zal grooter middellijn moeten
bezitten, om hetzelfde getal nominale paardenkrachten op te leveren,
wanneer deszelfs slag kleiner is dan in de tafelen wordt voorondersteld;
en tegenovergesteld, zal de zuiger kleiner middellijn moeten hebben,
ingeval de slag meer bedraagt dan volgens de tafelen.


  +--------------------------------------------------------------+
  |          _Engelsche Maten._          | _Nederlandsche_       |
  |                                      | _Maten._              |
  |--------------------------------------+-----------------------|
  |1/8 Duim        is nagenoeg gelijk aan| 3.17  Strepen.        |
  |1    "                 "       "      | 2.54  Duimen.         |
  |1 Voet                 "       "      | 3.05  Palmen.         |
  |1 Statuut Mijl         "       "      |1609.3 Ellen.          |
  |1 Vierkante Duim       "       "      | 6.45  Vierk. Duimen.  |
  |1     "     Voet       "       "      | 9.29    "    Palmen.  |
  |1 Kubiek Duim          "       "      |16.386 Kub. Duimen.    |
  |1   "    Voet          "       "      |28.315  "   Palmen.    |
  |1 Avoir du Pois (pond) "       "      |45.36  Looden.         |
  |1 Trooisch Pond        "       "      |37.32    "             |
  |1 Gallon               "       "      | 4.54  Kannen.         |
  |1 Chaldron             "       "      |13.09  Mud. of Vat.    |
  |1 Buchel               "       "      | 0.36   "       "      |
  +--------------------------------------------------------------+


  +--------------------------------------------------------------+
  |    _Nederlandsche Maten._       |    _Engelsche_             |
  |                                 |     _Maten._               |
  |---------------------------------+----------------------------|
  |1 Duim     is nagenoeg gelijk aan| 0.39  Duimen.              |
  |1 Palm            "       "      | 3.94    "                  |
  |1 El              "       "      | 3.28  Voeten.              |
  |1 Mijl            "       "      |3280.9   "                  |
  |1 Vierkante Duim  "       "      | 0.16  Vierk. Duimen.       |
  |1     "     Palm  "       "      |15.50    "      "           |
  |1     "     El    "       "      |10.76    "    Voeten.       |
  |1 Kubiek Duim     "       "      | 0.061 Kub. Duimen.         |
  |1   "    Palm     "       "      |61.027  "    "              |
  |1   "    El       "       "      |35.317  "   Voeten.         |
  |1 Pond            "       "      | 2.205 A. d. Pois (pond)    |
  |1  "              "       "      | 2.679 trooische    "       |
  |1 Kan of Kop      "       "      | 0.22  Gallon.              |
  |1 Mud of Vat      "       "      | 0.076 Chaldron.            |
  |1  "  "   "       "       "      | 2.75  Buchels.             |
  +--------------------------------------------------------------+


Eene Geographische mijl van 60 in eenen gemiddelden graad, eene
Engelsche zeemijl, is gelijk aan 6076 Engelsche voeten of aan 1852
Nederlandsche ellen;

Eene Geographische mijl van 20 in eenen gemiddelden graad, of een
Hollandsch uur gaans, is gelijk aan 18227 Engelsche voeten of aan 5555.6
Nederlandsche ellen.

Eene Geographische mijl van 15 in eenen gemiddelden graad, dat is eene
Duitsche mijl of eene Hollandsche zeemijl, is gelijk aan 24303 Engelsche
voeten of aan 7407-1/2 Nederlandsche ellen.




BIJVOEGSEL.


Eene zoogenaamde Paardenkracht is gelijk aan 33000 Engelsche A. d. P.
(ponden), in den tijd van 1 minuut, 1 voet hoog opgebragt;
overeenkomende met 4562-1/2 Nederlandsche ponden, in den zelfden tijd, 1
Nederlandsch el hoog opgevoerd, (zie § 46).

De gemiddelde hoogte van den kwikkolom in den Barometer, bedraagt 30
Engelsche duimen, overeenkomende met 76.2 Nederlandsche duimen, (zie §
10).

       *       *       *       *       *

Het gebruik der beide volgende tafelen is eenvoudig, bij voorbeeld:
welke middellijn behoort een stoomzuiger te hebben, voor eene machine
van 100 nominale paardenkrachten? Hiertoe bezigt men de eerste tafel,
waarin tegen over dat getal der eerste kolom, in de tweede kolom 122.2
Ned. duimen voor de gevraagde zuigermiddellijn gevonden wordt, in de
derde kolom is daar nevens, het dubbel, of de slaglengte 2.44 ned. ellen
gesteld, en in de vierde kolom het aantal dubbele zuigerslagen, 15.1, in
eene minuut.

Ten andere willende weten, hoeveel nominale paardenkrachten overeenkomen
met de middellijn van eenen stoomzuiger van 120 ned. duimen? zoo vindt
men in de tweede tafel in de vierde kolom tegenover dit getal duimen, 96
N. paardenkrachten; de dubbele slaglengte, 2.40 ned. el., wordt in de
tweede, en het aantal dubbele zuigerslagen per minuut, 15.3, in de derde
kolom daar nevens gevonden.

  +-----------------------------------------------------------+
  |                         Z U I G E R.                      |
  |                                                           |
  +-----------------------------------------------------------+
  |   NOMINALE      MIDDELLIJN.     SLAGLENGTE. DUBB. SLAGEN  |
  |PAARDENKRACHTEN.                             PER MINUUT.   |
  |              _Nederl. duimen._  _Ned. ellen._             |
  |-----------------------------------------------------------|
  |       1            15.1            0.35        80.5       |
  |       2            21.0            0.42        59.6       |
  |       4            29.0            0.58        45.2       |
  |       6            34.9            0.70        38.7       |
  |       8            39.9            0.80        34.7       |
  |      10            44.1            0.88        32.2       |
  |-----------------------------------------------------------|
  |      12            47.9            0.96        30.0       |
  |      14            51.3            1.03        28.4       |
  |      16            54.5            1.09        27.2       |
  |      18            57.4            1.15        26.2       |
  |      20            60.2            1.20        25.3       |
  |      25            66.5            1.33        23.3       |
  |-----------------------------------------------------------|
  |      30            72.1            1.44        22.1       |
  |      35            77.2            1.54        21.0       |
  |      40            81.8            1.64        20.1       |
  |      45            86.1            1.72        19.4       |
  |      50            90.2            1.80        18.8       |
  |      55            94.1            1.88        18.2       |
  |-----------------------------------------------------------|
  |      60            97.7            1.95        17.7       |
  |      65           101.1            2.02        17.3       |
  |      70           104.5            2.09        16.9       |
  |      75           107.7            2.15        16.6       |
  |      80           110.8            2.21        16.2       |
  |      85           113.8            2.27        15.9       |
  |-----------------------------------------------------------|
  |      90           116.7            2.33        15.6       |
  |      95           119.5            2.39        15.3       |
  |     100           122.2            2.44        15.1       |
  |     110           127.4            2.55        14.7       |
  |     120           132.3            2.65        14.3       |
  |     130           137.1            2.74        13.9       |
  |-----------------------------------------------------------|
  |     140           141.6            2.83        13.6       |
  |     150           145.9            2.92        13.3       |
  |     160           150.2            3.00        13.0       |
  |     170           154.3            3.09        12.8       |
  |     180           158.2            3.16        12.5       |
  |     190           162.1            3.24        12.3       |
  |-----------------------------------------------------------|
  |     200           165.9            3.32        12.1       |
  |     210           169.5            3.39        11.9       |
  |     220           173.0            3.46        11.7       |
  |     230           176.5            3.53        11.5       |
  |     240           179.9            3.60        11.3       |
  |     250           183.3            3.67        11.2       |
  +-----------------------------------------------------------+


  +-----------------------------------------------------------+
  |                         Z U I G E R.                      |
  |                                                           |
  +-----------------------------------------------------------+
  | MIDDELLIJN.  SLAGLENGTE. DUBB. SLAGEN       NOMINALE      |
  |                           PER MINUUT.   PAARDENKRACHTEN   |
  |            _Ned. duimen._ _Ned. ellen._                   |
  +-----------------------------------------------------------+
  |      15           0.30             80.5         1.0       |
  |      20           0.40             62.3         1.8       |
  |      25           0.50             51.3         2.9       |
  |      30           0.60             44.0         4.3       |
  |      35           0.70             38.7         6.0       |
  |-----------------------------------------------------------|
  |      40           0.80             34.7         8.1       |
  |      45           0.90             31.6        10.5       |
  |      50           1.00             29.1        13.2       |
  |      55           1.10             27.0        16.3       |
  |      60           1.20             25.3        19.8       |
  |-----------------------------------------------------------|
  |      65           1.30             23.8        23.8       |
  |      70           1.40             22.6        28.1       |
  |      75           1.50             21.4        32.8       |
  |      80           1.60             20.5        38.0       |
  |      85           1.70             19.6        43.6       |
  |-----------------------------------------------------------|
  |      90           1.80             18.8        49.7       |
  |      95           1.90             18.1        56.3       |
  |     100           2.00             17.4        63.3       |
  |     105           2.10             16.8        70.7       |
  |     110           2.20             16.3        78.7       |
  |-----------------------------------------------------------|
  |     115           2.30             15.8        87.1       |
  |     120           2.40             15.3        96.0       |
  |     125           2.50             14.9       105.4       |
  |     130           2.60             14.4       115.2       |
  |     135           2.70             14.1       125.6       |
  |-----------------------------------------------------------|
  |     140           2.80             13.7       136.4       |
  |     145           2.90             13.3       147.7       |
  |     150           3.00             13.0       159.5       |
  |     155           3.10             12.7       171.8       |
  |     160           3.20             12.4       184.6       |
  |-----------------------------------------------------------|
  |     165           3.30             12.1       197.8       |
  |     170           3.40             11.9       211.5       |
  |     175           3.50             11.6       225.6       |
  |     180           3.60             11.3       240.3       |
  |     185           3.70             11.1       255.3       |
  +-----------------------------------------------------------+


VERKLARING DER AFBEELDINGEN,


VOORSTELLENDE EENE STOOMMACHINE VAN LAGE DRUKKING MET DAARBIJ
BEHOORENDEN STOOMKETEL VOOR EEN VAARTUIG, NAAR DE LAATSTE MEEST
VERTROUWDE ZAMENSTELLING.


Een stoomvaartuig bevat gewoonlijk twee gelijke _machinen_ welken te
zamen eene _hoofd-_ of _wiel-as_ in beweging brengen, waaraan de
_roei-wielen_ of _schepraden_ zijn verbonden, die ter weder zijde van
het vaartuig op eenige diepte in het water treden, en rond wentelende,
alzoo den drijvende bodem voortstuwen. Elke machine drijft de _hoofd-_
of _wiel-as_ om door middel van eene _kruk_; de beide _krukken_ zijn in
regthoekige rigting tot elkander op de _hoofd-as_ gesteld, zoodat
dezelve nimmer gelijktijdig in hoogsten of laagsten stand staan, maar
een vierde van eenen omwenteling daarin met elkander verschillen. Beide
_machinen_ worden met stoom voorzien, het zij door eenen enkelvoudigen
of door een zamenstel van meer dan eenen _ketel_. In de onderwerpelijke
afbeeldingen is het een enkelvoudige _ketel_ voor stoomlevering aan twee
gelijke _machinen_; eene dergelijke en nevens elkander geplaatste
_machine_ wordt hier alleen voorgesteld, waarvan de verklaring geheel op
de andere toepasselijk is.

Figuur 1. verbeeldt het zij aanzigt van den enkelvoudigen _stoomketel_
en van eene _machine_. Figuur 2. is de doorsnede overlangs van dien
_ketel_ en van die zelfde _machine_; de _roei-wielen_ of _schepraden_
zijn alleen met gestippelde lijnen in Fig. 1 aangeduid, hetgeen
voldoende duidelijk is, en geene verdere uitleg behoeft, de bijgestelde
letters en nommers dienen in beide Figuren voor de volgende
aanwijzingen:

AAAA _stoomketel_ met in besloten _fornuis_ B'BB; dit _fornuis_ bestaat
uit twee nevens elkander gelegene _vuurhaarden_ of _vuurplaatsen_,
waarvan hier slechts eene B', zigtbaar is, en uit twee daarmede
afzonderlijk gemeenschap hebbende _rookleidingen_, waarvan gedeelten bij
BB te zien zijn; in de _vuurplaatsen_ wordt de brandstof verbrand,
waarvan de overblijvende sintels en asch in de ruimte C door de
_roosters_ nedervallen; door de _rookleidingen_ BB stroomt het vlammende
gaz of de verhitte rook van de vuren naar den _schoorsteen_ D, waar van
hier het onderdeel slechts staat afgebeeld, en met eenen beschermenden
_mantel_ omgeven ter beveiliging van het scheepsdek tegen brand; dit
onderdeel van den _schoorsteen_ is met deszelfs _mantel_ op den _ketel_
bevestigd, terwijl het bovendeel boven dezen _mantel_ op eenen omgaanden
rand van het onderdeel staat, doch geheel onverbonden, ten einde dat
bovendeel overboord zoude kunnen vallen zonder dat de vuurstroom uit de
_rookleiding_, eenige schade aan het dek te weeg brengt; een weinig
boven den _mantel_ is de _schoorsteen_ met eene draaibaren _wartelklep_
AB voorzien, even als in eene gewonen kagchelpijp, waarmede men den
zoogenaamden trek, welken de _schoorsteen_ daarstelt, kan wijzigen of
geheel beletten.

Het geheele _fornuis_ is binnen den _ketel_ rondom met water omgeven;
men herkent de vereischte hoogte van dat water, door aanwijzing van
eenen _vlotter_ of _drijver_ E, welke tot dat einde op eene as beweegt,
die buiten den _ketel_ doorsteekt; de herkenning van de waterhoogte
geschiedt ook nog door middel van de _peilkranen aa_; ook is er nog eene
_glazen buis_ buiten tegen den _ketel_ geplaatst, die met het inbesloten
water gemeenschap heeft, doch die ter voorkoming van verwarring in de
afbeeldingen op eene zoo kleine schaal niet is afgeteekend. Ook is hier
om dezelfde reden de afbeelding achtergelaten, van eene dier vele
toerigtingen, waardoor een _watergebrek_, onafhankelijk van de
bijzondere oplettendheid van den bestuurder of van den vuurstoker,
kennelijk gemaakt wordt. Dit wordt aangewezen of door uitstrooming van
stoom of heet water, _op_ of _vóór_ het oogenblik, dat watergebrek
binnen den _ketel_ bestaat, of door eenig geruisch makend, of sterk in
het oog vallend middel, ter bijzondere waarschuwing; welke toerigting in
aard of wijze gekozen wordt, overeenkomstig de daarvoor bestaande
plaatsgelegenheid.

F is eene op de _stoomkap_ des ketels geplaatste kast, waarin zich twee
_veiligheidskleppen_ bevinden; eene dier _kleppen_ is met derzelver
onderaan gehangene _belading_ G slechts hier te zien, deze
_veiligheidsklepkast_ heeft bovenop, eene opening met _ontlastpijp_ II
(hier even als het bovendeel des schoorsteens als afgebroken
voorgesteld), waardoor de overvloedige stoom, bij opening van eene of
beide _veiligheidskleppen_ ontvliedt; I, I, I is een hefboomtoestel,
waarmede eene der _veiligheidskleppen_, door den bestuurder van de
machine, naar willekeur kan geopend worden, door slechts aan de
schroevende _handkruk b_ te draaijen; de andere _veiligheidsklep_, die
een weinig meer beladen is, kan niet met de hand geligt worden, is zelfs
tot dat einde afgesloten, om alleen uit zich zelve te ligten, wanneer er
overvloed of te hoog gespannen stoom bestaat, of ingeval door eenig
gebrek stoomontlasting door de eerste verhinderd wordt; _c_ is eene
dunne pijp, waardoor het water, dat zich in de _veiligheidsklepkast_
vergaderen mogt, afloopt buiten boord; _d_ is een _stoommeter_ met eenen
kleinen, op kwik drijvenden, _stijl_ voorzien, welke de mate der
_stoomspanning_, die binnen den _ketel_ heerscht, op eene
nevensgeplaatste _schaal_ aanwijst.

KK _spuibuis_ met _kraan_, welke door het scheepsvlak gaat, en alzoo met
het buitenwater gemeenschap heeft, dient om uit den _ketel_ naar
verkiezing water te loozen gedurende of na deszelfs werking, of om den
ledigen _ketel_ van water te voorzien; de _spuibuis_ bezit nog eene
andere _kraan e_, waardoor men water door middel van eene nader aan te
wijzene _handperspomp_ in den _ketel_ brengen, of denzelven daardoor
ontledigen kan.

L _mangatdeksel_, dat eene opening in de _stoomkap_ des ketels dekt,
genoegzaam groot ter doorlating van eenen persoon; dit _deksel_ is met
eene _luchtklep f_ voorzien; _g_ is een _slikgatdeksel_, te openen voor
de reiniging des _ketels_.

M _voedingkraan_, waardoor de _ketel_ deszelfs _voeding_ met _warm
water_ door de _machine_ geniet; deze _kraan_ is naar gelang der
behoefte aan _voedingwater_, met de hand te openen of te sluiten.

N is eene kast, welke eene _klep_ bevat, die door draaijing van het
_handwiel h_ geheel of gedeeltelijk opengezet, of gesloten kan worden,
hierin vloeit de stoom uit den _ketel_, en bij geopende _klep_ uit den
_ketel_ naar de _machinen_ door de aanverbondene _leibuizen_ O.

PP _stoomcilinder_ met daarin digt sluitenden _zuiger kk_, waarvan de
_stang_ door eene _pakkingbos i_ van het _stoomcilinderdeksel_ opgaat;
de stoom vloeit in dezen _cilinder_ boven of onder den _zuiger_ uit de
_stoomschuifkast l l_ naar gelang van den stand der daarbinnen
beweegbare _stoomschuif l l_, door den boven of onder _stoomdoortogt i'
i'_. De _stoomschuifkast l l_ wordt met stoom uit den _ketel_ voorzien
langs de _smoorklep m_, welke naar willekeur meer of min opengezet kan
worden door middel van het bovengelegen handvat; de toegang van den
stoom naar de _smoorklep_ vindt plaats door den _hollen band n n_ welke
den _stoomcilinder_ omgeeft, en waarmede de _stoomleibuis_ O is
vereenigd.

_Bodem_ en _deksel_ van den _stoomcilinder_ bezitten naar eisch beladene
_waterkleppen n' n'_, waardoor toevallig in den _cilinder_ geslagen
water zich zelf ontlast.

Boven kleine openingen in het _cilinderdeksel_ zijn kleine _kommen_, met
_kranen p p_ voorzien, geplaatst, waardoor men naar welgevallen, olie of
vet tot den _zuiger_ kan doen vloeijen.

De opgaande _stoomzuigerstang_ is aan derzelver top met een _dwarsjuk_
vereenigd, de armeinden van dit _juk_ zijn ter wederzijden van den
_stoomcilinder_ beweegbaar verbonden, met _zijroeden q_, die
benedenwaarts, even zoo met de armen van een paar _balansen_ QQ zijn
gekoppeld; de _stoomzuiger k k_ door den druk des stooms zich op- of
neder bewegende, geeft dus, door tusschenkomst van deze _zijroeden q_,
gelijke beweging aan de _balansen_ QQ.

Voor de rigtige leiding van den top der _stoomzuigerstang_ heeft men de
_zijroeden q_ beweegbaar verbonden met het zoogenaamde toestel der
_evenwijdige_ of _parallele beweging_, bestaande uit de _straalroeden_
22 en de _koppelroede_ 44, die de _straalroeden_ aan kleine beweegbare
_krukken_ 33 en de _balans_ verbindt.

Elk paar _balansen_ QQ is bij het einde der tegenovergestelde armen
onderling vereenigd door een ander _juk r_, uit welks midden eene
_drijfstang_ R opgaat, waarvan het boveneinde beweegbaar verbonden is
met de _pen_ van de _hoofdaskruk_ SS' derwijze, dat de _hoofdas_ S',
daardoor kan worden omgevoerd; de _kruk_ TT der _wielas_ wordt door de
omwentelende eerste _kruk_ SS' voortgedreven, door tusschenvoeging van
een _koppellid_ U, zoodat de buiten boord daaraan verbondene
_roeiwielen_ of _schepraden_, daarmede omdraaijen.

De _hoofdas_ S' is door eene _excentriek-schijf_ VV omvat; om deze
_schijf_ is een _ring_ beweegbaar en aan de _excentriek-roede_ W
verbonden, welke _roede_ aan het andere einde in eene keep den _arm t_
vat, die op eene beweegbare as bevestigd is; de _hoofdas_ S' de
_excentriek-schijf_ VV mede voerende, zal alzoo door tusschenkomst van
de _excentriek-roede_ W, den _arm t_ heen en weder bewegen met de
daaraan bevestigde as.

Deze laatste as bezit ter wederzijde van de _stoomschuifkast_ eenen arm
_u_, met daaraan beweegbaar verbondene opgaande ligte _zijroeden_,
welker toppen even zoo zijn verbonden met een klein _dwarsjuk_ op den
top _u'_ van de stang der _stoomschuif_, welke stang door eene
_pakkingbos_ van het _deksel_ der _stoomschuifkast ll_ uitkomt; op die
wijze wordt dan de _stoomschuif_ door middel van de _excentriek-schijf_
VV mede op en neder bewogen; _v'v'_ is het _tegenwigt_ der
_stoomschuif_. De hoogste en laagste standen van de _stoomschuif_ hebben
niet gelijktijdig plaats met de hoogste en laagste standen van den
_stoomzuiger_, opdat de stoomtoelating dan eerst plaats vinde, wanneer
de _stoomzuiger_ deszelfs hoogsten of laagsten stand bereikt heeft;
hiertoe is aan de _excentriek-schijf_ VV op de _hoofdas_ S' eene
daarvoor passende rigting gegeven, zoodat de hoogste en laagste standen
van de _stoomschuif_ plaats vinden, nadat de _stoomzuiger_ circa een
vierde deel van deszelfs slag is gedaald of gerezen. De stand van de
_excentriek-schijf_ voor vooruitwerking van de _roeiwielen_ of
_schepraden_ niet dezelfde zijnde, als voor achteruitwerking van
dezelve, zoo is voor het aannemen van die twee verschillende standen van
de _excentriek-schijf_, de noodige _wisselruimte_ op de _hoofd-as_
gelaten.

Om de beweging van de _stoomschuif_, en bijgevolg van de _machine_ te
doen ophouden, bestaat bij de _keep_ der _excentriek-roede_ W eene
_klink w_, waarmede de bestuurder met de hand de _excentriek-roede_ van
den _arm t_ ontkoppelt, en daardoor het op- en neder bewegen van de
_stoomschuif_ doet staken, zoodat de _stoomzuiger k k_ de beurtelingsche
toelating van stoom mist en gevolgelijk zal stilstaan.

Met den _arm t_ is een lange _hefboom_ of _handel x x_ vereenigd, welke
dient, om bij ontkoppeling van den _arm t_ van de _excentriek-roede_ W,
aan de _stoomschuif_ zoodanigen stand met de hand te geven, als geschikt
is, om de _stoomzuiger k k_ te doen rijzen of dalen, naar gelang men,
tot voor- of achteruit werken, de _roeiwielen,_ of _schepraden_ in
beweging verkiest te stellen. Dit aanvankelijk in beweging stellen van
de _machine_ naar behooren door de hand van den bestuurder plaats
vindende, zoo bezorgt deze, door verzetting van de _klink w_, de weder
zamenkoppeling van de _excentriek-roede_ W met den _arm t_, waardoor het
vervolg der beweging in den aangevangen zin uit zich zelf, zal worden
onderhouden.

X X is de _condensor_ waarin de stoom uit den _stoomcilinder_ vloeit, om
tot water verdikt te worden, door aldaar in aanraking te komen met koud
water, dat door het pijptoestel o' o' en de _injectiekraan y_ vloeit; de
toevloeijing van het _injectiewater_ wordt geregeld door den bestuurder,
want daartoe houdt de _injectiekraan_ eene _handkruk z_.

Y _luchtpomp_ met insluitenden _zuiger_, die _opslaande kleppen_ 1, 1
bezit; de _luchtpompzuigerstang_ is even als de _stoomzuigerstang_ met
een _dwarsjuk_ verbonden, waarvan _zijroeden_ 2 nedergaan, die met de
_balansen_ QQ gekoppeld zijn; zoodat wanneer de _stoomzuiger_ rijst de
_luchtpompzuiger_ daalt en omgekeerd. De _luchtpompzuiger_ trekt
opgaande het van den stoom en der _injectie_ herkomstige water, met de
tevens uit het water ontwikkelde lucht uit den _condensor_ XX door de
_condensorklep_ 4, en voert dit op deszelfs _kleppen_ 1,1 in den _warm-_
of _heet waterbak_ Z door de _klep_ 5 van dien _bak_.

Van het in den _warm-_ of _heet waterbak_ opgevoerde water, wordt door
de opening 6 het noodige getrokken, om den _ketel_ voor het verstoomde
water weder aan te vullen of te _voeden_, eene _perspomp_, waarvan de
_zuiger_ of _dompelaar_ door het _luchtpompjuk_ op en neder bewogen
wordt (in de afbeeldingen niet zigtbaar, wordende door de _luchtpomp_
bedekt) dient tot dat einde; want _pijpen_ 7,7 zijn daarmede vereenigd,
waardoor dat warme water in de gemeenschappelijke pijp 8,8 naar den
_ketel_, door de openstaande _voedingkraan_ M gevoerd wordt; 23 zijn
_leistangen_, die door de _armen_ van het _luchtpompzuigerjuk_ omvat
worden, en voor de rigtige leiding daarvan dienen; aan eene dier
_stangen_ is de _dompelaar_ van de _voedingpomp_ verbonden, en kan alzoo
met het _juk_ op en neder bewegen.

De _heet waterbak_ Z bezit eene verhooging of _kolom y_ ter voorkoming
van wateroverstorting, en tegen deze kolom is eene beladene _stortklep_
9 aangebragt, waardoor het _voedingwater_ weder in den _warm waterbak_
terug valt, ingeval de _voedingkraan_ M aan den ketel mogt gesloten
wezen middelerwijl de _voedingpomp_ werkt; de _voedingpompzuigers_ of
_dompelaars_, kunnen door de hand van den bestuurder in of buiten
werking gesteld worden, naar gelang de behoefte aan _ketelvoeding_. Het
in den _warm-_ of _heet waterbak_ te veel overblijvende water, ontlast
zich buiten boord, door de opening der _vloeipijp y_, welke opening bij
stilstand van de _machine_ door eene _klep_ gesloten kan worden, met aan
de schroevende _handkruk_ 10 te draaijen.

12 _handperspomp_, waarmede de _ketel_, onafhankelijk van de werking der
_machine_, met koudwater kan gevuld of gevoed worden, door eene (hier
slechts gedeeltelijk afgebeelde) pijp _r t_, die met de _kraan e_ der
_spuibuis_ K gemeenschap heeft, of ook kan door deze _pomp_ de _ketel_,
wanneer het noodig mogt zijn, geledigd worden.

13 _scheepslenspomp_. waarvan de _zuiger_ door eenen der armen van de
_balansen_ QQ op en neder bewogen wordt; deze _pomp_ voert het zich in
het vaartuig bevindende water op en over boord, en haalt dit uit het
voor- of uit het achterschip door pijpen, hier niet geheel afgebeeld;
zij kan door de hand van den bestuurder in of buiten werking gesteld
worden, 14 is de _doorblaaskraan_ door eene kleine _handkruk_ 15 te
openen; geopend zijnde stroomt de stoom uit de _stoomschuifkast l l_
door dezelve in den _condensor_ XX en in de _luchtpomp_ Y, drijft uit
beiden door de _snuifklep_ 16 (en soms door de klep van den _warm
waterbak_ 5) het daar in zijnde water en de aanwezige lucht: eene
uitdrijving, die bij het eerst in beweging brengen der _machine_ altijd
moet geschieden.

Op den _condensor_ XX is een _manometer_ of _barometer_ 17 geplaatst;
het zich daar in bevindende kwik toont aan in hoe verre de spanning
binnen den _condensor_ is verminderd. Tegen den _hollen band n n_ van
den _stoomcilinder_ bestaat, een _stoommeter_ 18, om de spanning van den
stoom daar binnen gade te slaan, deze _stoommeter_ is even als die aan
de _stoomkap_ des _ketels_; nog bestaat onder aan den _hollen band_ eene
_aftapkraan_ 19, waardoor men het daar binnen vergaderde water kan doen
afloopen.

Eindelijk ziet men dat de _hoofdas_ S' niet alleen in _stoelen_ op eene
_stelling_ wordt gedragen, maar dat ook _stoomcilinder_, _condensor_ met
aanverbondene _luchtpomp_ en _warm waterbak_, onderling, en met die
_stelling_ zijn verbonden; de grondslag van dat geheele verband is in de
eerste plaats de _fondatie_ op het _scheepsvlak_, door middel van goed
verzekerde _fondatiebouten_ 20, en ten tweede de _hoofd- en
wielas-balken_ 21, die met de _stelling_ goed vereenigd zijn. Deze
_balken_ breiden zich ter wederzijden buiten het vaartuig uit, en
vereenigen zich aldaar, als uit een ligchaam bestaande, op welke buiten
uitbreiding zich _stoelen_ bevinden, waarop de _roeiwielen_ of
_schepraden_ dragen.

Aldus de zakelijke deelen van dit gansche stoomwerktuigelijke toestel
aangetoond hebbende, zal het niet ongepast zijn, eene korte aanwijzing
te laten volgen, hoedanig de _machinen_ in beweging en tot stilstand
gebragt worden.

In den _stoomketel_ genoegzame ontwikkeling van stoom bestaande,
(herkenbaar aan de stoomontvlieding door de _ontlastpijp_ II der _kast
van de veiligheidsklep_ F, waarvan de spanning op den stoommeter _d_
aangewezen wordt) en zich door middel der _pijlkranen a a_, _drijver_ E
of _waterpeilbuis_ verzekerd hebbende dat de ketel met eene voldoende
hoeveelheid water gevuld is, zoo begint men met de _stoomcilinders_ en
_stoomschuifkasten_ te verwarmen; het geen geschiedt door het openen van
de klep in de kast N met het _handwiel h_; de stoom zal als dan uit den
_ketel_ door de _stoomleibuizen_ O in de _holle banden n n_ der
_stoomcilinders_ vloeijen, en van daar langs de openstaande
_smoorkleppen m_, in de _stoomschuifkasten l l_; verwarming opmerkende,
zoo beweegt men door middel van de _hefboomen_ of _handels x_ de
_stoomschuiven_ eenige malen op en neder (waarvoor de klinken _w_,
natuurlijker wijze zoodanig moeten zijn gesteld, dat geene koppeling van
de _armen t_ met de _excentriek roeden_ W bestaat); door die behandeling
van de _stoomschuiven_ zal mede stoom in de _cilinders_ vloeijen,
terwijl men zich te gelijkertijd van de goede beweegbaarheid der
_stoomschuiven_ verzekert; ook zal men de _aftapkranen_ 19 openen, om
het water van om de _stoomcilinders_ te doen afloopen; deze bewerking
noemt men: de _machinen verwarmen_.

Genoegzame verwarming plaats vindende, dan stelt men met de hand de
_stoomschuiven_ in _middenstand_, dat is zoodanig dat dezelve de boven
en onder _stoomdoortogten_ der _cilinders_ sluiten; als nu opent men met
de _handkrukken_ 15, de _doorblaaskranen_ 14, en houdt die zoo lang
geopend, tot dat men door de _snuifkleppen_ 16, niets anders dan stoom
ziet uitstroomen, zijnde dit het teken, dat al het water met de
aanwezige lucht is uitgedreven; deze bewerking wordt _doorblazen_
genoemd. Zoo men dan de _stoomschuiven_ met de hand in zoodanigen stand
zet, dat toelating van stoom, op of onder de _stoomzuigers_ plaats
heeft, overeenkomstig den zin van omwenteling, welke men aan de
_hoofd- of wielaskrukken_ wil geven, dan zullen de _machinen_ dadelijk
aanvangen te bewegen; doch daar de _armen t_ van de _excentriek-roeden_
W zijn ontkoppeld, zoo bewegen de _stoomschuiven_ niet mede, daarom
verzet men de _stoomschuiven_ nogmaals met de hand, om ééne omwenteling
van de _hoofdas_ S te veroorzaken, waarna men de _klinken w_ derwijze
verzet, dat zamenkoppeling van armen _t_ en _excentriek-roeden_ W plaats
vindt; vervolgens opent men met de _handkrukken z_ langzaam de
_injectiekranen y_, tot zoo verre als met de toenemende snelheid der
_machinen_ overeenkomt, die als dan zullen doorwerken; men noemt deze
bewerking: de _machinen aanzetten_, (het laat zich begrijpen, dat ter
ontlasting van het overvloedige water, dat de _luchtpompzuigers_ in den
_warmwaterbakken_ Z opvoeren, de kleppen der _vloeipijpen y_ door middel
der _handkrukken_ 10 moeten opengezet worden).

De _machine_ alzoo tot volle kracht werkende, kan in vermogen of
snelheid verminderd worden, door vermindering van stoomtoevoer naar de
_stoomzuigers_ en daaraan gepaarde vermindering van _injectie_ water,
waarvoor men dan de _injectiekranen y_ en de _smoorkleppen m_ zoo veel
zal sluiten, als voor de verlangde vermindering in snelheid voegzaam is.

Om de _machine_ te doen stil staan, sluit men eerstelijk de
_injectiekranen y_, en doet vervolgens, door middel der _klinken w_, de
_excentriek-roeden_ W van de _armen t_ ontkoppelen; want als dan zal de
beweging der _stoomschuiven_ en bij gevolg de beurtelingsche
toevloeijing van stoom naar de _stoomzuigers_ ophouden.

Bij het tot stilstand brengen van de machine, moet men de
_stoomschuiven_ met de hand weder in _middelstand_ zetten, ingeval het
ophouden derzelver beweging niet op _middelstand_ heeft plaats gevonden.

Zoo de machine, lang moet stilstaan, opent men langzaam de handelbare
_veiligheidsklep_ met de _handkruk b_, doch wanneer het dadelijk in
beweging brengen vereischt wordt (het zij in denzelfden of in
omgekeerden zin), is zulks niet noodig, ook niet het zoogenaamde
_doorblazen_, noch het openen der _aftapkranen_ 19.


_Deze afbeeldingen zijn op steen gebragt naar eene teekening van 's
Rijks Hoofdmachinist, waarin alzoo zijne beproefde wijze van inrigting
voorgesteld staat._


[Illustratie]






End of Project Gutenberg's Verklaring van het stoomwerktuig, by Anonymous