Kalorimetrie, f. (Phys.), Lehre von der Messung der Wärme; geschieht mittels des Kalorimeters (s. d.). kKalorische Maschine, f. Lufterpansionsmaschine, Heißluftmaschine, f. Techn.), eine von dem aus Schweden gebürtigen Ingenieur Ericsson in Amerika erfundene und 1860 als Kleinmotor in den Gewerbebetrieb eingeführte Maschine, bei welcher heiße Luft der Motor ist. Der Grund-Fig. 2245. Kalorische Maschine. Schema. bezüglich die welche durch die Stange ofest mit einander verbunden sind. Unter B befindet sich der Rost K für die Feuerung. D ist ein Reservoir für Luft und E der sogenannte Respirator od. Regenerator, der in seinem — Innern Drahtnetze enthält u. dazu dient, der schon gebrauchten, erhitzten Luft einen Theil ihrer Wärme mit Hülfe der Netze zu entziehen, um diese Wärme von neuem zur Erwärmung der Luft verwenden zu können; Fu. Gsind Röhren, die mit der atmosphärischen Luft kommuniziren, Mu. NHähne oder andere Steuerungsapparate, um die Kommunikation der Röhren unter einander herstellen oder aufheben zu können. Die Kolben a b schließen luftdicht, und der Raum zwischen ihnen ist luftleer gemacht. Erhitzte man jetzt die Luft im Innern der Maschine, so würde, sobald die Erhitzung so groß ist, daß die Differenz zwischen der Pressung auf den größeren u kleinerenKolben mehr beträgt, als das Gewicht der beiden Kolben mit ihrer Kolbenstange , eine Bewegung nach aufwärts erfolgen; ist noch nebenbei die Luft im Cylinder & weniger erhitzt als die unter , so wird dies noch eher erfolgen. Die Bewegung nach abwärts wird dann erfolgen, Hit. wenn die erhitzte Luft mit der Atmosphäre in Berührung gebracht wird, infolge des Gewichtes der beiden Kolben. — Die Maschine wird mit Expansion wirken, wenn die Luft nur so lange erhitzt wird, bis die Kolben einen gewissen Theil ihrer aufwärts gerichteten Bewegung zurückgelegt haben und dann sich selbst überlassen wird. Der Prozeß würde hiernach bei Fig. 2245 sein: die Luft wird bei F aus der Atmosphäre eingesaugt und gelangt durch D und Hbeim Aufgang der Kolben unter b, wobei der Hahn & die Verbindung zwischen D und E herstellt, G aber abschließt. Ehe noch die Kolben oben angelangt sind, wird durch theilweise Drehung des Hahnes N die Kommunikation zwischen D und Eaufgehoben, damit die Maschine nur durch die Expansion der Luft unter d getrieben werde. Sind die Kolben oben angelangt, so werden die Hähne Mund Nmit der äußeren Luft in Verbindung gesetzt, und zwar so, daß diese nach A, bezüglich mit A u. Ein Verbindung tritt; die heiße Luft strömt nun aus, giebt aber vorher einen Theil ihrer Wärme in den Draht-HEIDELBERG O Universitatsbib netzen des Respirators E ab, und die Kolben gehen vermöge ihres eigenen Gewichtes herunter. Die Wärme in den Drahtnetzen kommt bei dem wieder beginnenden Spiel der Luft zu statten, die von D nach Eunter den Kolben b strömt. Der Hauptvortheil der ken Men ist, daß sie gar keine Explosionsgefahr, keine größere Feuersgefahr bieten als ein gewöhnlicher Ofen, u keine kostspielige Feuerungsanlage brauchen. Die jetzigen, meistzu kleinen Leistungen, bis zu sechs Pferdekräften, benutzten ken Men sind jedoch schon bei weitem komplizirter. Man unterscheidet: offene und geschlossene; offene sind solche, bei denen nach jedem Kolbenspiel ein neues Quantum kalte Luft eintritt, während die Luft, welche vorher gewirkt hat, in die Atmosphäre herausgestoßen wurde; geschlossene dagegen folche, bei welchen die Luft einen beständigen Hreislauf nimmt (abwechselnd erhitzt u. durch Wasser gekühlt wird) u. die Atmosphäre stets in Berührung mit der Maschine bleibt. — Zu den offenen gehört die kleine Ericssonsche Maschine (in Dinglers Journal, Band 159, Seite 82, nach einer Broschüre von H. Boêtius in Hamburg beschrieben). Boetius kommt zu folgenden Resultaten: 1. Da die Volumenvergrößerung der Luft durch Wärmeaufnahme eine sehr geringe ist, müssen die für große Kraftwirkungen be-Einfach wirkende offene kalorische Maschine; Ansicht. stimmten kin Men mit komprimirter Luft arbeiten, wenn sie nicht zu kolossale Dimensionen erlangen sollen. 2. Die mit komprimirter Luft arbeitenden kin Min erfordern weit weniger Brennmaterial, als die besten Dampfmaschinen mit Kondensation und Expansion unter fast gleichen Umständen. Die Beobachtungen wurden gemacht an einer solchen Maschine, die in der Maschinenfabrik von T. Lohse & Sohn Nachfolger in Hamburg im Gebrauch stand. Hier waren die beiden Kolben nicht fest mit einander verbunden; ihre größte Nähe betrug 4, ihre größte Entfernung 7em. von einander; der der Feuerung nähere Kolben heißt der Treib⸗ oder Arbeitskolben, der andere, innere, der Speisekolben; die Kolbenstange geht mit Hülfe einer Stopfbüchse durch den letzteren hindurch und steht durch ein komplizirtes Hébelsystem mit der Kurbel und der Hauptwelle in Verbindung. Diese Maschine arbeitet mit Kompression und Expansion der Luft. — Die Fig. 2246 in Ansicht, Fig. 2247 im Durchschnitt dargestellte Maschine ist eine seinfach wirkende, d. h. der Kolben wird nur in einer bliothek Heidelberg Richtung, vom Feuer abwärts, geirieben, der Rücklauf aber durch das Schwungrad bewirkt; es lassen sich auch zwei Maschinen so verbinden, daß sie abwechselnd auf die Schwungradwelle wirken. Der Cylinder ist einerseits durch die Kolben B, O geschlossen, anderseits durch den Feuerungsraum A; am Arbeitskolben B ist eine blecherne Hülse und Stulpe oc angesetzt, welche, wenn B sich an der Wand von A anlegt, den Heizraum umschließt und sich dabei erhitzt. Durch D steigt der Rauch, umzieht den Cylinder und entweicht durch E. Der Speisekolben Obewegt sich langsamer als B, verläßt seine aus der Zeichnung zu ersehende Endstellung etwas später als B und erreicht sie früher, nachdem er blos den halben Weg wie B zurücklegt; damit der Raum zwischen beiden nicht zu sehr erhitzt wird, ist Bmit einer Füllung a a von Asche oder dergl. versehen; die Kolbenstange durchschreitet CO in einer Stopfbüchse, neben ihr liegen die zwei Kolbenstangen von C, g g sind die nach innen schlagenden Klappenventile des Kolbens O. Dem Kolben B dient als Ventil ein Stahlring, der in einer Nuth bei h, nahe dem Hinterende von B, so eingelegt ist, daß er zwar am Cylindermantel stets luftdicht schließt, aber bei dem Einrücken des Kolbens nach rechts in seine Nuth gleitet, dabei aber dicht schließt und keine Luft von links nach rechts treten läßt, vielmehr die schon verarbeitete Luft durch das jetzt offene Auslaßventil F austreibt, während sich die Luft zwischen beiden Kolben verdünnt, wodurch gg geöffnet wird und äußere Luft eintritt, bis auch Osich zu bewegen beginnt, wodurch sich g g wieder schließen und also die Luft zwischen B und O sich verdichten wird, besonders bei der Umkehr des Kolbens B; dadurch legt sich der Ring links an seine Nuthwand und läßt dabei die Enden einer Anzahl kleiner Luftkanäle frei, die auf dem Umfang des Kolbens eingeschnitten sind, so daß beide Partien des Cylinders in Verbindung treten und kalte Luft in den Heizraum strömt, 50. schnell auf 3000O, erhitzt und die Kolben B u. O weiter forttreibt. Der verschiedene Gang u. Ausgriff der beiden Kolben wird regulirt durch Hebelvorrichtungen, mittels deren jeder derselben einzeln mit dem Krummzapfen der Treibwelle zusammenhängt; i 9“ dient für die zwei Stangen des Arbeitskolbens Cu. setzt“ die Welle s'in Schwingung, welche sich dem auf der halben Welle stehenden Hebel n mittheilt, von dessen Kopf die Zugstange g'nach dem Zapfen der Kurbel K geht. Der Stange des Kolbens B dient das Hebelstück o, dessen schwingende Welle e oben liegt u. ihre Schwingung dem Hebel n u. dadurch der Zugstange &mittheilt. Die verschiedene Länge der Hebel und Zugstangen nun bringt jene ungleiche Bewegung von B und O hervor. Der Kugelregulator wirkt auf ein kleines Ventil im Cylinder, welches die etwa zu sehr erhitzte Juft ausläßt. Ein Druck auf den Hebel Möffnet das Bentil F, wodurch die Maschine angehalten wird. Bedeutende Verbesserungen zeigt der Sparmotor von Martin & Hock in Wien, welcher jetzt als Typus der offenen kn M. gelten kann. Da er, wie gesagt, die gebrauchte Luft heiß entläßt, so fällt der bei der geschlossenen kin M. (s. unten) nöthige Abkühlungsraum nebst Kühlwasserpumpe weg und bleibt nur noch der Ofen O, Arbeitskolben A und Verdränger, auch Luftpumpe genannt, L; s. Fig. 2248 und 2249. Der Ofen O bildet zugleich das Fundament, in welches der aus Chamottemasse hergestellte Feuerraum in einem gußeisernen Kastenständer B eingesetzt ist, auf welchem der Cylinderkörper O ruht, welcher oben 4 Pratzen hat, von denen je Em thüre s über dem Rost ein, nachdem Durchschnitt. si Mantel vorgewärmt worden ist. Hat die Luft über dem Rost die höchste Temperatur erreicht, so gelangt sie durch einen in Fig. 2249 punktirt angedeuteten Kanal unter das Zulafsungsventil , welches beim tiefsten Stande des Arbeitskolbens niedergedrückt wird, um nun die Luft in den Arbeitscylinder & einzulassen, wo sie durch ihren Ueberdruck den Kolben nebst ) aufwärts schiebt und an die Schwungradwelle O Arbeit abgiebt, gleichzeitig die in der Luftpumpe beim vorigen Spiel angesaugte kalte Luft auf dem Wege v (s. oben) in den Verbrennungsraum pressend. Sobald der Kolben den höchsten Stand erlangt hat, steigt das Zulassungsventil & unter der Wirkung einer Spiralfeder auf seinen Sitz zurück und schließt die Zulassung, während das Auslaßventil geöffnet wird und die heiße Luft aus dem Arbeitseylinder ins Freie entläßt. Darauf gehen die Kolben durch ihr Gewicht abwärts, durch otritt wieder kalte Luft in die Luftpumpe u. das Spiel beginnt von neuem. Zum Aufgeben des Brennmaterials dient, um den Verbrennungsraum stets hermetisch verschlossen zu halten, der Trichter F, dessen Boden durch ein Ventil 6 abgeschlosfen und geöffnet werden kann um das Brennmaterial durch nach die hermetisch schließende Thür e in den Trichter und aus Luft diesem in den Verbrennungsraum O zu bringen. Heizthür Exp und Aschenfallthür t werden nur zum Anzünden und Rei⸗ A nigen geöffnet. Die Steuerung von u. geschieht durch Gere den Kurbelzapfen 1“, der sich auf der Vorlegewelle 25 be⸗ iufo findet u. mit Zugstange u. Hebel die kleine Welle Lin Schwingung setzt. Dabei drücken die auf sitzenden Daumen abwechselnd die Ventile und nieder und öffnen also Eingang u.Ausgang des Arbeits-Cylinders für die heiße Luft. Soll der Betrieb aufhören, so 5 entlastet man die Spiralfedern, welche die Ventile auf ihren Sitz pressen. Dann werden sowohl Eintritt als Austritt frei und die heiße Luft tritt ins Freie, ohne den Arbeitscylinder zu passiren. Von der Walzwelle 20 wird auch durch Kugelradübersetzung der Regulator P in Thätigkeit gesetzt; bei zu schnellem Gang steigen dessen Kugeln, es öffnet sich ein Ventil auf dem Deckel der Luftpumpe (hier nicht mit gezeichnet) u entläßt einen Theil der heißen Luft. p) Zu den geschlossenen kin Min gehörte vor allen die Eriessonsche Hochdruckluft Ma⸗ Fig. 2248. Offene kalorif schine, welche der Erfinder für Schweden patentiren ließ Als (Dinglers polytechn. Journal, Band 159, Seite 161). Hier sind zwei gleichgroße, zwar in gerader Linie auf⸗ 160 gestellte Cylinder angebracht, doch berühren sich diese nicht; Bei in jedem Cylinder ist ein Kolben, beide Kolben sind von mit gleichen Dimensionen, u. zwar jeder sehr groß, nach beiden Ve-Seiten hin gewölbt u. im Innern mit Kohlenstaub gefüllt, weil Kohle ein schlechter Wärmeleiter ist. Die Verbindung zwischen den Kolben wird durch eine an beiden Kolben befestigte Kolbenstange vermittelt, die in Stopfbüchsen durch die Cylinder geht und an ihrer stets außerhalb beider Cylinder bleibenden Mitte die Befestigung für die Kurbelstange zur Verbindung mit der Hauptwelle trägt. Die beiden Cylinder wer⸗/ den abwechselnd mit Luft von größerer u. geringerer Spannung gefüllt. An Stelle des Regenerators von wi Drahtnetzen, welcher eine originelle Erfindung Eriessons Ko ist, ist hier eine Reihe von parallel laufenden kleinen öst Röhren getreten, durch welche die kalte Luft geht und vorgewärmit wird, und an welchen sich zugleich die heiße Luft Se ihrer Wirkung, ehe sie an das Reservoir mit kalter t kommt, abkühlt. Diese Maschine kann mit und ohne zansion wirken, doch soll das letztere vorzuziehen sein. lls Uebelstand bei den kn Man galt lange das große ausch, welches die Ventile, die angewandt wurden, olge der noch vorhandenen Spannung der Luft machten. sche Maschine von Martin & Hock. Fig. 2249. 5 Vorzug der Wileoxschen Maschine, in England für H. Johnson patentirt, ward in Dinglers Journal Band 0„ Seite 337, angeführt, daß sie diesen Lärm vermeide. i derselben sind auch zwei Cylinder angebracht, jeder beinem Kolben; doch stehen die Kolben nicht in direkter rbindung mit einander, sondern jede Kolbenstange manns geschlossene kalorische Maschine. irkt direkt auf einen Krummzapfen der Hauptwelle. Die olben sind dabei ganz eigenthümlich geformt. — Der terreichische Kunstmeister Gustav Schmidt sprach sich zu unsten der von Lambroy vervollkommneten und von chwarzkopf in Berlin gebauten, in Oesterreich für die Maschinenfabrik von Ringhoffer in Prag patentirten, obenfalls für kleine Gewerbe berechneten Maschine aus. Bei dieser wird komprimirte Luft bei konstantem Druck erhitzt und abgekühlt und so der Kreislauf hergestellt. (Zeitschrift des österr. Ingenieurvereins für 1861, Dinglers Journal Band 160, Seite 401.) Eine Maschine von ½ Pferdekraft kostet ca. 1200 Markund von 6 Pferdekraft 7800 Mark. Die zu Anfang der 60er Jahre mehrfach für kleine Werkstätten zur Verwendung gekommenen Min hatten kein günstiges Resultat ergeben und waren an deren Stelle fast überall bereits andere Motoren getreten. Der Mißerfolg lag einestheils in der komplizirten Konstruktion, die etwaige Reparaturen sehr theuer machte, anderntheils in der geringen Kraft, die man bis dahin durch solche Maschinen erzielt hatte. Jedenfalls würden, meinte man damals, die kin Men die Dampfmaschinen nie ganz verdrängen, da für eine große Anzahl Pferdekräfte die ersteren Dimensionen annehmen müßten, die sie z. B. als Schiffsmaschinen ganz untauglich machen würden; dennoch sei zu hoffen, daß das Prinzip der kn Min weiter ausgebildet und nutzbar gemacht werde. Aber seit 1870 Lehmann das System verbesserte, kann die k. M. als großer Fortschritt angesehen werden, und wenn auch an dem Lehmannschen System noch wesentliche Verbesserungen anzubringen sind, kann doch seine Maschine als Typus für die geschlossene k. M. gelten. Fig. 2250 stellt eine solche Maschine dar. In dem langen Cylinder, der am offenen Ende mit & bezeichnet ist, befindet sich bei D der Arbeitskolben (0,34% m. Durchmesser), dessen Bewegung durch die Zugstange Eauf zwei parallele, auf der Achse befindliche, in der Zeichnung durch den auf derselben Achse sitzenden Hebel E verdeckte Hebel und mittels dieses Hebels F, die Schubstange und Kurbel K auf die Schwungradwelle Jübertragen wird. Von dieser Welle Jaus erhält nun mittels der Gegenkurbel O, Schubstange N und des mit der Achse y drehbaren Hebels Mder Hebel S ebenfalls mit y eine schwingende Bewegung, welche von der Kolbenstange a aufgenommen wird, um den Speisekolben oder Verdränger LL, einen luftdicht genieteten Blecheylinder von 0,m. Durchmesser, in Thätigkeit zu setzen. Dieser Cylinder ist in der Mitte durch den Boden K versteift und nit der Stange a verbunden, die durch eine Stopfbüchse des Arbeitskolbens D zu dem Hebel § geht. LL ruht auf den Rollen Pu. hat im Arbeitscylinder einen Spielraum von 0,0035 M., um der Bewegung der Luft von A nach O und umgekehrt nicht zu viel Widerstand zu bieten. Aufgenietete Führungssteifen sichern die Ruhe des Hin⸗ und Hergleitens. Der Kolben DO hingegen ist nach innen mittels eines Stulpes so gelidert, daß der Stulp angepreßt wird, wenn der innere Druck über die Atmosphäre steigt, aber Luft einläßt, wenn der innere Druck unter die Atmosphäre sinkt. Der Arbeitscylinder & schließt sich nun an das Stück B mit dem Kasten für die Rolle P und dem im Feuerraum Uliegenden Feuertopf O an, dessen Boden zu dunkler Rothglut kommt. A hingegen ist doppelwandig und wird stets durch Wasser, welches mittels des Rohres r in den Zwischenraum Reinfließt, gekühlt. D ist daher immer mit abgekühlter Luft von wechselnder Spannung in Berührung. Bei I sitzt ein Regulator, der bei zu schnellem Gang komprimirte Luft ausläßt. Steht die Kurbel EKim todten Punkt, d. h. horizontal, so ist O bereits um 65e über den todten Punkt hinaus. Die Kurbeln sind ungleich, so daß der Arbeitskolben 0, %½ m., der Verdränger aber 0, m. Hub hat; dadurch erlangt man, daß der kalte Luftraum A sich bis auf nur 0 m. Abstand von beiden Kolben vermindern, aber auf 0,46 W. Kolbenentfernung vergrößern kann, während sich durch die Bewegung des Arbeitskolbens das Gesamtvolumen der Luft zwischen 22 u. 39J. verändert und durch gleichzeitige Bewegung des Verdrängers die Luft der kalten Seite A nach der heißen C und umgekehrt geschafft wird, so daß abwechselnd Erhitzung u. Expansion, EIDELBERG O Universitatsbiblic dann Abkühlung und Expansion, dann Abkühlung und Kompression, endlich Erhitzung u. Kompression eintritt. Das Anlassen der fast geräuschlos arbeitenden Maschine erfolgt, nachdem Oglühend geworden ist, durch Umdrehen des Schwungrades mit der Hand, das Abstellen durch Oeffnen des Ventils am Regulator. Ist die Maschine in vollem Gang, bei voller Hitze, so beträgt die Temperatur der heißen Luft ca. 680 O., jene der kalten Luft 1200. Bei 96 Spielen in der Minute wechselt also die Luft eben so oft diese Temperatur. Der Kohlenaufwand beträgt bei 62%/ Nutzeffekt 4, Kg. pro Stunde und Pferdekraft.