Om ångmaschiner och deras användande/2

←  Om ångan och dess expansionskraft, samt kondensering eller återgående till Vatten

Om ångmaschiner och deras användande, hufvudsakligen till sjös. En Historisk, Theoretisk och Praktisk Afhandling av Johan Henrik Kreüger Om uppfinningen af ångmaschiner, samt fortgången af de förändringar och förbättringar de undergått

Om ångmaschiners begagnande till sjös, och om Ångfartyg  →

2.
Om uppfinningen af Ångmaschiner samt fortgången af de förändringar och förbättringar de undergått.

Ångmaschinen är onekligen en af de nyttigaste och snillrikaste uppfinningar, som ännu blifvit gjorde. Utom den skulle England långt för detta varit beröfvad sin stenkolseld, emedan alla dess kolgrufvor redan för mera än 100 år sedan voro tömde på kol, till sådant djup som de kunde arbetas, utan biträde af maschiner, hvilka uppfordrade vattnet ifrån större djup. Många andra förmåner att förtiga.

Med ångmaschinernas uppfinning begynner en ny epok för maschineriernas historia, och med deras begagnande en ny tideräkning för nästan alla industrigrenar.

Uppfinningen af ångmaschinen tillhör likväl icke endast en man, utan har den delat samma öde med alla andra, att under olika tider blifva förbättrad, och mer och mer fortgå emot fullkomligheten, hvartill den ännu icke hunnit.

Ehuru Engelsmännen i allmänhet tillräkna sig både uppfinningen och de förnämsta förbättringarne deraf, så finnas likväl uppgifter om ångmaschiner, som äro långt äldre än den uti England antagne första uppfinningen, genom Marquisen af Worcester.

Heron i Alexandria, som lefde 120 år före Christi födelse, har uti sitt Verk Spiritualia seu Pneumatica, lemnat oss en beskrifning på en af honom uppfunnen och begagnad maschin för reaktion, hvilken egentligen är den första deri ånga blifvit begagnad.

Herons så kallade reaktions-maschin består af en ihålig metallkula, som kan svängas omkring på 2:ne dobbar A och B, (Pl. 1 fig. 4). Det krökta röret A inleder ånga uti kulan ifrån en kokande kittel, hvarmed röret är förenadt med sin andra ända. Denna ånga får sedan uttränga igenom ett horizontelt rör D. I fall det sistnämde röret D vore rakt och öppet vid dess ända C, så skulle den utströmande ångan icke svänga kulan omkring; men som öppningen S är på ena sidan af röret och botten C slutet, så måste den utrusande ångan genom S, hvilken stöter emot den yttre luften, gifva en beständig motstöt emot röret D på dess sida, och således svänga kulan omkring sin axel, så länge som någon ånga utströmar genom röret D.

Aristoteles och Seneca hade begrepp om den stora kraft, som genom ånga kan åstadkommas, och begge förklarade jordbäfningar vara förorsakade af vatten, hvilket genom underjordisk värme blifvit förvandladt till ånga.

Thomas Gonzales, Direktör öfver Kongl. arkiven i Spanien, har år 1825 kungjort en skrift, som han funnit uti arkivet i Simancas, af följande innehåll: "Blasco de Garay, kapiten vid kongl. marinen, föreslog år 1543 för kejsaren och konungen Carl V, en maschin, för att dermed sätta större och mindre fartyg uti rörelse utan åror och segel, och det uti stillt väder. Oaktadt alla de hinder, som lades i vägen emot utförandet af detta förslag, befalte kejsaren likväl, att försök dermed skulle anställas uti Barcellonas hamn, och hvilket skedde den 17 Juni 1543. Garay ville icke upptäcka sin uppfinning. Likväl såg man vid försöken, att den bestod uti en stor kittel med kokande vatten, samt af stora vattenhjul fästade på båda sidor af fartyget. Man gjorde försök med ett fartyg af 200 tonneladas drägt (77 Svenska svåra läster), kalladt Trinitatis, kommet från Colibra för att lossa hvete i Barcellona. Kapitenen på nämde fartyg hette Petro de Scorza. Enligt kejsarens befallning voro biträdande vid dessa försök, Don Enrice de Toledo, guvernören Don Oetro de Cardona, skattmästaren Ravago, vice kansleren, samt intendenten öfver Catalonien. Uti de berättelser dessa häröfver lemnade till kejsaren och konungen, beröma de denna snillrika uppfinning, isynnerhet för lättheten och hastigheten, hvarmed man kunde vända fartyget. Skattmästaren Ravago, som icke tyckte om hela förslaget, sade att fartyget framgick 2:ne leguas (6 engelska sjömil) på 2:ne timmar; att maschineriet var för mycket sammansatt och för dyrt, och att man kunde blottställa sig för att kitteln kunde springa sönder. De öfriga ledamöterna försäkra deremot, att fartyget vände lika så fort som en vanlig galer, och att det till det minsta gick en leguas uti timmen. Sedan försöken voro gjorda, borttog Garay hela maschinen ifrån fartyget, och lemnade icke uti Barcellona arsenaler mera än trädpjeserna; men behöll sjelf det öfriga. Oaktadt Ravagos motstånd, blef likväl Garay's uppfinning godkänd, och i fall icke den sjö-expedition, hvarmed Carl V då var sysselsatt, skulle hindrat, hade han säkert än ytterligare gynnat företaget. Kejsaren befordrade uppfinnaren en grad, gaf honom en gåfva af 200,000 maravedis (735 Pesos duros), befalte skattmästaren betala alla omkostnaderna för maschinen och dess försökande, samt gaf Garay åtskilliga andra bevis af sin nåd. Detta är utdrag utur åtskillga originalhandlingar, som finnas uti kongl. arkivet i Simancas, ibland berättelserna för år 1543, af Cataloniska handels-, och stats-sekreteraren för krigsmagten till lands och vatten. Simancas d. 27 Augusti 1825.

Thomas Gonzales."

Enligt denna uppgift skulle man kunna tro, att Spanioren Garay varit första uppfinnaren till ångmaschinen, men berättelsen saknar fullkomlig trovärdighet. 1:o Emedan den varit endast skrifven, oaktadt tryckning af böcker redan var uppfunnen ett århundrade tidigare, och äfven mycket begagnad i Spanien; och utan att betvifla rigtigheten af det utdrag Gonzales gjort, så kan det likväl hända, att en sådan skrift, som den ifrågavarande, skulle kunna hafva blifvit instucken uti kongl. Spanska arkivet 170 à 180 år sednare, eller då ångmaschinerna redan började blifva allmänt kände. 2:o Emedan berättelsen icke fullkomligt bevisar, att drifkraften för fartyget uti Barcellonas hamn var ångkraft; och 3:o, att om också någonsin en af Garay's ångmaschiner funnits, så har den möjligen kunnat bestå af ofvanbeskrifne Herons, återverkande ångmaschin.

Salomon de Caus, en infödd Fransos, men uti tjenst som ingeniör-officer hos kurfursten af Bäjern, utgaf år 1615 i Frankfurt ett arbete, kalladt: Les raison des forces mouvantes, avec diverses machines tant utiles que plaisantes. Man finner uti nämde verk åtskilliga snillrika uppfinningar, dem sednare mekanici uppgifvit såsom sina. Ibland dessa böra nämnas, hans afhandling att medelst eld lyfta vattnet, öfver dess yta. Detta förklarar han sålunda.

"Det 3:dje sättet att lyfta vatten, är med biträde af eld, hvarigenom man kan tillskapa åtskilliga maschiner; jag vill här anföra blott en. Om en väl lödd kopparkula A, Pl. I fig. 5, hvarpå finnes ett luftrör D, igenom hvilket vatten kan insläppas uti kulan, och ett annat rör BC, som är väl tätt fastlödt vid kulans öfra yta, och dess nedra ända räckande nära till botten deraf, sedan den blifvit genom luftröret D fylld med vatten, och röret väl tilltäppt, sättes öfver eld, så åstadkommer den ångas kraft, som utaf eldens verkan på vattnet blifvit formerad, att allt vattnet uppstiger och uppdrifves genom röret BC, hvarefter ångan utrusar samma väg, och det med stark fart". — Detta var en verklig ångmaschin.

År 1629 utgaf Italienaren Brancas en afhandling om en mascbin, hvarmedelst ett skofvelhjul skulle sättas i rörelse, medelst ånga, ifrån en upphettad och med vatten fyld kula. Pl. I fig. 13 visar dess sammansättning. Denna maschin har blifvit begagnad att drifva en stamppress.

Edward Sommerset, Marquis af Worcester, är, enligt Engelsmännens förmenande, egentliga uppfinnaren af ångmaschinen, eller af en maschin hvarmedelst ångans expansionskraft först nyttjades såsom drifkraft, för att uppfordra vatten. Han lefde under den sista Stuarts regering, och förlorade all sin ofantliga förmögenhet genom konfiskation för statens räkning. Öfverkommen till Irland blef han der häktad, rymde och kom öfver till Frankrike, återvände till England och blef ånyo insatt uti Tovern. I detta fängelse påstå Engelsmännen att han först föll på den tanken, att begagna ångans expansions-kraft, derigenom, att då han skulle uti arresten koka sin mat, uppsprängdes locket på pannan med den häftighet, att han deraf skadades. Det troligaste är dock, att han, under sitt vistande uti Frankrike, lärt känna Salomon Caus förut beskrifne arbete, hvaraf just vid den tiden en ny upplaga utgafs. Det säkra är åtminstone, att Worcesters maschin är inrättad efter alldeles samma grunder som Caus, hvilken sistnämde således snarare synes förtjena att nämnas som ångmaschinens första uppfinnare.

År 1663 utgaf Marquisen af Worcester första beskrifningen öfver sin maschin till vattenuppfordring, bestående af följande: se Pl. I fig. 6, 7 och 8. A föreställer kitteln inmurad uti en vanlig mur; a b c d, e f g h, tvenne vattenkäril; i k l ångröret och k ventilen dertill; xwx är uppfordringsröret. R S är en cistern hvaruti vattnet uppfordras, antagen 40 fot öfver maschinen; v v 2:ne klaffar uti uppfordringsröret, för att hindra vattnet att rinna tillbaka, m n o kallvattens-röret och n kranen dertill; kallvattens-reservoiren anses vara rätt bakom maschineriet, och vattnet deruti står till samma höjd, som öfverkant af de båda vattenkärilen. Fig. 7 är en planritning af reservoiren, m n o föreställer kallvattens-röret, n kranen och F sjelfva reservoiren. Fig. 8 utvisar de båda kranerna, som äro hvarandra alldeles lika; cirkeln a b c föreställer nyckeln till kranen, t z röret som leder ångan ifrån kitteln, antingen genom s z till högra vattenkärilet, eller genom z u till venstra; prickade x z g är öfverkant af kitteln.

Om kran-nyckeln k till ångröret omvrides 90 grader åt höger eller venster, så inledes ångan derigenom antingen uti högra eller venstra vattenkärilet. På samma sätt lemnas kalla vattnet fritt inlopp uti det ena eller andra vattenkärilet, genom omvridning af vatten-kran-nyckeln n.

Då vattnet kokar och ångan uppstiger, samt nyckeln k är vänd så att ångan får ingå uti kärilet a b c d, så utdrifves all luft derifrån af ångan, genom uppfordringsröret xwx. Ångan synes slutligen utgå genom rörets mynning w; härvid vändes åter kran-nyckeln k, så att ångan får ingå uti kärilet e f g h. Då vrides nyckeln n, att kalla vattnet får rinna in uti kärilet a b c d, hvarvid den deruti inneslutna ångan kondenseras af det kalla vattnet. När kärilet a b c d åter är fyldt med kallt vatten, och e f g h med ånga, återvrides nyckeln k till dess första ställning, hvarigenom ångan åter får inflyta uti kärilet a b c d, hvarest den trycker på dervarande vattenyta, då vattnet drifves upp igenom röret xw. Under samma tid är nyckeln n vriden så, att kalla vattnet för rinna in uti e f g h och kondensera dervarande ånga, samt fylla kärilet med vatten. Derefter vrides nyckeln n så, att kalla vattnet kommer uti a b c d, under det nyckeln k är vänd i den ställning, att ångan får inströmma uti e f g h, för att derstädes trycka uppå vattenytan och uppdrifva vattnet genom röret xw. Genom fortsatt förnyande af dessa åtgärder, utrinner en beständig vattenström uti reservoiren RS genom rörets mynning w.

Kitteln fylles med vatten ifrån reservoiren F, igenom ett serskildt litet rör, försedt med kran.

Med denna maschin trodde Marquis Worcester sig kunna uppfordra till 40 fots höjd 40 fat vatten, derigenom att han till ånga uppkokade ett fat; samt att båda kranerna jemte eldstaden skulle beqvämt kunna skötas af endast en person. Denna ångmaschin lärer likväl aldrig blifvit försökt uti större skala; och många betvifla till och med dess brukbarhet.

Ibland de utmärktare män, som dernäst sysselsatt sig med begagnande af ånga, såsom drifkraft för maschiner, förtjenar Doctor Denis Papin att främst omtalas.

Han föddes i staden Blois i Frankrike, och erhöll medicinæ doktorsgraden i Paris, samt reste derefter öfver till England, hvarest han 1681 blef ledamot af Royal Society. Förvist ur sitt fädernesland genom ediktet i Nantes, flydde han till Landtgrefven af Hessen Cassel, hvarest han under flere år var tjenstgörande som matheseos professor vid universitet i Marburg. Papin dog 1710.

Papins första ångmaschin utgör en cylinder A A af tunn metall, försedd med en piston B, som fritt kan flyttas upp och ned i cylindern, samt noga sluter till dess kanter. Pl. I. fig. 9. Då denna maschin skall sättas i verksamhet, lemnas litet vatten i botten af cylindern; pistonen nedtryckes så att den vidrör vattenytan; luften utdrifves genom ett hål på pistonen, hvilket sedermera igentäppes medelst pluggen M. Om det inneslutna vattnet, medelst eld under cylindern, kokas, så förvandlas det till ånga, som utöfvar en så stark tryckning mot pistonens botten, att atmospheriska luftens motstånd öfvervinnes, och pistonen upplyftes till öfverkant af cylindern. Härvid hindras pistonen att åter nedsjunka, utaf en kil E, hvilken instickes uti en ränna på pistonskaftet H; derefter borttages elden ifrån cylinderns botten, då ångan uti den tunna cylindern snart afkyles, kondenseras till vatten och lemnar cylindern lufttom. I denna belägenhet är maschinen nu uti tillfälle att utöfva sin kraft; ty om kilen E nu borttages, så nedtryckes pistonen uti cylindern genom atmosferens tryckning ofvan uppå, under det att intet motstånd finnes inunder, då rummet der är lufttomt. Vid piston-skaftet H fastgöres ett tåg, hvilket skuret öfver 2:ne skifvor, kan begagnas för att lyfta tyngder.

Papin har verkligen försökt denna maschin, med en cylinder om 2+1⁄2 tums diameter, hvarmed han upplyfte en tyngd af 60 ℔ uti hvarje minut. Häraf drog han den slutsats, att en cylinder af ungefär 2 fots diameter och 4 fots höjd, skulle lyfta 8000 ℔ hvarje minut 4 fot högt; hvilket utgör i det närmaste en hästs kraft.

Papin påstår, att hans uppfinning är duglig att utpumpa vatten utur grufvor, att kasta bomber och att framföra fartyg emot både vind och ström. En fullständig afhandling härom är utgifven uti Cassel år 1695, under titel: Recueil de diverses pieces touchant quelques nouvelles machines, par D. Papin.

Emellertid hade Papin, som beständigt sysselsatte sig med ångmaschiner, år 1707 uti Cassel utgifvit en afhandling under namn: Nouvelle manière pour lever l'eau par le feu, mise en lumière. Uti denna afhandling medgifver likväl Papin, att han sett en afritning af Savarys maschin, hvilken Leibnitz, under sitt besök i London, hade derifrån sändt honom. Papin föreslår sedan Royal Society uti London, hvaraf han var ledamot, att uti större skala bekosta förfärdigandet af sin uppfunne ångmaschin; men detta lärda sällskap, som härom hade rådfrågat sig med kapiten Savary, synes icke dervid hafva fästat särdeles afseende.

Papins nya uppfinning bestod af en kittel, på hvars öfre kant var fästad en sådan säkerhets-ventil som ännu i vår tid begagnas; men hvilken likväl af vår landsman, presidenten baron Edelcrants, på ett ganska snillrikt sätt blifvit förbättrad.^[1] Kitteln stod, medelst ett rör, i gemenskap med en cylinder, uti hvilken var insatt en flytande piston. Då ångan uti cylindern inrusar ifrån kitteln, nedtryckes deraf den flytande pistonen, hvilken åter nedtrycker vattnet utur nedra delen af cylindern, upp igenom ett krokigt rör, som står i förening med undre kanten af cylindern. Detta krokiga rör har betydlig höjd, och igenom dess öfra ända utströmmar det uppfordrade vattnet; hvarefter, genom en kran, vidare ånga hindras att inkomma uti öfra delen af cylindern. Den ånga som redan derstädes gjort verkan, utsläppes uti fria luften genom ett annat rör, försedt med kran; vattnet som skall uppfordras insläppes ånyo ifrån reservoiren uti undra delen af cylindern, hvarigenom pistonen åter upplyftes till öfra kanten af cylindern, och är färdig att emottaga ny ångtryckning ifrån kitteln, då kranen ifrån vatten-reservoiren, äfven som den, hvilken ifrån öfra kanten af cylindern utsläppt ångan, blifvit slutna.

Papin är alltså den egentliga uppfinnaren af ångkraftens användande uti cylinder med piston, samt af säkerhets-ventilen. Han uppfann så väl kondenseringen af ångan genom afkylning (uti sin första maschin), som ock att låta den ånga, hvilken redan verkat, få utlöpa i fria luften. Han är således den första, som, uti en och samma ångmaschin, förenat den dubbla verkan, först af ångans expansionskraft, och af den förökade kraft som åstadkommes genom lufttomt rum, medelst ångans kondensering. Märkvärdigt är, att äfven lärde Engelsmän nästan med stillatigande gå förbi denna stora uppfinnare, hvars utgifna arbeten böra vara dem väl bekanta.

Kapitenen Thomas Savary, som var skattmästare vid en militär-invalid-inrättning uti England, utgaf år 1696 en afhandling under titel: Miners Friend, hvaruti han beskrifver en ångmaschin, medelst hvilken vattnet uppfordras icke allenast genom ångans expansionskraft, utan äfven genom dess kondensering. Savary uttog år 1698 patent på sin uppfinning. Derefter förfärdigades åtskilliga maschinerier efter hans uppfinning, och hvilka voro de första ångmaschiner, som någonsin lära blifvit begagnade till verkligt bruk, emedan Papins endast blifvit försökt såsom modell och för att visa deras möjliga användbarhet.

Följande är Savarys egen beskrifning öfver dess ångmaschin. Pl. I, fig. 10, 11 och 12.

AA 2:ne inmurade kittlar.

B 1, B 2, de båda eldstäderna.

C skorstenen, som är gemensam för båda ugnarne.

D lilla kitteln af koppar, som upphettas ifrån eldstaden B 2.

E rör med kran att leda kallt vatten uti lilla kitteln, och att fylla den.

F en skruf, som betäcker och fäster kranen E vid lilla kitteln.

G en liten kran vid öfra ändan af en pipa som går ungefär 8 tum ifrån botten af den lilla kitteln.

H stora röret, som går till samma djup uti mindre kitteln.

I en ventil på röret H.

K en fortsättning af röret H, gående in uti stora kitteln, och ungefär en tum ner deruti.

LL större kitteln af koppar; den uppvärmes ifrån B 1.

M (Fig. 11), skruf med regulator, hvilken sättes i rörelse medelst handtaget Z, och hvarigenom rören o 1, o 2, som utleda ångan ifrån stora kitteln, öppnas eller slutas.

N n, 2:ne små kranar med rör, hvilka gå ned uti stora kitteln; den ena, N, har sin nedra ända litet öfver vattenytan i kitteln; och den andra, n, litet derunder, så att, då kranen till N öppnas och den utsläpper ånga samt kranen n vatten, är det ett tecken att vattnet är vid sin rätta höjd.

o 1, o 2, ångrör; ena ändan af hvardera är fastskrufvad vid regulatorn, se fig. 11, och den andra vid reservoirerna PP, för att deruti ileda ånga ifrån stora kitteln.

P 1, P 2, reservoirer af koppar, för att emottaga det vatten som skall uppfordras.

QQ Rörarmar med skrufvar, hvarigenom vattenrören äro förenade med nedre delen af reservoirerna.

R 1, 2, 3 och 4 ventiler eller klaffar af metall, 2:ne öfver armen Q och 2:ne derunder; de släppa vattnet fritt uppåt igenom piporna, men hindra det att komma utföre; på rörets ytterkant, midt för klaffarne, finnas skrufskifvor att bortskrufva, då man villkomma åt klaffarne.

S uppfordrings-röret, hvilket leder vattnet upp till det ställe, der det skall aftömmas.

T sug-röret, som leder vattnet upp ifrån dammen till att fylla reservoirerna.

X en cistern med kran; får sitt vatten ifrån uppfordrings-röret.

YY en pipa med kran ifrån botten af förenämde cistern; pipan kan vändas så, att kalla vattnet får ömsom nedrinna på yttre sidorna af antingen den ena eller andra af reservoirerna PP.

Z handtaget till regulatorn, hvarigenom ångan utsläppes utur den stora kitteln, ömsom uti den ena och andra reser voiren PP, då mynningarne till rören o 1, o 2 ömsom slutas eller öppnas.

Båda kittlarne äro så inrättade, att eldslågor kunna slå rundt omkring dem. Innan elden tändes afskrufvas de båda kranerna G och N, och genom deras hål fylles den stora kitteln till med vatten, samt den mindre alldeles full. Derefter påskrufvas åter kranerna, eld föres under kittlarne, hvaraf uti den större kitteln uppkommer ånga, om nu handtaget Z skjutes åt ena sidan, så långt som det går, utrusar ångan med stark fart igenom ångröret o 1, in uti reservoiren P 1, och utdrifver all der instängd luft samt tvingar den upp igenom klaffen R 1, uti uppfordrings-röret. Efter att reservoiren på detta sätt blifvit tömd och väl het, drages handtaget Z åt andra sidan, hvarigenom skrufluckan dragés ifrån röret o 2, och kommer att betäcka röret o 1, så att nu mera ingen ånga kan intränga uti P 1; men får deremot fritt inlöpa uti P 2, för att, såsom förut blifvit nämdt, upphetta den och utdrifva luften upp uti uppfordringsröret.

Nu afkyles reservoiren P 1, derigenom att kalla vattnet får, igenom pipan Y, rinna deröfver, Deraf kondenseras den inneslutna ångan, till vatten, lemnar ett tomt rum uti P 1, och som det uti botten deraf icke finnes någon motverkan, emot atmosferiska lufttryckningen på vattenytan uti dammen vid nedra ändan af sugröret T, så prässas vattnet upp derigenom, och reservoiren P 1 fylles med kallt vatten igenom klaffen R 3, hvilken sedan faller ned, och hindrar vattnet att komma utföre.

Då reservoiren P 2 blifvit tom ifrån luft, insläppes åter ånga igenom röret o 1, hvilken genom sin expansionskraft, som är starkare än tyngden af vattnet uti reservoiren och uppfordrings-röret S tillsammans, trycker uppå vattenytan uti P 1, och drifver det upp igenom klaffen R 1 uti uppfordringsröret S, for att igenom dess öfra ända utflyta. På samma sätt blifver reservoiren P 2 turvis fylld med vatten ifrån dammen, medelst sugning och derefter tömd utaf den insläppta ångans expansionskraft, så att en beständig ström underhålles vid öfra ändan af röret S. Så snart vattnet uppstigit till halfva höjden af uppfordringsröret S, fylles cisternen X, hvarigenom kondenseringsröret Y blir försedt med sitt behof.

Nyttan af den mindre kitteln D, består deruti, att den större kitteln derifrån förses med varmt vatten efter behof, eller ungefär en fots höjd på en half timme. För detta behof är den lilla kitteln försedd med vatten ifrån uppfordrings-röret genom det fina röret E, som kan tillslutas då kitteln D är nära full. Elden ifrån eldstaden B 2 utvecklar då ånga uti lilla kitteln D, hvilken blir starkare, än den uti L, och genom sin tryckning på vattenytan uti D tvingar vattnet upp uti röret HH, och igenom kranen I (som är öppnad) in uti kitteln L; hvarmed fortfares ända till dess att vattnet uti D sänkt sig till underkant af röret H, eller 8 tum ifrån kittelns botten. Kitteln D:s storlek är sådan, att den jemt fyller L med en fots höjd vatten. För att undersöka om kitteln L har lagomt vatten, öppnas båda kranarne N och n, då den ena bör spruta ånga och den andra vatten.

Kapiten Savary påstår uti sin beskrifning, att en enda man kan sköta hela dess ångmaschin, att den kan begagnas till att: 1:o uppfordra vatten, för att dermed drifva alla sorter qvarnhjul; 2:o uppfordra vatten uti alla byggnader, och således bidraga att släcka eldsvådor; 3:o förse städer och byar med vatten; 4:o att uttorka kärr och mossar; 5:o att pumpa skepp, och 6:o att utpumpa grufvor och att förekomma fukt derstädes.

Den så kallade säkerhets-ventilen, som uppfanns af Papin år 1687, har icke blifvit begagnad af Savary; äfvenså synes att han icke varit uppfinnare, som Engelsmännen i allmänhet påstå, af sättet att kondensera ångan, derigenom att den kom i beröring med kalla luften eller vatten, hvilken stora uppfinning äfven tillhör Papin. Dessutom förloras en högst betydlig del af ångan uti Savarys maschin, derigenom att den, för att prässa på kalla vattenytan uti reservoirerna och för att derifrån utprässa detsamma, nödvändigt måste till en högst betydlig del kondenseras, ända till dess att vattnet blifvit uppvärmt. Denna olägenhet undvikes uti Papins ofvan beskrifne maschin, hvarest ångan alltid prässar på den flytande pistonen, hvilken bibehåller sin jemna temperatur. Robinson har genom många försök funnit, att på det sätt Savary begagnade ångan, blef till det minsta 11⁄12 kondenserad, utan att direkte verka såsom lyftkraft.

Denna Kapiten Savarys ångmaschin har år 1819, af John Pontifex ifrån London, blifvit i hög grad förbättrad, hufvudsakligen derigenom, att i stället för det Savary låtit kondensera ångan genom afkylning medelst kallt vattens sprutande utanpå reservoirerna P 1, P 2, låter Pontifex detta verkställas genom insprutning af kallt vatten uti nämde reservoirer. Denna sålunda förbättrade maschin begagnas äfven derföre nu i England, isynnerhet vid Londons gasupplysningsverk.

År 1716 ankom till England Herr Gravesand, handsekreterare vid Holländska ambassaden. Han fann mycket nöje i experimentalfysiken, och sysselsatte sig dermed i sällskap med Doktor Desaguillier. Vid deras undersökningar af Savarys ångmaschin funno de snart, att dervid en högst betydlig del af ånga gick förlorad; de gjorde derföre dervid de förbättringar, dem följande beskrifning skall utvisa.

Pl. II, fig. 1. A är kopparreservoiren, som vid dess botten och emellan E och G står uti förening med pumpen X och uppfordringsröret EE, samt vid dess öfra med ångröret vid D och kalla vattenröret vid I. Kitteln B af koppar, har minst 5 gångor så stor rymd som reservoiren; elden är ledd rundt omkring kitteln vid TTT. Kitteln har ett kopparlock fastskrufvadt dervid, som innefattar ångröret CD, hvilket leder ifrån kitteln till reservoiren, och 2:ne undersökningsrör Nn, Oo, samt en säkerhetsventil vid P, hvilken nedtryckes af stålarmen PQ och tyngden Q. Vattenytan SS bör alltid stå öfver ena rörets undra ända och under den andra. Ångkranen DI och dess nyckel K nedtryckes af skrufven L till armen DL; under det att handtaget K vrides till k, insläppes ångan ifrån kitteln uti reservoiren, och då det vrides till K afstänges ångan, och en stråle kallt vatten insläppes ifrån uppfordringsröret EE genom kranen M. Mekanismen af dessa ventiler synes bäst på detalj-ritningarne fig. 2, der b föreställer sjelfva nyckeln med sin ränna, hvilken stundom vrides mot ångröret, och stundom mot kalla vattenröret I, för att insläppa en stråle vatten, samt a en horizontel sektion af reservoirens öfra del, der ångan och kalla vattnet inkomma. Det krokiga röret EGZ med sina 3:ne armar, är vid E fastlödt vid uppfordringsröret, vid Z till sugröret och vid F till reservoiren. Detta krokiga rör innehåller tryck-klaff vid E och en sug-klaff vid G, likasom uti en vanlig pump, hvilka klaffar äro lätt åtkomliga, om hufvudet af pumpröret afskrufvas. Uppfordringsröret EE kan fyllas ifrån cisternen R genom en tapp; b c föreställer vattenytan uti reservoiren, hvilken nedtryckes af ångan då den inkommer, och hvarigenom vattnet utdrifves upp uti utfordringsröret EE, genom klaffen vid E.

Denna maschin sättes i rörelse på följande sätt. Stålarmen PQ till säkerhets-ventilen borttages, kranen O till det kortare röret öppnas, hvarefter säkerhets-ventilen upplyftes, under det vatten infylles uti kitteln, och luften utgår genom röret O, intill dess att vattnet står öfver underkant af röret och kitteln är lagom fylld. Derefter stänges kranen D, båda rörens kraner igenskrufvas, säkerhets-ventilen med sin tyngd Q i ordning ställes, och elden tändes uti eldstaden.

Då ångan börjar att lyfta säkerhets-ventilen P, och då reservoiren A är fylld med vatten, (hvilket sednare verkställes derigenom, att nyckeln under skrufven L uttages och kranen M öppnas), vrides handtaget af ångkranen från K till k, så att ångan får inrusa uti reservoiren. Ångan sprider sig nu genom små hål på en plåt uti reservoiren, och trycker på vattenytan b c, samt tvingar vattnet utur reservoiren igenom klaffen vid E upp uti röret vid EE. Då röret E sålunda är fyldt med vatten, och kranen M öppnad, vändes handtaget från k till K, och en stråle kallt vatten insprutas igenom den uti öfra delen af reservoiren varande plåt med små hål, ini ångan som deraf omedelbarligen kondenseras, hvarigenom ett lufttomt rum uppkommer uti reservoiren A; vattnet ifrån brunnen H, som tryckes af atmospheriska luften, uppstiger deraf och fyller reservoiren. Då handtaget derefter vrides till k, får ångan åter inrusa uti reservoiren, och ånyo upptrycka vattnet igenom uppfordringsröret EE till cisternen R.

För att åter kunna förse kitteln med vatten då det blifvit bortkokadt, öppnas kranerna D och M, handtaget K vrides på sidan, hvarigenom vattnet får fritt rinna ifrån uppfordringsröret EE in uti kitteln, utan att inkomma uti reservoiren A. Härvid bör, såsom det förut blifvit anmärkt, kranen O öppnas för att utsläppa luften, samt lasten aftagas ifrån säkerhets-ventilen. Då kranen O upphör att blåsa, och då säkerhets-ventilen nedfaller, återföres handtaget K och kranen M slutas.

Några af ofvanbeskrifne ångmaschiner förfärdigades åren 1717 och 1718, och en af dem blef afförd till St. Petersburg för tsar Peters räkning, samt derstädes begagnad för att uti tsarens trädgård uppfordra vatten. Vattnet uppdrogs med denna maschin, genom sugning, 29 fot, och pressades sedermera af ångan ännu 11 fot högre. En maschin af lika sammansättning, bygd uti England, skall hafva uppsugit vattnet 29 fot pch ytterligare uppressat det samma 24 fot högre.

Emedlertid blefvo många af Savarys maschiner förfärdigade och många förbättringar vid dem gjorde, hvaribland isynnerhet Kiers förtjenar att omnämnas. En sådan uppsattes och begagnades. Följande beskrifning derom är tagen utur Nicholsons Philosophical Journal.

Pl. II, fig. 3 är en central sektion af maschinen; B föreställer kitteln 7 fot lång, 5 bred och 5 djup. Kitteln förses med vatten ifrån en något högre belägen cistern, medelst ett rör som går ned uti kitteln; röret är uti dess öfra ända försedt med en klaff, som medelst en ståltråd är förenad med ett flöte uppå vattenytan uti kitteln, så att, då nämnde yta sänker sig under ett visst märke, öppnar sig klaffen och insläpper mera vatten. Deremot då vattnet stiger, flyter flötet högre upp, lyfter ena armen till klaffen, hvarigenom denna nedfaller och hindrar mera vatten att få uti kitteln inströmma.

Ångan ledes genom röret C till ångrummet D, hvarigenom den, medelst öppnandet eller slutandet af en ventil, insläppes eller utestänges ifrån cylindriska reservoiren A. Axeln K tjenar som en nyckel att öppna eller sluta ventilen, hvilken består af en liten cylinder, konisk åt ändan, och som inpassar uti ett motsvarande hål uti botten af rummet D. H är en brunn, hvarifrån maschinen drager sitt vatten, igenom ett vertikalt rör, hvaruti en klaff G är insatt, för att hindra vattnet att komma tillbaka uti brunnen, R är en cistern hvaruti vattnet rinner ifrån reservoiren A genom en ränna F, som äfven är försedd med en klaff, som öppnar sig utåt. WW föreställer ett öfverfalls vattenhjul, 18 fot i diameter, hvaraf axeln S, medelst utvexling, meddelar rörelse åt det maschineri som skall drifvas.

Maschinen uppdrager vatten ifrån brunnen H, medelst sugning, till reservoiren A, hvarefter det utrinner uti cisternen R, och vidare derifrån genom en ränna uti skoporna på hjulet W, som deraf sättes i rörelse. Sedan vattnet fallit utur skoporna, återrinner det uti brunnen H. Som detta vatten småningom blifver upphettadt, betjenar man sig till kondenseringsvatten, af det som, medelst en serskild pump, uppfordras ifrån en annan brunn. Denna pump sättes uti rörelse af stora vattenhjulets axel, medelst en pumpstång, som upplyftes genom hjulets rörelse, och faller ned af sin egen tyngd; ett blyrör går ifrån öfra ändan af denna pump till öfra delen af reservoiren A, för att efter behof dit inspruta kallt vatten. Denna pump, med tillhörande rör, är likväl icke utsatt på figuren.

Uppå ändan af axeln S till vattenhjulet är fästadt ett trädhjul T; det är omkring 4 fot i diameter, och går omkring tillika med vattenhjulet. Detta hjul är serskildt förestäldt; a b c d äro 4 kuggar, hvarje kugg har sin motsvarande klaff e f g h på andra kanten af samma hjul, hvilka tjena till att sätta maschinen uti rörelse. Då vattenhjulet, och således äfven hjulet T, går omkring, lyfta kuggarne en stång, hvarigenom ventilen D öppnas, medelst en ledstång, som går till handtaget af axeln K. Sålunda insläppes ångan uti reservoiren A, och ångventilen sluter igen, så snart kuggen af hjulet T, medelst dess rörelse lemnat stången. Under samma tid har motsvarande klaff, på andra sidan af hjulet T, upplyftat pumpstången till kondenserings-pumpen, så att uti samma ögonblick som ångröret D slutes, lemnar motsvarande klaff pumpstången, som då af sin egen tyngd faller ned. Härigenom sprutas en stråle kallt vatten upp uti reservoiren A, hvaraf bildas ett regn genom ångan, som fyller reservoiren, och hvaraf ångan kondenseras, samt lemnar ett tomt rum.

Atmosferiska luftens tryckning uppå ytan af vattnet uti brunnen H, tvingar vattnet att uppstiga genom klaffen G uti röret emot rännan F. Så snart ångventilen öppnas, insläppes ånga uti reservoiren, som derutur uttrycker hela vatten-massan öfver F, hvilket vatten sedan utflyter uti cisternen R.

Före Desaguilliers förbättring af Savarys maschin, hade en högst betydlig upptäckt blifvit gjord, af en jernkramhandlare uti Dartmouth, vid namn Newcomen.

Det är äfven anledning att förmoda, det Newcomens upptäckter äro likaså gamla som Savarys; men den sednare, såsom vistande närmare hofvet, erhöll patent öfver sin uppfinning innan den förre erfor det, hvarföre Newcomen med nöje emottog Savarys anbud, att med honom ingå uti bolag om det nya patent, som för dem år 1705 beviljades.

Newcomen var för litet hemma uti de mathematiska kunskaperna, för att kunna beräkna krafter och deras verkningar; men han var lycklig nog att af slumpen finna hvad lärdare män fåfängt sökte genom beräkningar.

Newcomens maschin har fått benämning af den atmospheriska, emedan den kraft som dervid begagnas, endast är atmospheriska luftens tryckning; och ångan nyttjas dervid, blott för att åstadkomma lufttomt rum.

Newcomens första maschin är afbildad Pl. II fig. 4. Ångan, som bildas uti kitteln B, går igenom ventilen D in uti ångcylindern A, nedom en piston S, som är fästad vid balansen I' I medelst pistonstången R. Balansen I' I är på båda dess ändar försedd med cirkel-segmenter, hvarpå kedjorna R och R tangera, under det balansen är i rörelse omkring sin medelpunkt C; kedjorna äro fästade vid öfra ändarna af segmenten. Cylindern A är omgifven med en annan cylinder ZZ, som är koncentrisk dermed, och hvilken sednare står uti beröring med kallvattens-reservoiren G, medelst röret F, samt med brunnen O, genom ett annat rör EE.

Då pistonen är upplyftad till öfra delen af cylindern, såsom det är förestäldt på figuren, och ångan intränger till dess cylindern blifver full deraf, vrides ventilen D, att förekomma tillopp af mera ånga, och kranen F öppnas, för att släppa kallt vatten ifrån G in uti cylindern ZZ. Derigenom att ångcylindern A sålunda blifver afkyld, kondenseras ångan deruti, hvaraf uppkommer ett tomt rum under pistonen S. Den atmospheriska luften, som nu med hela sin tyngd trycker uppå öfra delen af pistonen (och hvarunder icke finnes någon kraft att motverka den), tvingar således pistonen S ned till bottnen af cylindern.

På detta sätt blifver ändan I af balansen nedtryckt, och dess motsvarande ända I' upplyft, hvarigenom pumpstången vid L uppdrages och vatten uppfordras. Då pistonen kommit till botten af cylindern, slutes kranen F, och E öppnas, hvarefter vattnet ifrån yttre cylindern ZZ nedrinner uti brunnen O, under det att de vattendroppar som af kondensering uppkommit uti A, äfven rinna uti O, genom röret P. Medelst en motvigt M, häftad vid pumpstången K, drages åter pistonen S upp till öfra kanten af cylindern, och, då ångan ånyo påsläppas och kondenseras, på sätt ofvan beskrifvit är, drifves pistonen ned, och en ny vattenmassa drages utur pumpen L. H är en pip, hvarigenom vatten släppes ofvan uppå pistonen för att göra den lufttät.

Sådan var atmospheriska maschinen ända till Mars 1712, då en händelse inträffade, som blef af mycket inflytande. Man anmärkte, att pistonen stundom gjorde mycket hastiga slag tätt efter hvarandra. Vid noggrann undersökning befanns orsaken dertill vara, att uppå pistonen tillfälligsvis ett hål uppstått, hvarigenom kalla vattnet inträngde uti cylindern och kondenserade ångan. Härutaf väcktes tankan att hastigare afkyla ångan genom insprutning af kallt vatten, hvilket sedermera verkstäldes uti Newcomens maschin, på det sättet att en stråle kallt vatten ifrån botten af cylindern insprutades uti ångan.

Den yttre cylindern ZZ blef således icke längre nödvändig, och pipen F infördes istället uti botten af cylindern A.

Härintills hade menniskokraft alltid blifvit begagnad, att öppna och sluta så väl ång- som kallvattens-rören, vid alla andra ångmaschiner än den ofvanbeskrifna af Keir.^[2] Deraf uppstod ofta oordningar uti maschinen, vid den minsta, antingen för tidiga eller för sena verkställighet. En skicklig mekanikus, Hendric Beighton, inrättade derföre 1718, på en ångmaschin, hvilken han uppsatte efter Newcomens, vid Newcastle, ett serskildt utvexlingsverk, hvarmedelst maschinen sjelf successive öppnar och sluter regulatorn eller ångröret, äfvensom kallvattens eller insprutningsröret. Detta utvexlingsverk föreställes Pl. III. fig. 1. AB är en fyrkantig jernaxel, hvilande med sina båda ändar på fasta stöd. En horizontelt liggande jern-pies QOEL, kallad gaffeln, är med dess ända Q fästad vid handtaget till en skuflueka TY, hvilken genom gaffelns fram- eller återskjutande öppnar eller sluter ångröret SS, som går till cylindern. Uti balken QQ, hvilken, medelst en kedja vid dess öfra ända, är fästad vid balansen, och som således dermed höjer och sänker sig, är en ränna så inrättad, att dess pinnar, när de vidröra armarne G 4 eller H 5, dermed äfven vrida axeln AB omkring dess centrum. En pjes CED, vanligen kallad y, i anseende till dess gaffelform, röres äfven omkring axeln AB. Denna pjes y har en vigt F, hvilken medelst en sprint kan flyttas långs åt armen C; genom bygeln GLE är axeln AB förenad med horizontela gaffeln ON; båda handtagen G 4 och H 5 , som äro drifna på axeln AB, hafva 45° lutning mot hvarandra.

Då balken QQ genom balansens stigande upplyftes, uppskjutes handtaget H 5 af pinnen p, hvaraf axeln AB vrides så mycket, att y eller CED flyttas med dess tyngd F från c till b, uti hvilken ställning det hindras att komma längre af en läder-rem, som är fästad vid öfre ändan af y, och med båda sina ändar vid fasta punkterna m och n, så att y får beskrifva en båge af 90 grader.

På figuren föreställes ångröret varande öppet. Pistonen är nu högst, och följaktligen balansen och balken QQ äfven på sitt högsta; och pinnen p uti rännan har nu så högt upplyftat handtaget H 5, att tyngden af F, passerat perpendikeln öfver axeln AB, och är färdig att falla emot m, hvarigenom y med ett sakta slag med dess ena ben E emot bulten L, dragit gaffeln OL horizontelt emot balken QQ; samt i följd deraf ändan 10 af handtaget emot l, och således slutit ång-röret derigenom, att skifvan TY blifvit skjuten under pipen SS.

Sedan ångröret blifvit igenslutit, öppnas kallvattens eller insprutnings-kranen, för att åstadkomma kondensering i cylindern, hvarefter kranen genast tillslutes, då pistonen börjar gå nedåt En del af insprutningsröret, som kommer ifrån den ofvanföre belägna kallvattenscisternen, visas vid o på figuren; c är den del deraf, som leder till cylindern; e är nyckeln till kranen, som i stället för ett rundt hål, är försedt med ett aflångt, för att så mycket hastigare kunna öppnas. På öfra delen af denna kran-nyckel är fästadt en fjerdedel af ett kugghjul l, som vändes af ett annat kugghjuls segment i, hvilket hänger ned ifrån axeln h g, och sättes i rörelse af armen k h. Så snart ångröret blifvit stängdt, genom verkan af pinnen p på armen H 5, fortfar balken QQ ännu att stiga; och dess pinne s på yttre sidan upplyfter ändan af armen k h, samt öppnar insprutnings-kranen. Härvid åstadkommer vattenstrålen genast ett tomt rum uti cylindern; balansen börjar nu att sänka sig, och pinnen r, som kan flyttas högre eller lägre, nedtrycker armen h k, och stänger insprutnings-kranen. Under det att balken QQ fortfar att sänka sig, trycker pinnen p uppå handtaget G 4, kastar y tillbaka, hvars andra ben D skjuter fram gaffeln och öppnar ångröret, så att ny ånga insläppes, och hvilken hindras, då, vid balkens återstigande, insprutningsröret ånyo öppnas.

Hittills hade ångan, som begagnades till mekanisk kraft, dervid, uti England, alltid blifvit genom kondensering förvandlad till vatten; men år 1720 föreslog Herr Leopold (eller författaren till Theatrum Mechanicum), att låta ångan utrusa uti fria luften, hvarföre Engelsmännen anse honom för uppfinnaren af ångmaschiner med hög tryckning, ehuru, enligt hvad ofvan blifvit nämdt, Papin redan år 1707 uti sin afhandling tydligen beskrifver samma sak.

Leopolds förslag föreställes Pl. III fig. 2. A är kitteln, som, medelst sin fyrhåliga kran X, står uti beröring med 2:ne cylindrar R och S, hvaruti 2:ne pistoner C D röra sig upp och ned, samt sätta 2:ne häfstänger G H i rörelse.

Pumpstängerna K, L, upprässa vattnet uti det stora röret Q. Eldstaden är vid Z, och askrummet vid Y. Häfstängerna G, H röra sig uppå deras axlar I, i, den fyrhåliga kranen X är så inrättad, att den upphäfver kommunikationen mellan kitteln A och endera af cylindrarne R eller S, under det att den ställer nämde cylinder i beröring med yttre luften. Då ångan släppes ifrån kitteln A, genom öppningen B, in uti cylindern R, tvingas pistonen C upp, och sålunda nedtryckes pumpstången K, hvarigenom vattnet uppdrifves uti röret Q, Sedan C kommit upp, vrides kranen X, hvaraf öppningen B slutes, under det att gemenskapen blir öppnad mellan inre kanten af cylindern R och atmosferiska luften. Pistonen C, hvilken tillsammans med sin pistonstång FC, är tyngre än K och O, faller nu till botten af cylindern, sedan all ånga derifrån utgått i fria luften. Då ångans inlopp till cylindern R upphör, öppnas, medelst kranen X omvridning, en kanal, som inleder ångan uti cylindern S. Häraf uppdrifves pistonen D, och pumpstången L går ned, samt upptrycker vattnet uti Q; derefter vrides åter kranen X, hvarigenom ångan utstänges ifrån S, och en utgång till yttre luften öppnas derifrån, så att vigten ED, som är större än LP, trycker ned pistonen D, då ångan derunder utströmmar i fria luften.

Intet försök hade ännu blifvit gjordt, att utvexla pistonens skiftevis verkande vertikala rörelse, till en beständigt fortfarande och kringgående rörelse, förr än Jonathan Hull 1736 föreslog att begagna ångkraften till boxerings-fartyg, och hvarvid pistonstångens rörelse upp och ned, skulle utvexlas medelst en kringgående arm till vattenhjulens axel, derigenom en beständigt kringående rörelse skulle kunna befordras. Detta förslag blef likväl icke då utfördt, utan öfverlemnades åt efterkommande, hvarigenom äfven Hulls snillrika uppfinning blifvit förglömd, och den eljest så mycket förtjente Watt oriktigt tillagd uppfinningen, att utvexla pistonens vertikala rörelse uti en kringgående.

År 1756 uttog Blakey patent för en uppfinning, att hindra ångan ifrån att komma uti beröring med vattnet, såsom det tillgick på Savarys maschiner.

En af hans uppfinningar bestod deruti, att gjuta olja emellan vattnet och ångan. Han begagnade äfven 2:ne reservoirer eller cylindrar, den ena öfver den andra, så att vattnet ned om oljan icke skulle förändras vid hvarje insprutning. En annan af Blakeys uppfinningar bestod uti att begagna luft i stället för olja; men ingendera af dessa förslag befunnos tjenliga.

Vid en mycket sednare tid, eller 1775, förbättrade Blakey ångkittlarne uti betydlig grad, hvarigenom mycket bränsle blef bespardt. Denna förbättring är aftecknad Pl. III, fig. 3, och består af cylindriska kärl öfver hvarandra samt förenade så, att de utgöra en kittel, hvilken är omgifven af eld på alla sidor. Ångan utsläppes genom kranerna.

År 1758 kungjorde Herr Kean Fizgerald, uti Philosophical Transactions, en beskrifning öfver att å ångmaschiner utvexla pistonens rätliniga rörelse till en beständigt kringgående. Han betjente sig härvid af en för mycket sammansatt maschin med kugghjul; men hvad som egentligen gör Fizgerald namnkunnig, är hans uppfinning af en svängmaschin af 2:ne förenade pendlar med 2:ne kulor, hvilka, i mån af starkare gång, af centrifugal-kraften drifvas längre ifrån hvarandra, hvarigenom en häfstång, fästad vid pendlarnes öfra ända, öppnar eller sluter en ångventil (strupventilen), som insläpper mer eller mindre ånga uti cylindern, och hela maschinens fart reguleras. Denna maschin, vanligen kallad regulatorn, begagnas ännu allmänneligen vid våra ångmaschiner. Denna regulator synes Pl. IV, fig, 1. utmärkt med W, och sättes i gång medelst en rem ifrån stånghjulet m, äfvensom på Pl. III, fig. 4, f k k.

År 1761 förfärdigade Watt^[3] först en modell, hvarmedelst han visade användbarheten af den så kallade ångmaschinen med högtryckning, det vill säga, att ångan som redan verkat, fick utrusa uti fria luften, nästan på sätt ofvan blifvit nämdt om Leopolds högtrycknings-ångmaschin. Men vid granskningen af en modell af Newcomens maschin 1763, fann Watt, att ehuru kitteln dertill tycktes vara stor nog, kunde den likväl icke åstadkomma tillräckligt ånga. Orsaken härtill trodde han bestå deruti, att den lilla modell-cylindern exponerade en större kall-yta att kondensera ånga i förhållande till sitt kubik-innehåll, än som en likformig större maschins cylinder i anseende till sitt kubik-innehåll gjorde. Modell-cylindern var af messing och af 2 tums diameter samt af 6 tums slaghöjd, och afledde hettan fortare än de större maschinernas cylindrar, hvilka voro af gjutjern. För att minska värme-ledningen, gjorde Watt derföre en cylinder af vältorkadt träd, doppad uti linolja. Watt fann likväl, att den ånga som kondenserades då denna trädcylinder dermed fylldes, öfversteg det förhållande, som enligt Desaguilliers beräkning erfordrades för större maschiner. Detta ansåg Watt härröra deraf, att då vattnet uti lufttomt rum redan kokar vid 40° Celsii värme, så skulle en ökad värmegrad åstadkomma en ånga, hvilken uti tryckning vida skulle öfverstiga den atmosferiska luftens.

Under fortgången af sina försök förvissade sig Watt derom, att en kubik tum vatten förvandlades till en kubik fot ånga, eller att dess volym tilltog 1728 gångor, äfvensom att kondensering af denna qvantitet ånga, skulle höja värmegraden af 6 kubik tum vatten, ifrån att äga atmospherens temperatur, till kokpunktens hetta. Häraf slöt han vidare, att 6 gångor det inkomna vattnets hetta hade verkligen blifvit använd för att förvandla det till ånga, och hvilken värme åter måste helt och hållit borttagas, innan all ångan återgick till vatten och lemnade ett fullkomligt tomrum uti cylindern under pistonen. Då Watt icke kunde begripa rätta orsaken härtill, rådfrågade han härom Doktor Black, hvilken då (1774) vid universitetet i Glasgow höll föreläsningar uti sin theori om bunden och lösgjord värme. Han lemnade Watt nödiga upplysningar. I följd af dem fann Watt det man, för att draga bästa nyttan af ångmaschiner, borde iakttaga 2:ne hufvudomständigheter, eller 1:o att hålla cylindern likaså varm, som den ånga hvilken inlopp deruti, och 2:o att till 32° eller ännu lägre värme afkyla både det vattnet, hvilket uppkommit af kondenseringen, äfvensom det hvilket blifvit insprutadt.

År 1765 föll Watt på den tanken, att om en gemenskap skulle öppnas emellan en cylinder, som innehöll ånga, och ett annat rum, hvilket vore lufttomt, så skulle ångan genast inrusa uti det lufttoma rummet, ända till dess jemnvigten vore återstäld, samt att i fall det lufttoma rummet kunde hållas väl kallt, genom insprutning af kallt vatten, eller på något annat sätt, så skulle all ånga inströmma dit, ända till dess allt vore kondenseradt.

Sålunda upptäckte Watt den största förbättringen vid ångmaschinerna, eller att låta kondenseringen verkställas uti ett serskildt rum; men vid utförandet häraf hade han ännu att öfvervinna många svårigheter. Ty sedan båda kärlen voro nästan toma, huru skulle då det insprutade vattnet, luften som följt dermed och den till vatten kondenserade ångan, fås utur kärlen? Detta förestälde han sig kunna verkställas på 2:ne sätt; eller först, att medelst till det sednare kärlet aptera en pipa, som skulle räcka nedåt mera än 34 fot uti en brunn, genom hvilken pipa vattnet skulle afrinna, och af atmosferiska tryckningen icke kunna återlyftas, samt att med en pump utdraga luften. Det andra var att nyttja en eller flere pumpar, för att utur kondensatorn utdraga både vatten och luft. Det sednare sättet befanns snart vara det bästa, hvarföre det af Watt antogs. För att få pistonen både hal och ångtät, nyttjade han vax, talg och andra feta varor. Newcomen hade till detta ändamål begagnat vatten ofvanpå pistonen; men hvilket medförde många olägenheter. Då öfra delen af cylindern på Newcomens sätt var öppen, fann Watt, att luften, som inlopp deruti, afkylde den, och kondenserade en del ånga. Han föreslog derföre, att antaga ett lufttätt lock på cylindern; att uti locket anbringa ett hål, hvarigenom pistonstången fick vandra upp och ned samt att låta ångan få verka ofvanpå pistonen, i stället för atmosferiska luften.

Ännu fanns en orsak till förlust af ånga, nemligen att yttre luften afkylde cylindern, hvilket vid hvarje pistonslag, skulle åstadkomma en mindre kondensering af ånga in uti cylindern. Watt förhindrade äfven detta, derigenom, att han omgaf cylindern med en annan cylinder, och fyllde rummet deremellan med ånga, samt att han ytterligare omgaf den yttre cylindern med trädbeklädnad, eller något annat svagt värme-ledande ämne. Watt säger derföre: att "så snart den förste idéen, eller att verkställa kondensering uti ett serskildt kärl hade lyckats, så följde alla mina öfriga förändringar vid ångmaschinen, såsom corollarier deraf, så att 2 eller 3 dagar derefter var hela uppfinningen färdig uti min inbillning, och jag begynte straxt derefter att försäkra mig om sanningen deraf, genom experimenter."

Dessa försök lyckades fullkomligt och uppfyllde alla Watts önskningar.

Watts uppfinningar bestå uti 7 serskildta hufvudsakfiga förändringar, nemligen: 1:o att hålla ångcylindern lika så het som den ånga, hvilken deruti skall ingå. 2:o Att kondensera ångan uti ett serskildt kärl, hvilket medelst vatten eller andra kalla kroppar hålles lika så kallt som den omgifvande luften. 3:o Att utdraga luft och ånga utur cylindern för att kondenseras, och det medelst pumpar som sättas i gång af sjelfva ångmaschinen. 4:o Att använda ångans expansionskraft till att drifva pistonen; samt att å sådana ställen, hvarest icke vore tillräcklig tillgång på kallt vatten till kondensering, låta ångan utrusa uti fria luften.^[4] 5:o Att der, hvarest en kringgående rörelse är nödig, göra ångkärilen uti form af ihåliga ringar, försedde med in- och utlopp för ångan, samt på horizontela axlar.^[5] 6:o Att begagna en viss grad kyla, för att kondensera ångan, så att hela maschinen sättes i rörelse af 2:ne gemensamt verkande krafter, nemligen ångans expansiv-kraft, och det lufttoma rummet som uppkommer efter dess kondensering. 7:o Att göra pistoner både luft- och ångtäta, medelst bruket af olja, vax, flottiga kroppar, qvicksilfver, etc.

Watts första ångmaschin bestod af hans så kallade enkla fram- och tillbakagående maschin (Single Reciprocating Engine), och uppsattes 1768. Den bestod hufvudsakligen deruti, att låta ångans expansiv-kraft nedtrycka pistonen, under det att mottryckningen derunder förhindras genom luftens utpumpning medelst luftpump, samt att låta balansen af dess svårare tyngd å den motsatta ändan emot cylindern, uppdraga pistonen till öfverkanten af cylindern, under det att ångan, som förut verkat att nedtrycka pistonen, insläppes derunder, innan den ingår i kondensatorn och luftpumpen; men som denna maschin har mycken likhet med den, hvarföre han 1782 fick ett nytt patent, och som han kallar dubbelt verkande ångmaschin (Engine with double action), och som består deruti, att ångans expansionskraft ömsom nyttjas öfver pistonen att trycka den ned, och under den samma, för att lyfta den upp, under det ett tomt rum alltid åstadkommes på den motsatta sidan af pistonen, så har jag förbigått en fullständig beskrifning öfver den förra.

Emellertid uppsattes många af Watts enkelt verkande maschin, och begagnades till grufpumpning. Deras cylindrar voro i allmänhet från 48 till 66 Eng. tum i diameter, och, enligt Watts beräkning, uppfordrade dessa maschiner ifrån 24 till och med 32 millioner skålpund vatten en fot högt, med åtgång af en buschel eller 7+9⁄11 Svenska kappar Newcastels stenkol.

Som verkan af dessa maschiner upphörde under den tid pistonen går upp åt, så voro de ganska väl passande till pumpning, hvarvid en sådan mellantid erfordrades för att sänka pumpkannan och fylla den till ny lyftning; men då en beständigt fortgående kraft erfordrades för att drifva maschinerier, som icke tålte något uppehåll, så befunnos dessa maschiner dertill mindre användbare.

Watt föll derföre på den tankan, att insätta en cylinder under hvardera ändan af balansen, på det att den ena pistonen skulle gå upp då den andra gick ned, och som båda cylindrarne skulle förses med ånga ifrån samma kittel, samt ångan kondenseras uti samma kondensator, så är det ganska antagligt att båda dessa verkningar skulle hafva blifvit ordentliga och jemna^[6]; men emellertid blef denna plan aldrig utförd, utan Watt uppfann sin ofvan omnämde maschin med dubbel verkan, sådan den ännu beständigt nyttjas, och hvaraf den förste uppfördes 1782 vid Albions qvarnverk.

Följande är en fullständig beskrifning öfver Watts dubbelt verkande ångmaschin, förestäld på Pl. IV, fig. 1.

A är cylindern, 34 tum i diameter.

B pistonen, hvilken för hvarje slag rör sig upp och ned 8 fot långt.

C pistonstången,

D packnings-lådan, på cylinderns lock (stuffing box.)

E yttre cylindern, som lemnar ett ångrum mellan sig och cylindern A.

e en häfvert, hvarigenom ångrummet mellan cylindrarne tömmes ifrån vatten.

f ett rör, som inleder ånga emellan cylindrarne ifrån stora ångröret F.

F ång-röret.

G öfra ångröret jemte ventil, för att inleda ånga uti cylindern A.

H öfra afledningsröret med ventil, för att afleda ånga ur cylindern A.

I vinkelräta ångröret, eller förenings-röret för ångans insläppande i undra delen af cylindern.

J afledningsröret, som för ångan till kondensatorn.

K nedra ångröret jemte ventil, för att inleda ångan uti A.

L nedra afledningsröret med ventil, för att afleda ångan från A.

M kondensatorn, nedsänkt uti en cistern med kallt vatten.

N insprutnings-kranen för kallt vatten, hvilken alltid är öppnad under det maschinen är i gång.

O blås-ventilen.

P luftpumpen.

Q nedre ventilen till luftpumpen.

R luftpumpens stång och kanna.

S öfra ventilen till luftpumpen.

T varmvattens-pumpen, med sin stång och kanna.

U kallvattens-pumpen,

V pumpen för att fylla kitteln.

W regulatorn (governor), som sättes i rörelse medelst en rem ifrån svänghjulet m.

X en häfstång, som sätter regulatorn i förening med strup-ventilen.

Y utvexlings-verket för ventilerna.

Z kuggbalken, som sätter näst ofvannämde utvexlingsverk uti rörelse.

a balansen.

b dess centrum.

c perpendikulära länkar till parallel-rörelsen.

d parallel-stängerna till d:o.

e styrstängerna till d:o.

f indre perpendikulär-länkar.

g parallel-rörelsen för luftpumpen.

h vefstången.

i planet-hjulet fästadt på vefstången.

j centrum, eller solhjulet.

k armen till sväng-hjulet, hvarpå solhjulet är fästadt.

l förenings-bögel, som bibehåller planet-hjulet uti sin orbita.

m sväng-hjulet.

n kitteln.

o, o, o eldrör igenom kitteln och på sidan deraf.

p gallret hvarpå bränslet hvilar.

r spjellet.

s skorstenen.

t matare-röret, för att förse pannan med vatten.

u undersöknings-piporna med sina kranar.

v säkerhets-ventilen.

Sjelfva kitteln n, hvaruti vattnet förvandlas till ånga, är merendels gjord af jern, ehuru äfven stundom af koppar. Kittelns botten är konkav, och lågan får slå omkring kittelns sidor igenom rören o, o, samt ledes stundom midt igenom vattnet genom ett rör o, på det att en stor yta af kitteln måtte blifva utsatt för eldens åverkan. Uti några af Watts maschiner är eldstaden ställd midt uti kitteln.

Innan jag fortgår uti beskrifningen af Watts ångmaschin med dubbel verkan, är nödigt att först redogöra huru ångventilerna äro konstruerade, samt huru kuggbalken verkar för att öppna och sluta dem.

En genomskärning af ventilernas ånglåda visas uti Pl. IV, fig. 2, med bokstäfverna HHJJ, öppningen till cylindern visas vid HH. En axel A går genom ena sidan af lådan, och uppå denna rör sig en kuggad sektor B, hvilken åter verkar uppå en kuggstång C, fästad vid metall-ventilen D, som är inslipad uti sitt tillhörande hål EE; F är en hylsa som styrer ventil-stången Dd rätt upp och ned. Uppå axeln är fästad en häfstång LA, som vid L är förenad med stången LM, hvilken åter är förenad vid M till ena armen MN, af en krokig häfstång MNO, som är rörlig omkring axeln N. En del af kuggbalken föreställes genom QR, och P är en af dess kuggar. Häraf synes att ventilen D skall öppnas och slutas, genom kuggbalkens höjande eller sänkande. Då kuggen P nedtrycker armen NO, vänder sig armen MN åt höger, och neddrager, medelst stången ML, armen LA, hvarigenom ventilen D blifver upplyft. Då ventilen D är fastsluten eller nere, så bilda stängerna LM och MN en rak linie ; såsom det är förestäldt på figuren.

Medelst ångröret F, Pl. IV, fig. 1, ledes ångan ifrån kitteln till öfre ångrörslådan G, och medelst vertikala ångröret I till nedra ångrörslådan K. Uti öfra ångrörslådan G är en ventil D, fig. 2, hvilken, då den öppnas, insläpper ångan uti cylindern, ofvan om pistonen B; och uti nedre ångrörslådan vid K är en likadan ventil som D, hvilken, då densamma genom kuggbalkens rörelse öppnas, insläpper ånga uti cylindern under pistonen. Uti öfra afledningsrörets mynning H är en likartad ventil, hvilken, då den öppnas, utsläpper ångan ifrån cylindern öfver om pistonen och leder den uti aflednings-röret J, som ytterligare afför den till kondensatorn M, hvarest ångan råkar en stråle kallt vatten ifrån kranen N, deraf den åter förvandlas till vatten. Uti nedre aflednings-rörets mynning L finnes äfven en ventil, hvilken öppnad utsläpper ångan ifrån cylindern under pistonen, och leder den äfven genom J uti kondensatorn.

Då vattnet uti kitteln börjar koka, inlöper ånga genom det lilla röret f uti mellanrummet E mellan de båda cylindrarne; luften som finnes uti detta rum utdrifves då genom en kran, anbragt vid yttre cylinderns botten. Denna kran tillslutes, sedan all luft blifvit utdrifven och cylindern väl uppvärmd. Det vatten som uti detta mellanrum kan uppkomma, under den tid maschinen är i gång, utrinner genom röret e.

Sedan cylindern sålunda blifvit uppvärmd, öppnas alla fyra ventilerna G, H, K, L, (insprutnings-kranen är sluten), ångan utdrifver då all luft genom ångrören I och J, äfvensom ifrån kondensatorn M, igenom blåsröret och dess kran O, hvarvid uti blåsröret höres något buller, förorsakadt af ångans kondensering i vatten; derefter tillslutas ventilerna och insprutningskranen öppnas, hvarigenom maschinen sättes i gång.

Samma förrättning förnyas, ända till dess man finner genom öppnandet af insprutnings-kranen, att något vatten löper in derigenom, äfvensom deraf, att barometern visar någon förtunning, hvarefter blåsröret snart tömmer cylindern ifrån all luft.

Om pistonen nu anses uppdragen till öfverkanten af cylindern, så öppnas ventilerna G och L; och om svänghjulet medelst handkraft omvrides 1⁄8 af hela sin periferi, så måste ångan som är uti cylindern, gå genom L in uti kondensatorn, hvarest den, då den derstädes möter kalla vattenstrålen ifrån insprutningskranen, förvandlas till vatten; och då cylindern sålunda blifver tom, och ångan inlöper igenom G, trycker denna på öfverkanten af pistonen, och tvingar den nedåt, så neddrages cylinderändan af balansen, och yttre ändan deraf upplyftes jemte vefstången h, hvilket åter drifver planet-hjulet i att löpa omkring solhjulet j. Men det första af dessa 2:ne hjul, som är fästadt vid vefstången h, så att det icke får vrida sig omkring sin axel, och dess kuggar, hvilka tangera solhjulets, sätta detta sednare jemte svänghjulet m, som är förenadt dermed på samma axel, i rörelse uti rigtig direktion, hvarigenom hela verket är i tillbörlig gång.

Jemte pistonen nedgår äfven kuggbalken Z, deraf kuggen q, fästad på sidan deraf, trycker uppå handtaget 1 af öfra ventilstången, hvarigenom ventilerna G och L slutas, samt derigenom att en hake vid samma tillfälle släpper, tillåtes en tyngd, fästad vid armen af nedra ventilstången att vända handtagets axel, deraf ventilerna K och H blifva öppnade. I samma ögonblick som ventilerna öppna sig, har pistonen kommit till botten af cylindern, hvars öfra del då är uppfylld med ånga; men så fort H öppnas, utrusar ångan derigenom och vidare genom afledningsröret J in uti kondensatorn, hvaraf cylindern öfver pistonen blifver tom. Ångan, som ifrån kitteln ingått igenom röret I och ventilen K uti cylindern, verkar nu på undra sidan af pistonen, och trycker den upp emot öfra kanten af cylindern. Då pistonen kommer nära det högsta af sitt slag, finnes en annan kugge a, som upplyfter handtaget 2, hvarigenom det släpper en hake som tillåter öfra ventilstången att återvända uppå sin egen axel, och derigenom öppna ventilerna G och L, hvarefter pistonslaget nedåt åter begynnes, såsom förut nämdt är. Då pistonen går ned, sänker sig äfven pump-kannan R till luftpumpen P (dess stång är fästad vid undra delen af kuggbalken Z), och pump-kannan T till varm-vattens-pumpen; vattnet som dessa pumpar innehålla uppdrages och afledes, dels genom pumpen V, för att dermed förse kitteln. Resten får afrinna.

Den nu beskrifna maschinen var af 50 hästars kraft, för att drifva 20 par qvarnstenar, hvaraf alltid 12 höllos i gång.

Ehuru ofvan omtalade maschin egentligen var ämnad att dermed åstadkomma kringgående rörelse, kan den äfven begagnas till pumpverk, derigenom att pumpstängerna lyftas hälften af hvardera ändan af balansen. En sådan uppsattes uti Cornwallis år 1787; densamma hade en cylinder af 63 tums diameter och 9 fots slag af pistonen.

De öfriga delarne af Watts förbättrade ångmaschin med dubbel verkan äro följande: Sol- och planet-hjulen, som synas å Pl. IV, fig. 1.

Sol-hjulet är fästadt vid en horizontelt ifrån svänghjulet utgående axel, som skall sättas uti en beständigt kringgående rörelse, medelst vefstången h ifrån ändan af balansen. Planethjulet är fästadt vid nedre ändan af stången h så att det icke får vända sig omkring. Sol- och planet-hjulen äro af samma storlek, röra sig uti samma vertikala plan och hafva samma antal kuggar; deras medelpunkter äro förenade medelst en jernbögel, som hindrar dem att komma ifrån hvarandra, men tillåter dem att fritt gå omkring.

Om man nu föreställer sig vefstången h uppdragen af balansen, så måste kuggarne af planet-hjulet å högra sidan ovilkorligen vidröra venstra sidans kuggar af solhjulet. Då centrum af planet-hjulet kommer uti samma höjd med centrum af sol-hjulet, så hafva båda hjulen gjort 14 af sitt omlopp emot hvaranda; men under samma tid har planet-hjulet fulländat en 14 af sitt omlopp omkring sol-hjulet, som det fört med sig, så att under den tid lanet-hjulet gjort 14 af sin orbita, har sol-hjulet fulländat sitt halfva omlopp. På samma sätt, då planet-hjulet kommer rätt öfver solhjulet, har det förra gjort halfva, men det sednare hela sitt omlopp. Om planethjulets diameter vore två gångor så stor som solhjulets, skulle det sednare fullborda 3:ne omlopp för hvarje af det första.

Denna inrättning medför således den förmån framför en vanlig vef, att den gifver dubbelt så stor hastighet åt svänghjulet; men den är också mera blottställd för att skadas, hvarföre inrättningen med sol- och planet-hjul numera är mindre allmän.

Men antingen den kringgående rörelsen åstadkommes genom en vanlig vef (i hvars ena ända axeln är föstad, och i den andra balken h, kringvandrande omkring en bult, som förenar denna med armen) eller genom sol- och planet-hjulet, så uppstår under kringgåendet en olikhet uti kraften; ty då planethjulet är rätt under eller rätt öfver sol-hjulet, eller då svängarmen är rätt upp och ned, är kringdrifvande kraften ingen; den tilltager småningom intill dess båda hjulens centra äro lika högt, då den är störst, och aftager sedermera. För att förekomma det maschineriet icke måtte stadna vid de tillfällen då kringdrifvande kraften är ingen, eller, såsom våra maschinister bruka nämna det, att få maschinen öfver centrum, är nödvändigt att hafva ett svänghjul m, hvilket är fästadt på samma axel som sol-hjulet. Då detta tunga hjul en gång blifvit satt i rörelse, jemnar det medelst sin vis inertiæ den olikhet, som annars, genom hvarje moments olika verkande kraft, skulle uppkomma.

För att alltid kunna bibehålla pistonstången vertikalt, och för att undvika dess krökande genom lyftning och sänkning af balansen, uppfann Watt, år 1783, den så kallade parallelrörelsen, hvilken nu allmänt brukas vid alla ångmaschiner, och som bäst synes på Pl. IV, fig. 1, hvarest c, d, e, f föreställa de serskildte dertill hörande styrstänger med knän. Genom antagandet af denna förbättring, undvikas de yidlyftigheter, hvilka medelst kedjor, fästade vid stora trädbågar uppå balansen (såsom redan är visadt vid Newcomens maschin), voro nödvändige.

För att rätt kunna reglera maschineriets hastighet, begagnas den så kallade strypventilen (throttle valve), hvarmedelst mera eller mindre ånga insläppes uti cylindern. Strupventilen synes uti PL IV, fig. 3, och består af en cirkelrund metallplåt, som har en rörlig axel B fästad långs dess diameter. Denna cirkelplåt är noggrannt afpassad till en metall-ring CC; genom dess kanter går axeln till cirkelplåten, och sjelfva ringen är infattad mellan 2:ne fogningar på ångröret, nära cylindern. Vid handtaget till axeln för den rörliga cirkelplåten, är fästad ledstången X fig. 1, hvars höjande och sänkande, och således strupventilens öppnande eller slutande, beror af regulatorns fortare eller långsammare gång. Regulatorn, hvilken af Engelsmännen äfven räknas till Watts uppfinningar, hörer likväl till Kean Fizgerolds, och är redan ibland hans upptäckter beskrifven.

I början nyttjade Watt ett glasrör, som utvisade vattnets höjd uti kitteln. Det var placeradt utom kitteln, midt för vanliga höjden af vattnet deruti, och stod med sin nedre ända, medelst ett horizontelt ingående rör, i förening med vattnet i kitteln, samt med dess öfre ända på enahanda sätt med ångan deruti, så att vattnet uti det yttre glasröret alltid stod lika så högt som in uti kitteln. Watt begagnade äfven en barometer, att utvisa ångans förtunning uti sina maschiner. Stundom bestod detta instrument af ett vanligt glasrör, 33 à 34 tum långt, hvilket med sin nedre ända var nedsänkt uti en låda, fyld med qvicksilfver, och med öfre ändan var detta rör i förening, genom ett fint rör och kran, med kondensatorn. Men emedan glasrören ofta förstördes, blefvo barometrar inrättade af jernrör i skapnad af en upp- och nedvänd häfvert, med ena röret ungefär hälften längre än det andra; till öfre ändan af det långa röret var fogadt ett annat rör, som stod i förening med kondensatorn. En passande mängd qvicksilfver ingöts uti det kortare röret, hvarigenom qvicksilfverhöjden uti båda rören blef lika; ett lätt flöte med en uppstående sticka var stäld uti det kortare röret, och en skala, fördelad uti 12 och 14 tum, anbragt dervid. Vid utsugning af ångan utur kondensatorn, höjde sig qvicksilfvret uti det långa röret, och föll i följe deraf uti det kortare, i mån af ångans större eller mindre kondensering.

Ångmätaren är ett kort glasrör, hvilket med sin nedre ända är nedsänkt uti en jernlåda, fyld med qvicksilfver, fastskrufvad vid kitteln, så att qvicksilfvret har, genom ett serskildt rör, gemenskap med ångan in uti kitteln; eller också en, lika som ofvan beskrifne, upp- och nedvänd häfvert, hvilken, då ångan trycker på ytan af qvicksilfvret, tvingar detsamma att stiga uti glasröret, som är öppet för luften. Qvicksilfvrets stigande uti glasröret, visar huru mycket ångans expansionskraft uti kitteln är större än den atmosferiska luftens. Dessa ångmätare äro af största nytta, och brukas allmänt ännu vid alla ångmaschiner.

Barometern, som utvisade förtunningen af ångan uti kondensatorn, var alltid underkastad en så stark vibration vid qvicksilfverståndet, att deraf ingen slutföljd kunde dragas. Följande instrument, kalladt Indikatorn, uppfanns derföre, och har ganska väl motsvarat sin bestämmelse.

En cylinder, ungefär en tum i diameter och 6 tum hög, mycket noga borrad, har en solid piston, noggrannt passad dertill, så att, då den blir smord med olja, den lätt löper upp och ned. Botten till denna cylinder har en kran, och ett fint rör förenadt dertill. Detta rör har en konisk ända, som kan instickas uti ett hål, borradt på kondensatorn, så att då kranen öppnas, blir en fri gemenskap mellan inre sidan af kondensatorn och indikatorn.

Indikatorns cylinder är fästad uppå en träd- eller metall-ställning; ena ändan af en stålfjäder är anbragt vid öfra ändan af indikatorns pistonstång, hvilken fjäder motverkar pistonens sänkning. Denna fjäder har en sådan styrka, att, då indikatorns cylinder är fullkomligt tom, så trycker atmosferen pistonen ned till en tum nära botten af cylindern; men då icke fullkomlig tomhet finnes uti kondensatorn, står indikatorns piston högre, i mån af fjäderns styrka. En skala är fästad vid öfra ändan af indikatorns pistonstång, hvilken, allt efter som pistonstången står högre, utvisar att ångan icke är väl utdragen ur kondensatorn.

Watt fann äfven, att alla slags feta saker kunde passa till att göra pistonen tät; men att ox- och får-talg likväl var dertill det mest tjenliga, samt för upplösning minst blottstälda. Men då cylindrarne voro nya och icke noga borrade, försvann smörjan hastigt och pistonen blef torr. Han beslöt derföre, att uppblanda talgen med finstött pott-lod, dock blef han snart varse, att denna smörja hastigt skadade cylindern, hvarföre den måste afläggas. Sedan cylindrarne nu mera äro förfärdigade med mera noggrannhet, begagnas denna art smörja endast för en kort tid, medan maschineriet är nytt, hvarefter endast ox- och får-talg härtill nyttjas.

Cylinderns, jemte andra af maschineriets fogningar brukade göras täta derigenom, att de skrufvades tillsammans, sedan blyringar, smorda med vanligt glasmästar-kitt blifvit mellanlagda; men då detta icke fullkomligt motsvarade ändamålet, började Watt att göra sina fogar mycket noga, och skrufvade dem tillsammans med blotta pappers-skifvor emellan. Äfven detta befanns icke tillräckligen varaktigt, hvarföre han började fylla sina fogar på enahanda sätt som tackjerns-gjutare vanligen göra, eller med ett slags kitt, bestående af jernfilspån, blandadt med litet svafvel, något salmiak, hvartill han slutligen lade litet slipstens-sand. Då denna blandning uppblötes med vatten, samt inpackas hårdt i fogarne, uppvärmer den sig, eller hvad man kallar brinner ihop, och blir mycket hård och fast, hvavaf uppkommer en, i flere års tid varaktig, hård och tät jernfogning.

Genom åtgången af en buschel, eller 7911 Svenska kappar stenkol, har med nu beskrifne Watts ångmaschin blifvit uppfordrade, till en fots höjd, 24 till 32 millioner ℔ vatten; eller lika åtgång stenkol har, med denna maschin, åstadkommit samma verkan, som med Watts först uppfunna, eller så kallade enkelt verkande maschin.

Skillnaden uti dessa båda maschiner består likväl deruti, att då den sednare, eller Watts kondenserings-maschin med dubbel verkan, meddelar en beständigt fortgående kraft, så verkar den sednare, (eller single reciprocating engine), endast halfva den tid som den är uti gång.

En af Watts ångmaschiner med dubbel verkan, som hade 3112 Enl. tums diameters cylinder, gjorde 1712 pistonslag af 7 fots längd i minuten, beräknades af Watt att vara af 40 hästars kraft, eller att uträtta likaså mycket som dessa, nemligen om hästarne skulle vara i beständigt arbete; men för att åstadkomma denna effekt, om verket skall gå både natt och dag, erfordras 3:ne ombyten af hästar, eller minst 120 stycken, för att uträtta detsammma, som denna maschin nu gjorde, med en åtgång af 4 buschels eller 3114 kappe Newcastle stenkol i timman.

Emedan hästar utgjorde hufvudsakliga drifkraften för pumparne i bryggerierna uti London, i hvars ställe Watts förbättrade maschiner först inträdde, så antog Watt äfven hästkraften till mått uppå kraften af sina maschiner. Härvid beräknade han, att en häst skulle, med en hastighet af 214 Eng. mil i timman, kunna lyfta en tyngd af 150 ℔, medelst ett tåg som vore skurit igenom ett block; eller, hvilket är det samma, en hästkraft beräknades till 33,000 Engelska ℔, lyftade 1 fot högt inom en minut.

Denna expression motsvarar 36,097 ℔ Svenk v. v., lyftade en Svensk fot uti minuten.

Desaguillier beräknade en hästkraft till 27,500 Eng. ℔, lyftade en Eng. fot i minuten, och Smeatzon endast till 22,916 Engl. ℔. Vid bestämmandet af kraften i sina maschiner, brukade Watt göra ett högst betydligt afdrag, för det att maschinen icke alltid kunde vara i fullkomlig ordning, egentligen derföre att mycken ånga går förlorad genom cylinderkolfvens packning; och således antog han ångans tryckning för hvarje Eng. verktums qvadrat-yta af pistonens area till endast 7 ℔, oaktadt en god maschin med kondensator säkerligen arbetar med 10 Eng. ℔ på en qvadrat tum, inberäknad all friktion^[7].

Sedan ångmaschiners tillverkning blef bragt till mera fullkomlighet, antog Watt ångtryckningen, vid dess maschiner, uppå pistonen till 10 ℔ på hvarje qvadrat verktum; men som han vid beräkningen härefter fann, att de sålunda uppkomna hästkrafterna voro mera än maschinerna förmådde uträtta, så bestämde han 44,000 ℔ i stället för 33,000 ℔ såsom mått på en hästkraft. Watts första sätt att beräkna den uppgifna maschinens hästkraft, skulle således blifva följande. Om det antoges, att pistonens diameter är 31,5 verktum, så blir dess area = 0,7854 × 31,5² = 779,3. Pistonens hastighet i minuten = 1712 dubbla slag 7 fot långa = 17,5 × 2 × 7 = 245 fot, ångans tryckning på qvadrat tum = 7 ℔. Således maschinens hästkraft = $\scriptstyle {\frac {777{,}3\times 245\times 7}{33{,}000}}$ = 4012 hästars kraft.

Samma maschin skulle, efter Watts sednare antagne grunder, blifva: maschinens hästkraft = $\scriptstyle {\frac {779{,}3\times 245\times 10.}{44{,}000.}}$ = 43410 hästkrafter.

Dessa sätt att beräkna antalet hästkrafter äro likväl origtiga; ty pistonens hastighet rättar sig efter den tyngd, hvarmed maschinen är mera eller mindre lastad. För att afhjelpa dessa olikheter, har man bestämt nedanstående tabell, som utvisar pistonens hastighet i mån af slagets längd, så att maschinen dermed skall göra bästa verkan, och derefter upptages, vid beräknandet af antalet hästkrafter, pistonens hastighet, äfven om maschinen vid försökens anställande skulle i anseende till hårdare last göra färre slag, eller i anseende till lättare last göra flere slag i minuten.

Slagets längd-fot	Antal dubbla slag i minuten.	Pistonens rörelse-fot i minuten.
2	43	172.
3	32	192.
4	25	200.
5	21	210.
6	19	228.
7	17	238.
8	15	240.
9	14	250.

I fall ofvan uppgifne exempel med Watts kondenserande maschin uträknas efter denna tabell, blir pistonens hastighet 238 i stället för 245, som den gjort, och i följe deraf hästkraften $\scriptstyle {\frac {779{,}3\times 238\times 10.}{44{,}000.}}$ = 42,1 hästars kraft.

Detta är sättet att bestämma ångmaschiners kraft, i jemförelse med hästars; men man bör likväl iakttaga, att, om den kraft man behöfver är bestämd, till exempel till pumpning, måste hvarje efter denna regel beräknad hästkraft i maschinen användas för hvarje 25,000 ℔ som behöfver lyftas en fot högt på en minut, i anseende till den förlust af kraft som uppkommer genom pumparnes friktion.

Watt fann, att med de af honom bäst inrättade ugnar, erfordras 8 qvadrat fots yta af kitteln exponerad emot eld och låga, för att bortkoka en kubik fot vatten uti timman, och att en buschel, eller nära 8 Svenska kappar, stenkol sålunda begagnade, bortkokar 8 till 12 kubik fot vatten.

Sedan Watts uppfinning nu temligen utförligt blifvit beskrifven, återstår att endast upptaga de sinnrikaste och mest användbara förändringar vid ångmaschinerna, som efter honom blifvit gjorde, emedan uppräknandet af alla de förslag till förändringar som nästan dagligen uppstå, skulle medföra en vidlyftighet, öfverskridande detta arbetes omfång.

År 1796 uppsatte Hornblower uti England åtskilliga maschiner af sin uppfinning, isynnerhet till pumpning och kol-uppfordring. Watt och Boulton anklagade honom derföre, att hafva gjort intrång uti deras patent-rättighet, och tvisten utföll till Watts och Boultons fördel. Emellertid är Hornblowers maschin, näst Watts, den nu mest allmänt brukliga uti England. Den liknar visserligen ganska mycket Watts; men innefattar några serskildta snillrika uppfinningar, hvarföre en fullständig beskrifning derå härstädes meddelas.

De hufvudsakligaste delarne af Hornblowers maschin synas på Pl. V, fig. 1. A och B föreställa 2:ne cylindrar, hvaraf A är störst. En piston röres uti hvardera; deras pistonstänger C, D ledas igenom packnings-lådorna E, F på cylinder-locken. Cylindrarne förses, med ånga ifrån kitteln, genom det fyrkantiga röret G, som har en fläns, hvarmedelst det förenas med den öfriga delen af ångröret. Detta fyrkantiga rör fördelar sig till båda cylindrarne; c och d äro 2:ne ventiler försedde med handtag och med ofvanbeskrifna utvexlingsverk, som röres af kuggbalken W. På främre sidan af cylindrarne visas ett annat kommunikations-rör, äfven med en rektangulär afskärning, och försedt med 2:ne ventiler a, b. Röret Y, som är rätt under ventilen b, utgör en förening mellan öfre och nedre delen af cylindern B, då b öppnas. På andra sidan af cylindern A finnes ett likadant rör tätt under ventilen d. Då ventilerna c och a äro öppnade, samt b och d slutna, har ångan ifrån kitteln fritt inlopp uti öfra delen af cylindern B, och ångan ifrån nedre delen af cylindern B har fritt inlopp uti öfra delen af cylindern A; men öfre delen af hvarje cylinder har ingen gemenskap med dess nedre del.

Ifrån botten af stora cylindern utgår aflednings-röret K, som har en ventil vid dess mynning, till cylindern, samt är förenadt med den koniska kondensatorn L. Kondensatorn är fästad vid en ihålig låda M, hvarpå stå pumparne N och O, som utdraga luft och vatten ur kondensatorn. Detta utpumpade vatten rinner genom rännan T in uti cisternen U hvarifrån det upplyftes medelst pumpen V, för att förse kitteln med varmt vatten. Tätt under kondensatorn är en tapp vid S, öfver hvilken är en liten sprutpipa, som med sin stråle räcker ända till krökningen af aflednings-röret K. Hela kondensatorn är ställd uti en cistern R, fylld med kallt vatten. Ett litet rör P kommer ifrån sidan af kondensatorn, och slutas vid botten af rännan T, hvarest det är betäckt af en klaff Q, hvilken hålles tät af det vatten som beständigt rinner deröfver.

Slutligen åstadkommer pumpstången X^s tyngd, att balansens yttre ända får öfvervigt, så att dess hvilande ställning blir den som föreställes på figuren, hvarest pistonerna slå vid öfre kanten af sina cylindrar.

Om nu alla ventilerna öppnas, och ångan får fritt inströmma ifrån kitteln, samt ingen kondensering verkställes vid L, så måste ångan utdrifva all luft utur maschinen, och slutligen följa efter igenom klaffen Q. Om derefter ventilerna b och d slutas, och ventilen S till kondensatorn öppnas, börjas genast kondenseringen. Häraf uppkommer tomt rum under pistonen till A och all mottryckning upphörer derstädes, hvarföre nämde piston genast sänker sig. Föreningen mellan nedre delen af B och öfre delen af A, som nu är öppen, tillåter ångan att rusa ifrån nedre delen af B uti det toma rum, som uppstått uti öfra delen af A, under det dess piston sänker sig. Den ånga, som nu finnes mellan underkanten af pistonen B, och öfverkanten af A, och hvilken fått större utrymme, i stället att förut varit innesluten blott uti undre delen af B, måste derföre betydligt utvidga sig, och i samma mån förlora sin expansions-kraft. Derigenom kommer den att icke mera så hårdt motverka den friska ångans tryckning ofvanpå pistonen B. Denna piston skulle derföre sänka sig, till dess att ångkraften öfver och under densamma vore lika, så framt den icke återhölles af balansen. Men den kan icke komma så långt; emedan cylindern A är vidare än B, och den armen af balansen, hvarvid A är fastad, är längre än den som uppehåller B. Derföre, då pistonen B gått ned så långt som balansen tillåter det, upptager den ånga, som finnes mellan båda pistonerna, ett större rum än den gjorde då båda pistonerna voro vid öfverkanten af cylindrarne; dess expansions-kraft förminskas således i samma mån som dess utrymme ökas. Derföre, allt som pistonerna gå nedåt, blir ångan, som innehålles mellan dem, tunnare och af mindre tryckning, och båda pistonerna hjelpas således åt att neddraga balansen.

Om man nu föreställer sig att båda pistonerna hunnit till botten af sina cylindrar, och ventilerna, jemte aflednings-ventilen vid botten af cylindern A, fastslutas, samt ventilerna b och d öppnas, så blir föreningen öppen mellan öfra och nedra delarne af hvarje cylinder. Nu hindrar ingenting balansens öfvertyngd att upplyfta pistonerna till öfverkanten af cylindrarne. Cylindern B blir härvid fyld med ånga af vanlig tryckkraft, och A med lika så mycken ånga, ehuru fördelad på en större rymd.

När nu ventilerna b och d slutas, samt a och aflednings-ventilen vid botten af cylindern A öppnas, så kommer kondensering att åter för sig gå, och pistonerna att sänka sig. Sålunda kan arbetet fortsättas så länge ånga finnes att tillgå, och för hvarje slag af pistonerna åtgår så mycken ånga som cylindern B innehåller.

Det är tydligt, att, då båda pistonerna äro vid öfverkanten af sina cylindrar, är den verkliga tryckningen på pistonen B ingen, eller skillnaden mellan tryckningen å båda dess sidor är ingen, under det att den för pistonen A är lika med atmosferiska luftens tyngd å dess yta, efter tomt rum befinnes derunder. Då pistonerna gå nedåt tilltager prässningen på B, under det att den förminskas på öfre ytan af pistonen A. Då båda kommit till botten, blir tryckningen ofvan på pistonen B dess maximum, och den på pistonen A är ett minimum.

Hornblowers maschin är emellertid alldeles icke på något sätt bättre än Watts, hvilken sednare är enklare och mindre kostsam. Den är till och med sämre än densamma; emedan någon kondensering af ånga måste deruti inträffa i föreningsrören mellan pistonerna B och A, och hvilken således mera kommer att minska ned trycknings-kraften på A, än den ökar den uppå B.

Hornblowers uppfinning, att göra packnings-lådorna (sluffing boxes) lufttäta, är ganska vacker. Den består af 2:ne ifrån hvarandra något skilda ringar. Ett litet rör som utgår ifrån stora ångröret, har gemenskap med det slutna rum som innehålles mellan dessa 2:ne ringar; den ånga som häruti inkommer, är något starkare än atmosferiska luftens tryckning, och hindrar således denna att intränga genom rummet, mellan öfra ringen och pistonstången; skulle deremot litet ånga intränga genom den nedra ringen uti cylindern A, så skadar sådant icke.

Hornblowers balans är mycket bättre och starkare konstruerad än de vanliga sådane; all ansträngning härvid utöfvas nästan blott längs trädets fibrer, och ingen på tvären af dem; hvilket synes å figuren.

Hornblower är äfven uppfinnare till förträffliga ventiler, som hafva ganska väl motsvarat sitt ändamål. Dessa föreställas uti Pl. V, fig. 2 och 3, hvarest A A A A är lådan som innehåller ventilerna, B B är en omvänd ventil, väl fästad vid botten af hylsan S; denna hylsa tjenar till ledare för den del D D E E af ventilen, som, medelst en kort cylindrisk stång på vanligt vis lyftes. Lyftningen verkställes på förut beskrifne sätt ifrån ögat F, som utgör en del af tvärstången E uti fig. 3, som föreställer en plan af ventilens öfre yta. Ventilen har 2:ne afdelningar, och ångans största inlopp är genom det nedra; ty ångan har alltid fri genomgång genom öfre delen af ventilen, som är alldeles öppen, med undantag af tvärstången E E. För att rätt förstå dessa ventilers rörelse, måste man föreställa sig att öfre delen A A G G af ånglådan, alltid är full af ånga, och i följe deraf inre delen af ventilen O O äfven full af ånga; den nedre delen af lådan är då tom. Då ventilen, som består af en i båda ändarne öppen cylinder, lyftes, går ångan derigenom in uti den nedra delen, på sidorna af det omvända locket B B. På fig. är ventilen visad litet lyftad ifrån den nedra eller sista delen.

En liten förbättring härå är sednare vidtagen af Tredgold.

I de nu beskrifne kondenserande ångmaschinerna erfordras icke större kraft hos ångan, hvilken håller dem i rörelse, än hos vanlig atmosferisk luft. För att ifrån nämde maschiner blifva af med den ånga som redan verkat, är det tillräckligt, att kondensera densamma till vatten; men dertill erfordras en mängd kallt vatten. Enligt hvad förut blifvit nämdt, erfordras för hvarje kubik tum vatten, som bortkokar utur kitteln, 2112 kubik tum kallt vatten, för att kondensera ångan. På många ställen finnes icke tillgång på en sådan mängd kallt vatten, och för ångvagnar äro kondenserings-machinerna alldeles oanvändbara, i anseende till den mängd kallt vatten m. m. som uti dem då borde medföras. Vid dessa sistnämde hafva derföre ångmaschiner med hög-tryckning mycket företräde, emedan ångan derutur, så fort den verkat, får fritt utlöpa igenom den ena ventilen, under det att den igenom den andra ingår uti cylindern och trycker på motsatta sidan af pistonen; men som pistonens rörelse härvid beror uppå den större kraft eller tryckning ångan äger emot atmosferiska luften, hvilken mottrycker på andra sidan af pistonen, så måste, för att åstadkomma god verkan i ångmaschiner af hög-tryckning, ångan äga mycket större expansions-kraft, än atmosferiska luften.

Så väl Papins som Leopolds maschiner, hvilka egentligen voro högtrycknings-ångmaschiner, äro förut beskrifne. Watt sysselsatte sig äfven med dem; men kom likväl aldrig att låta förfärdiga någon sådan. Första användandet af dessa ångmaschiner tillhör Trewithicks ifrån Camborn i Cornwallis, hvilken år 1802 erhöll patent på förfärdigandet af ångmaschiner med högtryckning.

Trewithicks afsigt var att få en maschin så fast och tillika flyttbar, att den skulle kunna begagnas till fordons framskaffande på jernvägar. Detta lyckades honom fullkomligt, vid dess år 1805 uppå vägarne vid Mertyr Tydvich begagnade ångvagnar; och ifrån nämde tid börjar egentligen ångvagnarnes historia.

Sedermera har Trewithicks högtrycknings-maschin blifvit begagnad äfven till uppfordring, vid åtskilliga stenkols-grufvor vid Leeds och Newcastle i England.

Trewithicks ångmaschin är föreställd Pl. V, fig. 4., hvarest A A den cylindriska kitteln, af gjutit jern, från 3 till 4 fots diameter, och från 9 till 12 fots längd. Eldningen sker uti ett dubbelt rör af smidt jern, uti form af en häfvert (ena armen deraf synes vid D), liggande horizontelt in uti stora cylindern A A. Båda ändarne af dubbla röret äro fästade vid plåten d. Vid ena ändan af röret är dörren till eld- och ask-rummet, och andra ändan af samma rör slutar uti skorstenen T, som har en dörr Z nedanföre, för att derigenom kunna borttaga sot. Kitteln fylles med vatten utöfver öfra ytan af dubbla röret D. Ångcylindern A är nästan helt och hållit innesluten uti kitteln, så att den hålles vid samma hetta som vattnet. Pistonstången H, fästad vid pistonen G, är vid dess öfra ända förenad med tvärstången I, uti rätt vinkel emot längden af kitteln. Vid ändarne af tvärstången äro 2:ne förenings-stänger L, med led, och deras nedra ändar äro fästade vid 2:ne armar, som drifva omkring axeln till svänghjulet, under det pistonstången skjuter upp och ned. Den fyrhåliga kranen, som insläpper och afleder ångan till och ifrån cylindern, och hvilken redan blifvit beskrifven vid Leopolds maschin, föreställes vid i, f, g, k. Ångan passerar direkte genom röret g, och framgår till kranen, så att den kan derigenom ingå uti cylindern, antingen öfver eller under pistonen; f är vägen som leder öfver pistonen, och k under densamma; fjerde hålet insläpper ångan uti skorstenen T, sedan den utöfvat sin kraft på pistonen. Kranen omvändes medelst ett serskildt utvexlingsverk. Säkerhets-ventilen är nedtryckt af en häfstång p v, med tyngden v. Kalla vattnet införes uti kitteln igenom ett rör r, som innesluter afledningsröret IF, hvilket hålles varmt af den bortgående ångan, och som sålunda meddelar sin hetta till kalla vattnet.

Woolf, i England, lät år 1820 förfärdiga en ångmaschin, som var både högtrycknings och kondenserings. Den bestod af högt prässad ånga, begagnad till Hornblowers dubbla cylindermaschin, hvartill han begagnade Watts kondenserings-apparat. Vid försök härmed befanns, att den kunde lyfta 70 millioner ℔ en fot högt, medelst åtgången af en buschel eller 7,9 kappar stenkol. Denna verkan var vida större än i någon af Watts maschiner; men detta förmånliga utslag härrörde icke ifrån någon öfverlägsenhet uti sammansättningen af maschinen, utan hufvudsakligen ifrån den noggrannhet hvarmed alla dess delar voro beräknade och förenade.

Woolf har äfven gjort några förbättringar på ångkittlarne, hvilka förtjena att omnämnas. Hans kittel bestod af en horizontelt liggande cylinder, för att innehålla både ånga och vatten; derunder fanns en mängd af horizontal-rör, som gingo tvärs, och voro fästade vid kitteln. Mellan, öfver och under dessa rör lopp lågan och den upphettade luften ut genom skorstenen. Woolf föreslog äfven en annan åtgärd, nemligen, att hafva en öfre och en nedre kittel, hvilka voro förenade medelst korta rör; men oaktadt, med antagandet häraf, en stor yta af kitteln utsättes för eldens inverkan, hvilket alltid är förmånligt, blir saken likväl svår att verkställa. Och som alla rören voro gjorda af gjutet jern, blefvo de så upphettade, att allt vatten utdrefs derifrån, och då kallare vatten ånyo inkom, afkyldes rören hastigt, dessutom förorsakades genom rörens oafbrutna utvidgande och sammandragning ofta bräckor och reparationer, icke allenast vid fogningarne, utan äfven på sjelfva rörens ytor. Noggranna försök med Woolfs ångkittel, bevisar att Trewithicks har företräde för densamma.

År 1826 begynte Grass uti England, för att bespara värme, att vid ångmaschinerna begagna en beklädnad af sågspån af ungefär 10 tums tjocklek omkring ångrörens cylindrar m. m., äfvensom ett lagar af aska till samma tjocklek ofvanpå kitteln; men som han fann, att en betydlig värme-grad likväl gick förlorad, så ökade han ännu ytterligare samma beklädnads tjocklek, hvaraf följden blef, att de maschiner, som förut genom konsumtion åf en buschel kol förmått lyfta 50 millioner ℔ en fot, nu förmådde lyfta 87 millioner ℔ samma höjd med lika kol-qvantitet.

Uti Brawster Journal, N:o XIX pag. 45, finnes en jemförelse emellan medelverkan af ångmaschinerna uti Cornwallis ifrån 1823 till 1829, och hvaraf synes att den beständigt varit i tilltagande, så att, då medelverkan efter en buschel kol 1823 räknades till lyftande af 26,9 millioner ℔ en fot, så utgjorde den år 1829 40,9 millioner ℔.

Oaktadt man icke kunnat af Perkins ångmaschiner med högtryckning erhålla så stora verkningar som man väntat, torde en kort beskrifning om dem likväl icke blifva utan intresse.

Sammansättningen af hela Perkins apparat föreställes Pl. V. fig. 5, hvarest a a a utgör en genomskärning af generatorn eller kitteln. Den består af ett starkt cylindriskt kärl, gjordt af metall, ungefär 3 tum tjockt. Detta kärl är fyllt med vatten och upphettadt uti en kupolugn med stark bläst, hvilken helt och hållit omgifver generatorn. Uppå öfverkanten af generatorn är en aflednings-ventil b, hvilken nedtryckes af den lastade häfstången c; lasten kan ökas och minskas, derigenom att tyngden flyttas längre bort eller närmare till stödet för häfstången. Denna ventil insläpper ångan uti ångröret d, som leder till sjelfva piston-cylindern. Ett sidorör e, hvilket egentligen är ämnadt till en säkerhetsventil, är förenadt med generatorn, och har en visare f dervid, för att utmärka tryckningens styrka. En tryckpump h, som drifves af maschinen, underhåller generatorn med vatten genom pipan g, hvilken slutar nära till generatorns botten.

Då hettan ifrån den omgifvande ugnen har meddelat vattnet uti generatorn en värmegrad af 210 à 216 grader Celsii, blir ytterligare vatten inpumpadt uti generatorn, hvilket då utdrifver en del af det redan uppvärmde under ventilen b som lyfter sig in uti ångröret d, hvarest det genast förvandlas till stark ånga, hvilken framgår till pistonen uti cylindern. Ventilen b visas uti en större skala å fig. 6; den består af en kula, som faller uti en urhålkning uti nedre delen af den fyrkantiga kammaren. Den öfra delen af ventilen består af en cylindrisk stång, å hvars öfra ända den lastade häfstången e trycker. Den nedre delen af ventilen är en triangulär stång, hvilken löper upp och ned uti sin cylindriska ränna. Då nu ytterligare vatten blifvit intryckt uti generatorn, lyfter sig den sferiska ventilen utur sitt lager, och en motsvarande mängd hett vatten utprässas mellan den cylindriska rännan och sidorna af den triangulära stången, in uti den fyrkantiga kammaren, hvarest det förvandlas till ånga, sedan det fått mera utrymme. På tryckpumpnicken är anbragdt en vigt i, för att dermed reglera dess rörelse, och på nickens ända är en kedja m, som är förenad med en vanliga nickrörelse. På detta sätt blir, genom en noga reglering af aflopps-ventilen b, strupventilen (hvilken likväl icke är utsatt på figuren) och vigten i, en viss mängd vatten indrifvit uti generatorn vid hvarje pumpslag, och en motsvarande mängd sjudande vatten utdrifvit genom ventilen b, för att förvandlas till ånga.

Emedan Perkins erfor så mycken svårighet vid att kunna förfärdiga generatorer af tillräcklig styrka, har han i deras ställe sedermera börjat begagna en mängd ganska tjocka och starka, gjutna jernrör af liten kaliber, alla förenade med hvarandra.

Ibland de många orsaker, utom svårigheten att kunna förfärdiga en generator af tillräcklig styrka, som hindrade en önskad verkan af Perkins maschin, är troligen att en stor del af kraften gick förlorad genom kalla vattnets intryckning uti generatorn, jemte den hetta, hvilken utlopp genom skorstenen.

År 1829 fick Engelsmannen Alexander Scott ifrån Ormiston sin ångmaschin färdig, sedan han likväl på dess förfärdigande och experimenter dermed användt sex år. Följande är en kort beskrifning deröfver.

Då kallt vatten, medelst en pump, intryckes uti en liten generator, ställd öfver eld, bidrager hvarje pumpslag, att betydligen förminska det uti kitteln eller generatorn förut varande vattnets värme. Detta gaf anledning till en generator, uti hvilken kallt vatten kan intvingas, utan att afkyla den varmaste delen af deri förut befintligt vatten. Härtill begagnades 2:ne cirkelrunda skifvor af gjutet jern; uti den ena gjordes en fortfarande spiral urhålkning ifrån medelpunkten till nära periferien, den andra var fullkomligt slät. Pl. V fig. 7 föreställer den ena, och fig. 8 den andra. Båda dess skifvor voro gjorde med motsvarande utskjutningar eller öron, för att deruti insätta skrufbultar. Skifvorna voro 21 tum i diameter, oberäknadt öronen; den skifvan, hvaruti urhålkningen var gjord, 134 tum tjock, och den släta 114 tum, spiral-uthålkningen 12 tum djup, 12 tum bred vid botten, och 78 tum uti öfra kanten. Jernet mellan uthålkningarne var lemnadt 12 tum djupt, 12 tum uti bredd ofvanföre och 78 tum i botten. En liten fin ränna gjordes derefter mellan urhålkningarne, och en fullkomligt motsvarande på den tunnare plåten. Dessa 2:ne plåtar kittades sedermera tillsammans med jernkitt, hvaraf en del fyllde den sistnämde fina rännan uti båda skifvorna; de skrufbultar, hvarmed skifvorna sedermera skrufvades, voro 58 tum i fyrkant och af det bästa jern; hvarje öra hade en bult, utom vid h, hvarest fanns flere. Sedan dessa båda skifvor sålunda blifvit förenade, utgöra de endast ena hälften af generatorn, emedan det erfordras en annan sammansättning af 2:ne skifvor, nästan likartad med den förra, hvilken ställes midt öfver, med gjuten jernkolonn, fig. 9, emellan dem, stäld uti centrum af de hopfogade skifvorna, och med 4 skrufbultar i hvardera ändan, förenad med skifvorna. Denna kolonn är 12 tum hög och 412 tum i diameter, med en kanal uti dess axel af 114 tums diameter.

Generatorn uppbäres af gjutna jernankare, som äro inmurade uti ugnen, se fig. 10, hvarest F är eldstaden, A askrummet och C en del af skorstenen. R föreställer den del af röret som leder ifrån tryckpumpen till generatorn, hvarigenom vattnet cirkulerar genom spiral-rännan ifrån periferien till centrum af undra delen, derifrån upp genom centerkolonnen P, hvarefter det cirkulerar uti öfra delen ifrån centrum till periferien, och utlöper genom röret S, hvilket leder till maschinens cylinder. Röret T afför en del af utgående ångan ifrån cylindern uti skorstenen. Denna generator sätter en liten högtryckningsmaschin uti gång, hvaraf följande är en kort beskrifning.

Pistonen till cylindern är 6 tum uti diameter, och längden af cylindern tillåter pistonstången att göra ett slag af 17 tums längd; svänghjulet 6 fot i diameter, väger circa 800 ℔. Uti ångröret, som leder ifrån generatorn till cylindern, är inrättad en trehålig kran med en arm, hvilken går till en varmvattens-cistern, hvarigenom ångan tillåtes att löpa antingen till cylindern genom en skjutventil, ömsom öfver och ömsom under pistonen, eller genom en tredje vändning in uti förenämde cistern. Den trehåliga kranen tjenar att stoppa maschinen, eller att sätta densamma uti rörelse. Som denna generator icke har likhet med vanliga ångkittlar, finnes ej något rum lemnadt för ångan hvarken till att expandera sig, ej heller för att kondenseras, hvarföre här den vanliga strupventilen icke är användbar; i dess ställe är uti ångröret inrättadt, mellan den trehåliga kranen och generatorn, en med fjäder tillhållen skjutventil, med ett rör derifrån till det röret som leder mellan den trehåliga kranen och cisternen. Denna skjutventil öppnas och slutes, medelst centrifugalkraften af 2:ne kulor, likasom vid Fizgeralds regulator, så att den i cylindern begagnade ångan får ingå uti cisternen. Uti det röret, hvarigenom ångan ledes ifrån cylindern in uti skorstenen, är äfven en utgrening till varmbrunnen. I detta rör finnes en kran, hvarmedelst värmen af vattnet uti varmbrunnen regleras. Tryckpumpen drifves af maschinen och förser generatorn med vatten ifrån varmbrunnen. Uti ett sidokärl som står i förening med varmbrunnen, är en tryckpump hvilken drifves med handkraft, och hvarmed maschinen sättes i gång. I detta kärl ingår ytterligare vatten, för att derifrån förse varmbrunnen efter behof. Som denna maschin är ämnad att drifva åtskilliga verk, så erfordras dertill olika krafter.

För att åstadkomma dessa olika krafter, är en rörarm ifrån ångröret nära till generatorn, och på detta rör en säkerhetsventil med sin stålarm anbragt. På stålarmen till säkerhetsventilen finnes en flyttbar vigt, bvilken hänges på olika utmärkte ställen af armen, hvarigenom ventilen blir mera eller mindre lastad, i mån af den erforderliga kraften, och en motsvarande längd gifves hvarje slag af tryckpumpen som förser generatorn.

Denna maschin blef år 1828 försökt, innan den begagnades till drifvandet af något verk. Vid detta försök lades en friktionsstång af jern, med betydlig tyngd, till svänghjulet, för att åstadkomma något motstånd; härvid gjorde pistonen 88 dubbla slag i minuten. Då denna maschin sedermera användes till qvarnverk, svarfning och stenschiffers malning, gjorde pistonen 64 dubbla slag i minuten.

Uppfinningen jemte åtskilliga förbättringar vid denna maschin och generator, bevisa ett stort, mekaniskt snille hos dess uppfinnare, den unge Scott, och det synes icke otroligt att generatorn ännu framdeles kommer att antagas i stället för kittlarne till ångmaschinerna.

Vanligen sätter sig en kalkaktig skorpa på botten och sidorna af sådane kärl, som länge varit begagnade till kokning af friskt vatten; för att lösa en sådan kristallisering uti generatorn, fylles den med förtunnad saltsyra, hvarvid gemenskapen till skjutventilen stänges. Sedan syran förblifvit der någon tid, utsköljes den med varmt vatten. Men som ingen af de starka mineralsyrorna lösa den kristallisering, som uppkommer af saltsjövatten, så begagnas emot kristallisering deraf, förtunnad svafvelsyra, hvilken sedermera noga bortsköljes med varmt vatten. Åtskilliga försök äro gjorde att förfärdiga kittlar med rör; men många svårigheter hafva alltid mött dervid. Dessa bestå deruti att vattnet bortföres med ångan, hvarigenom rören blefvo torra, metallen oxideras, och vattnet sönderdelas i sina beståndsdelar, som begge äro permanenta luftarter, och sålunda blandade ibland ångan tillintetgöra dess verkan. Hettan af det förra förstör packningen och fogar, både uti rören och cylindern, derigenom att jordartade partiklar lemnas uti fogarne, och genom den hastiga och ojemna utvidgning af hettan, som kittelns alla delar måste undergå.

Gurneys kittel är inrättad att förekomma alla dessa olägenheter. Den föreställes å Pl. V, fig. 11 och 12. En genomskärning af ena röret, som omgifver lågan, visas uti fig. 12. Båda ändarne af hvarje rör slutar sig uti 2:ne cylindriska kammare c c, och dessa kammare stå medelst rör uti förbindelse med vertikala kamrarna a a, hvilka emottaga vatten och den ånga, som uppkommit i rören. Uti sistnämde kammare skiljer sig vattnet ifrån ångan, hvilken sednare stiger öfverst, och vattnet stadnar under; af denna orsak kallas dessa kamrar a, a, separatorer. Dessa båda separatorer äro vid sina öfre ändar förenade medelst ett rör b; på midten deraf är säkerhetsventilen; d är en liten reservoir för att emottaga alla fremmande partiklar, som kunna inkomma uti kitteln; e, e, äro kranarne, den öfre för ånga, den nedre för vatten; eldstadsdörren är f, fig 11.

Emot begagnandet af denna maschin om bord på fartyg, synes salta vattnets kristallisering lägga ett svårt hinder; men Gurney har äfven förekommit denna olägenhet, derigenom att han kondenserar den starka ångan i stället för att låta den, som vanligt tillgår vid ångmaschiner af hög tryckning, utgå uti fria luften; derefter återföres det sålunda efter kondenseringen uppkomne vattnet, medelst en tryckpump, uti kitteln. Sålunda begagnadt, blir åtgången af friska vattnet icke stort. Gurney tror sig om bord på ångfartyg kunna till kondenseringsvatten begagna det stänkvatten ifrån hjulen, som dertill uti serskildta cisterner skola samlas.

Gurneys kondensator finnes Pl. V, fig. 13, 14, der a är ett krokigt rör, som förenar kittelns afledningsrör med konen I af kondensatorn, hvilken för öfrigt består af en cylinder 312 fot lång och 7 tums inre diameter för en maschin af 10 hästars kraft. Inuti cylindern äro 40 stycken kopparrör 58 tum i diameter, alla ställde uti cirklar, och med sina ändar instuckne uti skifvor vid hvardera ändan; alla rören äro hopfogade, det ena vid det andra, med ångtäta fogningar, som visas fig. 14. Mynningen c är förenad med en kallvattens pump, som uppfordrar omkring 3 kannor vatten i minuten för hvarje hästkraft. På ångfartyg erfordras icke denna pump, emedan vattnet härtill kan hemtas af stänk ifrån vattenhjulen. Det inpumpade vattnet uppstiger uti cylindern, så att det omgifver alla rören, hvarefter det uttömmes genom mynningen d, hvarefter det kan återgå till pump-cisternen. Ångan, som kommer ifrån maschinen in uti rören, kondenseras innan den hinner till nedre konen e, och faller uti det slutna rummet der nedanföre, hvarifrån det sålunda uppkomne vattnet, igenom sugröret g, ledes till tryckpumpen för kitteln, hvaruti det åter intryckes. Då för litet vatten återstår uti nedre slutna rummet, sänker sig en kula, tillhörande kranen, hvarefter tillräckligt vatten ifrån cylindern inströmmar genom röret i. Genom röret k kan luften utdragas. Gurneys maschin, ehuru mycket sammansatt, anses likväl kunna blifva ganska användbar till sjös.

Våra landsmän, Kapitenen Carlsund vid Kongl. flottans Konstruktions-Korps och Kapiten Erikson, hafva börjat att begagna ett slags ångkittel, som lofva de mest tillfredsställande resultater, derigenom att de, jemte det de frambringa lika mycket ånga som de vanliga kittlarne, deremot medtaga mindre bränsle, och erfordra endast 13 så mycket rum, hvilket sednare utgör en högst vigtig förmån för ångmaschiner, isynnerhet om skeppsbord. Det beror huruvida erfarenheten bestyrker deras nytta, hvilket är all anledning att förmoda.

Här anföres Herr Kapitenen Carlsunds egen beskrifning deröfver, hvilken han benäget tillåtit mig att på detta sätt offentliggöra.

”I vanliga ångpannor åstadkommes draget genom den hetta, som röken ännu har qvar vid sitt uppstigande i skorstenen, och dragets styrka blir i förhållande till denna hetta och skorstenens höjd, samt i följd deraf äfven förbränningens liflighet proportionel deremot. En del af värmet måste derföre tillåtas afgå i skorsten obegagnadt, hvaraf en betydlig värmeförlust uppstår, och förbränningen blir ändock mindre liflig än den borde vara, för att af bränn-ämnet producera den största qvantitet värme. Af dessa orsaker ge ej vanliga ångpannor mera än hälften af den verkan, för lika qvantiteter samma slag bränn-ämne, som enligt noggranna försök erhållits i kalorimetern^[8]. Efter de vetenskapliga försök, som med detta instrument blifvit gjorda, kan i ℔ coak^[9], afdunsta eller till ånga förvandla 13 till 14 ℔ vatten, hvaremot i de bästa vanliga ångpannor erfordras nära 2 ℔ coak, att afdunsta lika mycket, eller 13 till 14 ℔ vatten, och i större delen ångpannor erfordras ännu mera, isynnerhet vid de tillfällen, då skorstenen ej kan göras hög, utan draget i dess ställe måste åstadkommas genom att låta röken bortgå varmare. Detta forhållande gaf mig anledning eftertänka, om ej ångpannor skulle kunna konstrueras efter samma grunder som kalorimetern. Att genom mekaniska medel införa i ångpannan den till eldens underhållande nödiga luften, fann jag uppfylla alla härvid erforderliga vilkor.”

”Man hade förut användt blåsmaschiner för att föröka förbränningen i vanliga pannor; men som dragrören voro stora, utgick mycket värme obegagnadt midt igenom dem, och bränsle-åtgången blef ej minskad. Genom att låta hettan passera genom trånga rör, så att den öfverallt var i beröring med rörens yta, kunde denna olägenhet undvikas. Detta var ock den konstruktion som af mig antogs, i förening med sättet att åstadkomma förbränningar medelst luftens införande genom mekaniska medel, och ej genom det af rökens hetta uppkommande luftdraget. Kapitenen Erikson som under sina försök att bringa i praktisk användbarhet den uppfinning af värmets användande till åstadkommande af mekanisk kraft, hvarå han först i England erhöll patent, hade fallit på samma tanke, och gjorde tillika med mig försök deröfver i London, hvilka fullkomligt bekräftade hvad theorien förutsagt, och visade en stor minskning i åtgången af bränsle, samt i ångpannans tyngd och storlek. Mig vetterligen har man ej förut tänkt på, att göra ångpannorna till verkliga kalorimetrar, och åtminstone har aldrig någon ångmaschin blifvit drifven af en så konstruerad panna, före Eriksons och mina försök i denna väg. Jag nämner icke detta så mycket för den del jag deri har (ty upptäckten, om den så kan kallas, är ej annat än en tillämpning af den kände theorien om förbränningen och värmeledningen, hvilken synes mig så naturlig, att det väl är besynnerligt det den kunnat så länge undgå uppmärksamhet, men att i vetenskapernas nuvarande skick, det endast kan anses som en ringa förtjenst att hafva gjort dem), som för att visa det uppfinningen är Svensk; den må för öfrigt äga hvad theoretisk eller praktisk förtjenst som helst.”

”Nämde ångpannor förfärdigas på 2:ne sätt, antingen med flere runda eller fyrkantiga, men smala rör, hvarigenom röken ledes från eldstaden, genom pannan, och hvilka således alltid äro omgifna af vatten. Under gången genom dessa rör, är röken eller den upphettade luften, som kommer ifrån eldstaden, beständigt i beröring med rörens yta, och afsätter derföre fullkomligt det värme den innehåller, så att den vid sin utgång från pannan ej är hetare än vattnet. Dessa rör göras helst af koppar.”

”Då pannorna förfärdigas helt och hållet af jernplåtar, användes det andra sättet, nemligen att rören förfärdigas af en aflång form, så att deras genomskärning blir en rektangel, hvilken är endast 3 till 8 tum bred, och 2 till 4 à 5 fot hög, allt efter pannans storlek, hvarigenom värmen som går igenom dem, är i beständig beröring med rörets yta.”

”I följd af denna konstruktion behöfves så väl i dessa pannor, som i de med kopparrör, en mycket mindre yta för att bilda en lika qvantitet ånga, och de kunna således göras mycket mindre och lättare än vanliga pannor. — Storleken af de efter denna grund förfärdigade pannor, är ej mer än en tredjedel af de vanliga som gifva lika mycket ånga, och man har begagnat sådana af detta slag, hvilka ej äro i storlek mera än en tiondedel af de vanliga. Den upphettade ytan af rör och eldstad, är från 3 till 8 qvadratfot för hvarje hästkraft, då den deremot på vanliga pannor är från 12 till 20 qvadratfot på hästkraft.”

”Förbränningen åstadkommes antingen derigenom, att en blåsmaschin inför luften i eldstaden under gallret, hvarå veden eller kolen ligga, eller också genom att medelst en omvänd operation af blåsmaschinen, draga röken ut från rören i pannan, och inblåsa densamma i ett annat rör, som är tillräckligt högt att utföra den, så att dess lukt ej besvärar. Blåsmaschiner på detta sätt använde, suga ut röken, och åstadkomma derigenom ett starkt drag för förbränningen. Sålunda använde kallar jag dem sugmaschiner, ehuru de äro alldeles af samma konstruktion som blåsmaschinerna och kunna vara samma maschiner.”

”De blås- eller sugmaschiner vi hittills begagnat, äro bygda efter samma grund som fläkten uti en sädesharpa, eller i ett grynmalningsverk, och drifvas af ångmaschinens kraft. Det rör som afförer röken från pannorna, svarar mot skorstenen i vanliga pannor; det behöfver vara endast några alnar högt. Man kan ock låta röken utströmma direkte i luften.”

”I Sverige hafva 5 sådana pannor blifvit förfärdigade. En begagnades på ångfartyget Delphin på försök, för att derefter bestämma lämpligaste formen af sådana ångpannor för fartyg; den andra drifver en 20 hästars ångmaschin, på H. E. Grefve Wetterstedts ångfartyg vid Finspång; den tredje är anbragt på ångfartyget Rosen, och ger ånga till 2:ne maschiner af tillsammans 60 hästars kraft. Den fjerde gjordes för post-ångfartyget Motalas räkning, men har ännu ej blifvit begagnad; och den femte är i förliden vinter förfärdigad i Gotheborg, samt skall insättas på ett ångfartyg, med maschiner af 60 hästars kraft.”

”Jag har alltid funnit, att i de små ångpannorna kan en kubikfot vatten afdunstas med högst 6 ℔ coaks, eller ock en lika vigt af stenkol, och den ånga som deraf erhålles, är nog att drifva en ångmaschin af en hästs kraft under en timmes tid. I vanliga ångpannor går ej, öfverhufvud tagit, mindre än 12 ℔ dylika kol åt att drifva en hästkrafts maschin en timme; eller för en 60 hästars maschin 720 ℔, eller nära 212 tunna stenkol i timmen. Jag vet nästan intet ångfartyg af denna kraft, som tar mindre än 234 tunna. Norrske ångfartyget Constitutionen af 60 hästars kraft, bränner 234 tunna.”

”Med Eriksons på denna grund konstruerade ångpannor, hafva försök äfven i England blifvit gjorde, hvilka bestyrka detsamma. Denna panna tog ej öfver 6 ℔ coaks i timmen för hvarje hästkraft, ehuru det var dåliga coaks som fås vid gasberedningen. Detta försök finnes upptagit och bestyrkt i Woods Treatise on Railroads. London 1831, sid. 472.”

Beskrifning öfver Ritningarne.

”Pl. VIII fig. 1 är elevation af en ångpanna med sina rör; a b är eldstaden; c rostjernen, hvarpå bränslet lägges; a d e f g h i k är en rörledning, hvarigenom röken och lågan gå, innan de hinna den gemensamma lådan l, hvarifrån de utkomma i skorsten; flere sådane rörledningar sitta bredvid hvarandra, och genom dem alla går röken på en gång till lådan l, som räcker tvärt öfver pannan; m, n är vattenlinien; vattnet omger eldstaden och alla rören samt lådan; o p är en mur af eldfast tegel, som borttages då man vill sota rören, hvarefter den åter insättes; ifrån lådan l kan man inkomma att sota under röret. Fig. 2 är äfven en elevationsritning, och Fig. 3 en plan af en panna med ett rör af jernplåtar; d e är första kröken af röret, som sedan går efter f g h i k l o p; Q är sugmaschinen som blåser röken och de heta gaserna rätt upp i den öfver honom ställde skorsten; r s t u v äro lock som kunna afskrufvas då pannan skall sotas. Fig. 4 är en genomskärning af ett af rören, som ock visar huru locket för sotningen är stäldt. De öfriga bokstäfverna hafva samma betydelse som i fig. 1.” — —

---

Åtskilliga försök hafva blifvit gjorde att åstadkomma en beständigt kringgående rörelse, utan biträde af cylindrar och pistoner; men den enda deraf som synes kunna komma att begagnas, är den som 1821 uppfanns af Masterman i London, och som således förtjenar en utförligare beskrifning.

Masterman föreslår att begagna vatten till drifkraft, hvarföre det inneslutes uti den ihåliga ringen af ett stort hjul, som är försedt med ventiler uti en viss riktning. Detta hjul går omkring på en ihålig axel. Förfärdigandet af denna maschin är mindre dyr än någon af Watts, och enkelheten af dess sammansättning, försäkrar om ganska få reparations-kostnader derå. Genom försök med en sådan maschin är utrönt, att friktionen dervid icke utgjorde mer än 12 ℔ för qvadrat hvarje tum af ventilerna.

För ångfartyg synes detta hjul vara särdeles lämpligt, och om qvicksilfver skulle nyttjas till drifkraft i stället för vatten, så kunde både rum och bränsle betydligen besparas.

Pl. VI fig. 1 afbildar en vertikal och central-sektion af sjelfva hjulet, hvilket är sammansatt af ett centrum a, kalladt kärnan, af sex ihåliga armar eller radier b 1 till b 6, och af den ihåliga ringen c c.

Fig. 3 föreställer kärnan; sex hål af lika skapnad och dimensioner finnas deruti. Dessa äro lika långt ifrån hvarandra och parallela med axeln c, intill hälften af kärnans tjocklek, hvarefter de afvika uti räta vinklar från axeln emot periferien. Axeln går vinkelrätt igenom medelpunkten af kärnan. Sjelfva ringan består af 6 lika stora delar. Uti hvarje af dem är fästad en ångtät ventil; alla lika. Dessa öppna sig uti samma direktion, uppå en axel stäld på inre sidan af ringen.

De stänger som utgöra gångjernen till ventilerna, gå igenom täta hål in uti ringen, hvarest de äro förenade med ventil-klaffarne. På ändarne af hvarje af dessa stänger är en tyngd d, tillräcklig att motväga tyngden af ventilen. Dessa stänger äro böjde uti den riktning, att de visa emot axeln, då ventilen är öppnad. På inre sidan af ringen närmast axeln finnas 6 hål, på lika afstånd ifrån hvarandra, hvilka äro förenade med motsvarande hål uti kärnan, medelst de ihåliga radierna b 1 till 6. Sålunda bildas en beständig tät gemenskap mellan kärnans hål och inre delen af ringen.

Fig. 4 utvisar sektionen af en metallhylsa, eller den så kallade masken (the mask), som är af samma diameter med kärnan, och hvars ena sida är alldeles slät. Genom centrum af masken är ett cirkelrundt hål e anbragt, hvarigenom ändan af axeln går. Uti ytan omkring förenämde hål finnas 3:ne andra hål p, i och l. Hålen i och l äro hvardera af sådan dimension, att de öfverskjuta ett hål uti kärnan jemte ett mellanrum; och mellanrummet emellan hålen i och l uti masken, håller den vidd, att det jemt täcker öfver ett hål uti kärnan.

Hålen p, i och l slutas uti sidoöppningarne, som synas på fig. 5. Hålet l är förenadt med kitteln genom ett ångrör; hålet i med kondensatorn, om sådan finnes, eller också utgå de uti fria luften. Till hålet p är fästadt ett perpendikulärt rör, som uppstiger öfver ytan af ringen.

Masken är stillastående, och hålles hårdt tryckt emot kärnan, medelst ringar och muttrar, se fig. 6, hvilka äro fästade på ändan af axeln e.

Fig. 2 är en tvärsektion af hjulet, tillika med masken fastskrufvad emot kärnan, samt af en reservoir k, vid öfra ändan af röret p, som tjenar att derifrån förse den andra delen af ringen med vatten. Till andra ändan af axeln anbringas det maschineri, som skall sättas i rörelse, hvilket sker medelst ånga och vatten, på följande sätt. Först fylles sjelfva ringen till hälften med vatten, antingen kallt, hvilket sedan uppvärmes, derigenom att ånga deri insläppes, eller ock insläppes varmt vatten direkte utur kitteln. Då ångventilen öppnas, inlöper ångan igenom hålet l uti masken fig. 4 och 5, hvarifrån den går uti kärnan igenom det hål, som råkar vara midt emot förenämde hål å masken. Derifrån ledes den igenom radien in uti ringen. Då ångan här uppgår igenom, det mötande vattnet, stänges den af ventilen d, näst öfver den radien hvarigenom ångan inleddes. Ångan som nu mött motstånd emot ventilen, kommer att verka emot vattenytan der inunder, hvilken, då den nedtryckes, måste upplyfta vattnet uti den motstående sidan af ringan, till dess den å ena sidan deri uppdrifna vattenkolonnen står uti jemvigt med ångans expansionskraft. Utaf denna öfvervigt på ena sidan, måste ringen nu vända sig, och derunder kommer ett hål i kärnan midt för hålet l uti masken; och emedan maskens hål äro större än kärnans, befinnes alltid ett helt hål, eller ock 2:ne delar af kärnans hål, i tillfälle att emottaga ånga. Sålunda uppkommer en beständig ångström, hvilken flyter in uti ringen, samt åstadkommer en beständig tryckning på vattenytan, och deraf följande stigande på motsatta sidan uti ringen. Allt efter som hålen uti kärnan passera ifrån hålet l till i uti masken, äro de alldeles slutne; men så snart de komma i beröring med hålet i, utrusar ångan ifrån ringen till kondensatorn eller uti fria luften; och då ångtryckningen emot ventilerna sålunda upphör, öppna dessa sig genom tyngden af d verkan, i den grad de gå utföre, och tillåta härigenom vattenkolonnen att uppstiga uti ringen, på den mot ånginloppet deruti motsvarande sidan.

På detta sätt uppstår en jemt kringgående rörelse, hvilken bibehålles så länge ångan fortfar att inströmma uti ringen, och att verka med en kraft, motsvarande skillnaden af vattenhöjderna å båda sidor uti ringen.

Fig. 1 afbildar ringen såsom kringgående, och ångan inströmmande deruti igenom radien b 1; f föreställer ångan uti ringen mellan den slutna ventilen och den nedtryckta vattenytan; g den upprässade vattenhöjden på motsatta sidan uti ringen, under det att den återstående eller mörkaste delen af ringen är det ställe, hvarest ventilen och öfre ytan af vattnet är befriadt från tryckning, emedan ångan der utgått igenom radien b 6.

Ringen är af gjutjern, samt, för att förekomma kondensering, innesluten uti en ångtät låda.

Af denna korta beskrifning synes, att ringen ensam uti denna maschin medför samma nytta, som cylindern, pistonen, balansen, häfarmen och svänghjulet tillsammantagna uti vanliga ångmaschiner. Och häraf uppstår en afgjord fördel för Mastermans maschiner, framför de vanligen brukliga kondenserings-ångmaschinerna, så vida de åstadkomma den verkan man af dem väntar.

Skjutventiler hafva blifvit begagnade af Lavoisier vid dess luftpumpar; men Murray ifrån Leeds har först begagnat dem vid ångmaschinerna. Denna art ventiler visar Pl. V. fig. 15. Dess ändamål är att vexelvis betäcka öppningarne a c, c b. Sjelfva betäckningen verkställes med stången o, som går igenom ett tätt hål i botten af ångkammaren. Ångan ifrån kitteln kommer igenom röret S, går igenom öppningen a till öfverkanten af cylindern, då släpventilen är neddragen, såsom den finnes föreställd på figuren, under det öppningen c, som leder till kondensatorn är öppen ifrån cylinderns undre del, igenom inre delen af släpventilen. Då denna ventil åter uppskjutes, blir öppningen b, som leder till botten af cylindern, öppnad för ånga, att dit ingå, och öppningen a ifrån öfra delen af cylindern, till c, eller gången till kondensatorn. På samma sätt som förut är nämdt, ledes den ånga som redan verkat, igenom inre delen af släpventilen till kondensatorn.

I följd af släpventilens starka tryckning genom ångan mot lådan, blir sagde ventils friktion ganska betydlig. Herrar Taylor och Martineau hafva i stället för dem, begagnat pistoner, som skjutas upp och ned uti rör; hvilket utgör en betydlig förbättring.

Murrays ventiler skilja sig betydligt ifrån de förut af Watt uppfunne, hvarföre en serskild beskrifning öfver de förstnämde torde få anföras, isynnerhet som de nu äro allmännast i bruk vid ångmaschiner på land. Pl. III fig. 4 och 5 föreställer sektioner af dessa ångrör och ventiler. C är ångröret försedt med ett struprör vid a, för att reglera ångans tillopp till maschinen. Detta åstadkommes genom armen b och häfstången c, hvilka meddela den så kallade och redan beskrifne, af Fizgerald uppfunne regulatorn g rörelse till ventilen a; under det en kringgående rörelse meddelas regulatorn genom en remm, som går ifrån en trissa på svänghjulets axel, till en likadan trissa på regulatorns axel; e, e, äro tvenne krokiga armar, hvilka gå igenom öppningar uti spindeln, och som vända sig på en axel vid f. Den öfra delen af spindeln är försedd med en hylsa h, hvilken får sänka sig då centrifugal-kraften af regulatorn ökes. Men om dess rörelse aftager, så sänka sig kulorna j, j då hylsan h höjer sig, äfvensom stången l. C är en stång, sammanbindande l och b, hvilka genom sin förenade rörelse meddela regulatorns rörelse till strupventilen a, så att då maschinen är stilla, så hvila kulorna j, j emot stöden k, k; öfra ändan af stängerna e, e, tvingas närmare till hvarandra och stången c lyftes, hvarigenom strupventilen vänder sig uti en horizontel ställning, och på det sättet insläppes en betydlig del ånga igenom röret C. DD är ett rör, som förenar öfra och nedra delen af cylindern med strupventilen. E afledningsröret som går ned uti kondensatorn.

Ventilerna n, o, hafva hvardera en cylindrisk styrstång, som går igenom packningslådorna r och s, vid hvars öfra ändar äro fastskrufvade 2:ne andra packningslådor t och u, så att båda ventilerna kunna skjutas upp och ned, utan att ångan får komma ut; p och q äro tvenne andra ventiler, lika med dem vid n och o. Deras styrstänger gå igenom packningslådorna t, u. Fig. 5 visar utseendet framifrån af styrstängerna, hvilka äro ämnade att gifva rörelse åt ventilerna n, o, p, q. Dessa stänger hållas uti vinkelrät ställning genom pjeserna z, z och ledaren l. Uti nedre delarne af stängerna äro 2:ne friktionsrullar 3, 3, som lyftas och sänkas utaf 2:ne excentriska hjul 4 och 4, hvilkas rörelse åstadkommes af maschinens balans.

Horizontela axeln Z erhåller sin rörelse ifrån en lika beskaffad axel Y med kugghjul, uti en vinkelrät ställning emot den förra. Axeln Y får sin rörelse på enahanda sätt ifrån svänghjulets axel; 9, 10, 11 och 12 utgöra fyra armar, fästade vid stängerna v, v, och w, w, för att lyfta och sänka ventilerna; 13 ett handtag som vänder sig uppå en bult, fastskrufvad, vid röret E, och genom sin verkan är ämnadt att öppna och sluta ångventilerna, då maschinen först sättes i gång; 18 en qvicksilfvers-barometer, för att mäta ångans tryckkraft öfver eller under atmosferiska luftens. Ena ändan af barometerns rör ingår ut ångröret D D under det att den andra är öppen för luften, och försedd med en skala.

Gemenskapen mellan barometerröret och ångröret kan slutas medelst kranen 19. Nedra eller den böjda delen af röret är fyldt med qvicksilfver. Deraf synes, att, då kranen 19 öppnas, måste ångprässningen ifrån röret DD motverkas af atmosferens tryckning.

Om nu ångans ulvidgningskraft öfverstiger atmosferens, så måste qvicksilfvret lyfta sig uti den yttre grenen af röret, och skillnaden i höjderna af qvicksilfvret i båda rören, utvisar ångans verkan. Så snart höjden af qvicksilfvret uti röret 18 öfverstiger med 2 tum den uti 19, så öfvergår ångans tryckning atmosferens, nära ett skålpund för hvarje qvadrat verktums yta. Se tabellen A, reducerad till verkmått.

Ett nästan dylikt instrument begagnas att undersöka ångans förtunning uti kondensatorn. Det består af ett krökt jernrör 21, och dess nedra ända är öppet mot kondensatorn. Qvicksilfvret ingjutes uti röret igenom dess öppna ända 23, och då kranen 22 uppgår, så blir qvicksilfverkolonnen vid 23 nedtryckt, under det den på motsatta sidan lyfter sig i samma förhållande. Denna verkan åstadkommes genom lufttoma rummet uti kondensatorn. Då kondensatorn och luftpumpen äro i fullkomlig ordning, sänker sig qvicksilfvret 14 eller 15 verktum, hvilket då skulle utvisa att mottryckningen å pistonen af så många ℔ per qvadrat verktums yta har upphört. Deremot om ett fullkomligt tomt rum skulle kunna åstadkommas uti kondensatorn, skulle qvicksilfverpelaren uti röret 23 sänka sig 25,6 decimaltum = 3034 verktum. Således för att få rätta värdet på ångans tryckkraft, måste ifrån ångbarometerns höjd afdragas hvad kondensatorns barometer utvisar högre än fullkomligt tomt rum uti densamma.

Cartwrigt erhöll 1797 patent för sin uppfinning, att begagna metall i stället för elastiska ämnen att packa pistonerna. Denna metod visar sig Pl. V fig. 16, hvarest a, a, a, äro 6 eller flere segmenter af en metallring, gjorde så att de passa till inre ytan af cylindern, samt b, b, b, en annan series af metallsegmenter, hvars fogningar ligga midt emot midden af de förra segmenterna. Hvarje series af segmenterna tryckes så väl emot hvarandra som emot cylindern, medelst stålfjädrar.

Uppfinningen är nästan densamma som den af Geschwornern Edward Berndtson i Fahlun inrättade, och efter honom kallade pumpkanna med näfversegmenter, hvilken snillrika uppfinning redan hos åtskillige utländska nationer är välkänd, ehuru hos oss sjelfva, oaktadt sin stora nytta, ganska litet begagnad. Berndtsons kanna begagnas likväl nu på Skeppsholmen, vid åtskilliga dervarande pumpar.

I stället för ofvanbeskrifne, af Cartwright uppfunne metallpackningar, har man i England nyligen börjat göra packningen af gjutet jern uti pistonkannorna. Denna består af 3 tackjernsringar, som gjutas af mjukt jern, till några tums större diameter än cylinderns innerkant. Hvarje ring svarfvas både ut- och invändigt, hvarefter den uppskäres, och ett så stort stycke deraf borttages, att, då båda ändarna sedermera hopböjas, diametern blir något större än den af cylindern. Ringen, sålunda hopböjd, svarfvas åter mycket noga, till dess att diametern blifvit något mindre än cylinderns. Trenne ringar läggas derefter tillhopa, sammanslipas med hvarandra på kanterna, och insättas i pistonkannan, samt sammanslipas med cylindern. Genom ringarnes spänstighet, tvingas de derefter tätt mot cylinderns inre yta, under det att pistonen rörer sig upp och ned; och på det att ångan ej skall kunna tränga igenom på de ställen, hvarest ringens ändar råka hvarandra, äro ringarne så lagde på hvarandra, så att deras skarfver förskjuta sig.

På detta sätt inrättade pistonpackningar för ångcylindrarne, finnas på de från Dundee i Skottland beställde maschiner, hvilka äro insatte på boxer-ångfartyget Götha Elf; och hafva dessa packningar befunnits ganska väl motsvara sitt ändamål, så att all anledning är att förmoda, att detta packningssätt snart blifver allmänt antagit.

Sättet att bilda ånga med minsta åtgång af bränsle, och att fullkomligt förbränna den rök som vanligtvis uppkommer i eldstäder, har varit föremål för flere vetenskapsmäns forskningar. Rök är icke annat än ett kolämne, som endast erfordrar tillräckligt tillopp af syrgas, för att göra det tjenligt till förbränning.

Redan Watt bemödade sig att i sina ångmaschiner kunna förbränna röken, därigenom att han hindrade alla andra tillgångar till skorstenen, än endast dem, som gingo igenom det brinnande bränslet. Många försök uti detta fall, samt för att bespara bränsle äro sedermera gjorde.

Sir William Congrewes uppfinning, att vid ångmaschinerna bespara bränsle, består uti att begagna kalksten såsom biträde vid bränslet, Ångmaschinens ugnar förvandlas sålunda till ett slags kalkugn, hvaruti de upphettade kolen bidraga icke allenast att meddela värme åt kitteln, utan äfven att till kalk bränna en mängd kalksten. Derigenom koncentreras en högst betydlig del af hettan, och biträder det öfriga bränslet.

De många försök som härvid äro verkställde vid laboratorium i Woolwich, utvisa hvilken besparing härigenom uppstått; ty 30 gallons, eller 43711 Svenska kannor vatten, hafva der blifvit förvandlade till ånga på 7 timmars tid, medelst åtgången af 12 buschel stenkol, som vägde 42 Engel. ℔, och med detsamma har 112 buschel kalksten blifvit förbränd till kalk.

Derefter förvandlades 34 gallons vatten, eller 49511 Svenska kannor, på samma tid till ånga, hvartill erfordrades stenkol 112 buschel eller 126 Engl. ℔. Samma resultater hafva visat sig efter många förnyade försök. Häraf synes, att 12 buschel stenkol jemte kalksten, åstadkommer nästan lika så mycken ånga, som 112 buschel stenkol utan kalksten.

Vid jemförelsen af priserna synes besparingen ännu tydligare. Vid första försöket: 12 buschel kol kostar = o s. 7 d., 112 d:o kalksten o s. 2 d. Summa = o s. 9 d. Andra försöket 112 buschel stenkol, kosta = 1 s. 9 d. Således synes af dessa försök som det, genom kalkstenens begagnande, skulle uppstå en besparing af mera än halfva kostnaden för bränslet. På sådane ställen i Sverige, hvarest god tillgång gifves på kalksten, borde man kanhända försöka att begagna den till bränsle, gemensamt med ved, för att åstadkomma och bibehålla stark värme, jemte besparing af bränsle.

William Brunton ifrån Birmingham, uppfann 1819 ett sätt att vid ångmaschinerna bespara bränsle, derigenom att han inrättade sjelfva gallret, hvarpå bränslet under kitteln ligger, till en horizontelt kringgående cirkel, satt i rörelse af sjelfva maschinen. Gallret gör ungefär ett omlopp i minuten. Härigenom blir hettan jemt fördelad under kittelns hela undra yta, och en jemn tillförsel af stenkol till eldstaden vinnes ifrån en deröfver inrättad qvarnstrut, som öppnar sin botten hvarje gång en viss punkt af gallrets periferi passerar en vid nämde botten fästad häfstång.

Brunton anser som en hufvudfördel härvid, att icke mycket bränsle på en gång inlägges, utan litet och ofta. Igenom denna inrättning, har åtgången af bränsle emot de vanliga ugnarne blifvit förminskad till 34 delar.

En utförlig beskrifning om denna inrättning, finnes uti Partingtons Account of the Steam Engine. London 1822.

Sedan Savary år 1698 uttog det första patent i England för ångmaschiner, äro till och med 1821 derstädes utfärdade 127 sådane, endast för nämde maschins förändringar, och nära likaså många lära uti samma ändamål uppå sistförflutne tiotal blifvit utfärdade.

De mest allmänna bruk hvartill ångmaschinerna till landa uti England blifvit begagnade, äro:

1:o Att pumpa vatten. Härvid har vanligen med enkla maschiner 280,000 kubikfot vatten blifvit uppfordradt, medelst användandet af en bushel eller 7911 kappar stenkol. Och efter denna beräkning har för hvarje hästkraft, som blifvit begagnad 1112 timme, 280,000 kubikfot vatten blifvit uppfordradt 1 fot.

Vid uppfordringen med Watts maschiner, iakttages att pumpslagets längd icke gerna bör öfverstiga 8 fot, samt att pumpkannans hastighet icke bör vara större i minuten, fin 98 gångor qvadratroten utur slagets längd, enligt Tredgolds uppgift.

Genom praktik är funnet, att den vattenmängd, som vid hvarje pumpslag uppfordras, äfven af i bästa stånd varande pumpar, aldrig blir mera än 0,746ld², då l föreställer slagets längd, och d pumpkannans diameter i fot. Enligt beräkning, och med förutsättande att allt det upphemtade vattnet skulle blifva aftömdt, uppfordras för hvarje slag ett antal kubikfot vatten = 0,785ld².

2:o Till uppfordring af malm och stenkol. De maschiner som härtill begagnas äro vanligen dubbla, från 20 till 30 hästars kraft; från 300 till och med 700 ℔ lyftas hvarje gång. Vid åtgången af hvarje ℔ stenkol, har icke mera än omkring 70,000 ℔ malm kunnat uppfordras 1 fot, i anseende till uppehåll vid af- och pålastning.

3:o Till bomullsspinnerier. Härvid beräknas vanligen en hästs kraft för att drifva 100 spindlar, jemte öfriga förberedande maschiner. Om arbetstiden blir bestämd till 11 timmar, så erfordras för den tiden 90 ℔ af bästa slag stenkol, för hvarje hästkraft.

4:o Till pappersbruk, hvartill oftast brukas maschiner af 7 till och med 20 à 30 hästars kraft.

5:o Till tröskmaschiner. Härtill hafva mest blifvit begagnade maschiner ifrån och med 4 till 6 hästars kraft. Matare-rullarne göra från 35 till 4712 omlopp i minuten; deras diameter är 312 tum, deras längd från 4 till 5 fot. Halmrullarne göra 30 omlopp i minuten, deras diametrar äro 312 fot. Trumman löper omkring 300 gångor i minuten; dess diameter är 312. Den mängd hvete, som med en sådan maschin kan tröskas, är från 12 till 24 Winchester buschel, eller ifrån 223 till 513 Sv. tunnor i timman; samt hafra från 312 till 613 Sv. tunnor i timman. Den kraft som åtgår är 100,000 ℔, lyftande en fot i minuten, endast för tröskningen, och 183,000 ℔ när vanningsmaschineriet äfven skall drifvas. Hvarje tums längd af halmen får 3:ne slag af slåarne; slagen göras med hastighet af 55 fot i sekunden, eller slåarne röras med 3,300 fots hastighet i minuten.

6:o Till sädesqvarnar. Dervid äro mest begagnade Watts kondenserings-maschiner med dubbel verkan, hvarmed males 12 à 14 tunnor hvete, med åtgången af en tunna stenkol. Den kraft som erfordras, att mala 723 kappar hvete uti timman, är 31,000 ℔, lyftade en fot i minuten. Qvarnstenarnes ytterkants hastighet är 23 fot i sekunden, och med denna hastighet förmår ett par 5 fots stenar att mala omkring en Svensk tunna i timman.

7:o Vid jernmanufaktorier äro ångmaschinerna begagnade, till drifvande af pustarne, hamrarne, valsverken, m. m.

De många öfriga arbeten hvartill ångmaschinerna i England användas, synas af följande förteckning, öfver det antal ångmaschins hästkrafter, som år 1825 begagnades endast i staden Glasgow.

Hästkrafter.		Hästkrafter.
Till Bomullsspinnerier	890.	Transport	2739.
— Väfverier	681.	Till Snusfabriker	22.
— Vatten-uppfordring	262.	— Tegelslageri för eldfast tegel	19.
— Färgning, blekning och tvättning	206.	— Sockerbruk	18.
— Mangling	160.	— Naggning af färgträd	18.
— Sädesmalning	153.	— Kimröksfabriker	18.
— Gjuterier	124.	— Att tvinna garn	18.
— Destillering	119.	— Smedsarbeten	18.
— Ångmaschiners förfärdigande	68.	— Drogers malning	14.
Kemiska operationer	39.	— Vagnmakerier	12.
Maschiners förfärdigande	37.	— Glassliperier	12.
		— att mala malt och pumpa drank	20.
Transport	2739.	Transport	2928.
Hästkrafter.		Hästkrafter.
Transport	2928.	Transport	2977.
Till att mala färgor	14.	Till Musslins-fabriker	5.
— Sågning af fanér	10.	— Garfverier	6.
— Stenhuggerier	10.	— Glas-fabriker	4.
— Ullkardning	8.	— Kopparslagerier	4.
— Kardmakerier	7.
Transport	2977.	Tillsammans h. k.	2996.

Utom alla ofvan uppräknade, finnas uti grannskapet af Glasgow, 18 stenkolsgrufvor, med 58 ångmaschiner, utgörande hästkr. 1411; 7 stenbrott, med 7 ångmaschiner, af hästkr. 39.

År 1824 voro öfver 200 serskildta ångmaschiner uti gång, endast uti staden Manchester. Man har efterräknat, att för det närvarande finnas uti England åtminstone 10,000 serskildta ångmaschiner i gång, utan att räkna dem som äro på fartyg, och att de uträtta mera arbete än 200,000 hästar, eller mera än 1 million menniskor, och att de förstnämde skulle erfordra för sin föda, mera än en million acres öppen jord, eller omkring 926,000 Svenska tunnland, eller öfver 40 Svenska qvadrat mil öppen jord, hvilket utgör mera än hälften af hela Sveriges åkerjord, eller ungefär en sjettedel af hela dess öppna jord.

En vanlig hästkraft, rigtigt använd, är åtminstone 6 gångor så stor som den starkaste karls; ty enligt Partingtons tillförlitliga uppgifter, kan påräknas af en stark arbetare, sysselsatt 10 timmar om dagen, lyftningen en fot högt af 3750 Svenska ℔, eller ungefär 60 kubik fot vatten i minuten, under det verkan af en häst, som är i arbete 8 timmar om dagen, kan temligen säkert påräknas till 22,000 Sv. ℔ = eller 36o kubik fot vatten, lyftade en fot i minuten. En ångmaschins hästkraft, 33,000 ℔ 1 fot på minuten, svarar således emot 9 mans krafter. Häraf bevisas således en mycket större vinst af att begagna ångmaschinerna, än menniskokrafterna.

Vid införandet af ångmaschiner, har det gått långsammare uti de Förenade Nordamerikanska Staterna än uti England; men under de sednare två decennierna har ångmaschinernas antal blifvit derstädes betydligt förökadt.

I början af innevarande århundrade, fanns uti hela Nordamerika icke mera än 4 ångmaschiner uti verksamhet, hvaraf tvenne vid New-York, den ena att förse staden med friskt vatten, och den andra till sågqvarn, samt två vid Philadelphia, alla efter Bultons & Watts dubbelt verkande kondenserings-maschin.

Den första ångmaschin uppfördes i Sverige på 1730-talet, vid Persbergs grufva i Roslagen, af Triewald. Den var atmosferisk. År 1760 anlades en sådan vid Dannemora, samt i slutet af förra århundradet en af samma slag vid Höganäs. Dessa götos till största delen vid Åkers bruk. Sedermera införde numera aflidne Presidenten Edelcrantz 4 stycken kondenserings-ångmaschiner ifrån England, af hvilka den vid Lidingö klädesfabrik uppsattes år 1804.

På Vestindiska öarne infördes den första ångmaschin år 1804. Den var gjord vid Boulton & Watts fabrik i Birmingham, och begagnades på ön Trinidad till socker-qvarn, samt lemnade en så betydlig vinst, så att exemplet snart följdes på de öfrige öarne. År 1810 eller 1812 uppsattes den första ångmaschin uti Ostindien, eller på ön Ceylon.

Uti Södra Amerika blef denna vigtiga uppfinning införd 1815, och begagnad till pumpning ur en silfvergrufva, kallad Sancta Rosa, uti bergstrakten Yaüricocha, i provinsen Tarma af distriktet Pasco. Denna maschin var med högtryckning, och arbetade utomordentligt väl. Orsaken dertill får isynnerhet tillskrifvas den mycket tunna och lätta luft, som finnes på dessa högt belägna trakter uti Södra Amerika, och som är särdeles gynnande för högtrycknings-ångmaschiner; emedan atmosferens minskade tryckning i ringare grad motarbetar ångans utströmmande.

Den största ångmaschin som ännu lärer blifvit förfärdigad, var den som år 1811 uppsattes vid Chouwaters grufva i Cornwallis. Den har 1010 hästars kraft, och begagnas att utpumpa en kolgrufva af mera än 100 famnars djup.

---

1. Se: Partintons Account of the Steam Engine, 1822, sid. 142.
2. En gosse, som hade uppdrag att passa på ventilerna i en sådan ångmaschin, fann på att hopbinda dem med tåg, vid en med balansen rörlig stång, för att få tillfälle att derunder roa sig. Häraf uppkom idéen att inrätta maschinen så, att den sjelf öppnade och tillslöt ventilerna.
3. Emedan James Watt onekligen är den person som vid ångwaschinerna gjort de största förbättringar, och äfven flera nya uppfinningar, torde en kort beskrifning öfver denna märkvärdiga mans lefverne äfven här få anföras.

   James Watt föddes i staden Grenvik i Skottland år 1736, af aktningsvärda men fattiga föräldrar. Hans svaga kroppsbygnad gaf anledning till den förmodan, att han icke skulle blifva gammal; men hans skarpsinnighet och öfriga stora själsförmögenheter utvecklade sig ganska tidigt. Intill sitt 16 år fick den unga Watt icke någon annan undervisning, än uti en allmän skola, vanligen kallad Grammer School. Derefter sattes han uti lära hos en instrumentmakare, och flyttade sedan till London såsom arbetare uti samma profession. Här insjuknade han, och återvände innan kort till sin födelsebygd, samt upprättade derstädes för egen räkning en verkstad. År 1757 fick han uppdrag af universitetet i Glasgow att vårda dess modell-samling. I denna egenskap erhöll han fri boning uti akademiens hus, med tillstånd att äfven der få fortsätta sitt handtverk. Den sedermera namnkunnige Doktor Robinson, var vid denna tid student vid universitetet i Glasgow. Han blef närmare bekant med Watt, och meddelade honom sitt förslag, att använda ångmaschinen för att dermed fortskaffa vagnar. Alla de försök som dessa tvenne vänner åren 1759 och 1762 gjorde, lemnade likväl icke några tillfredsställande utslag före år 1764. Då Watt skulle reparera en modell af Newcomens maschin, som tillhörde akademiens modell-samling, upptäckte han dervid åtskilliga bristfälligheter uti konstruktionen, och som å den lilla modellen voro lätt åskådliga; men hvilka uti sjelfva verket äfven skulle finnas uppå de större maschinerna.

   Ifrån denna tid började Watt med sina ångmaschiners förbättringar.

   Sedan Watt 1764 hade gift sig, lemnade han sin befattning vid akademien och sysselsatte sigfte- re år med landtmäteri. Watts första förbättrade ångmaschin uppsattes 1768. Doktor Roebuck hade förskjutit penningar härtill, och maschinen tjenade till uppfordring ur en stenkolsgrufva vid Kineil, tillhörande hertig Hamilton. Samma år begärde Watt patent på sin ångmaschin; men erhöll det icke förr än år 1769. Derefter blef Matthias Boulton, (en jernfabrikant ifrån Birmingham), hans bolagsman, sedan Doktor Roebuck frivilligt hade afgått ifrån kompaniskapet. Boultons stora förmögenhet, dess drift, hans personliga bekantskaper med alla folkklasser, bidrog att gifva företaget en stark framgång. Emellertid höll patentet på att lida till slut, innan deras nya inrättade fabrik vid Soho hade lemnat någon verklig vinst. Boulton förskaffade sig derföre med mycken möda och kostnad en förlängning derpå, ända till år 1800. Ifrån den tid patentet förnyades, eller ifrån 1775, började kompaniskapet Watt & Boulton att högst betydligt utvidga sig. Snart begynte den sterila backen Soho, nära Birmingham, hvarest den resandes ögon förut icke kunde blifva varse en enda koja, att betäckas med vackra trädgårdar, med smakfulla boningar och verkstäder, hvilka så väl i anseende till deras storlek, som det myckna och förträffliga arbete der förfärdigades, inom kort tid blefvo de första uti Europa.

   Watts upptäckter gjorde honom snart till ledamot af de namnkunnigaste lärda samfund. Edinburgs och Londons skyndade sig att få räkna honom ibland sina medlemmar; L'institut de France valde honom 1808 till sin korrespondent, och tillade honom 1814 den största belöning de kunde åstadkomma, derigenom att det utnämde honom till en af sina 8 utländska ledamöter. Sedan Watt blifvit gammal och ägare af en högst betydlig förmögenhet, frukten af hans ädla bemödande, sedan han erhållit hela verldens högaktning, skilde han sig ifrån handelsgöromålen, och flyttade till sin egendom vid Heathfield nära Birmingham. Här sysselsatte patriarken for Engelska konstfliten sig med att, likasom uti sin ungdom, med samma välvilja och samma blygsamhet, som då, rengöra Glasgowska universitetets modeller, och att tillbringa sorgfria och glada dagar i sällskap med några få vänner. År 1817 gjorde Watt en resa till Skottland; vid hans återkomst blef hans helsa ganska mycket försvagad, och slutligen dog han den 25 Augusti 1819, vid en ålder af 84 år. En minnesvård skall uppresas öfver honom på ett af Birminghams torg, på allmän bekostnad.

4. Denna sednare uppfinning gjordes likväl af Leopold 50 år förut.
5. Denna idé har Masterman sedermera fullföljt; beskrifning derom meddelas längre fram.
6. Uppfinningen att begagna 2:ne cylindrar, en under hvardera ändan af balansen, tillhör Doktor Falk, som i England år 1779 föreslog en såddn inrättning. Likväl voro dess cylindrar gjorda efter Newcomens method, eller endast atmosferiska.
7. Ångans tryckning på hvarje qvadrat tum af kitteln, är lika med den vigt hvarmed säkerhets-ventilen (eller rättare qvicksilfver-ångmätaren) är belastad, och atmosferiska luftens tillhopatagne. Är den förra såsom vanligt 3 ℔, så är hela tryckningen på en qvadrat verktum 18 ℔; se tabellen A. Af dessa 18 ℔ afdragas 49 för friktion, luftpumpens ofullkomliga kondensering och så vidare. De återstående 10 ℔ på qvadrat verktum, blifva då den användbara kraften, hvars moment på en minut erhålles, då pistonens väg på samma tid multipliceras med dess area. Produkten blir det antal ℔. maschinen förmår lyfta 1 fot högt på en minut.
8. Man brukar nemligen mäta brännmaterialernas förmåga att åstadkomma värme, genom den qvantitet vatten, som med en gifven qvantitet af bränn-ämnet kan afdunsta, då forbränningen sker på fullkomligaste sätt, samt då all den hetta som under förbränningen uppkommer, användes till vattnets kokning och upphettande, så att röken, då den utkommer från det kärl hvari vattnet innehålles, ej är varmare än den omgifvande luften. Det kärl, hvari vattnet innehålles och som på detta sätt uppfångar allt värmet, kallas värmemätare, kalorimeter.
9. Från svafvel befriad stenkol.