XXX. Ueber den comparativen Wert verschieden gestalteter Schornsteinaufsaͤze, welche den Zwek haben, das Zuruͤktreten des Rauches zu verhuͤten. Von Thomas Ewbank und I. L. Mott. Aus dem Mechanics' Magazine. Okt. 1842, S. 372. Mit Abbildungen auf Tab. III. Ewbank und Mott, uͤber den comparativen Werth verschieden gestalteter Schornsteinaufsaͤze. Um den comparativen Werth verschiedener Schornsteinaufsäze mit einiger Genauigkeit bestimmen zu können, war ein gleichförmiger und kräftiger Windstrom von hinreichendem Volumen nothwendig; ferner mußte das Modell jedes einzelnen zu untersuchenden Aufsazes in gleich günstige Lage zu dem Luftstrom gestellt werden. Wir waren bemüht, diesen Bedingungen auf folgende Weise zu entsprechen. In Hrn. Mott's Eisengießerei befindet sich ein Cylindergebläse mit 30zölligem Hub und drei 20zölligen Cylindern, deren Kolben abwechselnd durch drei Krummzapfen in Thätigkeit gesezt werden. Von diesem Gebläse wurde der Windstrom 20 Fuß weit durch eine 5zöllige Röhre A, Fig. 72, herbeigeleitet, aus deren 3 Zoll im Durchmesser haltender Mündung er in horizontaler Richtung ausströmte. Um einen möglichst gleichförmigen Luftstrom herzustellen, wurde die Dampfmaschine, welche das Gebläse in Bewegung sezt, während der Versuche in gleichförmigem Gange erhalten. Ganz gleichförmig war indessen der Luftstrom nicht, und die Folge hievon war eine leichte Oscillation des Wassers in dem zur Messung der Resultate dienenden Instrumente. 8 Zoll von dem offenen Ende der Blaseröhre abstehend, war ein 28 Zoll langes Glasrohr B von 1 1/4, Zoll Kaliber an ein Gestell befestigt. Sein unteres Ende tauchte in ein Gefäß mit Wasser, an sein oberes Ende war ein zinnerner Ansaz i befestigt. Auf diesen Ansaz paßten die verticalen Röhren der Schornsteinaufsäze genau anschließend, so daß sie sich ohne Nachtheil für die Röhre B aufsteken und abnehmen ließen. Die Modelle bestanden aus gewalztem Zinn und sämmtliche an denselben befestigten verticalen Röhren hatten gleiche Dimensionen, nämlich 1 1/2 Zoll Länge und 1 3/16 Zoll Kaliber. Das Glasrohr, welches einen Schornstein vorstellen mag, hatte die Bestimmung, den Grad der durch die Schornsteinaufsäze in ihm veranlaßten Luftverdünnung zu messen, indem das Aufsteigen der Flüssigkeit die Wirkung des Windes auf den Apparat anzeigte. Die Achsen der Aufsäze oder horizontalen Röhren ließen wir mit derjenigen des Luftstromes coincidiren; wo dieses nicht der Fall war, haben wir es besonders angemerkt. In Rüksicht auf die Verification der allgemeinen Resultate, und um eine jede Aenderung in der Kraft des Windes, die sich etwa aus geringen Schwankungen in der Geschwindigkeit der Dampfmaschine ergab, zu entdeken, wurden die Versuche mit jedem Aufsaze schnell hintereinander wiederholt, ohne daß jedoch wesentliche Abänderungen in den Resultaten bemerkt werden konnten. Erster Versuch. Das Glasrohr B wurde in die Höhe gehoben, bis die Mündung des zinnernen Ansazes sich in der Mitte des Windstromes befand. Es wurde indessen durchaus keine Verdünnung hervorgebracht und weder ein Steigen, noch eine Depression des Wassers fand in der Röhre B statt. Hatte man das obere Ende der lezteren gegen A geneigt, so würde Wind in dasselbe eingetreten seyn und das Wasser niedergedrükt haben, hätte man das Röhrenende nach der entgegengesezten Seite geneigt, so wäre ein leichtes Aufsteigen der Flüssigkeit bemerkt worden; allein weder der eine noch der andere Versuch schien uns von erheblicher Wichtigkeit zu seyn. Zweiter Versuch. Das Rohr C wurde nun in der abgebildeten Stellung auf den Ansaz i gestekt. Dieses Rohr ist an der von dem Winde abgekehrten Seite schief abgeschnitten. Das Wasser in der Röhre B erhob sich 1 3/4 bis 2 1/4 Zoll über sein Niveau in dem Gefäß. Wurde der obere Theil von C gedreht, bis er zum Luftstrom beinahe parallel war, so bemerkte man gar keine oder nur eine sehr geringe Veränderung in der Luftverdünnung. Dritter Versuch. Der Aufsaz D, welcher aus zwei rechtwinkelig zusammengefügten Röhrenstüken besteht, kam jezt an die Reihe. Wenn sich der horizontale Theil in der Richtung des Windes befand, so oscillirte das Wasser in der Röhre von 1 1/2 bis 2 1/4 Zoll. Drehte man den Aufsaz, bis seine Achse mit derjenigen des Luftstroms einen Winkel von 45° bildete, so stieg die Wassersäule bis 3 1/4 Zoll, betrug der Winkel 90°, so sank das Wasser auf 2 1/2 Zoll herab, eine Erhebung, welche indessen immer noch größer war, als da, wo der Aufsaz mit dem Winde einerlei Richtung hatte. Der Aufsaz wurde nun wieder in seine ursprüngliche Lage gedreht und eine konische, 6 Zoll lange und an ihrem weitesten Ende 2 Zoll im Durchmesser haltende Röhre angefügt (Fig. E). Zu unserer Ueberraschung stieg die Flüssigkeit nicht weiter. Wahrscheinlich wurde der mittlere Luftstrom von dem ihm entgegenstehenden Theile des senkrechten Rohres zu sehr abgelenkt, um anderen Theilen des Stromes zu gestatten, den horizontalen Röhrenarm zu umspielen. Hätte der Aufsaz die Form F gehabt, so wäre ohne Zweifel die Wirkung erhöht worden; leider fehlte uns aber ein solches Modell. Vierter Versuch. Der Aufsaz G besteht aus einem verticalen Rohre mit einem Hute, der sich über 3/4 ihrer Mündung erstrekt. Die dem Winde ausgesezte Rükseite des Hutes bildet mit der Seite des Rohres, woran er befestigt ist, einen Winkel von ungefähr 30 Graden. Dieser Aufsaz hob das Wasser in B auf 3 1/2 bis 4 1/2 Zoll oder doppelt so hoch als der Aufsaz C. Eine Abänderung der Stellung der Oeffnung rüksichtlich des Windstroms verminderte die Wirkung. Fünfter Versuch. Als der konische, 3 7/8, Zoll lange Aufsaz H dem Winde ausgesezt wurde, stieg die Flüssigkeit in B auf 2 1/2 bis 3 1/2 Zoll. Wurde die Mündung dieses Aufsazes so weit gedreht, bis die Achse des Kegels mit der des Luftstromes einen Winkel von ungefähr 45° bildete, so fiel das Wasser in der Röhre; betrug aber dieser Winkel. 90°, so stieg sonderbarer Weise das Wasser immer bis zu 4 1/2 Zoll. Sechster Versuch. Das folgende Experiment wurde mit dem Aufsaze I angestellt. Die äußere Röhre war 4 7/8 Zoll lang und hielt 1 1/2 Zoll im Durchmesser. Die innere Röhre hatte 3/4 Zoll Durchmesser und war mit dem konischen Theile zum Auffangen des Windes 2 1/2 Zoll lang. Dieser Aufsaz hob das Wasser 4 1/2 Zoll. Wurde seine Achse ein wenig gegen den Wind geneigt, so war keine Aenderung im Steigen des Wassers bemerkbar; betrug aber der Winkel mit der Achse des Windstroms 45°, so fiel das Wasser auf 3 1/2 Zoll, betrug derselbe 90°, so sank das Wasser bis auf 1/2 Zoll herab. Diese, so wie die übrigen Figuren sind im Durchschnitt genommen. Siebenter Versuch. Der Erfinder des zulezt erwähnten Schornsteinaufsazes brachte nahe an dem offenen Ende desselben mittelst einiger Streifen einen Kegel an, wie J zeigt. Dieser Kegel soll verhüten, daß der Wind an diesem Ende eintritt und den Rauch in den Kamin hinabbläst. Bei diesem Modelle stieg das Wasser nur auf 2 1/2 Zoll. Wurde der Aufsaz um 45° gedreht, so fiel das Wasser auf 1 1/2 Zoll, und bei 90° Drehung sank es ganz in sein natürliches Niveau herab. Dieser Erfolg war in einem gewissen Grade vorauszusehen, indem der Wind durch den Kegel selbst theilweise in die Röhre reflectirt wurde. Außerdem hemmt der Kegel den freien Austritt des Rauches. Achter Versuch. Das Modell K bestand aus einer horizontalen und einer verticalen Röhre von gleichen Durchmessern, die unter rechten Winkeln miteinander vereinigt waren; die Länge der horizontalen betrug 2 1/2 Zoll. Als man diesen Aufsaz auf das Glasrohr stelle, fand kein Steigen des Wassers statt, eher umgekehrt ein Fallen; denn der Wind drang theilweise abwärts und trieb das Wasser aus. Wurde die Achse ungefähr unter 45° gegen den Wind geneigt, so stieg das Wasser auf 4 Zoll, bei 90° sank es wieder auf 2 Zoll. Nun wurde ein hervorspringendes Stük, welches die Mündung des senkrechten Rohres theilweise bedekte, angeordnet (siehe L), worauf das Wasser auf 4 1/2 Zoll stieg. Stellte man den Aufsaz unter einem Winkel gegen den Wind, so stieg das Wasser auf 5 1/2 Zoll. Da das hervorspringende Stük den Durchzug des Windes hemmte, so wurde es tiefer angeordnet, worauf das Wasser noch etwas höher stieg. Der 6 Zoll lange und an seinem weiten Ende 2 Zoll im Durchmesser haltende Ansaz M bewirkte, daß sich das Wasser auf 8 1/2 Zoll erhob. Die Aenderung der Stellung dieses Aufsazes hatte keinen weiteren Einfluß auf das Steigen des Wassers. Neunter Versuch. Derselbe Aufsaz M wurde in Form von N, jedoch mit Hinweglassung des hervorspringenden Theils noch einmal untersucht. Das Wasser stieg auf 15 Zoll, zwischen 13 und 15 Zoll schwankend. Jezt wurde ein kurzes konisches Rohr, dessen Mündung bis auf 2 Zoll Weite ausgeschweift war, auf das engere Ende des Aufsazes gestekt, um ein größeres Windvolumen aufzufangen. In Folge dieser Anordnung stieg die Flüssigkeit auf 18 Zoll. Ein längeres Rohr, dessen Mündung bis an die Mündung des Windrohres A reichte, hob das Wasser ganz aus der Glasröhre – 28 Zoll. Zehnter Versuch. Ein dem lezt erwähnten ganz ähnlicher konischer Aufsaz O mit 1 1/2 Zoll Weite erhob das Wasser auf 18 Zoll und erhielt dasselbe zwischen 16 und 18 Zoll schwankend. Als das oben erwähnte kurze, divergirende Mündungsstük aufgeschoben wurde, stieg das Wasser auf 22 bis 24 Zoll. Aus diesen Versuchen scheint hervorzugehen, daß ein der leztern Form gleichender Schornsteinaufsaz bei seiner außerordentlichen Einfachheit alle andern bis jezt bekannten übertrifft. An dem dem Winde entgegenstehenden Ende kann noch ein divergirendes Rohr befestigt werden, dessen Mündung jedoch den Durchmesser an der Vereinigungsstelle mit dem verticalen Rohr nicht bedeutend übersteigen darf, weil sonst die Wirkung des Windes vermindert würde. Die untere Seite der gegen den Wind gerichteten Mündung dieses Schornsteinaufsazes sollte über die obere etwas hervorstehen, um die abwärts gerichteten Winde leichter aufzufangen.