Titel: | Der Hipp'sche Wärme-Regulator zur Erzielung constanter Temperatur in geschlossenen Räumen; von Dr. Ad. Hirsch in Neuenburg (Schweiz). |
Fundstelle: | Band 191, Jahrgang 1869, Nr. LXXXI., S. 366 |
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LXXXI.
Der Hipp'sche
Wärme-Regulator zur Erzielung constanter Temperatur in geschlossenen Räumen; von
Dr. Ad. Hirsch in Neuenburg (Schweiz).
Aus Carl's Repertorium
für Experimental-Physik etc., 1868, Bd. IV S. 201.
Mit Abbildungen auf Tab.
VIII.
Hipp's Wärme-Regulator.
Für viele chemische, technische, physiologische Versuche und Operationen ist es von
erheblicher Bedeutung, die Temperatur des betreffenden Raumes innerhalb der Grenzen
etwa eines Grades auf längere Zeit constant zu erhalten. Herr Hipp hat diese Aufgabe sehr befriedigend auf
mechanischem Wege gelöst, indem er die zur Heizung dienende Gasmenge durch
die größere oder geringere Biegung einer im Inneren des Ofens angebrachten
bimetallischen Lamelle regulirt.
Folgendes ist die einfache Construction des Apparates, welche durch die zwei
beigegebenen Zeichnungen genügend erläutert seyn dürfte, von denen Fig. 5 eine
perspectivische Gesammt-Ansicht des Ofens und Fig. 4 den Regulirapparat
darstellt. Der Ofen, dessen Dimensionen natürlich innerhalb gewisser Grenzen
willkürlich sind, ist aus Holz mit Glasscheiben auf der vorderen und oberen Seite
construirt; der Boden wird von einem aus Kupferblech bestehenden Wasserkasten (K) gebildet, dessen Eingußtrichter bei E sichtbar ist, während der Abschlußhahn sich auf der in
der Zeichnung unsichtbaren Seite befindet. An den inneren Wänden verlaufen außerdem,
behufs gleichmäßiger Vertheilung der Wärme, mehrfach gewundene Röhren, die mit dem
Wasserbehälter communiciren und die bei a, a zwei
Oeffnungen zum Auslassen der Luft beim Einfüllen des Wassers und zum Auslassen des
Dampfes haben für den Fall, daß durch irgend einen Zufall das Wasser in's Kochen
gerathen sollte. An der inneren Hinterwand des Ofens befindet sich eine U-förmig gebogene Lamelle (C, Figur
4), deren eines Ende bei A befestigt ist,
während das andere Ende B – da die Stahllamelle
außen und die Messinglamelle innen liegt – bei fallender Temperatur sich A nähert, d.h. nach rechts, und bei steigender
Temperatur nach links bewegt. Dieses bewegliche Ende der Lamelle steht dann mittelst
eines dünnen, bei o die Ofenwand durchsetzenden
Kupferfadens mit dem Gasregulator (R) in Verbindung,
indem derselbe um die Achse einer Regulirschraube (z)
gewunden ist. Diese Schraube bildet das obere Ende eines um den Punkt h beweglichen, unten umgebogenen Winkelhebels, dessen
anderes Ende bei v ein conisches Ventil trägt, welches die
Zuleitungsröhre des Gases (E) verschließt. Daneben
befindet sich in dem aus Blech gearbeiteten, an der Außenseite des Ofens
angebrachten und mit Wasser abgeschlossenen Gasregulator (R) die Ausflußröhre (s, Fig. 5) des Gases, welches
durch einen Schlauch (G) zum Brenner (F) gelangt, dessen Flamme unmittelbar unter dem
Wasserbehälter (K) das Wasser in diesem und somit die
Luft im Inneren des Ofens erwärmt.
Nach dieser Beschreibung ist das Spiel des Apparates leicht zu verstehen: Beginnt die
Temperatur im Inneren des Ofens über eine gewisse, durch die Regulirschraube (Z) bestimmte Größe zu steigen, so bewegt sich das Ende
(B) der bimetallischen Lamelle nach links und damit
wird das Ventil (v) mehr geschlossen, d.h. es dringt
weniger Gas durch die Zuflußröhre zur Flamme, die damit schwächer wird und die
Temperatur wieder sinken macht; das Umgekehrte findet statt, wenn die Temperatur im
Inneren zu sinken beginnt, das Ventil wird mehr geöffnet, die Flamme verstärkt
etc.
Ich füge nur noch einige Bemerkungen über die zwei bei einem solchen Apparat
wichtigsten Fragen hinzu; erstens: innerhalb welcher Grenzen die beiden bestimmenden
Factoren, nämlich die äußere Zimmertemperatur und der Gasdruck schwanken dürfen,
damit der Regulator die Temperatur im Inneren des Ofens noch constant erhalte; und
zweitens: welches die Schwankungen sind, innerhalb welcher die innere Temperatur
sich um ihren Mittelwerth bewegt.
Was den ersten Punkt betrifft, so befindet sich mein Apparat allerdings insofern
unter besonders günstigen Bedingungen, als die Zimmertemperatur innerhalb 24 Stunden
selten um mehr als 2° C. schwankt, und der Gasdruck in unserer Sternwarte,
die 50 Met. über dem nahen Gasometer liegt, äußerst constant ist. Doch habe ich den
Ofen öfter mehrere Tage hintereinander, während welcher die Temperatur um 6°
schwankte, im Gang erhalten, ohne eine merkliche Aenderung der mittleren Temperatur
des Ofens zu beobachten. Auch brauche ich im Laufe des Jahres, wo die
Zimmertemperatur von 2° bis 24° sich ändert, die Regulirschraube des
Ofens nur etwa 3–4 mal zu corrigiren, um die Temperatur des Ofens bei
30° zu erhalten. – Was dann die Variation der Ofentemperatur in 24
Stunden betrifft, welche ich regelmäßig durch stündliche Ablesungen eines im Inneren
des Ofens aufgehängten Thermometers bestimme, so ist dieselbe äußerst gering,
nachdem einmal das Gleichgewicht zwischen der inneren und äußeren Temperatur
vermittelst weiterer in ihrer Amplitude stets abnehmender Schwankungen sich
hergestellt hat, was in der Regel nach etwa 4 Stunden eintritt. Man hat dann eben nur die Vorsicht zu
gebrauchen, den Ofen 4 Stunden vor dem Beginne des Experimentes zu heizen. Unter solchen Bedingungen erhält sich dann die Temperatur
nahezu innerhalb eines Grades constant, und die mittlere Abweichung der
stündlich abgelesenen Temperaturen vom Tagesmittel beträgt im Durchschnitt einer
sehr großen Menge von Beobachtungen nur einige Zehntel eines Grades. Zum Beweise
dessen führe ich aus dem Beobachtungshefte des letzten Jahres die zwei Tage an,
welche den Extremen der Temperatur im Zimmer entsprechen und die keineswegs zu den
günstigsten Tagesresultaten gehören:
MittlereOfentemperatur.
MittlereAbweichungv. Mittel.
Maximum.
Minimum.
Gesammt-schwankung.
Zimmertemperatur
Maxim.
Minim.
4. Nov. 1867
30,7°
± 0,52°
31,6°
29,6°
2,0°
2,5
1,9
11. Juli 1868
29,8°
± 0,18°
30,3°
29,5°
0,8°
20,0
19,0
Da der Hipp'sche Ofen auch während achtjährigen Gebrauches
auf unserer Sternwarte (zum Zwecke, die Compensation der auf derselben deponirten
Chronometer zu bestimmen) nur einmal eine kleine Löthungs-Reparatur am
Wasserkasten erfordert hat, da ich niemals ein Eindringen von Wasser oder Dampf in
das Innere des Ofens bemerkt habe, da ferner auch mehrere unserer
Chronometerfabrikanten denselben mit gleich gutem Erfolge zur Regulirung der
Compensation benutzen, so glaube ich den Physikern und Chemikern durch die
Beschreibung dieses Apparates einen Dienst zu erweisen.
Nachschrift. Herr M. Hipp
(Director der Telegraphenfabrik in Neuenburg) hat, wie er uns mittheilte, bei seinen
neuesten Wärme-Regulatoren die
Correctionsschraube statt auf dem Ventilhebel, auf der entgegengesetzten Seite des
Kastens in der Weise angebracht, daß vermittelst einer Mikrometer-Schraube
die bimetallische Feder, deren Fuß in einer Coulisse geht, so gestellt werden kann,
wie es die Temperatur verlangt, welche man im Kasten haben will.
Die Redaction d. p. J.