Titel: | Ueber die gebräuchlichsten Beleuchtungsmittel; von Fr. Rüdorff in Berlin. |
Autor: | Fr. Rüdorff |
Fundstelle: | Band 243, Jahrgang 1882, S. 133 |
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Ueber die gebräuchlichsten Beleuchtungsmittel;
von Fr. Rüdorff in
Berlin.
Mit Abbildungen auf Tafel 14.
Rüdorff, über die gebräuchlichsten Beleuchtungsmittel.
I) Gasbrenner. Die im Folgenden mitgetheilten Versuche
habe ich in der Absicht angestellt, die gebräuchlichsten Gasbrenner in Bezug auf ihre
Leistungsfähigkeit zu vergleichen. Ich weiſs wohl, daſs es an Mittheilungen über
diesen Gegenstand nicht fehlt; aber die bisher veröffentlichten hierher gehörigen
Versuche sind zum gröſsten Theil mit einer nicht zugänglichen, undefinirbaren
photometrischen Einheit angestellt; sodann sind auch andere sehr einfluſsreiche
Umstände hierbei übersehen. Ich darf deshalb hoffen, durch Mittheilung der von mir
angestellten Versuche einen Beitrag zur Kenntniſs unserer Beleuchtungsmittel zu
liefern.
Bei meinen Versuchen habe ich mich des Bunsen'schen Photometers in der von mirJournal für Gasbeleuchtung, 1869 S. 283 u. S.
567. früher beschriebenen Einrichtung bedient. Ich bemerke nur
noch, daſs sich die Photometerpapiere, deren Herstellung ich a. a. O. mitgetheilt,
durchaus bewährt haben. Ein und dasselbe Papier läſst sich über 1 Jahr lang
benutzen, ohne an seiner Empfindlichkeit Einbuſse zu erleiden.
Bei allen von mir ausgeführten Messungen ist stets die 45mm hohe Flamme der englischen
Normalwalrathkerze als Vergleichseinheit in Anwendung gebracht. Ich habe
diese Kerze deshalb gewählt, weil dieselbe in den meisten gröſseren Gasanstalten den
photometrischen Messungen zu Grunde liegt und wegen ihrer weiten Verbreitung überall
zugänglich ist. Den Hauptgrund aber, aus welchem ich nicht die so viel beredete
sogen, deutsche Normalparaffinkerze (vgl. 1881 240 124) angewendet habe, werde ich
weiter unten erörtern. Bis zu welchem Grade der Genauigkeit man photometrische
Messungen mit Hilfe der englischen Walrathkerze von 45mm Flammenhöhe auszuführen im Stande ist, habe ich in der erwähnten
Abhandlung dargethan.
Es würde indessen einen ganz unerschwinglichen Aufwand an Zeit erfordert haben, eine
so groſse Anzahl von Messungen, wie sie zu dem vorliegenden Zweck erforderlich
waren, mit der Flamme der Walratkerze direct vorzunehmen. Die vorgeschriebene
Flammenhöhe von 45mm bleibt nur höchstens 20 bis
30 Secunden constant; dann nimmt dieselbe langsam zu und, um die Höhe von 45mm wieder zu erhalten, ist es nöthig, die
Dochtspitze abzuschneiden und zu warten, bis die Flamme die gewünschte Höhe erreicht
hat. Ich sah mich deshalb genöthigt, zu einer Hilfsflamme meine Zuflucht zu nehmen.
Die Messungen wurden nämlich mit der Flamme eines Einlochbrenners angestellt, welche
mit der Flamme der Normalwalrathkerze von 45mm
Flammenhöhe genau dieselbe Lichtstärke besaſs. Zur Erlangung einer solchen Flamme
wurde unter Berücksichtigung später zu erörternder Vorsichtsmaſsregeln die Flamme
eines Argandbrenners von 150l stündlichem
Verbrauch zunächst mit der Normalkerzenflamme gemessen, dann an die Stelle der Kerze
ein Einlochbrenner gesetzt und dessen Flamme so lange regulirt, bis dieselbe mit der
Flamme der Normalkerze
eine möglichst gleiche Lichtintensität besaſs. Der Einlochbrenner war ein
Specksteinbrenner, die Oeffnung hatte 1mm
Durchmesser. Die Flamme war mit einem Glascylinder umgeben, welcher mit ringsum
laufenden Theilstrichen versehen war. Dadurch konnte die geringste Aenderung in der
Flammenhöhe und mithin in der Lichtstärke leicht und mit Sicherheit beobachtet
werden. Ein eingeschalteter sehr empfindlicher Regulator schützte die Flamme vor dem
Einfluſs der in den Leitungsröhren etwa stattfindenden Druckveränderungen. Die Höhe
der Flamme des Einlochbrenners blieb nun auch stundenlang durchaus constant. Im
übrigen wurde sie am Ende jeder Versuchsreihe wieder in der oben erwähnten Weise mit
der Normalkerzenflamme verglichen. War im Laufe einer Versuchsreihe die Lichtstärke
der Flamme des Einlochbrenners durch irgend einen Umstand verändert, so wurde die
ganze Versuchsreihe als unbrauchbar verworfen. Wenn auch dieser Fall nur äuſserst
selten eintritt, so ist es doch sehr zeitraubend, photometrische Messungen in
groſser Anzahl anzustellen, da schon die Ermüdung der Augen eine höchstens 2 Stunden
lange Beobachtung gestattet. Das Constanthalten der Flamme des Einlochbrenners wurde
mir dadurch wesentlich erleichtert, daſs in meine Photometerkammer Röhren der
städtischen und englischen Gaswerke geführt sind und ich die Flamme des
Einlochbrenners aus der einen Leitung speisen konnte, während der andere Brenner mit
der anderen Leitung in Verbindung stand. Dadurch waren selbst erhebliche Aenderungen
im Verbrauch der einen Flamme auf die Flamme des Einlochbrenners ohne Einfluſs.
Selbstverständlich war es ganz unmöglich, die verschiedenen Brenner an einem Tage
oder unter Anwendung genau desselben Gases zu prüfen. Aber wie die von mir täglich
angestellten photometrischen Beobachtungen ergeben, ist die Schwankung in der
Leuchtkraft des hiesigen Gases eine so unbedeutende, daſs ein daher rührender
Einfluſs auf meine Versuche nicht zu fürchten war, zumal ich mich ja stets von der
gleichmäſsigen Beschaffenheit des Gases durch besondere Messungen überzeugte. Zur
Messung des Gasverbrauches diente ein Experimentirgasmesser von S. Elster.
Bekanntlich findet, wie u.a. durch die Versuche von ZulkowskyBerichte der deutschen chemischen
Gesellschaft, 1872 S. 759. dargethan worden
ist, eine beträchtliche Abnahme der Leuchtkraft des Gases statt, wenn dasselbe durch
Kautschukröhren geleitet wird. Da ich eine biegsame und gelenkige Verbindung
zwischen der Röhrenleitung und dem Einlochbrenner nicht entbehren konnte und mir ein
unwirksamer Ersatz für den Kautschuk nicht bekannt war, so suchte ich den Einfluſs
der Zuleitung auf das Mindeste dadurch zurückzuführen, daſs ich die etwas über 1m lange Leitung aus etwa 200mm
langen Glasröhren,
welche durch kurze Kautschukschläuche so eng mit einander verbunden waren, daſs Glas
an Glas stieſs, herstellte. Um nun aber auch den noch immer möglichen Einfluſs
dieser wenn auch sehr beschränkten Berührungsstellen zwischen Glas und Kautschuk
völlig zu beseitigen, lieſs ich das Gas stets vor den Versuchen mindestens 1 Stunde
lang durch die Röhren strömen. Daſs sich dadurch der Kautschuk mit schweren
Kohlenwasserstoffen hinreichend sättigt und ein Einfluſs auf die Lichtstärke nicht
mehr wahrzunehmen ist, habe ich durch folgende Versuche festgestellt. Ich verband
die Gasleitungsröhren mit einem Argandbrenner auf zwei Wegen, einmal durch ein
Glasrohr, dann durch ein 3m langes neues
Kautschukrohr und beobachtete die Lichtstärke der Argandflamme, welche einmal durch
das Glasrohr und dann durch das Kautschukrohr gespeist wurde. Bei einem stündlichen
Verbrauch von 150l betrug die Lichtstärke der
Argandflamme:
Durch das Glasrohr gespeist
17,5 Kerzen
Durch schwarzes Kautschukrohr gespeist
15,5
Nach ½ Stunde fortwährenden Durchströmens
17,1
Nach 1 Stunde
17,5
Bei einem anderen Versuch mit einem 3m langen rothen Kautschukschlauch fand ich:
Gas durch Glasrohr geleitet
17,2 Kerzen
Gas durch Kautschukschlauch
15,0
Nach 1 Stunde
17,2
Nach 2 Stunden
17,2
Die angeführten Lichtstärken sind die Mittel aus je 4
Messungen.
Nachdem derselbe Kautschukschlauch 24 Stunden lang unbenutzt
gelegen hatte, ergab die Messung:
Gas durch Glasrohr
17,5 Kerzen
Gas durch Kautschukschlauch
16,0
Nach 1 Stunde Durchleiten
17,5
Hieraus folgt, daſs durch längeres Durchleiten der schädliche Einfluſs des Kautschuks
beseitigt werden kann. Um indessen auch noch den möglichen Einfluſs der kurzen
Kautschukschläuche, mit welchen die Glasröhren der zum Einlochbrenner führenden
Zuleitung verbunden waren, direct zu prüfen, wurde die Lichtstärke einer
Argandflamme mit der Flamme des Einlochbrenners von 5 zu 5 Minuten gemessen. Nachdem
das Gas 5 Minuten lang durch die Zuleitung zum Einlochbrenner geströmt und
angenommen werden konnte, daſs die Luft ausgetrieben war, begannen die Messungen und
ergaben:
Nach
5
Minuten
17,5 Kerzen
Nach
25
Minuten
17,4 Kerzen
„
10
„
17,6
„
30
„
17,6
„
15
„
17,5
„
35
„
17,5
„
20
„
17,5
Es ist also kein Einfluſs auf die Lichtstärke nachzuweisen.
Bei allen von mir angestellten Versuchen wurde stets vor Beginn derselben das Gas
mindestens 1 Stunde lang durch die Zuleitungsröhren geschickt.
Einen besonderen Einfluſs auf den Leuchteffect des Gases übt die Länge der
Glascylinder aus, welche bei den Argandbrennern zur Beschleunigung des Luftzuges
dienen. Es scheint mir nicht überflüssig, hier diesen allerdings schon bekannten
Einfluſs in Erinnerung zu bringen und durch Mittheilung einiger Messungen vor die
Augen zu führen. Bei ein und demselben Brenner (Normalargandbrenner) wurden 4
Glascylinder von verschiedener Länge angewendet. Der stündliche Verbrauch war in den
4 Versuchen stets derselbe, nämlich 124l. Ich war
genöthigt, einen so geringen Gasverbrauch zu wählen, da bei Anwendung des kürzesten
Cylinders die Flamme bei diesem Verbrauch bis an die obere Cylinderöffnung reichte.
Die Messungen ergaben bei Anwendung eines Cylinders von:
156mm
Länge
15,0
Kerzen
210mm
Länge
13,9
Kerzen
186
„
14,3
„
238
„
13,5
„
Die Länge der gewöhnlich angewendeten Cylinder beträgt 210
oder meistens 238mm. Der durch Anwendung eines
längeren Cylinders bedingte geringere Nutzeffect wird durch ruhigeres Brennen und
die geringere Empfindlichkeit der Flamme gegen Luftzug aufgehoben.
Bei allen folgenden Versuchen mit Argandbrennern wurden Cylinder von 238mm Länge und 45mm innerem Durchmesser angewendet.
Argandbrenner. Die von mir auf ihren Leuchteffect
untersuchten Brenner – Argand-, Schnitt- und Zweilochbrenner – sind solche, welche
am meisten in Gebrauch sind, und verdanke ich dieselben zum gröſseren Theil dem
technischen Director der Berliner städtischen Gaswerke, Hrn. Baumeister Reiſsner, welchem ich wegen seiner stets bereitwilligen
Unterstützung mit Rath und That bei Anstellung meiner Versuche zum lebhaftesten Dank
mich verpflichtet fühle. Ich lasse hier zunächst die Beschreibung der von mir
benutzten Argandbrenner folgen. Die Abmessungen in Millimeter der einzelnen
Brennertheile sind aus folgender Tabelle ersichtlich:
Argandbrenner
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
Gesammthöhe des Brenners
72
73
59
55
51
52
58
60
70
72
Höhe d. Porzellan- od. Speck- steinkörpers über d.
äuſse- ren Messingfassung
34
28
23,5
20
2
2
21
22
18
16
Aeuſserer Durchmesser die- ses Körpers
23
21
24
24
25
25
24
26
24
21
Innerer Durchm. desselben (innerer Luftzug)
12
10,5
13,5
12,5
17
17
12,5
14,5
16
13,5
Durchmesser d. Lochkreises
17,5
15,5
19,0
18,5
22
22
19
21,5
21
18
Durchmesser der Löcher
0,7
0,6
0,7
0,7
1,0
0,9
0,7
0,8
1,3
1,3
Anzahl der Löcher
32
24
32
32
36
36
32
40
30
24
Argandbrenner I ist ein Porzellanbrenner. Mit demselben stelle ich
die täglich vorzunehmenden photometrischen Beobachtungen des hiesigen Leuchtgases
an. Auf Taf. 14 zeigt Fig. 1 den
Brenner in ½ n. Gr. Der äuſsere Luftzug wird durch einen Korb mit 50 Schlitzen von
12mm Länge und 0mm,7 Breite
der Flamme zugeführt. Der innere Luftzug tritt durch einen Korb mit 30 solcher
Schlitze ein. Ein innerer Conus fehlt. Preis des Brenners 3 M.
II ist ein kleiner Porzellanbrenner (Fig. 2) mit
hohem Conus, welcher oben 29mm Durchmesser hat.
Preis 1,50 M.
III ist ein Specksteinbrenner mit Conus (Fig. 3).
Preis 1,50 M.
IV ist ein Specksteinbrenner mit Conus (Fig. 4).
Preis 1,50 M.
V und VI sind Specksteinbrenner mit Hebelvorrichtung zum Reguliren
des Gaszuflusses (Fig. 5).
Preis 2 bis 2,50 M.
VII (Fig. 6) ist
ein sogen, amerikanischer (Speckstein-) Brenner, bei welchem die innere
Luftzuführung durch einen Korb mit 45 Schlitzen, die äuſsere Luftzuführung durch ein
abwärts gebogenes Blech mit 50 Schlitzen von je 0mm,5 Weite geschieht. Der Cylinderhalter ist von höchst einfacher, aber
zweckmäſsiger Form. Preis 3 M.
VIII ist ein Porzellanbrenner mit Conus (Fig. 7).
Preis 1,50 M.
IX und X sind Sugg'sche Brenner (Fig. 8),
bezeichnet mit den Buchstaben D und F. Preis 6,50 und 6,00 M.
Bei den Brennern II bis VI und VIII bis X tritt die Luft ohne
Hindernisse durch groſse Oeffnungen zu der Flamme. Von diesen Brennern sind am
beliebtesten und deshalb am meisten im Gebrauch II, V, VI und VIII.
Um die Leistungsfähigkeit verschiedener Brenner zu ermitteln, kann man, wie es bisher
meistens geschehen, die Lichtstärke der Flammen bei ein und demselben Verbrauch
(etwa 150l) messen. Es kam mir aber darauf an, zu
erforschen, ob derselbe Brenner bei einem bestimmten Gasverbrauch eine im
Verhältniſs zu diesem Verbrauch günstigste Lichtstärke gebe, und deshalb habe ich
die Lichtstärke bei allen Brennern bei verschiedenem Gasverbrauch gemessen. Es würde
die ohnehin sehr zeitraubenden Versuche unnütz in die Länge gezogen haben, hätte ich
alle Brenner bei demselben Verbrauch, etwa bei 50, 60, 80, 100l u.s.w., auf ihre Lichtstärke untersuchen wollen.
Ich habe bei den verschiedenen Brennern die Lichtstärke bei verschiedenem, aber ganz
beliebigem Gasverbrauch festgestellt, und zwar wurde dabei so verfahren, daſs
zunächst eine Versuchsreihe mit zunehmendem, dann eine Versuchsreihe mit abnehmendem
Verbrauch angestellt wurde. Die Ergebnisse dieser beiden Reihen wurden dann zu einer
Reihe zusammengestellt. Um nun aber einen Vergleich der Leistungsfähigkeit der
untersuchten Brenner vornehmen zu können, war es nöthig, eine Reduction der
Versuchszahlen auf einen bei allen Brennern gleichen Gasverbrauch vorzunehmen. Dies
geschah durch eine graphische Darstellung, indem die Versuchszahlen in ein
Coordinatermetz von groſsem Maſsstabe eingetragen wurden, dessen Abscisse die Anzahl
der verbrauchten Liter, dessen Ordinate die Lichtstärke in Normalkerzenflammen
angab. Hieraus konnte dann leicht die Lichtstärke für
StündlicherVerbrauch
LichtstärkeKerzen
1 Kerzedurch
StündlicherVerbrauch
LichtstarkeKerzen
1 Kerzedurch
50l
1,8
27,7l
138l
15,6
8,8
56
2,6
21,5
142
16,2
8,7
76
5,5
13,8
150
17,7
8,4
95
8,2
11,5
155
18,7
8,2
98
8,6
11,4
161
19,8
8,1
115
11,9
9,7
172
21,5
8,0
einen bestimmten Verbrauch ermittelt werden. Ich theile hier
zunächst die für den Brenner I, den Normalargandbrenner, in einer Versuchsreihe
gefundenen Zahlenwerthe mit.
Für jeden untersuchten Brenner wurde nun eine ähnliche Versuchsreihe ermittelt, die
Ergebnisse graphisch dargestellt und aus dieser Darstellung die Lichtstärke für den
Gasverbrauch von 50, 60, 70l u.s.w. gefunden. Die
folgenden Tabellen enthalten die auf diese Weise ermittelten Lichtstärken für den
nebenstehenden Verbrauch.
Stündl.Verbrauch
ArgandbrennerI
ArgandbrennerII
ArgandbrennerIII
ArgandbrennerIV
ArgandbrennerV
Kerzen
1 Kerzedurch
Kerzen
1 Kerzedurch
Kerzen
1 Kerzedurch
Kerzen
1 Kerzedurch
Kerzen
1 Kerzedurch
50l
1,8
27,7l
0,4
125l
0,9
55,5l
–
–
–
–
60
2,6
21,5
1,4
43
1,8
33,3
1,6
37,5l
1,5
40l
70
4,7
14,9
2,6
26
3,4
20,6
2,7
25,9
2,3
30
80
6,1
13,1
3,9
21
4,8
16,6
3,8
21,0
3,2
25
90
7,5
12,0
5,1
17
6,3
14,3
5,5
16,4
4,2
21
100
9,0
11,1
6,5
15
7,9
12,6
7,5
13,3
5,5
18
110
10,9
10,1
7,9
14
9,5
11,5
9,5
11,6
6,9
16
120
12,8
9,4
9,6
12,5
11,0
10,9
11,6
10,4
8,3
14,4
130
14,4
9,0
11,3
11,5
12,7
10,2
13,3
9,9
9,8
13,3
140
15,9
8,8
13,4
10,5
14,4
9,7
15,1
9,2
11,6
12,0
150
17,7
8,4
15,8
9,5
16,1
9,3
16,8
8,9
13,2
11,4
160
19,6
8,1
18,2
8,8
17,8
8,9
18,5
8,6
14,8
10,8
170
21,3
8,0
–
–
19,5
8,7
20,2
8,4
16,7
10,2
180
–
–
–
–
21,1
8,5
21,4
8,4
18,5
9,7
190
–
–
–
–
22,5
8,4
–
–
20,4
9,3
200
–
–
–
–
23,7
8,4
–
–
22,1
9,0
210
–
–
–
–
25,1
8,3
–
–
23,4
8,9
220
–
–
–
–
–
–
–
–
24,7
8,8
230
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Stündl.Verbrauch
ArgandbrennerVI
ArgandbrennerVII
ArgandbrennerVIII
ArgandbrennerIX
ArgandbrennerX
Kerzen
1 Kerzedurch
Kerzen
1 Kerzedurch
Kerzen
1 Kerzedurch
Kerzen
1 Kerzedurch
Kerzen
1 Kerzedurch
50l
–
–
2,1
24l
–
–
–
–
–
–
60
1,5
40l
3,3
18,2
1,5
40l
–
–
–
–
70
2,6
27
4,7
15,0
2,4
29
–
–
0,9
77l
80
3,8
21
6,3
12,7
3,7
21,6
1,0
80l
2,5
32
90
5,0
18
8,0
11,2
5,3
17,0
2,1
43
4,1
22
100
6,2
16
9,8
10,2
7,1
14,1
3,3
30,3
5,7
17,5
110
7,4
14,8
11,6
9,5
8,9
12,3
4,9
22,5
7,7
14,3
120
8,6
13,9
13,3
9,0
10,7
11,2
6,7
17,9
9,5
12,6
130
10,2
12,7
15,0
8,7
12,4
10,5
8,8
14,7
11,6
11,2
140
11,8
11,8
16,6
8,4
14,0
10,0
11,1
12,6
13,7
10,2
150
13,2
11,4
18,1
8,2
15,7
9,5
13,4
10,9
15,8
9,5
160
14,8
10,8
19,6
8,1
17,3
9,2
15,5
10,3
17,9
8,9
170
16,4
10,5
–
–
18,9
9,0
17,5
9,7
20,0
8,5
180
18,8
10,0
–
–
20,5
8,8
19,5
9,2
22,1
8,1
190
19,7
9,6
–
–
–
–
21,7
8,7
24,0
7,9
200
21,4
9,2
–
–
–
–
23,4
8,5
25,1
7,9
210
23,3
9,0
–
–
–
–
24,7
8,5
–
–
220
24,6
8,9
–
–
–
–
26,4
8,3
–
–
230
25,4
8,9
–
–
–
–
27,8
8,2
–
–
Die Leistungsfähigkeit eines jeden Brenners leuchtet aber am besten ein, wenn man
durch Division der verbrauchten Liter durch die gefundene Lichtstärke die Anzahl der
Liter Leuchtgas berechnet, durch deren Verbrauch eine Lichtstärke von 1 Kerze
bewirkt wird. Dieser Quotient ist für jeden Brenner in der Rubrik hinter der
Lichtstärke (unter „1 Kerze durch“) enthalten. Es geht daraus hervor, daſs
anfangs die Lichtstärke in einem ganz bedeutend gröſseren Verhältniſs zunimmt als
der Gasverbrauch. Diese unverhältniſsmäſsige Zunahme der Leuchtkraft erklärt sich
dadurch, daſs eine bestimmte Gasmenge zur Bildung des unteren blauen Theiles der
Flamme dient und daſs bei steigendem Verbrauch eine immer kleinere Menge Gas zur
Vergröſserung dieses nichtleuchtenden Theiles der Flamme verwendet wird, die bei
weitem gröſste Menge dagegen zur Bildung des mittleren leuchtenden Theiles
beiträgt.
Die bereits oben erwähnte graphische Darstellung ist aber ganz besonders geeignet,
uns die Beziehung zwischen der Lichtstärke einer Brennerflamme und dem Gasverbrauch
mit einem Blick zur Anschauung zu bringen. Es ist deshalb in Fig. 11
Taf. 14 dieselbe für die Brenner I bis III, V bis VII, IX und X gegeben. Man ersieht
aus derselben, daſs es durchaus nicht gleichgültig ist, welchen Brenner man zur
Erzielung einer bestimmten Beleuchtung wählt. So erhält man, um nur auf einen Fall
aufmerksam zu machen, bei einem stündlichen Gasverbrauch von 90l durch Anwendung des Brenners IX eine Lichtstärke
von 2 Kerzen, während man durch den Brenner I fast die 4 fache Lichtstärke erzielt.
Bei höherem Gasverbrauch ist die Leistungsfähigkeit der Brenner zwar nicht in dem
Grade verschieden wie bei niederen, aber immerhin noch erheblich genug, um bei der
Anschaffung eines Brenners nicht auf den Preis, sondern allein auf die
Leistungsfähigkeit desselben zu sehen.
(Schluſs folgt.)