Nach sorgfaͤltiger Erwaͤgung all dieser Umstaͤnde bin ich der Ueberzeugung, daß die laͤngere Einwirkung derselben auf den menschlichen Organismus nothwendig nachtheilige Folgen fuͤr die Gesundheit haben muͤsse; und daß die Directoren ganz richtig vermutheten, daß es hauptsaͤchlich die Heizmethode ist, welche die Gesundheit und die Lebensdauer der an der Mauthhalle in London Angestellten so sehr beeintraͤchtigt.

Um die Luft in den Gebaͤuden, in welchen die darin Verwendeten ihr Geschaͤft sizend vollbringen, auf einen angenehmen und zutraͤglichen Grad zu erwaͤrmen, duͤrfte es am geeignetsten seyn. Dampf von beilaͤufig 212° F. in gußeisernen Roͤhren laͤngs des Bodens und in der Naͤhe der Arbeitstische oder Schreibpulte hin zu leiten. In dem unteren Theile der Scheidewaͤnde der Tische oder Pulte waͤre eine entsprechende Reihe kleiner Oeffnungen, durch welche die warme Luft freien Zutritt zu den Beinen der Arbeitenden bekaͤme, anzubringen; und diese Oeffnungen waͤren mir Schiebern zu versehen, damit jedes einzelne Individuum den Grad der Waͤrme nach seinem Behagen und seiner Koͤrperconstitution reguliren koͤnnte. Zugleich waͤren hoch oben in den Gemaͤchern selbstthaͤtige Registerventile, die die verdorbene Luft entweichen ließen und eine gehoͤrige Ventilirung bedingten, herzustellen.

Ich wuͤßte nicht leicht eine Methode, die sowohl in oͤkonomischer als in wissenschaftlicher Hinsicht verkehrter waͤre, als jene, nach der man die lange Halle in London heizt. Hier wird naͤmlich die heiße Luft in deren Mitte durch zwei weite senkrechte Tunnels eingefuͤhrt; sie steigt also von der Eintrittsstelle aus rasch an die Deke empor, und kann folglich den unten in der Halle Sizenden nur dadurch Waͤrme mittheilen, daß sie mit den Ausduͤnstungen der Menschen verunreinigt wieder von der Deke herab zuruͤkgeworfen wird. Dagegen ist es die große Aufgabe und Princip der Ventilirung, daß nie dieselbe Luft ein zweites Mal an die Oberhaut und an die Lungen geraͤth, sondern daß leztere bei jedem Athemzuge mit einer frischen Quantitaͤt einer Luft versehen wird, welche sowohl in thermometrischer als in hygrometrischer Hinsicht guͤnstige Verhaͤltnisse bietet. Eine derlei Luft soll bestaͤndig an dem Boden der Gemaͤcher oder in deren Naͤhe durch unzaͤhlige kleine Oeffnungen eindringen, und nachdem sie uͤber den menschlichen Koͤrper hingestroͤmt ist, nie mehr an diesen zuruͤkkehren, sondern durch eine entsprechende Anzahl kleiner, in der Deke angebrachter Oeffnungen wieder entweichen. Leztere Oeffnungen muͤssen jedoch so klein seyn, daß sie keine Gegenstroͤmung kalter Luft bedingen koͤnnen. Bei einer solchen ununterbrochenen Circulation der Luft wird nicht nur die Gesundheit erhaͤlten werden, sondern es wird sich wahrscheinlich der vierte Theil jenes Brennmateriales ersparen lassen, welches gegenwaͤrtig hauptsaͤchlich auf Verderbniß der Luft verwendet wird.

Es ist wirklich zu verwundern, daß in dem neueren Berichte der Parlamentscommission der in den Fabriken gebraͤuchlichen Heiz- und Ventilirmethoden auch mit keiner Sylbe erwaͤhnt ist, obschon diese, als das Resultat zahlreicher, im Großen unter Beruͤksichtigung der Wissenschaften und mit Beihuͤlfe der tuͤchtigsten Ingenieurs angestellten Versuche wirklich die besten Muster abgeben. Die Heizung geschieht hier mittelst horizontaler Reihen gußeiserner Dampfroͤhren, welche so angebracht sind, daß fuͤr die aus dem Wechsel der Temperatur folgende Ausdehnung und Zusammenziehung hinreichender Spielraum gestattet ist; daß fuͤr eine gleichmaͤßige Vertheilung des Dampfes von niederem Druke gesorgt ist; und daß das verdichtete Wasser leicht abfließen kann. Es unterliegt kaum irgend einem Zweifel, daß dieß das einzige System ist, wonach in einem oder mehreren Vorzimmern mit Sicherheit und fuͤr geringe Kosten eine Masse warmer Luft angehaͤuft werden kann, die sich dann in beiden Haͤusern und in den Commissionszimmern verbreiten ließe. Nur uͤber die Erneuerung der Luft, d.h. uͤber die Ventilirung, kann noch eine Frage seyn; und auch in dieser Hinsicht muͤssen die Ingenieurs der großen Hauptstadt jenen Manchesters und einiger anderer Manufacturdistricte nachstehen.

Es wurden verschiedene Vorschlaͤge zur Ventilirung des alten Hauses der Lords gemacht. Wenigstens zwei derselben empfaͤhlen die Errichtung eines Ofens in einem uͤber diesem Haufe befindlichen Gemache, und die Speisung dieses Ofens mit der verdorbenen, an der Deke des Hauses angesammelten Luft. Die Ventilirkraft eines derlei Apparates wuͤrde mit der Quantitaͤt des verbrauchten Brennmateriales und der Raschheit der Verbrennung im Verhaͤltnisse stehen, welche beide ihrerseits wieder von der Hoͤhe des Schornsteines abhaͤngen. Bekanntlich zeigte sich jedoch dieses System gerade da, wo man seiner Thaͤtigkeit am meisten bedurfte, naͤmlich bei uͤberfuͤlltem Hause ganz ungenuͤgend.

Es scheint, daß die Quantitaͤt Luft, welche der Zug eines Schornsteines innerhalb einer bestimmten Zeit gibt, bisher noch nicht zum Gegenstande genaue Versuche gemacht wurde. Wenn ein bestimmtes Volumen Luft von dem Gefrier- bis zum Siedepunkte des Wassers erhizt wird, so dehnt es sich auf 1 1/3 Volumen aus; die Kroft, mit der sie in diesem Falle emporzusteigen trachtet, wird also der Differenz zwischen dem Gewichte des Volumens kalter Luft, dessen Raum sie einnimmt, und ihrem eigenen Gewichte gleichkommen: d.h. es handelt sich in dem hier gegebenen Falle um die Differenz zwischen 1 3/8 und 1 oder zwischen 11 und 8.

Gesezt, es handle sich um einen Schornstein von 50 Yards Hoͤhe, der von Unten bestaͤndig mit Luft von 212° gespeist wird, Flaͤchen die aͤußere atmosphaͤrische Luft eine Temperatur von 32° F. hat, so wird die Kraft, mit der die Luft aufsteigt, offenbar der Differenz zwischen zwei Luftsaͤulen von 50 Yards Hoͤhe, von denen sich die eine auf dem Siede- und die andere auf dem Gefrierpunkte des Wassers befindet, entsprechen. Diese columnare Gewichtsdifferenz ist die einzige Ursache der Bewegung; auch ist theoretisch und praktisch erwiesen, daß die durch diese Differenz bedingte Ausstroͤmungsgeschwindigkeit, welche in gegenwaͤrtigem Falle 18 3/4 Yards betraͤgt, jener Geschwindigkeit gleichkommt, die ein fester Koͤrper erreicht, wenn er frei von eben dieser Hoͤhe herabfaͤllt. Da nun ein Koͤrper, welcher 56 1/4 Fuß hoch herabfaͤllt, in einer Secunde 60 Fuß durchfallen wuͤrde, so gibt leztere Zahl die gesuchte Ausstroͤmungsgeschwindigkeit. Von dieser Zahl muß jedoch etwas Weniges abgezogen werden, weil die verbrannte Luft in den Schornsteinen eine etwas groͤßere Dichtheit hat, indem an die Stelle eines Theiles ihres Sauerstoffes Kohlensaͤure trat. Die Dichtheit der aus den Schornsteinen austretenden Luft verhaͤlt sich zur Dichtheit von atmosphaͤrischer Luft von gleicher Temperatur, wie 104 zu 100. In der Praxis kann man bei Berechnungen annehmen, als waͤre die Luft in beiden Fallen chemisch gleich, und dann das Resultat am Ende mit 0,97 multipliciren. Hienach wuͤrden sich obige 60 Fuß auf 58,2 Fuß reduciren.

Diese aus der Theorie abgeleiteten Resultate erleiden jedoch in der Praxis bei verschiedener Laͤnge und Gestalt der Schornsteine durch Reibung, Abkuͤhlung etc. bedeutende Abweichungen. An den hohen schmiedeisernen Schornsteinen, z.B. wie man sie an den Dampfbooten hat, ist die Abkuͤhlung sehr bedeutend, so daß hier eine weit groͤßere Abnahme der Geschwindigkeit erwaͤchst, als an gut gemauerten Schornsteinen. Aus einer Begleichung der Zahlen, die sich aus den an Schornsteinen von verschiedenen Materialien und verschiedenen Formen angestellten Versuchen ergaben, hat man den Schluß gezogen, daß die Beeintraͤchtigung des Luftzuges oder der Abzug, den man von der theoretischen Ausstroͤmungsgeschwindigkeit zu machen hat, mit der Lange der Schornsteine und mit dem Quadrate der Geschwindigkeit in geradem, mit deren Durchmesser hingegen in umgekehrtem Verhaͤltnisse steht. An einer gewoͤhnlichen schmiedeisernen, auf einen mit Holzkohle geheizten Ofen gesezten Roͤhre von 4 bis 5 Zoll im Durchmesser ist die Differenz zwischen der nach obiger theoretischer Regel berechneten Geschwindigkeit, und jener, die sich mit einer guten Uhr beobachten laͤßt, wenn man etwas Weniges in Terpenthinoͤhl gerauchtes Werg rasch in das Feuer wirft und den aufsteigenden Rauch erwartet, sehr bedeutend. An einem Schornsteine von 45) Fuß Hoͤhe, und bei einer Temperatur der Luft von 63° F. war die Geschwindigkeit:

Um die Berechnung mit der Wirklichkeit in Einklang zu bringen, muͤssen noch verschiedene Umstaͤnde mit in unsere Formel auf, genommen werden. Erstlich ist die theoretische Geschwindigkeit mit einem Factor zu multipliciren, der verschieden ist, je nachdem der Schornstein aus Baksteinen, thoͤnernen Roͤhren, Eisenblech oder Gußeisen besteht. Dieser Factor ist mit der Quadratwurzel des Durchmessers des Schornsteines (diesen als rund angenommen), getheilt durch dessen Laͤnge plus seinem vierfachen Durchmesser zu multipliciren. So ergibt sich z.B. fuͤr Schornsteine aus Toͤpferwaare der Ausdruk

wobei D den Durchmesser und L die Laͤnge des Schornsteines bezeichnet.

Ein Schornstein aus Toͤpferwaare von 33 Fuß Hoͤhe auf 7 Zoll im Durchmesser hatte, wenn seine mittlere Temperatur die Temperatur der atmosphaͤrischen Luft um 205° F. uͤberstieg, einen Druk heißer Luft, welcher 11,7 Fuß gleichkam und eine Geschwindigkeit von 7,2 Fuß in der Secunde. Fuͤhrt man die Berechnung nach der eben gegebenen Formel, so ergibt sich beinahe dieselbe Zahl. Bei keinem Versuche betrug die Geschwindigkeit uͤber 12 Fuß in der Secunde, wenn der Temperaturunterschied mehr dann 410° F. ausmachte.

Fuͤr jede verschiedene Form von Schornstein muß der Factor durch eine eigene Reihe von Versuchen bestimmt werden. Ersparen ließe sich diese muͤhselige Arbeit jedoch durch gehoͤrige Benuzung eines empfindlichen Differential-Barometers, wie z.B. das von Wollaston eines ist. Wenn man naͤmlich in den einen Schenkel dieses Differentials Barometers Wasser, in den anderen dagegen feines Wallrathoͤhl gießt, so hat man zwei Fluͤssigkeiten, die sich in Hinsicht auf Dichtheit zu einander verhalten, wie 7 zu 8. Wendet man Weingeist von 0,918 sp. G. anstatt Wasser an, so ergibt sich beinahe ein Verhaͤltnis von 20 zu 19. Ich habe sowohl mit dem einen als mit dem anderen Versuche uͤber den Zug der Oefen angestellt, und gefanden, daß der Wasser- und Oehlheber hinreichende Empfindlichkeit besizt; obschon zur Ermittelung des schwaͤcheren Zuges gewoͤhnlicher Feuerstellen Weingeist und Oehl als barometrische Fluͤssigkeiten den Vorzug verdienen.

Ich fand es fuͤr noͤthig, an der seitlichen Roͤhre des von Wollaston beschriebenen Instrumentes einen Sperrhahn anzubringen, um die Wirkung des Schornsteines auf dasselbe aufzuheben, waͤhrend der Heber in einer solchen Stellung fixirt wird, daß die Linie, in der das Wasser und das Oehl an einander graͤnzen, dem Null der Scala entspricht. Da schon eine leichte Abweichung der Heberschenkel von der senkrechten Linie betraͤchtliche Abweichungen in der Niveaulinie veranlaßt, so muß dieser Adjustirung dadurch gehoͤrige Staͤtigkeit gegeben werden, daß man die horizontale Roͤhre in einem runden, in den Schornstein oder durch das Ofenthuͤrchen gebohrten loche fixirt. Wenn man, nachdem dieß geschehen ist, den Sperrhahn sachte dreht, so wird die dem Zuge im Schornsteine entsprechende Differenz im Druke der Luft sogleich durch das Emporsteigen der Verbindungslinie beider im Heber enthaltenen Fluͤssigkeiten angedeutet werden. Bei dieser Einrichtung des Apparates kann man jeden Versuch leicht wiederholen und rectificiren; denn da die seitliche Roͤhre des Barometers nur in den Sperrhahn gestekt ist, ohne luftdicht damit verbunden zu seyn, so wird die Luft, wenn man den Zug langsam absperrt, wieder in den Heber eindringen, so daß die Verbindungslinie in einigen Minuten wieder auf das Null der Scala zuruͤkkehren wird.

Ich will von den vielen Versuchen, die ich mit diesem Instrumente vornahm, nur bei ein Paaren verweilen, die ich theils in einigen Brauereien, theils in der Maschinenwerkstaͤtte des Hrn. Braithwaite anstellte, und bei denen mir Capitaͤn Ericson beistand. Bei den Versuchen in den Brauereien ward das Ende des am Differential-Barometer angebrachten Sperrhahnes mir Hanf umwikelt, und in dem Gukloche des Ofenthuͤrchens eines Wuͤrzekessels, welches mit zwei aufrechten parallelen Schornsteinen von 18 Zoll im Quadrate und 50 Fuß Hoͤhe communicirte, befestigt. Das Feuer brannte mit mittlerer Intensitaͤt. Nach hergestellter Adjustirung des Niveau's wurde der Sperrhahn geoͤffnet, wo dann die Verbindungslinie von Oehl und Nasser bis 1 1/4 Linie stieg, was 1,25/8 = 0,156 eines Zolles Wasser oder einer Luftsaͤule von 10,7 Fuß Hoͤhe entspricht. Diese Differenz im Druke deutet eine Geschwindigkeit von 26 Fuß in der Secunde an. Bei einer zweiten Reihe von Versuchen ward das Ende des Sperrhahnes in ein Loch eingesenkt, welches durch den Schornstein einer Boulton- und Watt'schen Dampfmaschine von 20 Pferdekraͤften gebohrt worden war. Der Schornstein hatte im Niveau des Bohrloches genau 18 Quadratzoll Flaͤchenraum, und stieg 50 F. hoch uͤber das Loch empor; das Feuer auf dem Roste befand sich gegen 10 Fuß unter diesem Loche. Beim Oeffnen des Sperrhahnes stieg die Verbindungslinie um 2 1/4 Zoll. Diese Versuche wurden an verschiedenen Tagen wiederholt, wobei das Feuer mit mittlerer Intensitaͤt brannte, und stuͤndlich per Pferdekraft 12 Pfd. der besten Steins kohlen oder in 12 Stunden beinahe 1 1/3 Tonne verzehrte. Theilt man die Zahl 2 1/4 durch 8, so erhaͤlt man als Quotienten 0,28 eines Zolles Wasser, welches in dem Heber von dem unaufgewogenen Druke der Luft im Schornsteine getragen wird, und welches einer Luftsaͤule von 19 1/4 Fuß oder einer Geschwindigkeit der Luftstroͤmung im Schornsteine von 35 Fuß in der Secunde entspricht. Der Verbrauch an Brennmaterial war dabei auf dem ungeheuren Roste des Wuͤrzekessels weit groͤßer, als unter dem Kessel der Dampfmaschine.

Bei den in Braithwaite's Fabrik angestellten Versuchen betrug das Maximum der Versezung der Verbindungslinie nur einen Zoll, wenn der Differential-Barometer mit dem zu einem Dampfkessel gehoͤrigen Schornsteine von 15 Quadratzoll in directe Verbindung gebracht und das Feuer so lebhaft geschuͤrt wurde, daß beim Oeffnen des Sicherheitsventiles der uͤberschuͤssige Dampf mit Heftigkeit ausstroͤmte und das ganze Gebaͤude erfuͤllte. Der Druk von 1/8 Zoll Wasser deutete auf eine Geschwindigkeit des Zuges von 23,4 Fuß in der Secunde. Ich brachte den Differential-Barometer hierauf in die Saugkammer eines Ventilators, der nach dem von Braithwaite und Ericson genommenen Patente zum Behufe des Durchleitens der Luft durch die Feuerstelle an einem Dampfkessel angebracht war. In diesem Falle war der Zug so stark, daß das Oehl ganz entfernt und statt dessen nur ein Wasserheber benuzt werden wußte. Wenn der Umfang der umlaufenden Fluͤgel des Ventilators in einer Secunde 120 Fuß zuruͤklegte, so war die Saugung so stark, daß sie 2 Zoll Wasser trug. Diese Wassersaͤule deutete jedoch nur auf eine Geschwindigkeit von 94 Fuß in der Secunde, und keineswegs auf eine von 120 Fuß, bei der die Saͤule 3 1/4 Zoll Hoͤhe gehabt haben muͤßte. Es muß aber in Betracht gezogen werden, daß die Treibpunkte der Ventilatorfluͤgel nur 7/8 der Geschwindigkeit ihrer aͤußersten Enden, mithin nur eine Geschwindigkeit von 105 Fuß in der Secunde hatten. Wuͤrde hierauf nicht Ruͤksicht genommen, so koͤnnte man zu dem Schlusse verleitet werden, daß an einem excentrischen Ventilator von der besten Centrifugalgestalt zwischen den Fluͤgeln und den Waͤnden des Gehaͤuses, in welchem sich diese bewegen, durch Traͤgheit so viel entweicht, daß der austretende Luftstrom beinahe den vierten Theil seiner Geschwindigkeit verliert. Die Grundsaͤze der Physik gestatten uns nicht, mit einigen Ingenieurs die voreilige Behauptung aufzustellen, daß der Heberdruk nur 3/4 jener Wirkungen andeutet, welche die Luftstroͤmung auf das atmosphaͤrische Gleichgewicht ausuͤbt. Ich erlaube mir in dieser Hinsicht noch einige weitere Beobachtungen beizufuͤgen.

Wenn die Fluͤgel des Ventilators dadurch, daß man das Laufband auf eine groͤßere Treibrolle brachte, mit einer Geschwindigkeit von 180 Fuß in der Secunde umgetrieben wurden, so stieg die Differenz des Wasserstandes in den beiden Heberschenkeln nur bis auf 3 Zoll. Dieser Druk deutete jedoch nur eine Ausstroͤmungsgeschwindigkeit der Luft von 115 Fuß in der Secunde an; die Wirkung blieb daher um 30 Proc. zuruͤk, wenn man die effective Geschwindigkeit der Fluͤgel wie oben zu 7/8 der Geschwindigkeit ihrer Enden annimmt: ein Verlust, der offenbar der bei dieser Geschwindigkeit wachsenden Wirkung der Traͤgheit zuzuschreiben ist.

Bei einer dritten Reihe von Versuchen, bei der die Enden der Fluͤgel mit einer Geschwindigkeit von 80 Fuß in der Secunde umliefen, stand das Wasser in dem einen Heberschenkel um einen Zoll hoͤher, als in dem anderen, was nur auf eine Geschwindigkeit von 66 Fuß in der Secunde deutete, so daß also der durch die Traͤgheit und durch das Wirbeln der seitlichen Lufttheile veranlaßte Verlust an Geschwindigkeit hier nur 6 Proc. der effectiven Geschwindigkeit betraͤgt.

Folgende Tabelle zeigt die Luftgeschwindigkeiten, welche verschiedenen Hoͤhen des Differential-Wasserbarometers entsprechen.

Es ist erwiesen, daß eine Pferdekraft an einer Dampfmaschine genuͤgt, um einen Ventilator, von dessen Fluͤgeln und Einsaugcanaͤlen jeder einen Flaͤchenraum von 18 Quadratzoll hat, und der also in dieser Hinsicht dem oben erwaͤhnten Dampfkessel-Schornsteine gleichkommt, mit einer Geschwindigkeit von 80 Fuß in der Secunde umzutreiben. Die Geschwindigkeit der Luft, die in dem Schornsteine durch Verbrennung einer Masse Brennstoff, welche 20 Pferdekraͤften entsprach, erzeugt wurde, belief sich nicht hoͤher als auf 35 Fuß in der Secunde; waͤhrend der Ventilator von einer einzigen Pferdekraft getrieben, eine solche von 66 Fuß bedingte. Hieraus folgt, daß sich die Ersparniß an Ventilirung, welche sich mit dem Ventilator erzielen laͤßt, zu der durch den Schornsteinzug erzeugten Ventilirung wie 66 zu 35/20 oder wie 38 zu 1 verhaͤlt; und daß man mit einem Bushel oder mit einer Tonne Steinkohlen, welche zum Dampfbetriebe eines excentrischen Ventilators verwendet werden, eine eben so große Ventilirung erzeugen, oder eben so viel Luft aus der Stelle treiben kann, wie durch Verbrennung von 38 Bushels oder Tonnen zum Behufe der Erzeugung eines entsprechenden Zuges im Schornsteine. Uebrigens sind Wohlfeilheit, Reinlichkeit und Dauerhaftigkeit nicht ein Mal die einzigen Vortheile, welche das mechanische Ventilirsystem vor dem physikalischen gewaͤhrt. Dasselbe bewaͤhrt sich naͤmlich selbst noch unter solchen Einfluͤssen von Wind und Wetter, unter denen jeder Schornsteinzug nothwendig leiden muß. Das Bewegungsmoment der ausgetriebenen Luͤft ist uͤber diese Einfluͤsse erhaben; es kann in jedem Augenblike durch einfache Versezung des Laufbandes von einer Scheibe auf eine andere vermehrt, vermindert oder auch ganz unterbrochen werden. Die mit Menschenausduͤnstung uͤberladene Luft eines angefuͤllten Saales wird mit derselben Sicherheit ausgetrieben werden, wie die trokenste und ausdehnbarste Luft.

Der Vorzug, der dem mechanischen Systeme gebuͤhrt, wird fuͤr Jedermann ersichtlich, wenn man erwaͤgt, welche geringe Kraft selbst mit dem besten Bratenwender-Apparate durch Benuzung des Schornsteinzuges erzielt werden kann. Es unterliegt keinem Zweifel, daß dasselbe Brennmaterial, welches zur Dampferzeugung verwendet, an der oben erwaͤhnten Dampfmaschine 20 Pferdekraͤfte erzeugt, durch den Impuls, den ein von demselben emporsteigender Luftstrom auf irgend einen Mechanismus auszuuͤben vermoͤchte, kaum eine halbe Pferdekraft hervorzubringen im Stande ist.

Bei einem aͤhnlichen Versuche, den ich in einer Brauerei anstellte, und bei dem ich den Differential-Barometer wie oben mit dem Schornsteine des Dampfkessels in Verbindung brachte, fand eine Niveauveraͤnderung von 2 1/4 Zoll Statt, was 0,28 eines Zolles Wasser entspricht. Der Schornstein hatte an der Stelle, an der die seitliche Roͤhre des Barometers in ihn eingesezt wurde, einen Flaͤchenraum von 16 auf 18 Zoll, und stieg um 50 Fuß uͤber diesen Punkt empor. Es wurden stuͤndlich gegen 12 Pfd. Steinkohlen per Pferdekraft verbrannt, und in jedem Kessel Dampf erzeugt, der wenigstens 15 Pferdekraͤften entsprach: ein Resultat, welches mit obigem so nahe uͤbereinstimmt, als es fuͤglich bei derlei Versuchen erwartet werden darf.

Der Werth der Ventilatoren als Luftreinigungsmittel wird in den englischen Fabriken immer mehr und mehr erkannt: namentlich in den Maschinenwebereien, in welchen viele Personen in einem verhaͤltnißmaͤßig geringen Raume zusammengehaͤuft sind. Es ist daher um so auffallender, daß keines der Mitglieder der Parlaments-Commission auch nur die leiseste Hindeutung auf die mechanische Ventilation machte; ja es ist dieß um so unverzeihlicher, als schon vor 100 Jahren ein beruͤhmtes Mitglied der Royal Society, Hr. Desaguliers, einen aͤhnlichen Vorschlag, „zur Reinigung des Hauses der Gemeinen von der verderbten Luft“ machte. Ich sehe mich veranlaßt, folgende in mehrfacher Hinsicht interessante Stelle aus der hierauf bezuͤglichen Abhandlung dieses Gelehrten anzufuͤhren.

„Im Jahre 1736 wurde ich von Sir George Beaumont und einigen anderen Mitgliedern des Hauses der Gemeinen, welche bemerkt hatten, daß die Abkuͤhlung des Hauses mittelst der zu diesem Zweke erbauten Feuermaschinen (welche mit den neueren Pumpenoͤfen des Marquis de Chabannes Aehnlichkeit haben) nicht wohl von Statten ging, befragt, ob ich nicht irgend eine Vorrichtung wuͤßte, womit die verderbte Luft aus dem Hause ausgetrieben werden koͤnnte. Ich machte mich anheischig, eine solche herzustellen, und baute im Auftrag einer Commission eine Maschine, deren Rad den Namen eines Centrifugal- oder Geblaͤsrades bekam, waͤhrend der Arbeiter, der dasselbe in Bewegung sezte, der Ventilator genannt wurde. Dieses Rad hat zwar in einigen Dingen Aehnlichkeit mit Papin's hessischen Geblaͤsen, unterscheidet sich jedoch wesentlich davon: namentlich dadurch, daß es je nach den Befehlen des Sprechers die verderbte Luft austreiben und frische dafuͤr einsaugen kann.“

Dieses Rad hatte 7 Fuß im Durchmesser und einen Fuß in der Breite; es nahm die Luft in der Nahe seines Mittelpunktes auf und lief concentrisch mit seinem Gehaͤuse um. Es wurde vom Jahre 1736 bis zum Jahre 1743, wo die erste Auflage von Desagulier's Experimental-Physik erschien, wenigstens zeitweise in Bewegung gesezt, und verblieb hoͤchst wahrscheinlich uͤber dem Sizungssaale des Hauses der Gemeinen, bis dieses ein Raub der Flammen wurde. Da dieser Ventilator von einem Individuum mit Huͤlfe einer Kurbel umgetrieben werden mußte, so konnte es fuͤglich nicht uͤber 40 Umgaͤnge in einer Minute machen; die mittlere Geschwindigkeit der Enden seiner Fluͤgel konnte also nicht uͤber 15 Fuß in der Secunde betragen. Wahrscheinlich in Betracht seines fehlerhaften Baues und des kleinen Flaͤchenraumes seiner Entleerungsroͤhre ward es auch von Sir Jakob Ackworth, damaligem ersten Lord der Admiralitaͤt, „ein physikalisches Spielzeug (a philosophical toy)“ genannt.

Es scheint nicht, daß seit Desagulier's Zeiten der Ventilator zum Gegenstande wissenschaftlicher Versuche gemacht wurde; wenigstens beschrieb Pouillet im Jahre 1835 im sechsten Hefte des Portefeuille Industriel mit großen, aber unverdienten Lobspruͤchen einen Ventilator oder Windfang, der in Ronen zum Ventiliren einer Gießerei erbaut worden war, der sich aber als ganz ungenuͤgend erwies, obschon er durch feine Bewegungen den Boden, auf dem er stand, heftig erbeben machte. Er ist concentrisch gebaut, und muß folglich den groͤßten Theil der auf seinen Betrieb verwendeten Kraft zum Umtreiben der Luft mit seinen Fluͤgeln und nicht zum Austreiben derselben an der Austrittsroͤhre verbrauchen. Die in Ronen etablirte englische Maschinenbau-Compagnie, der er gehoͤrt, mußte ihn deßhalb auch nach dem neuerlich im Lancashire eingefuͤhrten Plane abaͤndern.

Die Zeichnungen, welche ich in Fig. 32 bis 35 vorzulegen die Ehre habe, duͤrften, wie ich hoffe, einiges Licht auf die Leistungen eines Ventilators werfen. Aus Fig. 32 erhellt, daß an einem concentrischen Ventilator mit 5 Fluͤgeln nur ihrer zwei wirklich thaͤtig seyn koͤnnen, und daß kaum wehr dann die Haͤlfte der Ausfuͤhrungsroͤhre von dem regelmaͤßig durch das Umlaufen der Fluͤgel erzeugten Luftstrome erfuͤllt wird. Die Quantitaͤt, welche in Folge des Drukes, unter dem die Luft durch die Centrifugalkraft erhalten wird, ausgetrieben wird, ist mithin sehr gering, indem sie durch den Strom des Fluͤgels a, dessen Tangente sich mit der Ausfuͤhrungsroͤhre vollkommen und beinahe unter einem rechten Winkel kreuzt, unterbrochen wird.

Fig. 33 dagegen zeigt, daß an dem excentrischen Ventilator saͤmmtliche Fluͤgel wirksam sind, und daß die Ausfuͤhrungsroͤhre abgesehen von irgend einem durch die Centrifugalkraft erzeugten Druke bloß durch den Impuls der Fluͤgel gaͤnzlich mit einem Luftstrome erfuͤllt wird: mit Ausnahme jedoch des von der Mitte her Start findenden Luftzuflusses, der offenbar von dem unausgeglichenen Druke der atmosphaͤrischen Luft abhaͤngt. Auf den ersten Blik scheint es ausgemacht, daß die Luft mit keiner geringeren Geschwindigkeit in die Ausfuͤhrungsroͤhre eintreten kann, als jene ist, mit der die Punkte a, c, e, g, k umlaufen; denn die Summe der Linien ab, cd, ef , gh und kl ist der Lange der senkrechten Achse der Ausfuͤhrungsroͤhre gleich. Da sich nun die Punkte a, c, e etc. mit 7/8 bis zu 8/9 der Geschwindigkeit der Enden der Blaͤtter bewegen, so sollte, wenn erstere 120 Fuß per Secunde durchlaufen, die Geschwindigkeit wenigstens 748/120 = 105 Fuß in der Stunde betragen. Die Versuche ergaben jedoch eine Geschwindigkeit von nicht mehr als 94 Fuß per Secunde: eine Differenz, welche, wie bereits erwaͤhnt, der Traͤgheit der Luft, der seitlichen Communication und den dadurch entstehenden Wirbeln zugeschrieben werden muß.

Fig. 34 und 35 geben einen Durchschnitt und einen Grundriß eines Ventilators, der nach den Ansichten meines Freundes Ericsson einer der besten seyn duͤrfte. Die Zeichnung ist so deutlich, daß sie gar keiner weiteren Beschreibung bedarf. Die Quantitaͤt Luft, welche ein nach diesem Systeme gebauter Ventilator auszutreiben vermag, laͤßt sich approximativ bestimmen, wenn man die Geschwindigkeit der Punkte c, e etc. mit dem Durchschnitts-Flaͤchenraum der Ausfuͤhrungsroͤhre multiplicirt. Die absolute, zum Betriebe des Ventilators erforderliche Kraft laͤßt sich mit hinreichender Genauigkeit auf folgende Weise berechnen. Gesezt die Enden der Fluͤgel bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von 30 Fuß in der Secunde, und der Durchschnittsflaͤchenraum der Ausfuͤhrungsroͤhre betrage zwei Quadratfuß, so ist 2 × 80 = 160 Kubikfuß. Diese Zahl multiplicirt mit 60 Secunden gibt als Product 9600 Kubikfuß Luft, die per Minute ausgetrieben werden. Reducirt man diese Quantitaͤt durch 13 auf Gewicht, so erhaͤlt man 738 Pfd., welche in jeder Minute mit einer Geschwindigkeit von 80 Fuß in der Secunde bewegt werden. Um nun eine Geschwindigkeit von 80 Fuß in der Secunde zu erlangen, muß ein Koͤrper frei durch einen Raum von (80 + 80)/64 = 100 Fuß fallen; mithin wird die Kraft, die noͤthig ist, um 738 Pfd. eine Geschwindigkeit von 80 Fuß in der Secunde zu geben, 738 × 100 = 73,800 Pfd., die einen Fuß hoch gehoben werden, betragen. Theilt man diese Zahl endlich durch 33,000, so erhaͤlt man als Quotienten 2 1/4 als die Pferdekraͤfte, welche zum Betriebe eines solchen Ventilators noͤthig sind.

Diese Berechnung stimmt gut mit den Resultaten zusammen, die sich mit einem großen Ventilator ergaben, den Ericsson im Jahre 1831 in Liverpool baute, um in dem Ofen eines Kessels von 100 Pferdekraͤften, der sich an Bord des Dawpfbootes Corsair befand, die Verbrennung ohne Schornstein zu unterhalten. Der Durchmesser dieses Ventilators hatte 4 Fuß 6 Zoll; die Ausfuͤhrungsroͤhre hatte einen Flaͤchenraum von 4 Fuß; die effective Geschwindigkeit der Fluͤgel betrug 80 Fuß in der Secunde. Zum Betriebe desselben wurde eine Dampfmaschine mit vierzoͤlligem Cylinder und mit einem Kolbenhube von 10 Zoll gebaut. Als Resultat ergab sich, daß mit Dampf von 45 Pfd. Druk auf den Quadratzoll 120 Kolbenhube per Minute erforderlich waren, um eine Geschwindigkeit des Ventilators von 80 Fuß zu erzielen. Man kann annehmen, daß der effective Druk des Dampfes wenigstens 30 Pfd. per Quadratzoll betrug. Diese Zahl multiplicirt mit dem Flaͤchenraum des Kolbens in Quadratzoll gibt 360 Pfd. fuͤr die bewegende Kraft; und diese multiplicirt mit 200 Fuß oder mit der Geschwindigkeit des Kolbens gibt 72,000 Pfd. in jeder Minute auf einen Fuß Hoͤhe gehoben als die Kraft der Maschine. Die Quantitaͤt Luft ist = 80 × 30 = 240, multiplicirt mit 60 Secunden um 14,400 Kubikfuß per Minute. Die Temperatur, mit der die Luft in den Ventilator eintrat, betrug gegen 300°; reducirt man daher obige Quantitaͤt Luft durch 20 Kubikfuß auf Pfunde, so erhaͤlt man 14400/20 = 720 Pfd. Luft, welche in jeder Minute ausgetrieben werden. Diese auf 100 Fuß, als auf jene Hoͤhe gehoben, die zur Erzeugung einer Geschwindigkeit von 80 Fuß in der Secunde noͤthig ist, wird eine Kraft von 720 × 100 = 72,000 Pfd., die in jeder Minute einen Fuß hoch gehoben werden, erheischen, was genau mit der Kraft der Dampfmaschine zusammen trifft.

Ich muß hier, obschon das Factum ohne dieß jedem praktischen Ingenieur einleuchtend seyn duͤrfte, bemerken, daß, wenn die Ausfuͤhrungsroͤhre des Ventilators verstopft und nur etwas weniges Dampf in die Maschine eingelassen wurde, die Ventilatorfluͤgel mit ungeheurer Geschwindigkeit umliefen, indem die eingesperrte Masse Luft bestaͤndig in rotirender Bewegung erhalten wurde; daß aber, sobald die Roͤhre wieder geoͤffnet wurde, so daß die stagnirende Luft eintreten konnte, die Maschine durch den Widerstand des Gewichtes und der Traͤgheit beinahe zum Stillstehen kam.

Aus den Beobachtungen, welche Saussure und andere auf den Alpen anstellten, ergibt sich, wie schwer es faͤllt, in sehr verduͤnnter Luft Muskel-Anstrengungen zu machen; ja selbst im Flachlande wirke ein niederer Barometerstand auf zarte Koͤrper unangenehm; waͤhrend ein verwehrter Luftdruk, so wie ihn ein hoͤherer Barometerstand andeutet, sowohl auf den Koͤrper als auf den Geist zutraͤgliche Einfluͤsse hervorbringt. Man soll daher beim Ventiliren von Gebaͤuden, in denen viele Menschen versammelt sind, keineswegs zu dem Zuge der Schornsteine, wie dieß bisher gewoͤhnlich geschah, seine Zuflucht nehmen, indem hiedurch die Luft bestaͤndig ausgepumpt oder verduͤnnt wird (eine Erscheinung, welche man mit Wollaston's Differential-Barometer sehr gut beobachten kann); sondern man soll vielmehr, wenn man nach richtigen physiologischen Grundsaͤzen verfahren will, die Dichtheit und Elasticitaͤt der Atmosphaͤre dadurch zu vermehren suchen, daß man fortwaͤhrend einen Strom frischer Luft, die, wenn es noͤthig ist- vorher in einer eigenen Kammer gehoͤrig erwaͤrmt und mit Feuchtigkeit versehen worden ist, eintreibt. Wenn man den Ein- und Austritt der Luft unter die Controle von Ventilen bringt, welche sich durch Zeiger und Zifferblaͤtter reguliren lassen, so kann man deren Dichtheit sehr mannigfach modificiren, und folglich den Koͤrper der Bewohner eines jeden Gebaͤudes mit einer zur Erhaltung der Gesundheit und Thaͤtigkeit hoͤchst geeigneten Luft versehen.

Um ein Gebaͤude wie jenes, welches fuͤr das Parlament bestimmt ist, nach diesem Principe zu ventiliren, soll man in einem kleineren Gemache im Erdgeschosse, und zwar zum Behufe der leichteren Verbreitung so ziemlich in der Mitte des Gebaͤudes zwei oder mehrere der beschriebenen Ventilatoren anbringen; und diese mit einer kleinen, nach Braithwaite's Sicherheitsprincipe gebauten und mit Kohks geheizten Dampfmaschine, die weder Rauch erzeugt, noch auch eines hohen, das Gebaͤude verunstaltenden Schornsteines bedarf, in Bewegung sezen. Von diesen Ventilatoren aus sollen an die Fußboͤden der einzelnen zu ventilirenden Gemaͤcher geeignete Canaͤle aus Holz, Baksteinen oder Eisenblech gefuͤhrt werden; und die Enden dieser waͤren mit Ventilen zu versehen, die zum Behufe der Regulirung der Ventilation mit einem Zifferblatte und einer Schnur oder einem Drahte ausgestattet werden muͤßten.

Bei den Fortschritten, welche die Kuͤnste gemacht haben, kann kein Zweifel daruͤber obwalten, daß es geeignet waͤre, die neuen Parlamentsgebaͤude mit Huͤlfe mehrerer diker gußeiserner Roͤhren mit Dampf zu heizen. Diese Roͤhren muͤßten in einem unter dem Niveau der Gemaͤcher versenkten Raume angebracht seyn; und von diesem Raume aus koͤnnte gesunde, in Hinsicht auf Waͤrme sowohl, als auf Feuchtigkeit entsprechende Luft mit Leichtigkeit uͤberall hin in solcher Quantitaͤt geschafft werden, als es zur Erneuerung der Luft in jedem einzelnen Gemache noͤthig oder wuͤnschenswerth ist. Derselbe Kessel, der die Maschine mit Dampf versieht, wuͤrde bei gewoͤhnlicher Witterung auch ausreichen, um die Heizroͤhren mit Dampf zu versehen. Bei strengerer Kaͤlte muͤßte jedoch auch noch ein Huͤlfsdampfkessel in Anwendung kommen. Die Aufgabe bleibt immer die: eine Luft zu erzeugen, welche der frischen Luft eines angenehmen Sommertages so nahe als moͤglich kommt, und die nicht mit der Ausduͤnstung der Menschen auf eine unangenehm fuͤhlbare Weise uͤberladen ist.

In gut gebauten englischen Baumwollmuͤhlen weiß man so ziemlich genau, welche Dampfroͤhrenoberflaͤche von 212° F. Waͤrme man braucht, um ein bestimmtes Volumen Luft in den groͤßeren Saͤlen zu erwaͤrmen. In runden Zahlen kann man annehmen, daß ein Fuß Roͤhrenoberflaͤche hinreicht, um 150 Kubikfuß Raum auf einer gleichmaͤßigen Temperatur von 62° F. oder auf der mittleren Temperatur eines englischen Sommertages zu erhalten. Hr. Fairbairn, einer der erfahrensten Fabrikingenieurs in Manchester, hat mich versichert, daß zwei Reihen gußeiserner Roͤhren von 8 Zoll im Durchmesser vollkommen ausreichen wuͤrden, um die lange Mauthhalle in London, welche 190 Fuß lang, 64 Fuß breit und 46 Fuß hoch ist, und die volle 20,000 Kubik-Yards faßt, den Winter uͤber zu heizen, wenn dieselben dicht am Boden der Schreibtisch-Scheidewaͤnde laͤngs der beiden Seiten und Enden der Halle hingefuͤhrt und durch schmiedeiserne Roͤhren von 2 Zoll im Durchmesser, die im Bogen uͤber die Thuͤren zu fuͤhren waren, verbunden wuͤrden. Ein diesem Zweke entsprechender, sich selbst speisender Dampfkessel von niederem Druke kostet mit den dazu gehoͤrigen Rohren und Vorrichtungen nicht uͤber 500 Pfd. Sterl., und erheischt um mehr als die Haͤlfte weniger Brennmaterial als die gegenwaͤrtig gebraͤuchlichen, die Luft bratenden und die Gesundheit zerstoͤrenden Heizvorrichtungen.

Die gefaͤhrlichsten unter den vielen unserer jezigen Ofenverbesserer (store-doctors) sind die, welche unter dem Vorwande von Ersparnissen und Bequemlichkeit besonders anrathell eine große Menge Kohks langsam und bei schwacher Circulation der Luft zu verbrennen. Wer auch nur etwas in der Chemie bewandert ist, muß wissen, daß durch stille Verbrennung von Kohks oder Holzkohlen bei einer geringen Production an Hize viel Kohlenstoff-Oxydgas erzeugt und viel Brennmaterial verzehrt wird. Eben so muß ihn die Physik lehren, daß, wenn der Zug im Schornstein schwach ist, die verbrannte Luft eine große Neigung hat durch jede Oeffnung oder Spalte zu dringen und dadurch die Luft in den Gemaͤchern hoͤchst verderblich zu machen. Um die groͤßte Menge Hize aus dem Brennmateriale zu gewinnen, muß dessen Verbrennung sehr lebhaft von Statten gehen, und der hiedurch entwikelte Waͤrmestoff uͤber die moͤglich groͤßte Oberflaͤche waͤrmeleitender Materialien verbreitet werden. Dabei ist sorgfaͤltig daruͤber zu wachen, daß diese Oberflaͤchen nicht uͤber 240° F. erhizt werden.

Es ist erwiesen, daß Arbeiter, welche in Calico-Trokenstuben, die aus die gewoͤhnliche Weise geheizt werden, beschaͤftigt sind, in kurzer Zeit kraͤnklich und sehr geschwaͤcht werden; waͤhrend sie in Localen, die noch staͤrker, aber mit Dampfroͤhren geheizt sind, vollkommen gesund und kraͤftig bleiben. Unter den vielen Ursachen, welche die Pathologen fuͤr die Kraͤnklichkeit und Schwache solcher Personen angeben, die ihr Leben großen Theils in warmen Zimmern zubringen, und die nur selten in die frische freie Luft kommen, hat man eine der einflußreichsten: naͤmlich die durch verminderten Druk und Waͤrme bedingte Verduͤnnung der Luft, die sie einathmen, ganz uͤbersehen.

Ich finde erst so eben, daß Hr. Junot in Paris in neuerer Zeit eine Abhandlung uͤber die Wirkungen der comprimirten und der verduͤnnten Luft auf den menschlichen Organismus herausgab. Wenn ein Mensch in verdichtete Luft gebracht wird, sagt derselbe, so athmet er gleichsam neu auf; er hat ein Gefuͤhl, als wenn seine Lungen eine groͤßere Capacitaͤt bekommen haͤtten; seine Athemzuͤge werden voller und minder haͤufig, nach 15 Minuten verspuͤrt er eine angenehme Waͤrme in feiner Brust, und der ganze Organismus saugt gleichsam mit jedem Athemzuͤge einen neuen Vorrath an Kraft und Lebensfuͤlle ein. Das arterielle System bekommt eine gesteigerte Thaͤtigkeit, waͤhrend die auf der Haut sichtbaren Venen oder Blutadern einsinken und selbst ganz unsichtbar werden. Selbst die Functionen des Gehirnes gehen mit groͤßerer Lebendigkeit von Statten; die Einbildungskraft wird gesteigert, und die Ideen gewinnen einen eigenen Reiz Die Muskelbewegungen werden freier und kraͤftiger, und die Verdauung rascher, ohne daß eine Vermehrung des Durstes erfolgt. In verduͤnnter Luft dagegen tritt gerade das Entgegengesezte von allem diesem ein: das Athmen wird beschwerlich, schwach, haͤufig, und endigt zulezt mit einem Anfalle von Engbruͤstigkeit; der Puls wird schnell und leicht comprimirbar, es entsteht Neigung zu Blutungen und Ohnmachten; die Thaͤtigkeit der Nieren und Speicheldruͤsen vermindert sich, und endlich erfolgt allgemeine Schwache als Resultat. Weiteres uͤber die Versuche des Hrn. Junot findet man in den Archives générales de Médecine, Sec. Seric. Tom. IX. pag. 157.

A. d. O.