Titel: Ueber einen neuen Ventilator für Seidenzüchtereien, Krankenhäuser, Schauspielhäuser etc.; von Hrn. Combes, Ober-Berg-Ingenieur.
Fundstelle: Band 69, Jahrgang 1838, Nr. XXVII., S. 129
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XXVII. Ueber einen neuen Ventilator fuͤr Seidenzuͤchtereien, Krankenhaͤuser, Schauspielhaͤuser etc.; von Hrn. Combes, Ober-Berg-Ingenieur. Aus dem Bulletin de la Société d'encouragement. April 1838, S. 178. Mit Abbildungen auf Tab. III. Combe's Ventilator fuͤr Seidenzuͤchtereien etc. Unter den Vorrichtungen, deren man sich bedient, um luftfoͤrmige Fluͤssigkeiten in Bewegung zu sezen, zeichnet sich der Ventilator mit Centrifugalkraft, welcher unter dem Namen der Puzmuͤhle (tarare) allgemeiner bekannt ist, durch seine Einfachheit und durch die geringen Anschaffungs- und Unterhaltungskosten am vortheilhaftesten aus. Dazu kommt aber auch noch, daß die beweglichen Theile nur einer continuirlich rotirenden Bewegung theilhaftig sind, wodurch ein vollkommen gleichmaͤßiger Nuzeffect erzielt wird. Indem ich bei Gelegenheit der Forschungen, die ich uͤber die Ventilirung der Bergwerke anstellte, den Bau dieser Ventilatoren nach den Principien der angewandten Mechanik festzusezen suchte, ergab sich mir gar bald, daß der gewoͤhnliche Bau derselben, wie man ihn auch in einigen Buͤchern angegeben findet, mit diesen Principien nicht im Einklange steht. Ich theile daher hier auf Veranlassung der HHrn. d'Arcet und H. Bourdon die Resultate mit, zu denen ich in Betreff der fuͤr Seidenzuͤchtereien (Magnanerien) etc. bestimmten Ventilatoren gelangte. Ich umgehe hiebei alle algebraischen Formeln, will aber dafuͤr mit wenigen Worten die Principien der Mechanik, auf welche sich die neue von mir vorgeschlagene Baumethode fußt, in Erinnerung bringen. Um einen geschlossenen Raum zu ventiliren, muß die Luft, womit er erfuͤllt ist, durch frische, in der aͤußeren Atmosphaͤre geschoͤpfte Luft ersezt werden. Die Ortsveraͤnderung einer Luftwaffe nach irgend einer Richtung erheischt in einer Atmosphaͤre, welche als im Gleichgewichte befindlich angenommen wird, der Theorie nach keinen Aufwand an Triebkraft; weil durch diese Ortsveraͤnderung weder der Schwerpunkt der gesammten Atmosphaͤre, noch auch die Compression der Schichten, aus denen sie besteht, eine Veraͤnderung erleidet. Das Verhalten ist hier ganz dasselbe wie bei dem Transporte von Lasten in horizontaler Richtung, wobei auch kein anderer Kraftaufwand noͤthig ist, als zur Ueberwindung der Reibung und des sonstigen bei der Bewegung der in Anwendung gebrachten Maschine erwachsenden passiven Widerstandes erfordert wird. Wenn nun aber auch die Ortsveraͤnderung der Luft der Theorie nach keinen Kraftaufwand bedingt, so erheischt dagegen das Eintreiben der Luft in einen Raum mit einer bestimmten Geschwindigkeit, wie bei den Geblaͤsen einen Kraftaufwand, den man in dynamischen Einheiten, von denen jede ein Kilogramm auf einen Meter senkrechter Hoͤhe gehoben repraͤsentirt, ausgedruͤkt erhaͤlt, wenn man die eingetriebene Luftmasse mit dem Quadrate der ihr mitgetheilten Geschwindigkeit multiplicirt, und von dem Producte die Haͤlfte nimmt. Die Luftmasse erhaͤlt man, wenn man deren in Kilogrammen ausgedruͤktes Gewicht durch die Intensitaͤt der Schwere oder durch den doppelten Raum, den ein frei fallender schwerer Koͤrper in der ersten Secunde seines Falles durchlauft, dividirt. Hieraus folgt, daß man es, um eine Maschine herzustellen, welche die in einem bestimmten Raume enthaltene Luft erneuern soll, so anzugehen hat, daß die von dem Apparate geschoͤpfte Luft mit gar keiner oder wenigstens mit der moͤglich geringsten Geschwindigkeit in die aͤußere atmosphaͤrische Luft ausgetrieben wird. Die gewoͤhnliche Puzmuͤhle entspricht aber dieser Bedingung keineswegs, denn sie ist meistens so gebaut, daß sie die Luft mit Gewalt durch ein Roͤhrenende austreibt; sie ist demnach ein wahres Geblaͤse, welches die Luft mit um so groͤßerer Geschwindigkeit in die Atmosphaͤre treibt, je mehr man die Ventilirung bethaͤtigen will, und je rascher man zu diesem Zweke den Apparat umtreibt. Die Triebkraft, womit der Apparat in Thaͤtigkeit gesezt werden soll, wird also wie der Kubus des Volumens der ausgeschoͤpften Luft in der Einheit der Zeit wachsen: und zwar abgesehen von dem durch die Reibungen, die raschen Veraͤnderungen der Geschwindigkeit der Luft und andere von der Form des Apparates abhaͤngige Widerstaͤnde bedingten Kraftaufwande. Es ist aber nicht schwieriger einen Ventilator herzustellen, der die Luft mit keiner oder nur einer sehr geringen Geschwindigkeit austreibt, als Wasserraͤder zu bauen, aus denen das Wasser selbst dann nur mit einer sehr geringen absoluten Geschwindigkeit austritt, wenn diese Raͤder mit einer verhaͤlnißmaͤßig sehr großen Geschwindigkeit umlaufen. Es braucht naͤmlich zu diesem Zweke nichts weiter, als daß die Puzmuͤhle oder der Ventilator an seinem ganzen Umfange offen gelassen wird, und daß man den beweglichen, an der Welle fixirten Fluͤgeln die Form von cylindrischen Oberflaͤchen gibt, deren Zeugeflaͤchen mit der Achse des Ventilators parallel sind, und deren Basis ein Kreisbogen ist, welcher mit dem Kreise, den das Ende des Fluͤgels bei seiner Rotationsbewegung um die Achse beschreibt, eine Tangente bildet. Gibt man den Fluͤgeln eines derartigen Ventilators eine der Curvenrichtung der Fluͤgel entgegengesezte Rotationsbewegung, so wird die bei der Centraloͤffnung aufgesaugte, und durch die Centrifugalkraft gegen den Umfang hin getriebene Luft sich laͤngs der krummlinigen Fluͤgel hin bewegen, und an deren Umfang mit einer relativen Geschwindigkeit nach einer der Geschwindigkeit der Fluͤgel entgegengesezten Richtung austreten. Die absolute Geschwindigkeit der austretenden Luft ist daher gleich der Differenz zwischen der Geschwindigkeit des Fluͤgels und der relativen Geschwindigkeit, welche die Luft beim Austritte hat. Waͤren diese beiden Geschwindigkeiten gleich, so waͤre die absolute Null; jedenfalls waͤre sie geringer als die Geschwindigkeit des Endes der Fluͤgel. Es ist erwiesen, daß, wenn der an ihren beiden Enden a, a', c, c' offenen Roͤhre a, b, c, in Fig. 1, eine gleichmaͤßige rotirende Bewegung um eine fixe Achse o mitgetheilt wird; und wenn waͤhrend dieser Bewegung die beiden Roͤhrenenden in fluͤssigen, gleichem Druke unterliegenden Massen, verbleiben, eine Stroͤmung entsteht, welche bei dem der Achse naͤher gelegenen Ende a, a' ein- und bei dem anderen Ende c, c' austritt. Eben so ist erwiesen, daß, wenn die Fluͤssigkeit durch die Roͤhre dringen kann, ohne gegen deren Waͤnde anzustoßen, und ohne eine rasche Veraͤnderung der Geschwindigkeit zu erleiden, die Ausflußgeschwindigkeit bei c, c' genau eben so groß ist, wie jene, welche dieser Muͤndung durch die gleichfoͤrmige Rotationsbewegung um die Achse mitgetheilt wird. Hieraus folgt, daß, wenn diese Roͤhre so gebogen ist, daß ihre Achse s, t, i bei i mit jenem Kreise tangent ist, den der Punkt i um die Achse beschreibt; und wenn die Rotation nach einer der Kruͤmmung der Roͤhre, entgegengesezten Richtung Statt findet, die absolute Geschwindigkeit der austretenden Fluͤssigkeit Null seyn wird. Es ist demnach moͤglich, die Luft aus einem Saale heraus zu schaffen, ohne daß ein groͤßerer Kraftaufwand Statt findet, als zur Ueberwindung der Reibung noͤthig ist: vorausgesezt jedoch, daß man mit dem Inneren des Schales die Muͤndungen a, a mehrerer gekruͤmmter, um eine fixirte Achse umlaufender Roͤhren, deren Enden in die aͤußere atmosphaͤrische Luft ausmuͤnden, in Communication sezen kann, und vorausgesezt, daß man Mittel findet, die Luft des Saales ohne Stoße und ohne rasche Veraͤnderung der Geschwindigkeit in die beweglichen Roͤhren eintreten zu machen.Dieß sezt voraus, daß der Druk der Luft im Saale und außen in der Atmosphaͤre fuͤr Schichten, welche sich auf gleichem Niveau befinden, ebenfalls gleich ist. Dieß ist jedoch nicht der Fall, und zwar schon deßhalb nicht, weit in Folge der durch das Spiel der Maschine bedingten Luftcirculation der Druk im Saale geringer seyn muß als der aͤußere Druk. Der Unterschied im Druke haͤngt uͤbrigens aber auch noch von der Verschiedenheit der Temperatur und der Feuchtigkeit im Saale und in der aͤußeren atmosphaͤrischen Luft ab; jedenfalls wird er jedoch sehr gering bleiben, wenn man den Canaͤlen und den Oeffnungen, durch welche die Luft auf ihrem Wege geht, große Dimensionen gegeben hat. Ich nehme hier an, daß diesen Bedingungen entsprochen ist, und daß demnach der Unterschied im Druke sehr unbedeutend ist. A. d. O. Hieraus ersieht man auch, daß die relative Geschwindigkeit der bei den Roͤhren austretenden Luft, und mithin auch das Luftvolumen, welches in einer Zeiteinheit aus dem Saale gezogen wird, mit der den Fluͤgeln mitgetheilten Angulargeschwindigkeit im Verhaͤltnisse steht. Der nach den eben eroͤrterten Principien gebaute und in Fig. 2 und 3 abgebildete Ventilator entspricht beinahe den gewuͤnschten Bedingungen, so daß mit seiner Huͤlfe jeder geschlossene Raum mit dem moͤglich geringsten Aufwande an Kraft ventilirt werden kann. Fig. 2 ist ein Durchschnitt des Apparates senkrecht auf die Rotationsachse. Fig. 3 ist ein Durchschnitt durch die Achse senkrecht auf die Durchschnittsflaͤche von Fig. 2 oder nach der Linie A, B. Fig. 4 zeigt die Scheibe, welche die Fluͤgel traͤgt, einzeln fuͤr sich. Fig. 5 zeigt die an dem Ende der Welle, und zwar an der Seite, an der die Luft zutritt, angebrachte Stuͤze F mit den beiden Querarmen a, a auf welche die duͤnnen Blechplatten G, welche man in Fig. 6 deutlicher sieht, geschraubt sind, von Vorne und im Profile betrachtet. Die Blechplatten G glaͤnzen an die Scheibe D, ohne sie jedoch zu beruͤhren. Fig. 7 zeigt die Theile, womit die Fluͤgel auf der Scheibe D, D stritt sind, von Vorne und im Profile. Es gehen zu tiefem Zweke durch die Scheibe Bolzen mit Schraubengewinden, welche auf den Rand der Fluͤgel genietet sind und mit Schraubenmuttern angezogen werden. Die aus Schmiedeisen bestehende Achse oder Welle A des Ventilators kann 27 bis 30 Millimeter Durchmesser haben, und senkrecht oder waagerecht gestellt seyn; in lezterer Stellung sieht man sie in der Zeichnung. Die kreisrunde oder auch vierekige, hoͤlzerne Platte. C, C, Fig. 3, ist senkrecht gegen die Welle A gestellt und mit einer kreisrunden Oeffnung ausgestattet, die ihren Mittelpunkt in der Welle hat, und deren Radius ox = 0,30 Meter ist. An dieser Oeffnung ist das ausgeschweifte Rohr E, E angebracht, durch das der Ventilator mit dem Raume, in welchem die Luft zu erneuern ist, oder auch mit den direct in diesen fuͤhrenden Canaͤlen communicirt. Die kreisrunde, hoͤlzerne, mit duͤnnem Eisen bereifte Scheibe D, D, welche man in Fig. 3 sieht, ist unveraͤnderlich an der Welle A befestigt, und an ihr sind die krummlinigen Fluͤgel angebracht. Ihr Durchmesser ist so groß, daß sie im ganzen Umfange des Ventilators um 2 oder 3 Centimeter uͤber die Fluͤgel hinausragt; er betraͤgt an dem in Fig. 2 und 3 abgebildeten Apparate von 1,24 bis zu 1,26 Meter. Die krummlinigen Fluͤgel, welche aus Eisenblech von hoͤchstens 2 Millimeter Dike bestehen, sind 12 an der Zahl, und wie bereits gesagt, saͤmmtlich an der Scheibe D, D befestigt. Fig. 2 zeigt einen Durchschnitt dieser Fluͤgel nach einer gegen die Welle des Ventilators senkrecht gelegten Flaͤche. Dieser Durchschnitt wird folgender Maßen verzeichnet. Man beschreibt von dem Punkte o aus als Mittelpunkt die beiden concentrischen Kreise b, b und c, c, von denen der erste einen Halbmesser von 0,30, lezterer einen solchen von 0,60 Meter hat. Zwischen diese beiden Kreise haben die Fluͤgeldurchschnitte so zu fallen, daß sie mit dem aͤußeren groͤßeren Kreise tangental sind, waͤhrend sie unter einem halben rechten Winkel auf den inneren kleineren treffen. Dieser Bedingung wird entsprochen, wenn man von dem Mittelpunkte o aus mit einem Halbmesser von 0,252 Meter einen Kreis beschreibt, den man in 12 gleiche Theile theilt, indem man die in Fig. 2 durch die Ziffern 1 bis 12 angedeuteten Theilungspunkte als die Mittelpunkte der Fluͤgelcurven nimmt. Jeder Fluͤgel ist hienach ein Kreisbogen, dessen Radius 0,348 Meter Laͤnge hat; und die Enden der Fluͤgel befinden sich einerseits an dem Kreise c, c und andererseits an den Enden der Radien, welche den Mittelpunkt o mit den Mittelpunkten 1, 2, 3 ..... 12 der Fluͤgel verbinden. Die Hoͤhe der Fluͤgel ist nicht gleichmaͤßig, wie der Durchschnitt, Fig. 3, zeigt; denn so ist die Hoͤhe h, l am Ende des Fluͤgels = 0,224 Meter, und die Hoͤhe m, n am Ursprunge = 0,15 Meter. Die innere Flaͤche der Scheibe D, D ist dermaßen eingebogen, daß sie durch die Punkte h, m, h', m' geht; auch muͤssen die Tangenten bei h und h' mit der Flaͤche C, C parallel oder gegen die Welle senkrecht gerichtet seyn, so wie das uͤber die Fluͤgel hinausragende Scheibenende ein flacher Ring seyn muß. Die horizontale Welle A ruht mit einem ihrer Enden auf dem horizontalen eisernen Querbalken a, a, Fig. 5, der nach dem horizontalen Durchmesser der kreisrunden Oeffnung laͤuft, und der, damit er den Eintritt der Luft in den Ventilator nicht beeintraͤchtige, verduͤnnt seyn muß. Er kann in der Mitte eine senkrechte, auf dem unteren Rande der kreisrunden Oeffnung ruhende Stuͤze F haben. G, G, Fig. 5, sind zwei Blaͤtter aus duͤnnem Eisenbleche, welche an dem Querbalken a, a festgemacht und so ausgeschnitten sind, daß sie den inneren Raͤndern der Fluͤgel, der inneren Flaͤche der Scheibe D, D und der cylindrischen Oberflaͤche der Welle A sehr nahe kommen. Diese Bleche, welche lediglich dazu bestimmt sind, die wirbelnde Bewegung der Luft zu verhuͤten und sie zu zwingen, mit einer absoluten, nach der Richtung der Radien des Ventilators Statt findenden Geschwindigkeit in die von den krummlinigen Fluͤgeln gebildeten, beweglichen Canaͤle einzudringen, duͤrfen sich an keinem der beweglichen Theile der Fluͤgel reiben, obschon sie ihnen so nahe als moͤglich kommen muͤssen. Das zweite Ende der Welle A ruht in einer Mauer oder auch in irgend einer anderen, zu dessen Aufnahme geeigneten Unterlage; in Fig. 3 ist ersterer Fall gedacht. V ist eine Schraubenmutter, welche die Scheibe D gegen den dikeren Theil der Welle A andraͤngt. Der Ventilator muß mit großer Sorgfalt aufgestellt und adjustirt seyn. Es kommt sehr darauf an, daß sich die gegen die stritte Flaͤche C, C gerichteten Raͤnder genau in einer und derselben ebenen Flaͤche befinden. Auch muͤssen die inneren Oberflaͤchen der stritten Platte C, C und der beweglichen Scheibe D, D ganz glatt abgehobelt seyn, so wie diese Theile aus gut ausgetroknetem Holze zu verfertigen sind, damit sie sich nicht werfen. Zwischen der beweglichen Scheibe D, D und der Stuͤze der Welle A ist außerhalb des Ventilators an dieser Welle eine Rolle P aufgezogen, die mittelst einer Treibschnur die rotirende Bewegung vermittelt. Der Durchmesser dieser Rolle muß mit jenem eines anderwaͤrts angebrachten Rades, uͤber welches die Treibschnur gleichfalls laͤuft, und welches von einem Weibe oder Kinde mittelst einer Kurbel oder auf irgend andere Weise umgetrieben wird, im Verhaͤltnisse stehen. Der nach den angegebenen Dimensionen gebaute Ventilator muß an seinem ganzen Umfange der atmosphaͤrischen Luft offen stehen, damit die gegen diesen hin getriebene Luft mit aller Leichtigkeit austreten kann. Ich werde weiter unten die in dieser Hinsicht zu treffenden Anordnungen angeben, muß jedoch vorlaͤufig bemerken, daß der Apparat einer doppelten Bedingung entspricht: naͤmlich 1) der, daß die relative Geschwindigkeit der Luft beim Austritt aus den Canaͤlen der Geschwindigkeit der Fluͤgel beilaͤufig entgegengesezt ist; und 2) daß die Luft in die beweglichen Canaͤle eintritt, ohne von Seite der Fluͤgel gestoßen zu werden. Es erhellt vorerst, daß, wenn man das Ende eines Fluͤgels 2, Fig. 2, mit dem Mittelpunkte 1 des zunaͤchst vorhergehenden Fluͤgels 1 verbindet, die Linie qz auf dem Fluͤgel 1 senkrecht steht, und daß die Ausflußmuͤndung des von den beiden benachbarten Fluͤgeln gebildeten krummlinigen Canales als ein Rechtek betrachtet werden kann, welches qz zur Basis und die Hoͤhe lh des Fluͤgels zur Hoͤhe hat. Da die Laͤnge von qz 0,052 Meter und die Hoͤhe hl = 0,224 Met. ist, so ist der Flaͤchenraum der Ausflußmuͤndung von einem der krummlinigen Canaͤle = 0,052 × 0,224 = 0,011648 Quadratmeter, so daß also die Summe der Ausflußmuͤndungen saͤmmtlicher zwoͤlf krummlinigen Canale 0,1397 Quadratmeter betraͤgt. Die relative Geschwindigkeit der Luft, welche aus dem zwischen den Fluͤgeln 1 und 2 befindlichen Canale austritt, ist daher senkrecht auf qz; und der zwischen dieser relativen Geschwindigkeit und der Geschwindigkeit des Fluͤgelendes begriffene Winkel ist dem zwischen zq und dem Radius qo begriffenen Winkel gleich, der sich leicht berechnen laͤßt und 20 Grad 56 Minuten betraͤgt. Nimmt man an, daß die relative Geschwindigkeit der austretenden Luft genau der Geschwindigkeit des Fluͤgelendes gleich ist, und bezeichnet man diese durch V, so wird man finden, daß die absolute Geschwindigkeit der austretenden Luft 36/100 der Geschwindigkeit von V betraͤgt; und dieß ist denn auch wirklich die groͤßte absolute Geschwindigkeit, welche die austretende Luft erlangen wird. Sie ließe sich durch Vermehrung der Anzahl der Fluͤgel noch mehr vermindern; allein dadurch wuͤrden die Ausflußmuͤndungen zu sehr verengt werden, so daß dem Ventilator, um dieselbe Luftmenge mit ihm auszusaugen, eine groͤßere Geschwindigkeit gegeben werden muͤßte, abgesehen davon, daß der Apparat hiedurch auch complicirter wuͤrde. 3) Damit die Luft bei ihrem Eintritt in die beweglichen Canaͤle durch die Fluͤgel keine Stoͤße erleide, muß deren relative Geschwindigkeit bei ihrem Eintritt in den Ventilator nach der den inneren Fluͤgelraͤndern tangentalen Flaͤche dirigirt werden. Die Blechplatten G, G, welche die Wirbelbewegung der Luft verhuͤten, zwingen dieselbe nun sich in einer Schichte auszubreiten, welche sich nach allen Seiten der Oeffnung zwischen der fixirten und der beweglichen Scheibe gleichmaͤßig verbreitet. Die Geschwindigkeiten der Stroͤmchen, aus denen diese Schichte besteht, muͤssen in der Richtung der an die Welle der Maschine auslaufenden Radien dirigirt seyn. Gleichwie das Profil der Fluͤgel den Umfang b, b unter einem halben rechten Winkel durchschneidet, eben so wird die relative Geschwindigkeit der eintretenden Luft in Hinsicht auf die beweglichen Fluͤgel, welche aus der absoluten Geschwindigkeit der Luft und aus einer der Geschwindigkeit der inneren Fluͤgelraͤnder gleichen oder entgegengesezten Geschwindigkeit resultirt, ebenso wird, sage ich, diese relative Geschwindigkeit gegen die Fluͤgel tangental seyn, wenn die absolute, nach den Radien gerichtete Geschwindigkeit der tangental auf den Umfang b, b gerichteten Geschwindigkeit der inneren Fluͤgelraͤnder, oder der halben Geschwindigkeit der Fluͤgelenden gleich ist, indem die Radien der aͤußeren und inneren Fluͤgelraͤnder sich wie 1 zu 2 verhalten. Dieser Bedingung ist nun aber beinahe vollkommen Genuͤge geleistet, wenn der Flaͤchenraum der geraden cylindrischen Oberflaͤche, die den Umfang bb Fig. 2, zur Basis und mn Fig. 3, zur Hoͤhe hat, dem doppelten Gesammtflaͤchenraume der Ausflußmuͤndungen gleich ist. Es wurde auch in der That oben gesagt, daß die Geschwindigkeit, mit der die Luft an dem Ende der beweglichen Canaͤle ausfließt, beinahe der Geschwindigkeit der Fluͤgelenden gleichkommt. Wenn demnach der durch den Ventilator ziehende Luftstrom permanent geworden ist, so muͤssen in der Zeiteinheit bei den aͤußersten Muͤndungen der beweglichen Canaͤle gleiche Luftmassen aus- und auch in diese Canaͤle eintreten, indem sie die cylindrische Oberflaͤche, welche den Umfang b, b zur Basis hat, durchstroͤmen. Da der Unterschied im Druke beim Ein- und Austritt immer hoͤchst unbedeutend ist, so kann man hier, ohne einen merklichen Irrthum zu begehen, die Volume fuͤr die Massen nehmen; woraus denn folgt, daß die mittlere absolute Geschwindigkeit der durch die cylindrische Oberflaͤche b, b eintretenden Luft und die relative Ausflußgeschwindigkeit sich umgekehrt verhalten, wie der Flaͤchenraum der cylindrischen Oberflaͤche und die Gesammtflaͤchenraͤume der Ausflußmuͤndungen. Damit demnach erstere Geschwindigkeit nur halb so groß sey als leztere, muß der Flaͤchenraum der cylindrischen Oberflaͤche b, b doppelt so groß seyn als der Gesammtflaͤchenraum der Ausflußmuͤndungen, den wir zu 0,1397 Quadratmeter gesunden haben. Auf solche Weise bestimmten wir die relativen Hoͤhen hl und mn an den beiden Enden der Fluͤgel. Wir nahmen uͤbrigens die innere Hoͤhe mn gleich 0,15 Meter oder der Haͤufte des Radius der Centraloͤffnung der fixirten Scheibe C, C, damit der Flaͤchenraum der cylindrischen Eintrittsoberflaͤche fuͤr die Luft beilaͤufig dem Flaͤchenraume der Centraloͤffnung gleich sey. Diese Details dienen zur Erlaͤuterung der von uns angenommenen gegenseitigen Dimensionsverhaͤltnisse, so wie sie auch andeuten, welche Veraͤnderungen diese erleiden muͤßten, wenn man einen Ventilator von anderem Durchmesser oder mit einer groͤßeren oder geringeren Anzahl von Fluͤgeln bauen wollte. Was das in einer Secunde von dem Ventilator gelieferte oder verbrauchte Volumen Luft betrifft, so steht es, wie bereits erwaͤhnt, mit der der Maschine gegebenen Rotationsgeschwindigkeit im Verhaͤltnisse. Man erfaͤhrt dasselbe, wenn man den Gesammtflaͤchenraum der Austrittsmuͤndungen 0,1397 Quadratmeter mit der Geschwindigkeit der Fluͤgelenden multiplicirt. Da der Radius des von diesen Enden beschriebenen Kreises 0,60 Meter betraͤgt, so hat dieser Kreis 3,77 Met. im Umfange, wonach die Geschwindigkeit des Fluͤgelendes per Secunde = 3,77 Met. multiplicirt mit der Zahl der Umlaͤufe, welche die Welle innerhalb derselben Zeit macht. Einem Umlaufe in der Secunde oder 60 Umlaͤufen in der Minute entspricht also eine Geschwindigkeit der Fluͤgelenden von 3,77 Met., und ein Luftvolumen von 0,1397 Quadratmet. × 3,77 Met. = 0,5263 Quadratmet. Um demnach einen Kubikmeter Luft in der Secunde auszuziehen, muß der Ventilator in einer Secunde 1,9 Umgaͤnge oder in der Minute ihrer 114 zuruͤklegen. Gesezt z.B. man wolle alle halbe Stunden die Luft eines Saales von 24 Met. Laͤnge auf 9 Met. Breite und 6 Met. Hoͤhe gaͤnzlich erneuern, so gibt dieß einen Rauminhalt von 24 × 9 × 6 = 1296 Kubikmet., so daß in jeder Secunde 1296/1800 oder 0,72 Kubikmet. Luft zu erneuern sind. Die Zahl der Umgaͤnge, welche der Ventilator in der Minute zu vollbringen hat, bestimmt sich also in diesem Falle nach folgender Proportion: Wenn 0,5263 Kubikmet. mit einer Geschwindigkeit von 60 Umgaͤngen in der Minute ausgezogen werden, so werden 0,72 Kubikm. mit einer Geschwindigkeit von x Umgaͤngen ausgezogen: 0,5263 : 60 = 0,72 : x = 82,08, so daß der Ventilator also 82 Umgaͤnge in der Minute machen muß. Um den Anschlag sicher nicht zu gering zu machen, kann man in der Praxis auf eine um 1/5 oder selbst um 1/4 groͤßere Geschwindigkeit, als die Berechnung ergibt, zaͤhlen. Die Errichtung des nach den angegebenen Principien gebauten Ventilators veranlaßt im Allgemeinen geringe Kosten, und kann auf ziemlich einfache Weise geschehen. Man kann den Apparat naͤmlich an der Außenseite der Mauer des zu ventilirenden Saales anbringen, wenn in diese Mauer ein kreisrundes Loch von einem Durchmesser gemacht worden ist, der dem Durchmesser der Oeffnung der fixirten, direct an der Wand angebrachten Scheibe C, C entspricht. Die Maschine waͤre mit einem leicht gebauten Schoppen zu umgeben, der auf Querhoͤlzern, welche in die Mauer eingelassen waͤren und beilaͤufig auf 3 Fuß aus dieser hervorragen, zu ruhen haͤtte. In diesem Schoppen muͤßten sich dem Ventilator gegenuͤber zwei seitliche, lange und schmale Oeffnungen befinden, die man beliebig mit Schiebern verschließen koͤnnte; und auch in dem Dache waͤre eine laͤngliche Oeffnung anzubringen, die nach Belieben mit einem Klappendekel oder auf irgend andere Weise zu verschließen waͤre. Der Boden unter dem Ventilator haͤtte wegzubleiben; die eiserne Welle muͤßte an ihrem zweiten Ende auf einem hoͤlzernen Boke ruhen, der in der Naͤhe der beweglichen Scheibe und nur in solcher Entfernung von ihr, daß zwischen ihr und dem Boke die Rolle P untergebracht werden koͤnnte, in dem Gebaͤlke befestigt werden muͤßte. Bei ruhigem Wetter waͤren die seitlichen Schiebfenster so wie auch jenes am Dache zu offnen, so daß der Ventilator von allen Seiten vollkommen frei waͤre. Traͤte Wind ein, so waͤre an der Seite, von der er blaͤst, das Schiebfenster zu schließen, waͤhrend jenes an der gegenuͤber liegenden Seite, so wie auch jenes am Dache offen zu verbleiben haͤtte. Bei eintretendem Regen waͤre das Dachfenster, und wenn zugleich Wind weht, auch eines der seitlichen Fenster zu verschließen. Die Schiebfenster koͤnnten eine solche Einrichtung haben, daß man sie von Außen, und ohne daß man an den Schoppen emporzusteigen braucht, mittelst Schnuͤren verschließen kann. Die endlose, uͤber die Rolle P geschlungene Schnur muͤßte senkrecht an das zu ebener Erde angebrachte Rad herablaufen. Der Ventilator waͤre an dem oberen Theile des Gebaͤudes in der Naͤhe des Dachbodens unterzubringen, wenn man die Luft in den Saal von Unten nach Oben durchstroͤmen lassen will; er muͤßte hingegen seine Stellung unter dem Bodengeschosse angewiesen erhalten, wenn man den Saal durch einen absteigenden Luftstrom ventiliren wollte. An der Magnanerie der Maierei in Senart, welche nach dem Systeme d'Arcet's eingerichtet ist, und an der Hr. Camille Beauvais den alten Ventilator durch einen neuen eine geringere Triebkraft erheischenden ersezen wollte, traf ich folgende Anordnung. Die erwaͤrmte Luft tritt in vier, unter dem unteren Boden angebrachte Laͤngencanaͤle ein, drang durch Loͤcher, welche uͤber den Canaͤlen in diesen Boden gebohrt waren, stieg in dem Saale empor, und drang an der Deke durch Loͤcher, welche sie in einen einzigen Canal leiteten, den man entweder mit dem Zugrauchfange oder auch mit einem Ventilator, der die aufgesaugte Luft in den Zugrauchfang trieb, in Communication sezte. Diese ganze Anordnung wurde belassen, nur wurde an die Stelle des alten der neue Ventilator gesezt. In der Naͤhe des Endes des dem Zugrauchfange zunaͤchst gelegenen Canales wurde mittelst eines gebogenen Rohres, das direct auf das Ende, womit der Canal in den Zugrauchfang ausmuͤndete, gesezt wurde, eine weite Communication mit der Centraloͤffnung der fixirten Scheibe hergestellt. Um die an den Zugrauchfang und an den Ventilator fuͤhrenden Communicationen, von denen immer nur eine auf ein Mal geoͤffnet seyn darf, beliebig verschließen zu koͤnnen, wurden zwekmaͤßig eingerichtete Schieber angebracht. Der Ventilator selbst ward in einer Art von Mansarde, welche von dem Schieber auslauft und welche sich gegen die Giebelwand, an der sich der Zugrauchfang befindet, und die zu diesem Zweke zur gehoͤrigen Hoͤhe emporgefuͤhrt wurde, anlehnt, untergebracht. Seine Welle ruht einerseits auf dem Querbalken der Centraloͤffnung, und andererseits auf der hoͤher aufgefuͤhrten Giebelwand. Die Mansarde hat an den Seiten zwei lange schmale Oeffnungen und im Dache eine; saͤmmtliche Oeffnungen koͤnnen beliebig verschlossen werden; bei ruhiger Witterung ist der Ventilator von drei Seiten vollkommen frei; der Localverhaͤltnisse wegen war es nicht moͤglich, ihn auch von Unten frei zu machen. Die Rolle P wurde zwischen der beweglichen Scheibe und der Mauer, an welche die Scheibe sehr nahe zu liegen kam, angebracht. Die endlose Treibschnur laͤuft senkrecht laͤngs der inneren Wand des Gebaͤudes durch die Deke und den Boden herab, und ist im Erdgeschosse um ein Rad geschlungen, welches durch einen Pferdegoͤpel, der zu einem anderen Zweke dient, nebenbei in Bewegung gesezt wird. Diese kurze Beschreibung duͤrfte genuͤgen, um zu zeigen, wie der neue Apparat allerwaͤrts aufgestellt und auf eine einfache Weise mit den Canaͤlen der d'Arcet'schen Magnanerien, oder auch mit dem zwischen einem doppelten Boden begriffenen, einen einzigen großen Canal bildenden Raume in Verbindung gebracht werden kann. Man darf nicht vergessen, daß die von dem Ventilator aufgesaugte Luft immer in die aͤußere Atmosphaͤre und nie in den Zugrauchfang getrieben werden muß; daß zu diesem Zweke der aͤußere Umfang des Ventilators vollkommen frei gelassen seyn muß; und daß, wenn man ihn, um ihn gegen Regen und Wind zu schuͤzen, in einem mit einem Dache versehenen und seitlich geschlossenen Raume unterbringt, die Waͤnde dieses Raumes uͤberall ziemlich weit von dem Umfange des Ventilators entfernt und dem Ventilator gegenuͤber mit langen schmalen Oeffnungen versehen seyn muͤssen, welche sich nach Belieben mit Schiebern verschließen lassen, die aber bei ruhiger Witterung stets offen bleiben sollen. Ich habe nunmehr nur noch Einiges uͤber die Art und Weise, auf welche der Ventilator in Bewegung gesezt werden soll, beizufuͤgen. Dieß geschieht im Allgemeinen mittelst einer endlosen, uͤber die Rolle P und uͤber ein dem Rade einer Drehbank aͤhnliches Rad laufenden Treibschnur. Wie gezeigt ist, muß der in Fig. 2 und 3 abgebildete Ventilator 114 Umgaͤnge machen, um in einer Secunde einen Kubikmeter auszusaugen, wo dann die absolute Geschwindigkeit der austretenden Luft beilaͤufig 36/100 der Geschwindigkeit der Fluͤgels enden gleich ist. Hieraus ergeben sich Andeutungen uͤber die Kraft, welche erforderlich ist, um ihn in Bewegung zu sezen. Ein Kubikmeter trokene Luft wiegt bei 0° und unter einem Druke von 0,76 Meter Queksilber 1,3 Kilogr. Bei einer Temperatur von 20 Centigr., wie sie im Inneren der Magnanerien herrscht, betraͤgt dieses Gewicht nur 1,21 Kilogr., und dieses Gewicht wollen wir denn auch annehmen, obwohl die Luft der Magnanerien wegen des in ihr enthaltenen Wasserdampfes noch leichter wiegt. Die halbe lebendige Kraft der von dem Ventilator ausgetriebenen Luft ist, wenn ein Kubikmeter in der Secunde verdraͤngt werden soll, ausgedruͤkt durch (1,21 Kilogr.)/(2 × 9,81) × (0,36 V)², wo V die Geschwindigkeit des Endes der Fluͤgel, die hier 7,163 Meter betraͤgt, vorstellt. Stellt man den Calcul an, so ergibt sich, daß die halbe lebendige Kraft eine Arbeit von 0,411 Kilogr. in einer Zeitsecunde auf einen Meter gehoben erheischt. Dieß ist nicht der 150ste Theil der Kraft eines Dampfpferdes oder der 12te Theil der Arbeit, die nach Navier ein an einer Kurbel aufgestellter Mann leistet. Nimmt man, um die passiven Widerstaͤnde in Anschlag zu bringen, das Fuͤnffache des berechneten. Ausdrukes, so macht dieß immer noch nicht die Haͤlfte der Arbeit eines eine Kurbel treibenden Mannes. Ich zweifle daher nicht, daß ein nach den hier angegebenen Principien gebauter Ventilator durch ein Kind, welches man an die Kurbel des Rades stellt, oder vielleicht auch durch einen in ein Tretrad gebrachten Hund in Bewegung gesezt werden kann. Ich sah wenigstens die Hunde im Suͤden haͤufig auf diese Weise zum Bratenwenden benuzt. Uebrigens scheint mir das beste Mittel, dessen man sich zum Betriebe des Ventilators bedienen kann, in der Anwendung eines Gewichtes, welches von Zeit zu Zeit aufgezogen wird, zu suchen. Es wird hiebei freilich ein Apparat noͤthig, dessen Herstellung einige Kosten veranlassen duͤrfte, allein man wird hiefuͤr reichlich dadurch entschaͤdigt, daß man hiebei eines vollkommen regelmaͤßigen Ganges des Ventilators, dessen Geschwindigkeit man durch Erhoͤhung oder Verminderung des Gewichtes abaͤndern kann, versichert ist. Angenommen, die Triebkraft, welche noͤthig ist, um den Apparat mit einer Geschwindigkeit von 114 Umgangen in der Minute in Bewegung zu sezen, betrage mit Einschluß der Wirkung der Reibungen 2 Kilogr., die in einer Secunde einen Meter hoch herabfallen, so laͤßt sich diese Kraft durch ein Gewicht von 200 Kilogr., welches in einer Secunde um einen Centimeter herabsinkt, und welches sich folglich in einer Viertelstunde oder in 900 Secunden durch 9 Meter bewegt, erzielen. Es wird beinahe uͤberall moͤglich seyn, in einer Hoͤhe von 10 Meter uͤber dem Boden einen fixen Punkt aufzufinden, an dem man den Kloben eines Flaschenzuges, der ein Gewicht von 200 Kilogr. zu tragen vermag, aufhaͤngen kann. Wenn die Flaschenzugschnuͤre 8 an der Zahl sind, und wenn sich die durch den Flaschenzug gelaufene Schnur auf die Welle eines Haspels von 0,24 Meter im Durchmesser aufrollt, so muß der Umfang des Haspels mit einer Geschwindigkeit von 8 Centimetern in der Secunde umlaufen, und folglich 6,536 Umgaͤnge in der Minute vollbringen. Da das Verhaͤltniß von 114 zu 6,536 17,44 betraͤgt, so genuͤgt es, wenn die Welle des Ventilators 17,44 Umgaͤnge vollbringt, waͤhrend die Welle des Haspels einen solchen zuruͤklegt. Um dieses Geschwindigkeitsverhaͤltniß zu erlangen, kann man an der Haspelwelle ein Zahnrad von 12 Zoll oder 0,324 Meter im Durchmesser anbringen, welches in ein Getrieb von 3 Zoll oder 0,081 Meter eingreift, das an einer mit der Haspelwelle parallel laufenden und in einem und demselben Rahmen angebrachten Welle fixirt ist. Die Getriebwelle, welche demnach 4 Umgaͤnge vollbringt, waͤhrend der Haspel ein Mal umlaͤuft, haͤtte an ihrer uͤber den Rahmen hinausragenden Verlaͤngerung eine Querstange zu tragen, welche die Rotationsbewegung an das untere Rad, uͤber das die endlose Schnur, die zugleich auch uͤber die an der Welle des Ventilators aufgezogene Rolle geschlungen ist, laͤuft, fortpflanzt. Die Durchmesser dieses Rades und der Rolle muͤßten sich also wie 1,44/4 zu 1 oder wie 4,36 zu 1 verhalten. Wenn man also der Rolle an der Ventilatorwelle 8 Zoll oder 0,216 Meter Durchmesser gibt, so muß der Durchmesser des Rades 4,36 × 8 = 34,88 Zoll, mithin 36 Zoll oder 3 Fuß betragen. Um das herabgesunkene Gewicht aufzuziehen, muͤßte man jedes Mal 8 × 9 = 72 Meter Schnur auf den Haspel aufwinden, wozu 96 Haspelumlaͤufe erforderlich waͤren. Dieß Geschaͤft laͤßt sich in 2 Minuten vollbringen; denn die an dem Ende eines Hebelarmes von nicht mehr als 0,12 Meter auf den Haspelumfang wirkende Gewalt reducirt sich auf 25 und bei einer Hebellaͤnge von 0,36 Meter auf beilaͤufig 8 Kilogr., und leztere Hebellaͤnge ist ein bequemer Radius fuͤr eine an der Haspelwelle anzubringende Kurbel. Wollte man anstatt eines Treibgewichtes von 200 Pfd. ein solches von 400 Pfd. anwenden, so koͤnnte man den Haspeldurchmesser von 0,24 auf 0,12 Meter reduciren, wo dann das Gewicht in einer Secunde nur um einen halben Centimeter herabsinken wuͤrde, so daß es nur alle halbe Stunden aufgezogen zu werden brauchte. Zum Behufe dieses Aufziehens waͤren 192 Haspelumlaͤufe und ungefaͤhr 4 Minuten Zeit erforderlich. Damit sich unter diesen Umstaͤnden eine Schnur von 3 Linien im Durchmesser auf den Haspel aufrollen koͤnnte, ohne sich auf sich selbst aufzuwinden, muͤßte man der Haspelwelle mehr dann 48 Zoll in der Laͤnge geben; 2 Fuß Laͤnge reichen jedoch hin, wenn man die Schnur sich ein Mal auf sich selbst aufwinden laͤßt, was ohne allen Nachtheil geschehen kann. Brauchte die Ventilirung minder lebhaft von Statten zu gehen, so waͤre nur das Gewicht zu vermindern, wo dasselbe dann langsamer herabsinken wuͤrde und seltener aufgezogen werden muͤßte. Es fehlt mir uͤbrigens an speciellen Daten, um angeben zu koͤnnen, welches Gewicht erforderlich ist, um dem Ventilator eine bestimmte Geschwindigkeit zu geben. Man braucht sich daher um so weniger an die nur beispielsweise angegebenen Gewichte zu binden, als dieselben ohnedieß nach Localverhaͤltnissen und namentlich nach der. Groͤße und Form der Canaͤle, so wie nach der angenommenen Art der Vertheilung der Luft im Inneren modificirt werden muͤssen. Was dagegen die Dimensionen der Rolle und des Rades, uͤber welche die Treibschnur geschlungen ist, so wie auch jene des Haspels, des Zahnrades und des Getriebes betrifft, so kann man fuͤglich die von mir beispielsweise angefuͤhrten annehmen.

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