Titel: | Ueber die gebräuchlichsten Beleuchtungsmittel; von Fr. Rüdorff in Berlin. |
Autor: | Fr. Rüdorff |
Fundstelle: | Band 243, Jahrgang 1882, S. 228 |
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Ueber die gebräuchlichsten Beleuchtungsmittel;
von Fr. Rüdorff in
Berlin.
Mit Abbildungen auf Tafel 14.
(Schluſs der Abhandlung S. 133 dieses
Bandes.)
Rüdorff, über die gebräuchlichsten Beleuchtungsmittel.
Schnittbrenner. Die zu meinen Versuchen verwendeten
Schnittbrenner sind Hohlkopfbrenner von Speckstein mit Messingfassung, wie solche
von den Berliner Gaswerken in 9 Gröſsen geliefert werden. Jeder Brenner ist mit
einem messingenen Untertheil versehen, welcher unten eine kleine Oeffnung hat, durch
die das Gas in den Brennerkopf eintritt. Durch diese bekannte Vorrichtung wird
bewirkt, daſs das Gas aus der Brenneröffnung unter geringem Druck ausströmt und die
Flamme von den Schwankungen des äuſseren Druckes unabhängiger gemacht wird. Die Nr.
1 bis 6 werden zu Tarifbrennern angewendet und sollen bei mittlerem Abenddruck: Nr.
1 33l, Nr. 2 66l, Nr. 3 100l, Nr. 4 133l, Nr. 5 166l
und Nr. 6 200l Gas in der Stunde durchlassen. Die
Einrichtung und das äuſsere Ansehen dieser Brenner ist aus Fig. 9 Taf.
14 ersichtlich. Ich habe meine Versuche auf 3 Brenner und zwar Nr. 3, 6 und 9
beschränkt. Die Weite des Schnittes beträgt bei Nr. 3 0,25, bei Nr. 6 0,3 und bei
Nr. 9 0mm,4.
Auſser diesen wird in Berlin als Straſsenbrenner ein Specksteinschnittbrenner Nr. 8
von derselben Construction wie die vorigen, aber ohne Untertheil angewendet. (Die
Schnittbrenner mit Einsatz kosten 0,20, ohne Einsatz 0,15 M. das Stück). Die
nachstehende Tabelle zeigt, wie mit zunehmendem Gasverbrauch die Lichtstärke bei
Anwendung dieser Brenner wächst.
Stündl.Verbrauch
SchnittbrennerNr. 3
SchnittbrennerNr. 6
SchnittbrennerNr. 9
SchnittbrennerNr. 8
Kerzen
1 Kerzedurch
Kerzen
1 Kerzedurch
Kerzen
1 Kerzedurch
Kerzen
1 Kerzedurch
25l
1,1
22,7l
1,1
22,7l
1,2
20,8l
–
–
30
1,6
18,8
1,6
18,8
1,8
16,6
–
–
40
2,5
16,0
2,7
14,8
2,8
14,3
–
–
50
3,3
15,1
3,7
13,5
3,8
13,1
–
–
60
4,0
15,0
4,5
13,3
4,9
12,3
–
–
70
4,7
14,9
5,6
12,7
6,0
11,6
–
–
80
–
–
6,5
12,3
7,1
11,2
7,2
11,1l
90
–
–
7,6
11,8
8,3
10,8
8,1
11,1
100
–
–
8,5
11,7
9,5
10,5
9,1
10,9
120
–
–
10,4
11,5
11,7
10,3
11,1
10,8
140
–
–
13,0
10,8
14,0
10,0
13,1
10,6
160
–
–
–
–
16,4
9,7
15,0
10,6
190
–
–
–
–
20,0
9,5
17,8
10,7
200
–
–
–
–
–
–
18,2
10,9
220
–
–
–
–
–
–
20,2
10,9
250
–
–
–
–
–
–
22,7
11,0
260
–
–
–
–
–
–
23,2
11,2
270
–
–
–
–
–
–
23,6
11,4
Diese Versuche zeigen, daſs bei den Brennern Nr. 3, 6 und 9 mit zunehmendem Verbrauch
die für die Hervorbringung von 1 Kerzenflamme erforderliche Anzahl von Liter
Leuchtgas eine immer geringere wird, ähnlich wie bei den Argandbrennern, daſs aber
bei dem Brenner Nr. 8 bei einem Gasverbrauch von etwa 150l die höchste Leistungsfähigkeit eintritt. Bei
einem 150l übersteigenden Verbrauch ist für die
Zunahme der Lichtstärke um 1 Kerze ein immer gröſser werdender Gasaufwand
erforderlich. Schnittbrenner mit noch weiterem Schnitt zeigen bei einem über eine
gewisse Grenze gesteigerten Gasverbrauch dieses Verhalten in noch höherem Maſse; ja
es kann sogar geschehen, daſs die absolute Intensität mit wachsendem Verbrauch
wieder abnimmt. So ergab beispielsweise ein weiter Schnittbrenner bei einem
stündlichen Gasverbrauch von 245l 19,6 Kerzen, bei
265l 20,4 Kerzen, bei 302l 19,5 Kerzen. In diesem Falle geht nicht allein
eine bestimmte Menge Gas ungenützt verloren, sondern das überflüssig ausströmende
Gas kühlt auch noch die Flamme ab und beeinträchtigt dadurch die Lichtentwicklung
nicht unerheblich. Dieser letzte Fall tritt dann ein, wenn die Flamme mit einem
deutlich hörbaren Rauschen brennt. Bei den Zweilochbrennern ist dieser Uebelstand
noch viel hervortretender.
In Fig. 12 sind die Resultate der Versuche mit den Schnittbrennern graphisch
dargestellt und mit 3*, 6*, 9* und 8* bezeichnet. Zugleich ist der besseren
Vergleichung wegen in derselben Figur mit I bezeichnet die Beziehung zwischen
Lichtstärke und Gasverbrauch des Argandbrenners I aus Fig. 11
hinzugefügt.
Seit einiger Zeit kommen in den Handel groſse sogen. Bray'sche 40- und 70flammige
Schnittbrenner, welche zur Beleuchtung öffentlicher Plätze Verwendung finden. Ich
habe zwei solcher Brenner, soweit es die in meiner Photometerkammer herrschenden
Druckverhältnisse erlaubten, untersucht und folgende Resultate erhalten:
StündlicherVerbrauch
Bray'scher
Schnittbrenner
40 flammig
70 flammig
Kerzen
1 Kerze durch
Kerzen
1 Kerze durch
135l
12,8
10,5l
12,9
10,5l
150
14,9
10,0
14,9
10,0
180
18,7
9,6
18,8
9,6
200
21,0
9,5
21,2
9,4
220
23,3
9,4
23,6
9,3
250
26,7
9,4
27,2
9,2
280
30,3
9,2
30,8
9,1
300
32,5
9,2
33,1
9,0
Die mit marktschreierischen Anpreisungen in den Handel gebrachten Brönner'schen
Patentbrenner sind Specksteinschnittbrenner von ganz ähnlicher Construction wie die
oben beschriebenen. Dieselben übertreffen in Bezug auf Leistungsfähigkeit
(Gasersparniſs und Leuchtkraft) keineswegs andere gute Schnittbrenner, haben aber
vor diesen den unbestrittenen Vorzug, daſs sie für einen etwa 8mal höheren Preis
verkauft werden.
Zweilochbrenner. Von Zweilochbrennern, welche vielfach
als „Sparbrenner“ im Handel sind, habe ich die sogen. Bray'schen untersucht
und zwar Nr. 3 bis 6 und 9. Die Brenner bestehen aus einer Messinghülse, welche oben
mit einer mit 2 Löchern versehenen Porzellanplatte geschlossen ist. Fig. 10
Taf. 14 zeigt einen solchen Brenner in ½ n. Gr. Etwa in der Mitte der Hülse ist ein
feines Drahtnetz eingefügt, um den Druck an der Ausfluſsöffnung zu verkleinern. Von
diesen Brennern kostet das Stück 0,10 M. Die folgende Tabelle enthält die
Versuchsresultate:
Stündl.Verbrauch
ZweilochbrennerNr. 3
ZweilochbrennerNr. 4
ZweilochbrennerNr. 5
ZweilochbrennerNr. 6
ZweilochbrennerNr. 9
Kerzen
1 Kerzedurch
Kerzen
1 Kerzedurch
Kerzen
1 Kerzedurch
Kerzen
1 Kerzedurch
Kerzen
1 Kerzedurch
50l
1,5
33,3l
2,3
21,7l
2,4
20,8
3,2
15,6l
3,7
13,5l
60
1,6
37
2,7
22,2
2,8
21,4
3,8
15,8
4,7
12,8
80
1,8
44
3,5
23
3,7
21,6
5,3
15,1
6,9
11,7
100
2,0
50
3,7
27
4,3
23,2
6,4
15,6
9,1
10,9
120
2,0
60
3,9
31
4,7
25,5
7,3
16,4
10,9
11,0
140
1,8
80
4,0
35
5,0
28
8,1
17,3
12,8
10,9
150
–
–
4,1
36
5,0
30
8,5
17,7
13,7
10,9
180
–
–
4,1
44
5,1
35
9,5
19,0
16,6
10,8
200
–
–
–
–
5,1
40
–
–
18,2
10,9
220
–
–
–
–
5,1
43
–
–
19,4
11,6
240
–
–
–
–
–
–
–
–
20,2
11,8
250
–
–
–
–
–
–
–
–
20,7
12,1
260
–
–
–
–
–
–
–
–
21,1
12,3
Wie aus dieser Tabelle, noch mehr aber aus der graphischen Darstellung Fig.
12 zu ersehen, zeigt sich bei den kleineren Sorten dieser Brenner die sehr
auffallende Erscheinung, daſs die Intensität mit steigendem Gasverbrauch nur bis zu
einer bestimmten Grenze zunimmt und von da ab constant bleibt. Es folgt daraus, wie
überaus unvortheilhaft die Anwendung dieser Brenner ist und wie wenig sie ihren
Namen „Sparbrenner“ verdienen. Wenn eine solch nutzlose Verschwendung von Gas
bei den Brennern Nr. 6 und 9, wenigstens innerhalb der Versuchsgrenzen, nicht
stattfindet, so zeigt sich auch bei diesen, daſs sie die relativ gröſste Lichtmenge
bei einem ganz bestimmten Gasverbrauch liefern.
Die durch die vorstehenden Versuche erlangten Resultate gewinnen in gewisser
Beziehung an Uebersichtlichkeit, wenn man die in 1 Stunde durch die verschiedenen
Brenner zu schickende Gasmenge berechnet, welche zur Hervorbringung von 2, 4, 6...
Kerzenflammen erforderlich ist. Die nach dieser Richtung hin umgerechneten Ziffern
sind für einige der untersuchten Brenner in der folgenden Tabelle zusammengestellt.
Die erste Rubrik enthält die Anzahl der Kerzenflammen, welche bei Anwendung der in
der Ueberschrift bezeichneten Brenner durch die in den einzelnen Rubriken
enthaltenen Liter Gas bewirkt werden:
Kerzen
Argandbrenner
Schnittbrenner
Zweilochbrenner
I
II
III
V
VI
VII
IX
X
3
6
9
8
3
5
6
9
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
2
–
65
61
67
–
49
89
77
35
33
33
–
100
–
62
–
4
65
80
74
88
82
64
104
89
60
54
52
–
–
91
92
54
6
78
96
88
104
98
78
117
102
–
74
70
–
–
–
137
72
8
94
109
101
118
115
90
126
112
–
95
87
89
–
–
147
91
10
105
122
114
132
129
102
135
123
–
116
105
108
–
–
–
111
12
116
133
126
143
142
113
144
133
–
132
122
129
–
–
–
132
15
134
147
143
160
161
130
158
147
–
–
148
160
–
–
–
164
18
152
159
161
177
180
149
172
160
–
–
173
192
–
–
–
198
20
162
–
173
189
192
162
182
170
–
–
190
215
–
–
–
233
24
–
–
202
214
215
–
204
190
–
–
–
–
–
–
–
–
Wenn man die in einer Horizontalreihe stehenden Zahlen mit einander vergleicht, so
fällt die verschiedene Leistungsfähigkeit der einzelnen Brenner deutlich in die
Augen. Es geht aus diesen Zahlen u.a. auch hervor, daſs die kleinen Zweilochbrenner
unter allen Brennern die verschwenderischsten sind, daſs man sich zur Hervorbringung
einer schwachen Beleuchtung am besten der kleinen Schnittbrenner mit Einsatz
bedient, daſs man aber zur Erzeugung von groſser Helligkeit am vortheilhaftesten
Argand- oder weite Schnittbrenner anwendet.
Um nun die für die Praxis so wichtige Frage nach den Kosten der Beleuchtung, welche
bei Anwendung der verschiedenen Brenner erzielt wird, zu beantworten, braucht man
die in der vorstehenden Tabelle mitgetheilten Liter nur mit 0,016 zu multipliciren, um die in Pfennig
ausgedrückten Kosten für 1 Stunde Beleuchtung zu erhalten, da in Berlin 1000l Gas 16 Pf. kosten.
Von den in letzter Zeit in den Handel gekommenen Brennern will ich nur die sogen. Albocarbonbrenner erwähnen. Dieselben bestehen aus
einem Metallgefäſs, welches mit Stücken von Naphtalin gefüllt ist. Von diesem geht
ein Rohr aus, dessen Ende den Brenner, einen kleinen Zweilochbrenner, trägt. Der
Brenner ist so gestellt, daſs ein Theil der von der Flamme ausgehenden Wärme das
Metallgefäſs gelinde erwärmt, wodurch das Naphtalin verdampft. Da das Gas, bevor es
zum Brenner gelangt, durch das Metallgefäſs geht, so wird es durch die
Naphtalindämpfe carburirt. Die auf diese Weise erhaltene Flamme zeichnet sich durch
ruhiges und weiſses Licht aus. Die mit dem Apparat zu verschiedenen Zeiten
vorgenommenen photometrischen Messungen stimmten nicht völlig mit einander überein;
aber dies hat in der bald mehr, bald weniger groſsen Menge von Naphtalin, welches
dem Gase beigemengt wird, seinen Grund. Bei einem Versuche verbrauchte der Brenner
81l Gas in der Stunde. Die nicht carburirte
Flamme gab bei der photometrischen Messung 1,6, die carburirte Flamme bei demselben
Gasverbrauch 4,0 Kerzen. – Bei einem anderen Versuch erhielt ich bei 79l Gasverbrauch ohne Carburirung 1,7, mit
Carburirung 4,8 Kerzen. Noch mehrfach angestellte Versuche ergaben ähnliche
Resultate. Es geht aus denselben unzweifelhaft hervor, daſs der Apparat zu
denjenigen Brennern gehört, bei welchen das Gas auf eine anerkannt ungünstige Art
verbrannt und durch eine nachträgliche Verbesserung ein höherer Effect erzielt wird.
Wie aus den oben mitgetheilten Versuchen hervorgeht, erhielt man, wenn man die von
dem Albocarbonbrenner verbrauchten 80l Gas aus dem
Schnittbrenner Nr. 6 verbrennen würde, eine Lichtstärke von 6,5, während der
Albocarbonbrenner höchstens 4,8 Kerzen ergibt.
Angesichts dieser Zahlen kommt man unwillkürlich zu der Frage, weshalb man nicht das
durch Naphtalindampf carburirte Gas aus einem weiteren Zweiloch- oder Schnittbrenner
verbrennt, welche, wie die oben mitgetheilten Versuche ergeben, einen weit höheren
Nutzeffect geben als die Brenner mit engeren Löchern oder engem Schnitt. Indessen
steht der Anwendung dieser weiteren Brenner der Umstand entgegen, daſs dieselben für
das schwere carburirte Gas ganz ungeeignet sind, da sie eine sehr stark qualmende
Flamme liefern würden.
Es dürfte vielleicht nicht überflüssig sein, hier die Gründe aus einander zu setzen,
weshalb ich bei meinen Versuchen die englische Normal-Walrathkerze und nicht die
deutsche Normal-Paraffinkerze als photometrische Einheit angewendet habe. Ich darf
wohl als bekannt voraussetzen, daſs man von Seiten des deutschen
Gasfachmänner-Vereines seit einer Reihe von Jahren bemüht gewesen ist, eine so genannte deutsche
Normalkerze herzustellen, deren Flamme bei photo-metrischen Messungen als Einheit zu
Grunde gelegt werden soll. Bei diesen Bemühungen ist man – aus welchem Grunde ist
nicht recht in die Oeffentlichkeit gedrungen – auf die Paraffinkerzen verfallen,
obwohl sich aus allen Versuchen, die damit angestellt
worden sind, gerade die Paraffinkerzen als die zu diesem Zweck ungeeignetsten Kerzen
erwiesen haben. Wenn man die in den Versammlungen des Vereines über diese
Normalkerze gepflogenen Verhandlungen liest, so kann man sich des Gefühles nicht
erwehren, daſs zur Zeit noch immer an dieser Kerze herumlaborirt wird, um sie zu
einer brauchbaren photometrischen Einheit zu gestalten.
Schon vor Jahren habe ich Versuche angestelltVgl. Journal für Gasbeleuchtung, 1869 S.
567., um darüber ins Klare zu kommen, welche Kerzenflamme die
constanteste Lichteinheit gebe. Die Versuche bestanden darin, daſs ich die Flamme
eines Argandbrenners mit der Flamme der Kerzen bei einer bestimmten Flammenhöhe
verglich. Das Resultat dieser direct aufs Ziel gerichteten Versuche war, daſs die
Flamme einer guten Stearin- und Walrathkerze eine zu photometrischen Zwecken
tauglichere Einheit liefere als die Flamme der Paraffinkerzen. Auch die von Schilling in München mitgetheilten Versuche – die
einzigen brauchbaren Versuche, welche über diesen Gegenstand angestellt sind, –
kamen zu demselben Ergebniſs. Neuerdings habe ich wiederum Versuche mit den
deutschen Normal-Paraffinkerzen, wie solche gegenwärtig von dem Verein der
Gasfachmänner geliefert werden, angestellt und theile die Resultate zur sachgemäſsen
Beurtheilung mit. Zugleich mit diesen Versuchen habe ich noch eine andere Frage zu
lösen getrachtet, nämlich die Frage, in wie weit die gegenwärtig in den Handel
kommenden englischen Normal-Walrathkerzen mit den vor 10 Jahren bezogenen in Bezug
auf ihre Lichtstärke übereinstimmen. Ich besitze eine Anzahl dieser Kerzen, welche
aus seit dem J. 1870 erhaltenen Sendungen herrühren, und habe aus denselben je eine
Kerze aus den J. 1870, 1872 und 1880 zu Versuchen verwendet.
Die Versuche wurden in folgender Weise angestellt: Ein Cylinder von dünnem
Schwarzblech umgab den Glascylinder des Argandbrenners. Die Flamme desselben konnte
nur Licht durch einen in dem Blechcylinder befindlichen Ausschnitt senden, welcher
so angebracht war, daſs der obere und untere Theil der Argandflamme, welche an den
Aenderungen der Flamme fast ausschlieſslich betheiligt sind, abgeblendet waren.
Dadurch verschaffte ich mir eine wenigstens auf einige Stunden constante
Lichtquelle. Diese wurde dann mit der Flamme der zu untersuchenden Kerzen
photometrisch gemessen. Nachdem die Kerzen etwa 10 Minuten gebrannt hatten, wurde der Docht
beschnitten und so lange gewartet, bis die Höhe der Flamme 45mm war. Dann wurden rasch hinter einander 4
Messungen gemacht, sodann der Docht wieder beschnitten, die Flammenhöhe von 45mm wieder abgewartet, wieder 4 Messungen gemacht
und in derselben Weise fortgefahren.
Mit der Kerze aus dem J. 1870 erhielt ich folgende Werthe:
18,6
18,4
18,6
18,5
im
Mittel
18,5
18,4
18,5
18,4
18,4
„
„
18,4
18,5
18,6
18,6
18,4
„
„
18,5
18,2
18,5
18,5
18,6
„
„
18,4.
Mit der Kerze aus dem J. 1872:
18,6
18,7
18,5
18,6
im
Mittel
18,6
18,7
18,6
18,7
18,8
„
„
18,7
18,3
18,5
18,6
18,4
„
„
18,4
18,2
18,3
18,2
18,2
„
„
18,2.
Mit der Kerze aus dem J. 1880:
18,4
18,2
18,2
18,3
im
Mittel
18,3
18,3
18,1
18,4
18,2
„
„
18,3
18,4
18,3
18,4
18,4
„
„
18,4
18,5
18,2
18,3
18,2
„
„
18,3.
Bei einer anderen Versuchsreihe mit denselben Kerzen erhielt ich folgende Mittel aus
je 4 zusammengehörenden Versuchen:
Kerze 1870
Kerze 1872
Kerze 1880
18,5
18,6
18,8
18,6
18,6
18,8
18,7
18,7
18,6
18,7
18,5
18,7.
Es zeigt sich aus diesen Versuchen, daſs bei jeder der 3 Kerzen die Mittel aus den
Beobachtungen recht gut übereinstimmen, so daſs die Flammen dieser Kerzen eine
photometrische Einheit von sehr befriedigender Constanz bieten. Ferner geht aber aus
den zu einander gehörenden Versuchen auch hervor, daſs zwischen den 3 Kerzen aus
verschiedenen Jahrgängen ein erheblicher Unterschied nicht stattfindet.
Selbstverständlich sind die zu verschiedenen Zeiten angestellten Versuchsreihen
nicht mit einander zu vergleichen.
In derselben Weise wurden Messungen mit 2 Vereins-Paraffinkerzen, wie dieselben
gegenwärtig hergestellt werden, angestellt. Die Flammenhöhe war bei diesen die
vorgeschriebene von 50mm. Ich erhielt folgende
Zahlen:
17,0
16,9
17,1
17,0
im
Mittel
17,0
17,5
17,7
17,4
17,5
„
„
17,5
17,7
17,6
17,5
17,6
„
„
17,6
17,3
17,4
17,4
17,2
„
„
17,3
18,0
17,9
18,1
17,9
„
„
18,0
17,2
17,1
17,0
17,1
„
„
17,1
17,5
17,5
17,6
17,8
„
„
17,6
17,7
17,8
17,6
17,8
„
„
17,7.
Für die mit einer anderen Vereins-Paraffinkerze zu einer anderen Zeit angestellten
Versuche erhielt ich die folgenden Mittel aus je 4 Messungen: 16,6 16,8 17,0
16,5 16,3 16,3 16,7 16,6. Versuche, welche ich mit denselben beiden Kerzen
zu anderer Zeit anstellte, ergaben den obigen ganz ähnliche Resultate.
Vergleicht man die mit den Walrath- und Paraffinkerzen erhaltenen Versuchsresultate
mit einander, so findet sich ein nicht unerheblicher Unterschied in der Constanz der
Kerzenflammen. Während sich bei den Walrathkerzen ein Unterschied von etwa 2 Proc.
herausstellt, weichen die Lichtstärken bei ein und derselben Paraffinkerze bis zu 6
Proc. von einander ab. Es geht hieraus hervor, daſs die Flamme der Paraffinkerzen
eine für photometrische Messungen weniger taugliche Einheit liefert.
Die Paraffinkerzen zeigen noch einen anderen Uebelstand, welcher der Anwendung
derselben zu photometrischen Zwecken sehr entgegensteht. Zur Erlangung einer Flamme
von bestimmter Höhe (50mm) ist es nöthig, daſs man
der in vollem Brennen begriffenen Kerze den Docht etwas kürzt und dann wartet, bis
die Flamme die gewünschte Höhe erreicht hat. Hierbei kommt es recht oft vor, daſs,
wenn die Flammenhöhe bald erreicht ist, die Flamme plötzlich sehr viel kleiner wird.
Der Grund dieser Erscheinung liegt darin, daſs das Paraffin selten gleichmäſsig
herunterbrennt, daſs vielmehr der Rand der den Docht umgebenden napfförmigen
Vertiefung an einer Seite höher ist als an der anderen. Dieser Rand sinkt plötzlich
in die Vertiefung und füllt dieselbe mit flüssigem Paraffin an, so daſs die Flamme
dadurch gleichsam ertränkt wird. Man kann dann oft 10 Minuten lang warten, bis das
überschüssig geschmolzene Kerzenmaterial verzehrt ist und die Flamme die normale
Höhe wieder erlangt hat. Bei den Walrathkerzen zeigt sich dieser Uebelstand
nicht.
Berlin, November 1881.