Titel: | Einige Untersuchungen über die jetzigen Erdöllampen; von L. Schmelck. |
Autor: | L. Schmelck |
Fundstelle: | Band 255, Jahrgang 1885, S. 80 |
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Einige Untersuchungen über die jetzigen
Erdöllampen; von L. Schmelck.
(Schluſs des Berichtes S. 39 d. Bd.)
Schmelck, Untersuchungen über Erdöllampen.
Auſser der Höhe des Zugglases ist auch die Gestalt
desselben für die Lichtwirkung der Flamme von wesentlicher Bedeutung. Auf unserem
gewöhnlichen Rundbrenner, dem bekannten Kosmosbrenner,
hat man ringsum die Flamme durch das Zugglas eingeengt, um den Luftstrom gegen
dieselbe hin zu leiten. Hierbei wird gewöhnlich die Luft, welche durch das Innere
des Dochtrohres in die Flamme eingeführt wird, nicht hinlänglich ausgenutzt. Der
äuſsere Luftzug ist zu kräftig im Verhältnisse zu dem inneren und treibt deshalb die
Flamme in eine schmale Spitze hinauf, welche leicht qualmt. Ein in dieser Hinsicht
bedeutend verbesserter Kosmosbrenner ist der sogen. Reformbrenner. Derselbe hat auſser einer Seitenöffnung für die innere
Lufzuströmung in der Mitte ein schmales Rohr, welches mit der äuſseren Luft in
Verbindung steht. Bei dem Reformbrenner ist auſserdem auch die äuſsere Luftzufuhr
mehr als bei dem Kosmosbrenner abgesperrt. Diese beiden Brenner haben den Fehler,
daſs der Lichtgewinn in hohem Grade davon abhängig ist, daſs die Einengung des
Zugglases eine bestimmte Grenze hat und den rechten Punkt der Flamme trifft. Dadurch
wird an die genaue Construction des Zugglases eine Forderung gestellt, welche sich
schwer befriedigen läſst. Diesem Mangel ist jedoch durch die von J. Rasch u.a. construirten Mechanismen zum Heben und
Senken des Zugglases bedeutend abgeholfen worden.
Das beste Mittel, um die durch das Innere des Dochtrohres zu der Flamme ziehende Luft
hinlänglich auszunutzen, scheint durch die bekannte Brennplatte, welche schon
Anfangs dieses Jahrhunderts erfunden wurde, erreichbar zu sein. Ein solcher Flammenknopf ist in
längerer Zeit bei den französischen. Leuchtthurmlampen benutzt worden – eine Lampe
dieser Art mit sog. Niveau constant und einem Dochte ist in nachstehender Tabelle aufgeführt –
und ist auch auf dem erwähnten Sonnenbrenner und auf einem anderen, gleichfalls von
R. Ditmar construirten „Sonnenbrenner A“ angebracht, welcher in mit dem erstgenannten
ähnlicher Weise, aber ohne Saugdocht eingerichtet ist. Bei den zwei letztgenannten
Brennern ist das Zugglas nicht so stark eingeengt wie bei dem Kosmosbrenner, hat
aber etwa dieselbe Gestalt wie bei den alten Moderateurlampen.
Auf dem sogen. Vulcan-Kosmosbrenner ist eine Brennplatte
angebracht, welche so groſs ist, daſs die Flamme dadurch ganz auswärts verbreitet
wird. Diese Verbreitung, welche eine entsprechende Erweiterung des Zugglases nöthig
macht, bewirkt, daſs das Licht mehr abwärts geworfen wird. Wie aus nachfolgenden
Untersuchungen hervorgeht, muſs diese Lampenconstruction zu den weniger
empfehlenswerthen gerechnet werden. Bei dieser Lampe sowie bei den folgenden findet
zwischen den Abmessungen des Dochtes und der Flamme ein groſses Miſsverhältniſs
statt. Wenn der Oelbehälter gefüllt ist, so braucht ein 14'''-Vulcan-Kosmosbrenner
60 bis 70g Oel in der Stunde, obwohl der Docht von
derselben Gröſse ist als der eines 14'''-Kosmosbrenners, dessen Oel verbrauch nur
etwa 45g beträgt. Die Folge ist natürlicherweise,
daſs der Vulcan-Kosmosbrenner mit dem Sinken des Oeles im Behälter an Lichtstärke
und Leuchtkraft sehr viel verliert, indem der Docht unvermögend ist, die frühere
Oelzufuhr gleichmäſsig zu erhalten.
Der Mitrailleuse-Brenner (vgl. 1881 240 * 288) gibt selbst unter den günstigsten Umständen
kaum eine gröſsere Leuchtkraft als der Kosmosbrenner. Wenn das benutzte Oel nicht
Erdöl oder schottisches „Paraffin-Oil“, oder wenn das Oel in dem Behälter
gesunken ist, wird der Mitrailleuse-Brenner weniger vortheilhaft als der
Kosmosbrenner unter denselben Verhältnissen. Die Oelzuströmung wird wahrscheinlich
durch die Metalleinfassung, in welcher jeder Docht angebracht ist, erschwert.
Unter den jetzt gebräuchlichen Flachbrennern ist noch der Duplexbrenner mit zwei flachen Dochten zu erwähnen, da bei diesem das
Miſsverhältniſs zwischen Docht und Oelzufuhr noch gröſser ist als bei dem
Vulcan-Kosmosbrenner. Der Duplexbrenner braucht, wenn der Oelbehälter gefüllt ist,
stündlich etwa 70g Oel und gibt dann zwei sehr
stark leuchtende Flammen- derselbe verbraucht also mehr als das doppelte eines
Kosmosbrenners von 10''', obschon der Docht des letzteren ebenso breit (wenn auch
nicht so dick) ist als beide Dochte des Duplexbrenners zusammen. Während des
Brennens verliert daher diese Lampe sehr viel von ihrer Lichtstärke und Leuchtkraft.
Diese Lampe hat ferner mit den meisten Flachbrennern den Fehler gemein, daſs die
Flamme den Brenner ziemlich stark erhitzt, Diese Wärme pflanzt sich auf den Behälter fort und kann
hier zur Bildung entzündlicher Oeldämpfe Veranlassung geben.
Bei den Untersuchungen, die ich zur Vergleichung der erwähnten Lampenconstructionen
vorgenommen habe, kamen folgende Gele zur Anwendung:
Namen
Spec. Gew. (15°)
Zündpunkt(Abel's Apparat)
Snowflake-Oil
0,7901
37°
Diamond-Oil
0,8005
28
Kaiseröl
0,8019
63
Erdöl A
0,8000
27
Young's Prima Paraffin-Oil †
0,8078
41
Young's Ligthhouse-Oil †
0,8151
70
† Bei der Destillation der Bogkead-Kohle gewonnen.
Da es für alle Erdöllampen eine allgemein gültige Regel ist, daſs sie die gröſste
Leuchtkraft abgeben, wenn die Oele mit der höchstmöglichen Flamme brennen, so war
bei den hier berührten Versuchen die Flamme so hoch aufgeschraubt, als es, ohne
Qualm zu veranlassen, möglich war.
Die Lichtmessungen wurden in einem mit schwarzem Papiere
bekleideten Zimmer und mit Hilfe eines etwas verbesserten Bunsen'schen Photometers ausgeführt. Den Photometerschirm verfertigte ich
aus drei Stücken Papier, welche über einander gelegt und durch einen runden
Metallrahmen zusammengehalten wurden. Das mittlere Papier war undurchsichtig, aber
in der Mitte mit einer runden, sternförmig gezackten, ausgeschnittenen Oeffnung
versehen. Zwischen den zwei anderen durchsichtigen Papieren eingeschlossen, diente
diese Oeffnung statt eines Stearinfleckens und zeigte sich zweckmäſsiger als dieser,
wenn es darauf ankam, bei der Vergleichung der beiden Spiegelbilder eine scharfe
Einstellung des Apparates zu erhalten. Als constante Lichtquelle wurden 4
PalmitinkerzenBezogen von der Price Patent Candle Company,
Limited, Belmont Works in London. benutzt, die zusammen 396g wogen und in der Stunde 35g,9 Palmitin verbrauchten. Die Kerzen verhalten
sich zu den englischen Normal-Walrathkerzen in Beziehung auf die Lichtstärke wie
1,57 : 1 und in Beziehung auf die Leuchtkraft wie 1,39 : 1. Mit jedem Oele (eins
ausgenommen) sind zwei Versuchsreihen angestellt,
Bei der ersten Versuchsreihe wurden die Oelbehälter vollständig
gefüllt, dann die Lampe gewogen, angezündet, die Flamme höchst möglich aufgeschraubt
und nach Verlauf einer Stunde gelöscht, wieder gewogen und der Oelverbrauch notirt.
Während des Brennens wurden 3 bis 4 Beobachtungen über die Lichtstärke
angestellt.Bei der Prüfung der Flachbrennerlampen wurde selbstverständlich die
Lichtstärke sowohl auf der breiten, als auf der schmalen Seite der Flamme
gemessen. In den ersten 15 bis 20 Minuten wurde die Lampe unter
beständiger Aufsicht gehalten und die Flamme bei vorsichtiger Regulirung am Qualmen
verhindert, wozu sie immer Neigung besitzt, wenn der Oelbehälter gefüllt und die
Flamme schon Anfangs höchst möglich aufgeschraubt ist.
Bei der zweiten Versuchsreihe wurde der Behälter nur so weit
gefüllt, daſs das Oel etwa 14cm unter dem obersten
Rande des Brenners zu stehen kam.
Die Lichtstärke der Lampe (Ls)
findet im Nachfolgenden in Palmitinkerzen oben genannter Art ihren Ausdruck; die
Leucktkraft (Lk) derselben ist im Verhältnisse zu
dem Sonnenbrenner (15''') berechnet, dessen Leuchtkraft mit Snowflake-Oil zu 100
festgestellt ist. Der Oelverbrauch (V) ist in Gramm für die Stunde angegeben.
Folgende Gegenversuche zeigen, welche Genauigkeit den
Untersuchungen beizumessen ist:
Erste
Versuchsreihe.
Ls
Lk
V
Vulcan-Kosmosbrenner (14''')
Diamond-Oil
8,1 9,0
51,855,9
5758
Ditmar's
Sonnenbrenner (15''')
desgl.
15,616,8
96,498,9
5962
Reformbrenner
(16''')
desgl.
12,612,6
72,774,0
6362
„
(16''') Snowflake-Oil
13,013,6
79,279,8
6062
„
(14''') Young's
Paraffin-Oil
8,4 9,3
69,472,3
4447
Kosmosbrenner
(10''') desgl.
5,2 5,9
67,769,5
2831
Hink's Duplexbrenner. Young's Lighthouse-Oil
10,011,0
56,661,3
64,5 65,5
Zweite
Versuchsreihe.
Reformbrenner
(16''') Snowflake-Oil
12,613,0
71,676,2
6462
„
(16''') Diamond-Oil
9,010,2
58,861,0
5661
Kosmosbrenner
(14''') desgl.
6,5 5,3
60,850,0
3939
Hink's Duplexbrenner
desgl.
6,1 6,5
37,146,6
6057
„
Snowflake-Oil
8,010,3
42,953,7
6869
Die Unterschiede zwischen den Endzahlen der aufgeführten
Gegenversuche sind also kleiner bei der ersten als bei der zweiten Versuchsreihe, da
es schwierig ist, die Flamme unverändert zu erhalten, wenn das Oel im Behälter
niedrig steht. Die verschiedenen Brenner geben auſserdem auch mehr oder weniger
gleichmäſsige Endzahlen. Die Vulcan-, Kosmos-, Mitrailleuse- und Duplex-Brenner
zeigen sich in dieser Richtung als besonders schlecht gestellt. Wenn der über dem
Brenner hervorstehende Rand des Dochtes im Geringsten uneben ist, wird der
Lichtgewinn bei dem Kosmosbrenner gleich herabgesetzt werden. Ein Uebelstand dabei
war es auch, daſs die Dochte in den Brennern
Tabelle I
Snowflake-Oil
Diamond-Oil
Oelbehältergefüllt
Oel 14cmunter
derFlamme
Oelbehältergefüllt
Oel 14cmunter
derFlamme
Ls
Lk
V
Ls
Lk
V
Ls
Lk
V
Ls
Lk
V
Ditmar's Sonnenbrenner
B
(15''')
15,6
100
57
15,6
96,5
59
16,2
97,7
60,5
13,1
85,4
56
Desgl. B
(18''')
22,6
88,5
93
16,8
71,8
85
19,4
83,2
85
12,5
63,3
72
Desgl. A
(18''')
18,0
92,0
71
16,2
81,0
73
16,7
81,0
75
14,5
77,8
68
Kosmosbrenner
(14''')
8,7
72,0
44
7,2
63,5
41
9,3
73,7
46
5,9
55,2
39
Desgl.
(10''')
7,4
84,4
32
5,9
66,2
32,5
6,9
76,2
33
4,7
57,2
3
Desgl.
(6''')
4,0
66,4
22
3,9
67,8
21
3,8
69,3
20
3,6
65,7
20
Reformbrenner
(16''')
13,3
79,5
61
12,3
75,3
63
12,6
73,5
61,5
9,6
59,9
58,5
Desgl.
(14''')
11,2
80,0
51
8,7
67,5
47
10,0
74,4
49
7,5
66,4
41
Vulcan-Kosmosbrenner
(18''')
15,6
67,9
84
12,6
56,1
82
12,2
54,7
81
6,1
39,8
56
Desgl.
(14''')
11,8
70,5
61
5,3
46,0
42
8,5
54,2
57,5
7,7
48,4
58
Desgl.
(12''')
8,7
66,0
48
4,0
39,5
37
–
–
–
–
–
–
Mitrailleusebrenner (12 Dochte)
13,1
72,5
66
9,0
53,4
61
11,4
64,9
64
9,6
53,6
65
Hink's
Duplexbrenner
18,7
88,6
77
9,1
48,7
68,5
18,0
83,2
79
6,3
39,3
58,5
Flachbrenner
(7''')
4,2
54,8
28
3,5
55,4
23
3,8
57,6
24
2,2
40,1
20
Französische Leuchtthurmlampe
13,2
73,0
66
–
–
–
12,7
76,0
61
–
–
–
dieser Construction so dick warenDünnere Dochte waren nicht brauchbar, da die Lampen in diesem Falle eine
geringere Lichtstärke abgaben.KaiserölErdöl AYoung's
Lighthouse-OilYoung's
Prima Paraffin-OilOelbehältergefülltOel 14cmunter
derFlammeBehältergefülltOelbehältergefülltOel 14cmunter
derFlammeOelbehältergefülltOel 14cmunter
derFlammeLsLkVLsLkVLsLkVLsLkVLsLkVLsLkVLsLkV16,0100,65812,079,65514,693,45714,092,95512,076,95715,693,36112,682,45618,1 76,386,512,058,47520,984,79016,873,88314,567,67614,571,57414,065,67716,2 75,87814,173,57014,070,07314,572,57310,664,46014,573,57213,070,867 7,9 67,842,5 6,954,746 8,471,243 6,761,939,5 5,551,439 6,957,344 6,461,538 6,1 75,529,5 5,971,830 6,475,331 4,457,328 3,847,829 5,568,629,5 3,553,524 3,6 61,421 3,665,720––– 3,971,220 4,069,521 4,578,221 3,564,02012,6 75,36112,070,66211,467,16210,368,35510,667,95712,275,459 9,268,549 9,4 76,645 6,157,03910,081,045 8,170,442 6,154,241 8,871,045,5 7,965,84414,2 62,184 8,744,27211,859,97212,053,781,5 8,050,458––––––14,5 75,670 4,0403610,059,961 9,048,268––– 7,042,760––––––––––––––––––––––––11,4 77,054 7,054,34711,480,052 7,949,758 7,450,953 8,757,755 8,752,96012,2 71,862 6,542,35614,073,07011,061,365,5 8,261,04915,681,47013,172,566 5,2 72,926 5,168,927 2,848,621 3,553,324 2,647,420 4,867,426 3,659,82213,1 73,565–––15,182,26712,676,660–––14,079,964–––, daſs sie sich in dem Dochtrohre feststellten und sich nicht
gleichförmig aufschrauben lieſsen. Bei dem Mitrailleusebrenner geschieht es
natürlich besonders leicht, daſs einer oder zwei der vielen Dochte etwas höher zu
stehen kommen als die übrigen. Aus dem schon früher Gesagten wird hervorgehen, daſs
der Duplexbrenner in der zweiten Versuchsreihe schwierig constante Endzahlen geben
kann.
In der folgenden Tabelle I sind die Ergebnisse der Untersuchungen sämmtlicher Lampen
und Leuchtöle zusammengestellt. Um mit Hilfe der vorliegenden Bestimmungen einen
möglichst befriedigenden Ausdruck für die Leistungen der untersuchten Lampen zu
erhalten, habe ich in Tabelle II die Mittelzahlen, welche bei der Prüfung jeder
Lampe mit den verschiedenen Erdöl- und Paraffinölsorten zu finden waren,
angeführt.
Aus dieser Tabelle II geht hervor, daſs der kleinste Sonnenbrenner
B entschieden den Vorzug vor dem gröſseren hat, sowie derselbe auch sonst über alle
anderen Brenner zu stehen kommt. Bei einigen von diesen hat man auch Gelegenheit,
die Erfahrung zu machen, daſs in der Güte der verschiedenen Nummern von Brennern
derselben Art ein nicht unbedeutender Unterschied vorkommen kann. Uebrigens wird man
durch die Betrachtung der Zahlen, welche in der Tabelle die durchschnittliche
Oelzufuhr ausdrücken, die früher berührte Beobachtung bestätigt finden, daſs die
Lampen nicht eine so groſse Lichtstärke und Leuchtkraft geben, wenn das Oel im
Behälter niedrig steht, als wenn derselbe gefüllt ist, selbst auch wenn in beiden
Fällen die Flamme dieselbe oder annäherungsweise dieselbe Oelmenge empfängt und
verbrennt. Die Lampen liefern durchgehends ein schlechteres Ergebniſs mit „Young's Paraffin- und Lighthouse-Oil“ als mit
Erdöl. Bei den Mitrailleuse- und Duplexbrennern ist der Unterschied am gröſsten:
diese Lampen verlieren aber andererseits verhältniſsmäſsig weniger während des
Brennens, wenn die erstgenannten Oele benutzt werden. Eine genügende Erklärung
dieses Verhältnisses wage ich hier nicht zu versuchen. Vom Vulcan-Kosmosbrenner
geben die photometrischen Bestimmungen möglicherweise keinen genügenden Ausdruck
der
Tabelle II
Erdöl
Young's
Paraffin-Oil
Mittel
Behälter gefüllt
Oel 14cm u. d. Flamme
Behälter gefüllt
Oel 14cm u. d. Flamme
Ls
Lk
V
Ls
Lk
V
Ls
Lk
V
Ls
Lk
V
Ls
Lk
V
Ditmar's
Sonnenbrenner
(15''')
15,6
97,9
58,1
13,5
87,1
56,6
14,8
93,1
58
12,3
79,6
56,5
14,0
89,4
57,4
Desgl.
(18''')
20,2
83,1
88,6
13,8
64,5
77,3
15,6
72,6
78,5
14,1
66,6
76,5
15,9
71,7
80,2
Desgl. A
(18''')
16,2
79,7
74,2
15,3
77,4
70,7
14,5
73,0
72,5
11,8
67,6
63,5
14,5
75,4
70,2
Kosmosbrenner
(14''')
8,6
71,3
43,9
6,7
57,0
42,0
6,8
59,6
41,7
5,9
56,4
38,5
7,0
61,5
41,5
Desgl.
(10''')
6,7
78,1
31,3
5,5
65,1
30,8
4,9
62,9
28,7
3,7
50,6
26,5
5,2
64,7
29,3
Desgl
(6''')
3,8
69,3
20,0
3,7
66,5
26,3
4,2
74,7
20,5
3,8
66,7
20,5
3,9
69,1
20,6
Reformbrenner
(16''')
12,4
73,8
61,3
11,3
67,4
61,2
11,2
71,8
56
9,9
68,2
53,0
11,2
70,5
57,9
Desgl
(14''')
10,1
78,0
47,5
7,4
64,1
42,3
8,4
70,7
43,7
7,0
60,0
42,5
8,2
68,0
44,0
Vulcan-Kosmosbr.
(18''')
13,4
61,2
80,2
9,1
47,6
70,0
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Desgl
(14''')
11,2
65,4
62,4
5,7
47,6
45,2
8,0
45,7
64,0
–
–
–
–
–
–
Mitrailleusebrenner
11,8
73,1
59,0
8,5
54,0
57,7
8,3
53,7
56,5
8,0
51,9
56,5
9,1
58,0
57,4
Hink's
Duplexbrenner
15,7
79,6
72,0
7,3
43,7
61,0
13,8
71,3
68,7
10,6
66,7
57,5
11,8
65,8
64,8
Flachbrenner
(7''')
4,0
58,2
24,8
3,6
56,4
23,3
4,1
60,3
25,0
3,1
53,6
21
3,7
57,6
23,4
Franz. Lichtthurmlampe
13,7
76,2
64,8
–
–
–
13,3
78,2
62
–
–
–
13,5
77,7
63,4
Eigenschaften desselben, da es gewiſs die Meinung des
Constructeurs gewesen ist, daſs die Vortheile dieser Lampe am wesentlichsten in der
Form der Flamme zu suchen seien, welche hier das Hinab werfen des Lichtes bedingt.
Aber selbst wenn dies als ein Vorzug zu rechnen wäre, würde derselbe doch nicht die
übrigen weniger guten Eigenschaften der Lampe ausgleichen.
In der Schluſsübersicht (S. 85) habe ich diejenigen Ergebnisse aufgestellt, wenn mit
Hilfe der vorliegenden Bestimmungen ausgerechnet wird, in welchem Verhältnisse die
benutzten Leuchtöle einander gegenüber stehen mit Rücksicht auf die Lichtstärke und
Leuchtkraft, welche sie durchschnittlich bei der Verbrennung in den verschiedenen
Lampen zu liefern im Stande sind. Werden die Endzahlen, welche in dieser Weise in
den Bestimmungen der ersten Versuchsreihe zu finden sind, für das Snowflake-Oil zu
100 gesetzt, so bekommt man folgende Ziffern für die relative Lichtstärke und
Leuchtkraft der Oele:
I
II
Mittel
Ls
Lk
Ls
Lk
Ls
Lk
Snowflake-Oil
100
100
78,1
84,4
100
100
Diamond-Oil
93,8
95,0
64,7
74,3
83,3
91,6
Kaiseröl
87,1
95,2
66,1
78,4
0,7
94,1
Erdöl A
88,5
93,3
–
–
–
–
Young's Lighthouse-Oil
75,2
83,0
61,0
73,2
76,4
84,6
Young's Prima Paraffinöl
83,0
90,0
69,4
80,9
85,5
92,6