Titel: | Gasglühlicht, dessen Geschichte, Wesen und Wirkung. |
Autor: | Wilh. Gentsch |
Fundstelle: | Band 295, Jahrgang 1895, S. 193 |
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Gasglühlicht, dessen Geschichte, Wesen und
Wirkung.
Von Wilh.
Gentsch.
Mit Abbildungen.
(Abdruck untersagt.)
Gasglühlicht, dessen Geschichte, Wesen und Wirkung.
Vorläufer des heutigen Gasglühlichtes.
Im Grunde genommen ist jede leuchtende Gasflamme ein Glühlicht, da ja
Kohlenstofftheilchen aus den Bestandtheilen des Gases ausgeschieden und durch die
Wärme der diese Zersetzung bewirkenden Flamme vor ihrer vollständigen Verbrennung
zum Glühen gebracht werden. Wo dieser Vorgang fehlt, bleibt auch die
Lichtentwickelung ausgeschlossen. Mit der Zeit hat sich jedoch unter der Bezeichnung
Gasglühlicht die Vorstellung herausgebildet, dass gewisse fremde, nicht vom Gasstrom
mitgeführte Körper von der Gasflamme erhitzt und so zur Lichtausstrahlung veranlasst
werden. Wenn nun auch neuerdings dieser Begriff durch die Erfolge der Auer'schen Erfindungen eine Einschränkung auf die
seltenen Erden als Glühmasse und die nicht leuchtende Bunsen-Flamme als Heizmittel
erfahren hat, so sind die Beziehungen zu anderen Leucht- und Heizstoffen so enge,
dass der Rückblick auf ältere Systeme gerechtfertigt ist.
Soweit die hierüber vorhandenen Aufzeichnungen ergeben, hat Drummond zuerst im J. 1826, nach anderen im J. 1828, das sogen. Kalklicht (Siderallicht, Hydroxygenlicht) erzeugt, und
zwar durch Einwirkung eines Wasserstoff-Sauerstoffgebläses auf Kalkstifte, an deren
Stelle wohl auch Magnesia- und später Zirkonstifte getreten sind. Die Knallgasflamme
von 2 Vol. Wasserstoff und 1 Vol. Sauerstoff lässt die genannten Körper erglühen,
wobei Kalk mit gelblichem, Magnesia mit bläulichem und Zirkon mit weissem Lichte
leuchtet. Der Drummond'sche Apparat hat insbesondere
zur Abgabe optischer Signale auf See Anwendung gefunden, für Zwecke der Beleuchtung
aber erhebliche Uebelstände ergeben; einmal bildet ja die Beschaffung zweier Gase,
wie Wasserstoff und Sauerstoff, für den Verbrauch in grossem Maasstabe ein grosses
Hinderniss, dann aber sind die Glühkörper selbst unzuverlässig, sie springen oder
nutzen sich in der Weise aus, dass der leuchtende Kern seine Stelle am Körper zu
Ungunsten der Leuchtwirkung verändert.
An Stelle des Wasserstoffes setzt deshalb Tessié du
Motay (1867) das Leuchtgas, ein Destillationsproduct der Steinkohle,
obgleich der Lichteffect hierdurch etwas verringert wird; nach seinen Angaben sind
Anlagen im Tuilerienhofe und auf dem Platze vor dem Hotel de Ville ausgeführt
worden, deren Betrieb sich aber als unökonomisch erwiesen hat.
Späterhin nimmt LinnemannJourn. f. Gasbel.,
1886 Bd. 29 S. 633. den Gedanken wieder auf, indem er die
Leuchtgas-Sauerstofflamme auf eine Scheibe aus Zirkon wirken lässt, um so zunächst
für wissenschaftliche Zwecke eine geeignete Beleuchtung zu schaffen. Obgleich das
Zirkonscheibchen hierbei weissglühend wird, ist die intensive Strahlung nur auf eine
Fläche von 5 mm Durchmesser beschränkt, so dass hohe Intensität erreicht wird.
Versuche haben ergeben, dass bei einem Druck von 60 mm für das Gas und etwa dem
15fachen Werthe für den Sauerstoff zur Erzeugung von
60
Kerzen
24 l
Leuchtgas
15 l
Sauerstoff
120
„
37 l
„
26 l
„
200
„
48 l
„
44 l
„
erforderlich sind. Indessen erzeugt eine Flamme, welche für
mehr als 120 Kerzen erforderlich ist, bereits einen pfeifenden Ton, so dass die
Lichtentfaltung nach oben hin begrenzt wird.
Auch KochsJourn. f. Gasbel., 1889 S. 988 und 1891 S. 8.
(D. p. J. 1890 278 235.) hat eine, wissenschaftlichen (medicinischen)
Zwecken dienende Lampe im Auge, für welche er die Zirkonerde zu porösen
Leuchtkörpern auffrittet, um sie für den Angriff von Seiten der Flamme geeigneter zu
machen; je nach Erforderniss bildet er Cylinder, Kegel, Kugeln. Es werden 40 Kerzen
der Amylacetatlampe bei 25 l Leuchtgas- und 25 l Sauerstoffverbrauch angegeben.
Textabbildung Bd. 295, S. 193
Fig. 1.Linnemann's Knallgasbrenner.
DrossbachChem. Ztg., 1891 S. 328. beschreibt
die Umwandelung eines Maughan-Brenners in einen Linnemann'schen Knallgasbrenner (Fig. 1).
a ist die Bohrung für Leuchtgas (1 mm Durchmesser),
b die 1 cm lange, sehr feine Bohrung für den
Sauerstoff. Der Glühcylinder c besteht aus Zirkonerde,
welche mit 8 Proc. geglühter Borsäure zusammen geschlagen und geglüht worden ist.
Ceritoxyde sollen sich als zu leicht schmelzbar erwiesen haben.
Die bekannten Untersuchungen von Sir Humphrey Davey
haben schon 1839 Alex. CruckshanksBrit. Spec., 8141
v. J. 1839. zu dem Vorschlage veranlasst, Quarz- oder
Platinkörper durch nicht leuchtendes Gas zu erhitzen; insbesondere scheint es sich
um Kugeln aus Platina oder Netzwerke aus diesem Metall, welche mit Kalk oder anderen
Erden überzogen wurden, gehandelt zu haben.
Ein korbartiges Netzwerk aus Platindraht benutzt übrigens auch GillardBrit. Spec., 11080 v. J. 1846. in
seiner Platingasbeleuchtung. Das hierzu erforderliche
Gas erzeugt er durch Hindurchleiten von Wasserdampf durch glühenden Eisendraht, ein
Verfahren, welches allerdings bald durch den Wassergasprocess ersetzt worden ist.
Eine Anwendung hat das System unter anderem in dem bekannten Etablissement Christofle in Paris und in der Stadt Narbonne im
Languedoc gefunden. An letzterer Stelle hat es sich während der Jahre 1856 bis 1865
zwar als eine glänzende, aber auch äusserst empfindliche und deshalb praktisch
minderwerthige Beleuchtung ergeben.
Textabbildung Bd. 295, S. 194
Fig. 2.Schiltsky's Gasbrenner.
SchiltskyD. R. P. Nr.
15438. entnimmt den Sauerstoff einem mit comprimirtem flüssigem
Gase gefüllten Behälter B (Fig. 2), wobei eine Ventilspindel S und
Druckregler R in der Leitung l einen gleichmässigen Gasstrom von bestimmtem Druck gestatten sollen; g führt den anderen Brennstoff zu, welcher sich bei f mit dem Sauerstoffe mischt, so dass die Flamme des
Gemisches auf die Kalkscheibe k wirkt. Letztere wird
von SeiffermannD. R.
P. Nr. 22806. wagerecht gelegt und die obige Stehlampe in eine
Hängelampe verwandelt, indem die Achse des Lichtstrahlenbündels aus der Horizontalen
in die Verticale gedreht wird. Ein, zwei oder mehr Sauerstoff-Leuchtgasflammen sind
von unten gegen die Kalkplatte gerichtet. Die Mischung beider Gassorten erfolgt kurz
vor dem Austritt aus dem Brenner in einer Platinhülse.
Textabbildung Bd. 295, S. 194
Fig. 3.Brenner von Wolters und Roslin.
Neben verschiedenen, hier nicht interessirenden Einrichtungen zur Herstellung,
Regelung u.s.w. des von ihnen benutzten Oxygen- und Hydrogengases beschreiben Wolters und RoslinD. R. P. Nr. 17786. einen Brenner,
welcher mit oder ohne Reflector aufrecht stehend oder liegend Verwendung finden
könne; allenfalls soll das Licht durch Glaslinsen geleitet werden, vermuthlich um
eine Streuung der intensiven Strahlen herbeizuführen. Der Glühkörper g (Fig. 3) besteht aus
Kalk oder anderem geeigneten Material und empfängt die Hydrooxygenflamme aus dem
Mischrohre k. Die Mischung der beiden Gase beginnt in
der Düse m, durch deren mittlere Oeffnung aus a der
Sauerstoff, durch deren seitliche Löcher aber aus b
Wasserstoff eintritt; a und b lassen sich einzeln drosseln, wonach ein Hahn c den Zufluss aus den Leitungen h und o nach b und a gemeinsam schliesst bezieh. öffnet. Es ist Sorge
getragen, dass stets erst der Wasserstoff zum Brenner gelangt. Ein Zündrohr z zweigt ebenfalls von der Wasserstoffleitung ab.
KhotinskyD. R. P. Nr.
14689. geht einen Schritt weiter, indem er Licht durch Glühen
eines feuerfesten Stoffes in der Flamme brennbarer Flüssigkeiten oder eines
brennbaren Staubes oder brennbarer Gase, z.B. flüssiger, pulverisirter oder
gasförmiger Kohlenwasserstoffe, unter Zuhilfenahme des Sauerstoffes erzeugen will.
Als Glühkörper werden Erden, insbesondere alkalische Erden, als Oxyde des Calciums,
Bariums, Strontiums, Magnesiums, Aluminiums, Zirkoniums u. dgl., einzeln oder in
Gemischen genannt.
BrinD. R. P. Nr.
13700. begnügt sich damit, Kohlenstangen beliebiger Art in
Strahlen reinen Sauerstoffes zu verbrennen. Die Sauerstoffstrahlen sind hier gegen
die Spitze der Kohlenstange gerichtet, so dass erstere den Lichtmittelpunkt
einbegreift. An Stelle der festen Kohle könnte auch Erdöl oder ein anderer schwerer
oder leichter flüssiger Kohlenwasserstoff treten, in welchem Falle die jenseits des
Begriffes Glühlicht stehende, im Sauerstoff brennende Erdöl- u. dgl. Flamme
resultiren würde.
In all den genannten Fällen tritt der Sauerstoff als nothwendiger Factor auf; die zur
Herstellung der Licht emittirenden Körper verwandten Stoffe, wie Kalk, Magnesia,
erfordern ja, wenn sie zur Weissglut gebracht werden sollen, eine ausserordentlich
intensive Hitze, welche in vollkommenem Maasse nur die Knallgasflamme des
Sauerstoff-Wasserstoffgemisches zu liefern im Stande ist. Die Beschaffung solcher
Flammen für den Betrieb im Grossen bildet schon eine Schwierigkeit, welche eine
allgemeine Einführung derselben bedürfender Systeme ausschliesst. Aber auch die
Durchbildung der Apparate, die Brennerconstruction und die Mittel zur Verhütung der
Knallgasbildung an falscher Stelle erheischen viele Sorgfalt, ohne welche die
Handhabung gefährlich bleibt. Dies ändert sich auch nicht, wenn der Wasserstoff
durch das leicht zu erhaltende Leuchtgas ersetzt wird, sobald dieses und der
Sauerstoff vor der Verbrennung eine Mischung erfahren. Uebrigens hat diese
Substitution eine Verringerung des Lichteffectes zur Folge, was jedoch angesichts
der erleichterten Brennstoffzufuhr wohl in den Kauf genommen werden könnte. Der
Abfall wird aber erheblich, wenn schliesslich, und dies wäre ja das Endziel, auch
der Sauerstoff fortgelassen und das Leuchtgas in atmosphärischer Luft verbrennen
würde. Es ist hierbei eben in Ueberlegung zu ziehen, dass neben dem für die
Verbrennung nothwendigen Sauerstoff fast das vierfache Quantum des indifferenten
Stickstoffes auftritt, welcher mit erwärmt werden muss. Will man also den Effect dem
durch die Verbrennung im reinen Sauerstoff erzielten annähern, so erübrigt, die der
Flamme zuzuführende Luft in entsprechender Weise vorzuwärmen.
Clamond hat diese Metamorphose der alten Glühlampe
bereits Anfang der 60er Jahre bewerkstelligt. Gemäss älteren PatentschriftenD. R. P. Nr. 16640 und Nr. 21205.
ordnet er bei dem als Hängelampe ausgeführten Leuchtapparat ein centrales, der
Luftheizung dienendes Rohr an, welches von besonderen, radial gestellten
Gasstichflammen hochgradig erhitzt wird und die unter Druck eingeführte Luft zum
Brenner leitet. Bei ihrem Austritt aus einer Oeffnung reisst letztere das in eine Kammer
eingeführte Gas mit, so dass ein Gemisch von Gas und hocherhitzter Luft – Clamond gibt für diese 1000° an – gegen einen Kalkstift
oder einen Magnesiakorb wirkt. Bemerkenswerth ist, dass Clamond das netzartig gestaltete Geflecht zum Schutz beim Transport u.s.w.
mit festem, aber verbrennbarem Stoff (Papier) umwindet. Auch wird der Glühkörper in
diesem Falle in einen Platinkorb gehängt, welcher mittels Bajonnetverschlusses am
Lampenkörper leicht lösbar befestigt wird.
Textabbildung Bd. 295, S. 195
Fig. 4.Clamond's Brenner.
In einer älteren AusführungD. R. P. Nr.
25360., welche eine stehende Lampe betrifft, lässt Clamond durch einen Gasstrahl Luft in ein centrales
Rohr einsaugen, aus dem das Gas-Luftgemisch zum Theil nach dem Brenner, zum Theil
aber durch radiale Oeffnungen nach einem Raum entströmt, in dem es in kleinen
Flammen verbrennt und so eine concentrische Luftkammer heizt. Die letztere wird von
der, den Flammen, welche im Magnesiakorb brennen, zugeführten Luft
durchstrichen.
Diese Construction scheint selbst Clamond gewagt
vorgekommen zu sein, denn bald hat er dieselbe dahin abgeändertD. R. P. Nr. 26397. (Fig. 4), dass nur Gas durch Rohr C und den Sammelraum F zu
den Brennerröhrchen d tritt. Die Heizung der Luftkammer
E, welche durch einen Konus von unverständlichem
Zweck getheilt wird, erfolgt durch besondere flache, durch Rohre h gespeiste Flammen, deren Producte durch Löcher i entweichen. Es soll durch diesen Apparat auch die
Verwendung flüchtiger Oele ermöglicht werden. Noch sei einer späteren, wenig
bedeutenden AbänderungD. R. P. Nr.
26404. Erwähnung gethan, bei der die Heizflammen des
Magnesiakorbes statt aus Röhrenbündeln aus einer ringförmigen Kammer durch einwärts
gerichtete Löcher schlagen und die Verbrennungsluft central eingeführt wird.
Textabbildung Bd. 295, S. 195
Fig. 5.Somzée's Brenner.
Somzée versucht bei seinem ersten BrennerD. R. P. Nr. 26988. (Fig. 5) die Vorwärmung überhaupt zu vermeiden, obwohl
er gleichfalls eine Kapsel a aus durchlöchertem Kalk
oder poröser Magnesia benutzt, der er ein Platingewebe b aufstülpt. Er empfiehlt auch die Anordnung von Platinschwamm,
dessen Schmelzpunkt etwas erhöht worden ist; wohl auch, die Glühmasse zur Erhöhung
des Glanzes mit Kohlenstaub zu bedecken. Der Brenner selbst ist in der Weise
gestaltet, dass das aus einer Düse D austretende Gas
durch F Luft ansaugt, sich mit dieser in der bauchigen
Kammer M mischt, dass das Gemisch nochmals bei L Luft aufnimmt und endlich durch Rohre E unter die Kapsel a
tritt, wo es mit blauer Flamme verbrennen soll. Der Erfolg hat kaum befriedigt; der
Constructeur macht deshalb einen Schritt rückwärtsD. R. P. Nr. 27484., und zwar sehr
unglücklich dadurch, dass er Luft mit den Verbrennungsproducten einer Gasflamme sieb
mischen lässt und dieses Gemisch mit in die erwähnte Kammer M einführt, welche übrigens regelbare Lufteinlässe erhält.
Der schon erwähnte Gedanke, flüssige Kohlenwasserstoffe zur Glühlichtbeleuchtung
heranzuziehen, ist übrigens mehrfach anzutreffen. So hat ChaimsonovitzD. R. P. Nr.
27519. einen allerdings etwas absonderlichen Apparat
vorgeschlagen. Derselbe beruht in der Hauptsache darauf, dass Alkohol oder ein
anderer flüchtiger Kohlenwasserstoff von einem Docht in ein Verdampfrohr gesaugt
wird, dass die entwickelten Dämpfe Luft mitreissen und so ein Dampf-Luftgemisch zur
Verbrennung gelangt, welches Platin- oder Iridiumdrähte in Glut versetzt. Die Wärme
wird dann zum Verdampfrohr zurück geleitet. Chaimsonovitz verfällt sogar auf den Gedanken, die Wirkung eines
elektrischen Stromes und der Alkoholflamme auf den Leuchtkörper zu vereinigen.
Textabbildung Bd. 295, S. 195
Popp's Brenner.
Gelegentlich der in den Jahren 1882 und 1883 gewesenen Ausstellung im Krystallpalast
zu London hat Popp's pneumo-hydrisches
Beleuchtungssystem eine weiter gehende Aufmerksamkeit erregt, ohne dass es Popp gelungen wäre, seine Schöpfung lebensfähiger, als
es die Vorgängerinnen gewesen, zu machen. In der That begegnen wir auch hier
demselben Hemmniss, nämlich der Voraussetzung weitaus zu grosser Mittel, um an sich
schwer erglühende Körper in der nothwendigen Weise zu erhitzen.
Es wird ein Gemisch von Luft oder einem anderen, die Verbrennung ermöglichenden Gas
mit Leuchtgas oder einem anderen gas- oder dampfförmigen KohlenwasserstoffD. R. P. Nr. 23408. dadurch
gewonnen, dass beispielsweise Luft, welche unter Druck steht, in die Gasleitung
axial eingeführt wird. Die Mischung erfolgt also in einer besonderen Leitung und
wird also solche den Brennern zugeführt. Die Construction der letzteren ist dem
Bestreben entsprungen, zur Erzielung der erforderlichen Verbrennungstemperatur
innerhalb der Glühkappe das Heizmittel entsprechend vorzuwärmen. An die Zuleitung
schliesst sich das centrale Rohr i an (Fig. 6), auf welchem der
aus Metall oder feuerfestem Material bestehende Kopf k
senkrecht verstellbar ist. Der letztere trägt einen feuerfesten Aufsatz, dessen
parabolischer Theil
n geneigte, dessen unterer Rand m eine möglichst grosse Anzahl kleine Löcher aufweist.
Ein Konus o aus Kupfer o. dgl. legt sich mittels der
Ansätze r auf Rohr i auf
und hat untere Löcher p. Das brennbare Gemisch streicht
aus i durch Konus o,
Löcher p, Kopf k, die
Kappe m n und verbrennt ausserhalb der letzteren, das
Platingewebe q erhitzend. Bei der in Fig. 7 dargestellten
Abänderung tritt eine Vereinfachung ein, indem das Gasgemisch aus i durch Löcher r direct in
den Kopf eintritt und, sich an o erwärmend, durch den
ebenfalls durchbohrten Aufsatz l austritt.
Die mannigfachen, schon berührten Uebelstände, welche die künstlichen Mittel zur
Erhöhung der natürlichen Temperatur einer Leuchtgasflamme mit sich bringen, sind nun
von FahnehjelmD.
R. P. Nr. 29098 und Nr. 34807. dadurch vermieden worden, dass er
die Glühkörper lediglich der Einwirkung von Wassergasflammen aussetzt. Er benutzt
als Brenner die auch für Leuchtgas gebräuchlichen Lochbrenner und Zweiloch- oder
Fischschwanzbrenner, ohne dass andere Systeme ausgeschlossen würden. Fahnehjelm bildet die Glühkörper als feine, runde oder
platte Nadeln oder Lamellen aus, welche, in passender Anzahl (bis zu 100 und
darüber) neben einander in einem aus Metall, Porzellan oder Thon bestehenden Rücken
eingesetzt, einen Kamm (Fig.
8) bilden, dessen Enden sich am besten der Flammenform anpassen, oder als
haarnadel- bezieh. schleifenförmig gebogene Nadeln (Fig. 9) einfach auf einem
metallenen Haken aufgereiht und so über die Flamme gehängt werden, oder aber ein
wagerechtes Strahlenbüschel über einem ringförmigen Lochbrenner darstellen.
Textabbildung Bd. 295, S. 196
Fahnehjelm's Glühkörper.
Für die Glühmasse selbst hebt Fahnehjelm Magnesia
hervor, welche sich durch Wohlfeilheit, weisses Licht, geringe Empfindlichkeit gegen
Temperaturwechsel und geringe Absorption von Feuchtigkeit auszeichnet, gleich ob sie
als niedergeschlagene kohlensaure Magnesia, als fein zertheilter Magnesit oder als
magnesiareicher (calcinirter oder nicht calcinirter) Dolomit zur Verwendung gelangt.
Doch sollen auch andere feuerfeste Oxyde, wie Kalk, Zirkonerde, Kieselsäure u.s.w.,
sowie feuerfeste Mineralien, wie Kaolin, Cyanit, Quarz, bezieh. deren Mischungen in
Betracht kommen.
Die gepulverte feuerfeste Masse wird mit einer wässerigen Lösung von Stärke, Gummi o.
dgl. Bindemitteln zu einem geschmeidigen Teig angerührt, welchen dann eine Presse in
bekannter Weise in dünne Stränge zieht. Diese werden zerschnitten, getrocknet und
auf die Glühkämme verarbeitet, nachdem besser ein vorheriges Glühen der Nadeln
zwecks Ausbrennens des organischen Bindemittels und Austreibens von Kohlensäure und
Wasser erfolgt ist. Es erscheint an dieser Stelle das Fahnehjelm'sche Recept von Belang, die Nadeln in der hohen Temperatur der
Wassergasflamme geschmeidig werden zu lassen, damit sie sich nach der Form der
Flamme biegen können. Der Glühmasse wird dieserhalb ein passendes Flussmittel, bei
Verwendung von Magnesia oder Kalk beispielsweise Kieselsäure, Kaolin oder
Borsäure, zugesetzt.
Die Fälle, in denen Wassergas zur Verfügung gestanden hat und das Fahnehjelm-System
für die Beleuchtung eingeführt worden istSchultz-Knaudt in Essen, Julius Pintsch in Fürstenwalde.,
haben es dargethan, dass das letztere gesund sei; sie haben es als praktisch und
billig erkennen lassen. In dem Umstände jedoch, dass es an das Wassergas gebunden
ist, an ein Gas, welches trotz mehrfacher Versuche eine allgemeine Verwendung nicht
gefunden hat und wohl kaum finden wird, ist der Hauptgrund zu suchen, wegen dessen
auch Fahnehjelm den Bann nicht hat brechen können,
welcher über den Bestrebungen zur Einführung einer Gasglühlichtbeleuchtung
schwebte.
Glühkörper.
1) Zusammensetzung.
Vor der Zeit der bahnbrechenden Erfindungen Dr. Auer's sind, wie wir es zum Theil auch schon im ersten Kapitel kennen
gelernt haben, eine ganze Reibe von Stoffen mit mehr oder weniger anhaltendem
Erfolge zu Zwecken der Gasglühbeleuchtung benutzt worden, wenn hierbei auch die
Bunsen-Flamme ohne Zuhilfenahme künstlicher Mittel seltener zu bemerken gewesen
ist. Neben dem Kalk beim Drummond'schen Lichte
treten insbesondere die Platinmetalle und die alkalischen Erden, als Oxyde des
Calciums, Bariums, Strontiums, Magnesiums, auf, auch Aluminium und Zirkonium
werden genannt. Die Platinmetalle haben die ganze Reihe der Schwermetalle, wie
Gold, Silber, Wolfram, Mangan, Eisen, Chrom, Kobalt, Nickel u.a., in den Bereich
der Versuche gezogen, ohne dass diese Körper im Zustande des Elementes, als
blanke Metalle oder in Form von Salzen Bedeutung erlangt hätten.Vgl. v.
Kemmann, Ueber Glühkörper für Gasglühlicht, Glaser's Annalen, 1894 S. 481
ff. Ebenso wenig, wenn nicht noch minder von Belang sind die
Alkalimetalle: Kalium, Natrium, Lithium, Rubidium, Cäsium geblieben. Von den
Erdalkalimetallen wird insbesondere Magnesium allein oder in verschiedenen
Verbindungen fast immer als Glühmasse angeführt; die älteren Ausführungen haben
deshalb auch ihre Existenzfähigkeit von vornherein untergraben, da sie sich
keines lebensfähigen Leuchtmittels haben bedienen können. Unstreitig wohnt ja
den aus den Erdalkalimetallen hervorgegangenen Körpern ein erhebliches
Lichtemissionsvermögen inne; sie sind jedoch nicht feuerbeständig, verflüchtigen
in der Flamme, sind spröde und lassen sich, wenn sie von zu starker Flamme
einmal verbogen sind, nicht mehr nach der letzteren formen.
Die Erkenntniss, dass eine leuchtende Flamme, in welcher ja Kohlenstoff
ausgeschieden und durch Erhitzen zur Lichtentwickelung gebracht wird, eine
äusserst mangelhafte Ausnutzung der durch die Verbrennungswärme gebotenen
Energie darstellt, dass in ihr nur ein verschwindender Theil des
Arbeitsvermögens in Licht umgewandelt, also zweckentsprechend verwerthet, der
weitaus grösste Theil aber in Form meist lästiger Wärme abgegeben wird,
rechtfertigt die Anzahl der Experimente, wenn diesen auch zumeist die Logik als
Richtschnur ermangelt. Darüber ist man ja nicht lange im Zweifel geblieben, dass
eine neue Beleuchtungsart im grossen Maasstabe nur mit einem Heizmittel erfolgen
konnte, welches ebenso leicht wie die bisherigen Leuchtstoffe erhältlich und
ohne Rücksicht auf die Lichtentfaltung thunlichst vollkommen verbrennt. Diese Bedingungen
haben ganz selbstverständlich auf den Bunsen-Brenner hingewiesen, in dem
bekanntlich die vor der Verbrennung erfolgende Mischung von Leuchtgas und Luft
die Bildung einer nicht leuchtenden bezieh. bläulichen bis blaugrünen Flamme und
eine hochgradige Vollkommenheit der Verbrennung bewirkt. Als Ersatz für den
nicht mehr ausscheidenden leuchtenden Kohlenstoff war nun ein Körper zu
ermitteln, welcher folgenden Bedingungen gerecht werden musste. Er sollte ein
starkes Lichtausstrahlungsvermögen besitzen, sollte feuerbeständig sein, seine
Gestalt nicht verändern, weder sintern noch verdampfen, wohl aber
widerstandsfähig sein. Diese weitgehende Aufgabe in einem solchen Maasse gelöst
zu haben, dass wir in den Besitz einer lebensfähigen Gasglühbeleuchtung gelangt
sind, ist das unbestreitbare Verdienst von
Dr. Carl Auer von Welsbach,
welcher die sogen. seltenen Erden für die Leuchtzwecke
erschlossen hat. Um Irrthümer auszuschliessen, sei vorweg geschickt, dass
allerdings schon vor Auer von einigen seltenen
Erden bekannt gewesen ist, dass sie in der Hitze Licht ausstrahlen. Diese
Kenntniss ist da selbstverständlich, wo mit ihnen Laboratoriumsversuche
angestellt worden sind. Von der Feststellung dieser vielleicht ganz unbemerkt
gebliebenen Thatsache bis zu der praktischen Verwerthung der Erscheinung ist
jedoch eine grosse Kluft vorhanden gewesen, welche eben durch die Erfindungen
Auer's überbrückt worden ist.
Die seltenen Erden, wie Lanthanoxyd, Yttriumoxyd u.s.w., strahlen
verhältnissmässig wenig Licht aus. Mc Kean hat z.B.
gefunden, dass unter Benutzung eines Brenners von 85 1 Gasverbrauch in 1 Stunde
und 25 mm Druck
Thoriumoxyd
3,56
Hefner-Lichte
(bläulichweiss)
Lanthanoxyd
28,32
„
(weiss)
Yttriumoxyd
22,96
„
(gelblichweiss)
Zirkonoxyd
5,36
„
(weiss)
Ceroxyd
5,02
„
(röthlich)
entwickeln. Ebenso ist ihre Haltbarkeit eine äusserst
geringe. Mischt man jedoch, wie Auer angegeben hat,
seltene Erden unter sich oder mit Magnesia oder Zirkonoxyd im molekularen
Zustande und glüht diese Mischung heftig, so entstehen eigenartige Körper,
welche an Lichtemissionsvermögen sowohl wie an Widerstandsfähigkeit die
einzelnen Bestandtheile weit übertreffen. So werden Mischungsverhältnisse,
wie
60 Proc. Magnesia, 20 Proc. Lanthanoxyd, 20 Proc.
Yttriumoxyd
oder
60 Proc. Zirkonoxyd, 30 Proc. Lanthanoxyd, 10 Proc.
Yttriumoxyd
oder
50 Proc. Zirkonerde, 50 Proc. Lanthanoxyd.
als solche von günstigem Resultat bezeichnet.D. R. P. Nr. 39162. Hierbei
lässt sich Yttriumoxyd durch ein Gemenge von Ytteriterden, das Lanthanoxyd durch
ein Gemenge didymfreier, wenig Cer enthaltender Ceriterden ersetzen. Der
steigende Gehalt an Yttriumoxyd macht das Licht gelblichweiss, unbeschadet der
Intensität des letzteren. Durch Zusatz von entsprechenden Mengen des an sich
orangefarben leuchtenden Neodymzirkons kann man die oben genannten blendend
weiss strahlenden Körper nach dem Gelb, durch einen solchen von dem grün
leuchtenden Erbinzirkon nach dem Grün zu abtönen. In den Magnesiaverbindungen
spielt die Magnesia, in den Zirkonverbindungen spielen jedoch die seltenen
Erden die Rolle der Base. Ein Körper, in welchem Magnesia und Zirkon zugleich
auftreten, besitzt deshalb, wie Versuche auch bestätigt haben, die guten
Eigenschaften der obigen Mischungen nicht.
Die Bestandtheile der letzteren werden in Form von Salzen, welche durch Glühen
unter Zurücklassung der Leuchtmasse zerstört werden, in den erforderlichen
Verhältnissen in Lösung gebracht. Mit dieser Lösung wird ein vorher mit
Salzsäure ausgewaschenes Gewebe (Pflanzenfaser) getränkt, durch wenige Minuten
anhaltendes Glühen aber verascht, so dass der poröse, bei Weissglut biegsame und
schweissbare Glühkörper erübrigt. Die Gestalt des letzteren ist, wie wir später
noch sehen werden, zweckmässig so gewählt, dass die Flamme umhüllt wird.
Es möge eine Bemerkung über die hier im Vordergrund stehende Cergruppe bezieh.
Zirkongruppe eingeschaltet werden. Das Cer wurde 1803 im Mineral Cerit von Berzelius, Klaproth und Hisinger entdeckt, später jedoch auch in anderen Mineralien, wie
Ytterocerit, Orthit, Euxenit, Gadolinit, Pyrochlor, Monazit, Lanthanit, Thorit,
Orangit, gefunden. Mosander wies 1839 im Cerit auch
Lanthan und Didym nach. Das Zirkon ist länger bekannt, tritt krystallisirt, in
abgerundeten Körnern, auch eingesprengt in Granit, Syenit u.s.w. auf, und zwar
hyazinthroth (Edelstein), bräunlich oder wasserhell; seine Hauptfundorte sind
der Ural, Ceylon, Böhmen, aber auch Tyrol, Norwegen und die Rheingegend. Im
Uebrigen sind grössere Lager der früher wenig beachtet gewesenen Mineralien in
Nordamerika, Sibirien, Grönland und Skandinavien erschlossen worden.
Wir verfehlen nicht, darauf hinzuweisen, dass Auer
schon in seinen ersten Veröffentlichungen empfiehlt, zum Schütze der aus etwa
0,2 mm dicken Fäden bestehenden Gewebe gegen die Zerreissung durch die
veraschenden Flammen mit stärkeren Fäden zu durchziehen. Die gefährlichen
Stellen des Mantels werden wohl auch nachträglich nochmals mit der Lösung
bestrichen oder in dieselbe getaucht, so dass sich hier nach dem Glühen stärkere
Schichten bilden. Der Mantel oder Strumpf wird an einem Platindraht befestigt,
indem man die Befestigungsstelle in gleicher Weise wie die zu verdickenden
Theile des Körpers behandelt, und zwar entweder unter Benutzung derselben
Lösung, aus welcher letzterer hervorgegangen, oder einer solchen von gleichen
Theilen Magnesium- und Aluminiumnitrat; mit Zusatz von Phosphorsäure, oder auch
Berylliumnitrat.
Auer schliesst aber weder die Verwendung
fadenförmiger Körper, noch die Benutzung amorpher, gelatinöser oder überaus fein
krystallinisch niedergeschlagener Gemenge aus.
Später führte Auer das Thoroxyd einD. R. P. Nr. 41945., welches
eine erhebliche Steigerung der Lichtausstrahlung der bereits bekannt gegebenen
Glühkörper bewirkt; es ist dies sowohl hinsichtlich der Magnesia- und
Zirkonmäntel, wie auch bezüglich der Verbindungen des Thoroxyds mit Lanthanoxyd
oder Neodymoxyd, Praseodymoxyd, Erbinoxyd zu constatiren, welch letztere
farbiges Licht (gelb, orange, grünlich) liefern. Dagegen erfordern Verbindungen
des Thoroxyds mit Magnesia oder mit Magnesia und Aluminiumoxyd (stark sinternd) eine
höhere Temperatur, als sie die Bunsen-Flamme bietet; ebenso bleiben aus Ceroxyd
mit Magnesia, oder Zirkonoxyd, Lanthanoxyd, Yttriumoxyd, oder Thoriumoxyd
entstandene Strümpfe in der Bunsen-Flamme unscheinbar.
Um den fertig veraschten Körper transportfähig zu machen, wird er in eine
verdünnte Lösung von Kautschuk oder in Collodium o. dgl. getaucht, so dass ein
festerer Ueberzug entsteht, welcher in der Bunsen-Flamme bei Benutzung des
Strumpfes sofort zerstört wird.
Die beobachtete Abnahme des Lichtstrahlungsvermögens hat Auer anscheinend früher lediglich darauf zurückgeführt, dass sich
feuerbeständige Staubtheile der Atmosphäre auf der Oberfläche der Körper
ansammeln. Und um deren beeinträchtigende Wirkung zu beheben, hat Auer eine RegenerirungD. R. P. Nr. 44016. in der
Weise vorgenommen, dass er den erhärteten Mantel nochmals mit einer Lösung des
Lanthanoxyds u.s.w. imprägnirte, trocknete und durch die Flamme des Brenners das
auskrystallisirte Salz zu Erde umformte.
In neuerer Zeit hat Auer die Reihe seiner
Glühkörpercompositionen noch durch Einführung von UranoxydD. R. P. Nr. 74745. vermehrt;
letzteres wird entweder mit Thoroxyd aliein oder mit den bereits angegebenen
Mischungen zu einem intensiv leuchtenden Körper von grosser
Glühwiderstandsfähigkeit verarbeitet.
Textabbildung Bd. 295, S. 198
Fig. 9a.Anfertigung von Auer's Gasglühlichtmänteln.
Zu der heute innegehaltenen Fabrikation der Auer'schen Präparate, wie sie von der Deutschen
Gasglühlicht-Actiengesellschaft in Berlin betrieben wird, werden als
Träger der Imprägnirungsmasse aus feinster ägyptischer Baumwolle gewebte
Tricotschläuche benutzt, welche in der angedeuteten Weise insbesondere
vollständig von Fett gesäubert, mit der Salzlösung getränkt und dann getrocknet
werden. Nachdem man sie in passende Längen zerschnitten und mit Asbestschlinge
versehen, erfahren die rohen Glühkörper eine Bearbeitung mittels eines
Falzbeines auf einem hölzernen Dorn, worauf sie, auf einen Konus aus
Messingstäbchen aufgesetzt, der Einwirkung nach unten gerichteter Stichflammen
so ausgesetzt werden, dass die Veraschung vom Kopf des Strumpfes nach dem
unteren Ende bis etwa auf ein Drittel seiner Länge fortschreitet.
Bei dieser Arbeitsperiode hatte man sich bislang eines einfachen Bunsen-Brenners
A bedient, welcher in der in Fig. 9a veranschaulichten Weise gegen den Kopf des
zu veraschenden Glühkörpers B gerichtet wurde.
Die Flamme umspülte den oberen Theil des letzteren, bis dieser etwa bis zur
Marke a hin abgebrannt war, was etwa 1 Minute
währte, worauf der Brenner für den nächsten Körper in Benutzung trat, während
die weitere Veraschung des ersteren selbsthätig bis zu Ende erfolgte. Die
Einhaltung des Verfahrens soll jedoch mancherlei Unzuträglichkeiten mit sich
gebracht haben, so das Entweichen von Gas durch die Luftlöcher des Mischrohres,
die Behinderung durch den Gasschlauch, wohl auch eine, bei späterer Behandlung
allerdings zu beheben gewesene Deformirung des Körpers in Folge einseitigen
Anblasens der Flamme u. dgl. KrügerD. R. P. Nr. 79239. (Deutsche Gasglühlicht-Actiengesellschaft) hat die
Einrichtung zweckmässiger in der Weise getroffen (Fig.
9b), dass er einen etwa am Arbeitstisch zu befestigenden Brenner
vorsieht, dessen Mischraum A stets senkrecht steht,
während das rechtwinkelig abgebogene Rohr in einen Ring R ausläuft; an diesem sind Düsen D so
gestellt, dass die austretenden Flammen den Mantel eines Kegels bilden, dessen
Spitze in die Rotationsachse des Ringes R fällt.
Der Kopf des Glühkörpers B wird ringsum gleich
massig getroffen und ebenfalls wie oben nur so lange der Flammenwirkung
ausgesetzt, bis der Strumpf zu zwei Drittel verascht ist. Die Glühkörper werden
dann auf geeigneten Ständern unter den Brenner geschoben oder gedreht. Krüger will auch allenfalls Pressgas bezieh.
Pressluft verwenden.
Textabbildung Bd. 295, S. 198
Fig. 9b.Anfertigung von Krüger's Gasglühlichtmänteln.
Entgegen dem nun folgenden älteren Verfahren des Klarbrennens, wobei der
veraschte Glühkörper über einer Bunsen-Flamme erhitzt und gleichzeitig mittels
Glasstäbchen geglättet und geformt wurde, eine Manipulation, welche
ausserordentlich geschickte Arbeitskräfte voraussetzte, hat die Deutsche Gasglühlicht-Actiengesellschaft den
folgenden Weg eingeschlagen.D. R. P.
Nr. 77384. Das Formen wird von der Flamme selbst vollzogen,
zu welchem Zwecke sie den veraschten Mantel mit genügender Stärke, aber auch
ringsum gleich-massig treffen muss. Es wird hierzu ein Brenner c (Fig. 10) benutzt,
dessen Ausströmungsöffnungen auf einem Konus (allenfalls auch auf dem Mantel
eines Cylinders) angeordnet sind, so dass die Flammen b trichterförmig nach aussen brennen und zwar unter einem Drucke von
1,0 m Wassersäule und darüber. Führt man den Körper von Hand oder mittels
mechanischer Vorrichtungen über dem Brenner auf und nieder, so werden die
erglühenden Theile des Gewebes geweitet und geglättet. Bei einiger Vorsicht
dürfte sich auf diesem Brenner auch schon der rohe Glühkörper abbrennen lassen, so
dass der erste Brennprocess erspart würde.
Auf demselben Grundgedanken ist übrigens die Einrichtung Pflücke'sD. R. G. M. Nr.
15101. (Fig. 10a) getroffen,
welcher auf eine Mischkammer für Pressluft, Sauerstoff und Leuchtgas einen Kopf
a mit wagerecht gerichteten Löchern aufsetzt,
wenn die Form des Strumpfes geweitet werden soll. An Stelle von a tritt ein Kopf b mit
schräg nach oben gebohrten Löchern, wenn der obere Theil des Glühkörpers zu
runden oder sonstwie zu gestalten ist.
Textabbildung Bd. 295, S. 199
Fig. 10.Das Klarbrennen der Deutschen
Gasglühlicht-Actiengesellschaft.
Die früher durchgeführte Aufhängung des fertigen Glühkörpers an einem ausserhalb
desselben herabgeführten Draht ist zweckmässig dahin abgeändert worden, dass ein
centrales Stäbchen den Träger bildet, so dass dieser den Körper nicht
verdeckt.
Frederick Lawrence RawsonD. R. P. Nr. 43012. hat einen
correcten Auer'schen Glühkörper dadurch erzielen
wollen, dass er denselben über einen runden, etwas konischen Platindorn formt
und, während er noch auf dem Dorn sitzt, der Hitze einer Gebläseflamme aussetzt.
Für den sicheren Transport ist aber der Vorschlag Rawson's hervorzuheben, demgemäss der gebrauchsfähige Mantel in eine
Lösung von Paraffin in flüchtigen Kohlenwasserstoffen oder in geschmolzenes
Paraffin getaucht wird, so dass nach dem Herausheben eine Paraffinschicht auf
dem Körper erstarrt, welche durch die Bunsen-Flamme ohne Rückstand entfernt
wird.
Textabbildung Bd. 295, S. 199
Fig. 10a.Der Brenner zum Klarbrennen von Pflücke.
Die wachsenden Erfolge der Auer'schen Erfindungen
lassen es begreiflich erscheinen, dass die früher verhältnissmässig nur
kümmerlich vegetirende Gasglühbeleuchtung das Zielobject zahlreicher
wirklicher und vermeintlicher Erfinder der meisten Culturstaaten geworden ist.
Hatte nun Auer auch die seltenen Erden für sich in
Anspruch genommen, so stand ja die ganze Reihe der stark Liebt emittirenden
alkalischen Erden frei. Um diese gute Eigenschaft nutzbar zu machen, ohne
Uebelstände mit in den Kauf zu nehmen, welche die aus den alkalischen Erden
hergestellten Glühkörper aufweisen – sie sind nicht haltbar, nicht schweissbar,
wohl aber spröde, sie verdampfen, kurz, sie sind praktisch unbrauchbar –, hat
man sie mit Ueberzügen versehen, welche die Widerstandsfähigkeit erhöhen sollen.
Ihr Bestreben aber, in wenigen Brennstunden um ein bedeutendes Maass zu
schwinden, hat man nicht beheben können. Sie sind bislang für das Gasglühlicht
fast ebenso bedeutungslos geblieben, wie die Vorschläge zur Einlage von
unverbrennlichen organischen oder metallischen Fäden in die Körper behufs deren
Verstärkung, zur Herstellung der Leuchtkörper aus plastischen Erden, aus
Gespinnsten von Quarzfäden, aus Asbest u. dgl. m. Als Belege für die vorhandenen
Bestrebungen sollen hier einige Beispiele Platz finden.
So will FahnehjelmD. R. P. Nr. 62020. Glühkämme
o. dgl., welche aus den Oxyden des Magnesiums, Calciums, Berylliums oder
Zirkoniums bezieh. aus Verbindungen derselben bestehen, mit einem Ueberzuge aus
den feuerbeständigen Oxyden der Schwermetalle: Mangan, Chrom, Kobalt, Nickel,
Kupfer und Wolfram versehen. Die letztgenannten Oxyde werden fein gepulvert in
einer Lösung von Stärke, Gummi, Wasserglas o. dgl. suspendirt, oder in Säuren,
oder als Salze in Wasser, Spiritus u.s.w. gelöst. Die Glühkörper werden sodann
in die betreffende Lösung eingetaucht oder die letztere wird mittels einer
Bürste aufgetragen.
HaitingerD. R. P. Nr. 66117. erhält durch Glühen eines
molekularen Gemisches von Thonerde und Chromoxyd nach dem Erkalten einen
rosaroth gefärbten Körper, welcher Licht von röthlichgelbem Ton ausstrahlt. Zum
Imprägniren von Geweben lässt sich beispielsweise eine Lösung von 100 Th.
käuflichen Aluminiumnitrats und 8 bis 16 Th. zuvor in Salpetersäure gelösten
Chromhydroxyds in Wasser verwenden. Die Gegenwart fixer Säuren (Phosphorsäure),
kleiner Mengen Alkalien oder feuerfester Oxyde (Zirkonoxyd) soll die Bildung des
Körpers nicht behindern. Der Ersatz des Chromoxyds durch Manganoxyd bewirkt,
dass der Körper ein schwächeres, gelblicheres Licht ausstrahlt.
SchneiderD. R. P. Nr. 72202. will dem Glühkörper ein festes
Gerippe aus unverbrennbaren Stoffen, wie Fäden aus Platin, Quarz, Kieselsäure,
Asbest u.s.w., belassen. Entweder er verwebt diese Fäden in den zu veraschenden
Träger oder er taucht ein Gewebe aus unverbrennbaren Fäden wiederholt in eine
Flüssigkeit, in welcher fein vertheilte Fasern schwimmen, so dass sich eine
verbrennbare Faserschicht bilden soll, welche später imprägnirt wird.
Auch EcklD. R. P. Nr. 73173. bedient sich des Asbestes in allen
seinen Abarten, den er jedoch in Lamellen (von 0,1 bis 0,5 mm Breite) schneidet
oder perforirt und als cylindrischen oder konischen Hohlkörper über die Flamme
setzt. In der Flamme verflüchtigt das Wasser und es bleiben die Oxyde der
Metalle, welche der Glimmerart zu Grunde liegen (Thonerde, Kali oder Natron,
Magnesia, Lithion, Eisenoxyd). Durch Ueberziehen mit leicht glühenden Oxyden
(Eintauchen in eine Lösung von Chlorlithium und Magnesia oder Jodkalium u.s.w.)
soll die Leuchtkraft gesteigert werden können. Der Glimmer wird oben und unten
in doppelwandige Hülsen geklemmt, welche durch einen Stab mit einander verbunden
sind und von denen die untere auf den Brennerrand aufgesteckt wird.
Endlich soll noch der Rosenthal'scheD. R. P. Nr. 74758. Glühkörper
aus gebrannter Porzellanerde Erwähnung finden. Da es sich um die Herstellung
eines dünnwandigen (Rosenthal spricht von 0,1 mm)
porösen Körpers handelt, benutzt Rosenthal ein
Drahtnetz, über welches ein feines Gewebe gezogen wird. Dieses wird mit der
Porzellanerde bestrichen, welche während einer Stunde trocknet. In einer Muffel
wird die Masse festgebrannt, wobei das Gewebe ausfällt und die Poren in dem
Porzellanmantel zurücklässt.
Der Vollständigkeit wegen sei noch ausgeführt, dass der Gedanke nahe liegt, für
die Gasbeleuchtung Glühkörper in Erwägung zu ziehen, welche für Zwecke der
elektrischen Beleuchtung hergestellt worden sind. Zur Erzielung der Lichtwirkung
ist es ja in erster Linie erforderlich, Stoffe zu bilden, weiche in der
Bunsen-Flamme in intensives Erglühen gerathen und dabei der Hitze an der
Atmosphäre zu widerstehen vermögen. Eine mit BorstickstoffSchw. Pat. Nr. 2530, 2531, 2537, 2580,
2587, 2588. oder Siliciumstickstoff, mit schwer schmelzbaren
Metallen, wie Molybdän, Wolfram, Chrom u.a., auf chemischem bezieh.
elektrolytischem Wege überzogene verkohlte Pflanzenfaser, deren Mantel sie vor
Zerstörung schützt, steht, namentlich wenn der Mantel gleichfalls Licht
emittirt, dem Gasglühlicht an sich nicht fern. Versuche mögen wohl auch nach
dieser Richtung hin genügend stattgefunden haben. Ihr Ergebniss hat aber eben
nur die Ueberlegenheit des Auer'schen Körpers um so
schärfer kennzeichnen können.
Endlich sei auf die ungemein ausgedehnte englische Patentlitteratur hingewiesen,
welche jedoch trotz ihrer Mannigfaltigkeit nur Belangloses behandelt und
Anspruch auf eine besondere Kritik nicht erheben kann. Erwähnt seien nur Lake'sProv. Spec. 225 v. J. 1882. prophetische Ausführungen,
nur Aufgaben, deren Lösung eben im Wesentlichen Auer bewirkt hat. Bescheidenere Grenzen haben sich beispielsweise StephanBrit. Spec. 1038 v. J. 1880., Davies „
„ 3263 „ „ 1882. Schoth „ „ 5337
„ „ 1882., Paget und Kintner „ „ 6805
„ „ 1889., Hirschfeld „ „ 2689
„ „ 1893. u.a. gezogen, indem sie allerdings bestimmte
Verfahren einschlagen. Dass sie aus dem Rahmen englischer Patente in die Praxis
getreten seien, ist nicht verlautbart.
2) Gestaltung.
Es sei unter Bezugnahme auf die vorstehenden Auslassungen kurz zusammengefasst,
dass man im Grossen und Ganzen drei Gruppen von Gasglühkörpern unterscheidet,
und zwar solche, welche aus einem formbaren, der Verarbeitung sowohl, wie dem
Glühprocess widerstehenden Stoff hergestellt werden; ferner solche, denen ein
Gerippe bei ihrer Herstellung als Stütze dient, welches jedoch beim Glühen
ausfällt, und endlich solche, welche bei der Fabrikation ein festes Skelett
erhalten, das auch während des Glühens erhalten bleibt, zumeist auch bei der
Lichtentwickelung mitwirkt. Unter die zweite Kategorie fällt, wie bekannt, das
Auer'sche Erzeugniss; im Uebrigen erhellt es
ohne weiteres, dass insbesondere nach dem Erfolge des letzteren die Vorschläge
zur Benutzung einzelner Elemente oder deren Combinationen schier unzählig
geworden sind, ohne dass bislang ein angestrebtes Ziel erreicht worden wäre.
Wichtiger ist, da einmal ein praktisch ausreichend haltbarer Körper vorhanden,
die Frage nach der geeignetsten Gestaltung desselben. Hier häufen sich vor und
nach Auer die Gedanken wild durch einander, selten
einige Logik verrathend. Von den Platten und Stiften des Kalklichtes, welches ja
dem eigentlichen Gasglühlicht zu fremd gegenübersteht, sei hier abgesehen. Ihnen
schliessen sich die Körbe aus Platin, Magnesia u.s.w. an, zu deren Erglühen die
sich natürlich entwickelnde Flamme nicht genügend ist, sondern die
Inanspruchnahme eines Gebläses erforderlich wird. Zum Theil tritt dann die
Flamme selbst, zum Theil aber streichen deren Verbrennungsproducte durch die
Poren des Geflechtes. Nun ist es feststehend, dass letzteres dann in die hellste
Glut versetzt wird, wenn es in die heisseste Zone der Flamme gebracht ist. Der
Korb und die stets wechselnde Stichflamme lassen sich aber nicht so an einander
anpassen, dass der erstere und der heisseste Theil der letzteren sich decken,
von der raschen Veränderung des Geflechtes selbst nicht zu reden. Die
intensivste Zone und der Korb werden sich günstigsten Falles stets schneiden,
bald unter kleinerem, bald unter grösserem Winkel, so dass bald ein breiterer,
bald ein schmälerer Ring die stärkste Erhitzung erfährt. Gilt dies für den
Mantel des Glühkörpers, so ist ähnlich das Verhältniss der Flamme zum Boden,
welcher auch mehr oder weniger leuchtet, je nachdem er von dem Scheitel der
intensiven Flammenzone entfernt ist, die überdies bei der unter erhöhtem Druck
arbeitenden Flamme stark zerrissen erscheint. Alle diese Umstände machen es
erklärlich, dass von einer günstigen Ausnutzung der Flamme zur Lichtentfaltung
nicht recht die Rede sein kann. Eine vollkommene Verwerthung ist eben nur dann
zu erwarten, wenn der Leuchtkörper von der heissesten Zone bestrichen wird.
Entfernt sich die letztere von dem ersteren, d.h. auch, wird die Flamme zu gross
oder zu klein, so sinkt der Effect.
Die gleiche Betrachtung führt übrigens zu dem Schluss, dass die unregelmässig
brennende Heizflamme eine wechselnde Beleuchtung ergeben muss, da ja schwankende
Mengen des Glühkörpers in hellstes Strahlen gerathen.
Diesem Uebelstand dürfte wohl auch kaum die von SchothBrit. Spec. 5337
v. J. 1882. getroffene Einrichtung abgeholfen haben, welcher
zwei und mehr Platinkörbe über einander setzt, und so einzelne
Verbrennungskammern bildet.
Ueberdies sei darauf hingewiesen, dass der energische Durchtritt der
Verbrennungsproducte durch die Oeffnungen des Glühkörpers zu einem grossen Theil
die Deformation und Zerstörung des letzteren in Folge rein mechanischer
Einwirkung verschulden mag. Zulässig ist wohl auch die Nutzanwendung der v. Helmholtz'schenSchill. Journ. f.
Gasbel., 1893. Versuche über die Durchlässigkeit der
Gase für Lichtstrahlen auf den vorliegenden Fall, in welchem eine dicke Schicht
von, den Leuchtkörper einschliessenden Gasen die Lichtstrahlung desselben nach
aussen beeinträchtigt.
Textabbildung Bd. 295, S. 201
Lungren's Brenner mit Glühfaden.
LungrenAmerikanische Patente Nr. 365832, 367534. hat das
Lichtmittel (Magnesia, Zirkon u.s.w.) zu Fäden, und zwar zu glatten oder
gewundenen, verarbeitet, diese im Kreis gebogen und einzeln oder doppelt (Fig. 11 und 12) über die nicht
leuchtende (Gas- und Luftgemisch- oder Wassergas- u. dgl.) Flamme eines
gewöhnlichen Schnittbrenners angeordnet; der Glühfaden ist wohl auch nach der
Flamme F geformt worden. Die Befestigung erfolgte
mittels Platindrähte S. Welchen Beleuchtungswerth
eine solche Ausführung hat, ist aus dem oben Gesagten ohne weiteres zu schätzen,
wenn man erwägt, dass der Glühkörper nur einen verschwindenden Theil des
intensiven Flammenmantels trifft, und nicht die Verbrennungswärme, sondern die
Verbrennungstemperatur die wesentliche Rolle spielt. Bei der Empfindlichkeit und
leichten Beweglichkeit der Schnittbrennerflamme, was insbesondere von deren
Grenzräumen gilt, ist es ferner fast selbstverständlich, dass nur ein Theil
derselben den Glühfaden trifft. Dies muss Lungren
des öfteren passirt sein, da er bald eine Führung D
für die Flamme vorgesehen hat (Fig. 13).
Textabbildung Bd. 295, S. 201
Fig. 14.Auer's Strumpf.
Textabbildung Bd. 295, S. 201
Barnett'sche Brenner.
Von wesentlich anderen und richtigen Gesichtspunkten ist die Gestaltung des
Auer'schen Glühkörpers
erfolgt. Die ruhig brennende Bunsen-Flamme hat einen
festen Mantel, welcher der Form als Vorwurf hat dienen können. Der Auer'sche „Strumpf“ (Fig. 14), welcher für den Gasglühkörper mit Recht
vorbildlich geworden ist, schmiegt sich der Flamme von aussen an, lässt aber an
seinem oberen Ende einen Austritt für die Verbrennungsproducte. Die Flamme
entwickelt sich frei, durch ihren Mantel den grössten Theil des Leuchtmediums
intensiv erhitzend. Die Heizgase treten nur zum verschwindenden Theil durch die
Poren des Glühkörpers, so dass nur eine sehr dünne, sich an den letzteren
anschliessende Gasschicht aussen hoch steigt. Dies mag wohl auch mit zu dem
ruhigen Licht gerade des Auer'schen Glühstrumpfes
beitragen, dessen Lichtstrahlen nicht durch verschieden brechende Gasschichten
fortwährend nach wechselnden Richtungen abgelenkt werden. Dass übrigens Flamme
und Glühkörper in bestimmter Beziehung zu einander stehen, könnten ein paar von
Schilling 1893 durchgeführte MessungenSchill. Journ. f.
Gasbel. u. Wasservers., 1893 S. 309 f. bestätigen.
In dem einen Fall erzielte eine Auer'sche
Lampe bei 75 1 Gasverbrauch und normalem Gasdruck 55 H.-L., nach 900
Brennstunden unter denselben Verhältnissen jedoch 49,6 H.-L. Bei Vermehrung des
Gasconsums auf 85 l (durch Aufbohren der Ausströmlöcher) unter Beobachtung
desselben Druckes stieg die Leuchtkraft auf 53 H.-L., bei einer solchen auf 105
l sogar auf 74,8 H.-L. Anderenfalls aber hatte die Steigerung des Gasverbrauchs
einer Lampe, welche bei 64 l 50,8 H.-L. gab, auf 103 l die Verminderung der
Leuchtkraft bis auf 23,6 H.-L. zur Folge. Mit anderen Worten hatte sich in dem
ersten Falle der Glühkörper erweitert gehabt, so dass ihn nur der Mantel der
vergrösserten Flamme erreichen konnte; im zweiten Falle hatte die Vergrösserung
der letzteren die Entfernung der intensiven Flammenhülle bewirkt.
Wenngleich zugegeben werden soll, dass das Fahnehjelm'sche, für Wassergas eingerichtete Licht seinen Zweck
erfüllt, so muss andererseits bemerkt werden, dass die von dem Erfinder
angewandten Nadeln nicht den Nutzeffect der Auer'schen Körper geben können. Ebenso wenig geschieht dies bei den
geschlitzten oder gelochten Cylindern (Fig. 15) Barnett'sBrit. Spec. 13129 u. 14091 v. J. 1889., welcher auch
über Kreuz gelegte, gelochte Bänder (Fig. 16) über den
Rundbrenner hängt. Auch einen aus Röhrchen a
zusammengesetzten Cylinder hat Barnett
vorgeschlagen. Ueber den Werth der bisherigen Abweichungen von der Auer'schen Glühkörperform lässt sich auf Grund der
obigen Auslassungen ein günstiges Urtheil nicht bilden.
(Fortsetzung folgt.)