Titel: | Bericht über die Untersuchung: von Lampen auf der Internationalen Ausstellung von Apparaten für Beleuchtung u. Erwärmung in St. Petersburg. |
Autor: | v. Doepp |
Fundstelle: | Band 325, Jahrgang 1910, S. 652 |
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Bericht über die Untersuchung: von Lampen auf der
Internationalen Ausstellung von Apparaten für Beleuchtung u. Erwärmung in St.
Petersburg.Auszug aus dem
offiziellen Bericht in der Zeitschrift der kaiserlichen Russischen Technischen
Gesellschaft. Der Bericht über die 1908 stattgehabte Ausstellung erschien so
spät, daß wir erst jetzt darüber Mitteilung machen
können.
Von Professor v. Doepp,
Petersburg.
Bericht über die Untersuchung: von Lampen usw.
I. Allgemeines über die
Ausstellung.
Die Idee, eine Beleuchtungsausstellung zu eröffnen, ging von der Maschinenbausektion
der Kaiserlichen Russischen Technischen Gesellschaft aus, welche der
Ausstellung zur Aufgabe stellte:
1. Ein vollständiges Bild von dem gegenwärtigen Stande der gesamten
Beleuchtungstechnik in ihren mannigfachen Anwendungen zu geben.
2. Dieses Bild auch den Laien zugänglich zu machen durch Organisation von stündlichen
Führungen durch die Ausstellung unter Leitung von Spezialisten und von populär-wissenschaftlichen
Vorträgen über Beleuchtung und Erwärmung mit erläuternden Demonstrationen.
3. Eine Reihe systematischer Untersuchungen der verschiedenen Materialien, Apparate
und Beleuchtungsmethoden in bezug auf ihre Wohlfeilheit, ihre bequemste
Anwendungsart, ihre Feuersicherheit usw. auszuführen.
4. Die Entscheidung der wichtigsten praktischen Fragen auf diesem Gebiete zu
fördern.
Die Ausstellung umfaßte folgende vier Abteilungen:
1.Beleuchtung: Petroleum- und Spiritusglühlampen,
gewöhnliche Gas- und Azetylenlampen, elektrische Bogen- und Glühlampen,
Entzündungsvorrichtungen, Glühstrümpfe, Kohlen für Bogenlampen, Anwendungen von
Mitteln zur künstlichen Verstärkung und Ausbreitung des Lichtes.
2.Erwärmung: Petroleum-, Spiritus-, Benzin-, Gas- und
elektrische Erwärmungsvorrichtungen; Löt- und Schweißapparate.
3.Schutzvorrichtungen gegen Feuersgefahr bei
Petroleum-, Gas- und elektrischen Beleuchtungs- und Erwärmungsapparaten,
Vorrichtungen zur Aufbewahrung von leicht entzündbaren Gegenständen.
4.Meßapparate für Gas und Elektrizität;
Photometrie.
Außerdem waren Sammlungen ausgestellt: 1. des Herrn Romantschenko – ein historischer Ueberblick über die Beleuchtungsapparate
von den ältesten Zeiten an; 2. der Gebr. Nobel –
Modelle zur Geschichte der Petroleumlampe und Naphthaheizapparate (Forssunki); 3. des Ingen. Simon – Glühlampen; 4. des St. Petersburger Polytechnischen Instituts –
Diagramme der Ergebnisse von Untersuchungen verschiedener Lichtquellen und der
Methoden der Beleuchtung der Räumlichkeiten; 5. der St. Petersburger Städtischen
Beleuchtungskommission – Daten und Diagramme, die Beleuchtung der Stadt Petersburg
betreffend; 6. der Gesellschaft Helios – die Entwicklungsgeschichte der
Elektrizitätsmesser in einer Reihe von Konstruktionen.
Der Untersuchungskommission wurden zur Ausführung verschiedener experimenteller und
theoretischer Untersuchungen die Laboratorien des Polytechnischen und
Elektrotechnischen Instituts, der Kaiserl. Russischen Technischen Gesellschaft und
der Haupteichkammer zur Verfügung gestellt.
Zur Untersuchung der Straßenlaternen (Petroleumglühlaternen) waren solche auf einem
großen Platze (dem Marsfelde) aufgestellt und einer zehntägigen beständigen
Beobachtung unterworfen worden.
II. Beschreibung der photometrischen
Untersuchungen von Laternen und Lampen im Laboratorium des St. Petersburger
Polytechnischen Instituts und der Beobachtungen auf dem Marsfelde.
Zur Aufgabe der Expertenkommission gehörte unter anderem die Wertschätzung der
Ausstellungsobjekte als Lichtquellen. Zu diesem Zweck wurden im photometrischen
Laboratorium des St. Petersburger Polytechnischen Instituts photometrische
Untersuchungen unter der Kontrolle des Vorstandes Professor M. A. Chatelaine und des Laboranten A. I.
Andrejewsky vorgenommen. Nach dem von der Expertenkommission
ausgearbeiteten Programm umfaßten die Untersuchungen folgende Bestimmungen:
A. Glühlampen.
1. Die Verteilung des Lichtes in der wagerechten Ebene (für je
10°),
2. die Verteilung des Lichtes in der senkrechten Ebene (für je
10°),
3. die Berechnung der mittleren wagerechten und der mittleren
sphärischen Lichtstärke,
4. die Veränderung der mittleren wagerechten Lichtstärke
bei Schwankungen der Spannung um ± 10 v. H.,
5. die Bestimmung des Energieverbrauchs für die mittlere
wagerechte und die mittlere sphärische Einheit nach Hefner,
6. die Veränderungen der Lichtstärke nach 100- und 200
stündiger Brenndauer.
B. Bogenlampen.
1. Die Verteilung des Lichtes in der senkrechten Ebene (für je
10°),
2. die Absorption des Lichtes durch die Kuppel,
3. die Berechnung der mittleren sphärischen und der
halbsphärischen Lichtstärke für die untere Halbsphäre,
4. die Berechnung des Energieverbrauchs für die mittlere,
sphärische und halbsphärische Einheit nach Hefner,
5. der Verbrauch von Kohlenstiften in einer Stunde.
C. Petroleum-, Spiritus- und
Benzin-Glühlichtlampen und -Laternen.
1. Die Verteilung des Lichtes in der senkrechten Ebene,
2. die Berechnung der mittleren sphärischen und halbsphärischen
Lichtstärke,
3. die Berechnung des Verbrauches von Brennmaterial für die
wagerechte, sphärische und halbsphärische Einheit nach Hefner,
4. die Veränderung der Lichtstärke nach 24 und 180 bis 220
Stunden ununterbrochenen Brennens (am Schluß der Periode mit dem alten und einem
neu eingehängten Glühstrumpf),
5. die Veränderung der Lichtstärke während der Zeit einer
einmaligen Füllung (für Laternen).
Bei den Untersuchungen wurden für Lichtquellen von bedeutender Lichtstärke
(Bogenlampen und Glühlichtlaternen) Photometer nach F.
Brodhun (Firma Schmidt & Jaensch in
Berlin) sowie von L. Weber (Firma A. Kruys in Hamburg) angewendet, für Lichtquellen von
mittlerer und geringer Lichtstärke (elektrische Glühlampen, kleine geschlossene
Bogenlampen, Glühlichte und Strümpfe) Photometer von Lummer und Brodhun (Firma A. Kruys) und Photometer Rousseau mit dem Bunschen Schirm (A. Kruys).
Die Untersuchungen der für Außenbeleuchtung bestimmten
Petroleum- und Spiritus-Glühlichtlaternen.
Der Zweck dieser Untersuchungen war, den Einfluß der atmosphärischen
Erscheinungen auf die speziell zur Straßenbeleuchtung bestimmten Laternen zu
beobachten.
Der Untersuchung wurden 23 Petroleum-Glühlaternen und 2 Spiritus-Glühlaternen von
16 verschiedenen Systemen von 9 Firmen unterworfen. Das Verzeichnis siehe weiter
unten in der Zusammenstellung der Resultate.
Die Laternen wurden auf dem Marsfelde in einem Abstand von je 50 m in 8 m Höhe
aufgehängt. Die Untersuchungen dauerten zehn Tage, wobei folgendes beobachtet
wurde: 1. die Brenndauer der Laterne, 2. die Menge des Brennmaterials, 3. die
zum Herrichten und Anzünden der Laterne nötige Zeit, 4. der Zeitpunkt der
Reinigung der Laterne, 5. die Regelmäßigkeit des Brennens, der Einfluß des
Windes und anderer atmosphärischer Erscheinungen.
Alle Laternen wurden täglich gegen 9 Uhr morgens angezündet und gegen 11 Uhr
abends ausgelöscht. Eine Ausnahme bildete die Laterne „Triplex“ der
Gesellschaft Swet, die ein verhältnismäßig kleines
Reservoir besitzt und nur 11–12 Stunden brennen kann. Daher wurde sie erst gegen
1-2 Uhr nachmittags angezündet, um sie während der Abendstunden zu
beobachten.
Täglich begann man mit dem Anzünden bei einer anderen Laterne und zwar der
Reihe nach; dasselbe geschah beim Auslöschen, wobei die an dem betreffenden Tage
zuerst angezündeten Laternen zuletzt ausgelöscht wurden, um sie solange als
möglich beobachten zu können, während diejenigen Laternen, die am nächsten
Morgen angezündet werden sollten, zuerst ausgelöscht wurden, um den Monteuren
die Ruhezeit nicht zu verkürzen.
Das Petroleum (der Firma Gebr. Nobel) und der
Spiritus wurden bereits am Vorabend in Behälter eingefüllt. Jede Laterne hatte
ihren eigenen Behälter, der im Laboratorium der Russischen Technischen
Gesellschaft abgewogen, mit einer Plombe versehen und am Morgen den Monteuren
abgeliefert wurde. Das bei den Untersuchungen angewandte Petroleum wurde im
Laboratorium der Kaiserlichen Russischen Technischen Gesellschaft unter der
Leitung von Prof. N. W. Sokolow einer Prüfung
unterworfen.
Alle auf dem Marsfelde erfolgten Aufzeichnungen über die Versuche hatte Ingenieur
W. P. Swetschin zu machen, unter dessen
Anleitung mehrere Studenten arbeiteten.
Die Kontrolle der Laternen war, wie folgt, organisiert: Vor Beginn der
Untersuchung wurden die Lampen untersucht, mit Plomben und Nummern versehen und
dann den Besitzern übergeben, die sie aufhängten. Vor dem Versuch wurde
festgestellt, daß die Reservoire leer waren, dann wurden sie aus dem
entsprechenden Behälter gefüllt und die Laterne angezündet. Wenn nach der
Füllung der Laterne im Behälter noch Petroleum nachblieb, so wurde der Behälter
wieder mit einer Plombe versehen. Nachdem die Laterne emporgezogen worden war,
wurde sie mit Draht am Pfahl angebunden und plombiert, so daß es unmöglich war,
sie herabzulassen, ohne Draht und Plombe zu beschädigen. Wenn eine Laterne
während des Tages herabgelassen werden mußte, durfte das nur in Anwesenheit
eines Aufsichtführenden geschehen, der sie dann wieder mit einer Plombe
versah.
Beim Auslöschen wurde die Plombe besichtigt, die Laterne herabgelassen und
ausgelöscht, darauf wieder plombiert und emporgezogen.
Nach Beendigung der Untersuchung wurden die Laternen der Reihe nach
herabgelassen, gründlich besichtigt und unter Aufsicht in das Laboratorium der
Technischen Gesellschaft gebracht, wo der Rest des Brennmaterials aus dem
Reservoir ausgegossen und abgewogen wurde.
Nach dem Anzünden sämtlicher Laternen blieben stets die Aufsichtführenden auf dem
Marsfelde. Die Ergebnisse der Untersuchungen sind in Tab. 1 (s. später)
zusammengestellt.
III. Die Untersuchung der Apparate für
Glühlichtbeleuchtung.
Die erste Sektion der Kommission hatte folgende Ausstellungsgegenstände zu
untersuchen:
1. die Glühstrümpfe für Gas-, Spiritus und
Petroleum-Glühlichtbeleuchtung;
2. die Petroleumglühlampen;
3. die Spiritusglühlampen;
4. die Gasolin- und Benzinglühlampen;
5. den Apparat von E. J.
Krsheminsky für Erzeugung von Luftgas;
6. das ausgestellte Kalziumkarbid.
Präsident der Sektion war Prof. G. v. Doepp, Sekretär
Prof. I. Holmogoroff.
A. Versuchsprogramm.
Der Expertise wurde folgendes Programm zugrunde gelegt:
a) Petroleumglühlampen.
α) Dochtlampen (ohne
Druck).
1. Die Prüfung der Konstruktion.
a) Die Art der Lampe (Tisch- oder Hängelampe).
b) Der Brenner (seine Größe und Beschaffenheit).
c) Der Docht (sein Gewebe, die Schnelligkeit, mit der das Petroleum durch
den Docht zum Brenner gelangt).
d) Der Zylinder (seine Form und Größe, seine Erwärmung und der
Luftzug).
e) Der Glühstrumpf (Größe, Zerstörbarkeit als Funktion der Größe, der
Befestigungsart und der Qualität des Gewebes).
2. Die Prüfung der Lampen während einer Brenndauer von mindestens sechs
Stunden.
3. Photometrische Beobachtungen im Zusammenhange mit der Bestimmung: a)
des Petroleumverbrauches f. d. Kerze; b) der Temperatur im Reservoir; c)
des Fallens und Steigens der Flamme; d) des Einflusses der Lampe auf die
Luft in den Räumen und e) der Kompliziertheit der Konstruktion, der
Einfachheit des Umganges und der Reinigung und der Kosten des Ersatzes
der dem Verbrauch ausgesetzten Teile.
4. Schlußfolgerungen der Sektion: a) Die Anwendbarkeit der Lampen für die
vom Aussteller hingewiesenen Zwecke; b) die Billigkeit der Benutzung; c)
die Tauglichkeit der Lampe als billige Lichtquelle für weitere Kreise
und verschiedene besondere Zwecke; d) die Feuergefährlichkeit der Lampe;
e) verschiedene charakteristische Eigentümlichkeiten der Lampe.
β) Lampen mit
Druck.
1. Die Prüfung der Konstruktion.
a) Die Art der Lampe (für Außen- oder Innenbeleuchtung).
b) Die Lichtstärke nach Angaben des Ausstellers.
c) Der Regulator (seine Empfindlichkeit, die Einfachheit der Einrichtung,
die Gefährlichkeit der Lampe bei verdorbenem Regulator).
d) Der Verdampfer. Seine Konstruktion als Dampferzeuger; Ueberhitzung der
Dämpfe; die Geschwindigkeitsverhältnisse der Dämpfe in der Düse. Die
Vorzüge der senkrechten oder wagerechten Lage des Verdampfers im
gegebenen Falle. Die Ablagerung von Teer und Koks im Verdampfer mit
Rücksicht auf die Konstruktion, Wärmereflektoren für den Verdampfer und
Vorrichtungen zur Erhaltung einer gleichmäßigen Temperatur.
Die Verstopfung des Verdampfungsrohres; der Querschnitt des Rohres bei
völlig offenem Hahn. Die Bedeutung der in den Verdampfer eingestellten
Filter.
Vorrichtungen für die Reinigung des Verdampfungsrohres. Nadeln mit
Vorrichtungen, die ein Einführen während des Brennens ermöglichen.
Die Prüfung der Verdampfer während einer 14stündigen Arbeit im Freien bei
niedriger und Zimmertemperatur. Beobachtung der Koks- und Teerbildung;
ihr Einfluß auf das Sinken der Lichtstärke. Die Möglichkeit der
Zerstörung des Verdampfers bei andauernder Ausnutzung. Die Abkühlung des
Verdampfers durch das zuströmende Brennmaterial.
e) Die Brennerkrone. Die Größe und Form derselben, die Dichtigkeit der
Nickelnetze, die Befestigungsart. Die Erwärmung der Krone. Die
Befestigungsarten der Glühstrümpfe im Zusammenhange mit der Größe der
letzteren und dem Durchmesser der Brennerkronen. Die Vorzüge von
Magnesia- oder Metallstiften. Der Abstand zwischen dem Verdampfer und
der Krone.
f) Die Mischungsröhre. Ihre Einrichtung. Die Erwärmung der Gase
durch die Mischungsröhre; ihr Einfluß auf das Brennen. Das Volumen der
Mischungsröhren und der Vermischer; ihre Abkühlung durch die
Außentemperatur.
g) Die langen Leitungen; der Durchmesser derselben. Die Zufuhr von
Petroleum auf größere Entfernungen. Die Verstopfung der Leitungen. Die
Möglichkeit des Einfrierens des in den Leitungen befindlichen Wassers.
Gefahren bei geplatzter Leitung. Die Ausbesserung der Leitung.
h) Die Flamme der Lampe, ihre Farbe und Höhe über der Brennerkrone. Die
Bedeutung der kornblumenblauen Färbung. Die Temperatur der Flamme. Die
Wärmeausbreitung in wagerechter und senkrechter Richtung. Die
Verkleinerung der Flamme durch geringeren Druck im Luftreservoir. Die
Höhe und Breite der Flamme.
i) Reservoire für Petroleum und Luft. Ihr Material und ihre Haltbarkeit.
Das Fallen des Druckes im Reservoir. Die Lage der Reservoire; der von
ihnen ausgehende Schatten, ihre Entfernung von der Lampe. Die
Gefährlichkeit der Anordnung von sehr geräumigen Reservoiren. Die
höchste Temperatur der Flüssigkeit im Reservoir. Das Maximum des in
Lampen und Reservoiren zulässigen Druckes. Die Größe des Reservoirs und
die Angabe der Brenndauer einer Füllung.
k) Die Armatur der Lampe: Manometer, Hähne (für Luft und Petroleum),
Pfropfen und andere Verschlüsse. Stopfbüchsen und Verbindungsteile. Wahl
des zu diesen Teilen verwendeten Metalles. Der Einfluß der Temperatur
und des Druckes auf die Armatur.
1) Die Garnitur der Laterne. Die Dauerhaftigkeit der Konstruktion der
Laterne selbst. Die Eleganz der Formen. Matte und farbige Kuppeln und
ihre Drahtnetze. Die Bequemlichkeit des Anzündens. Zylinder und Kuppeln
aus Hartglas, das unter Regen und Kälte nicht leidet. Prüfung der
Kuppeln bei plötzlicher Abkühlung durch Wasser. Deckel und Hauben zum
Schutz gegen den Wind und für ungehinderten Austritt der Abgase. Die
Reflektoren, ihr Baustoff, Befestigung und Betriebssicherheit.
m) Die Entzünder: Selbstentzünder für Spiritus und Benzin, der Verbrauch
des Brennmaterials. Die zum Anzünden nötige Zeit. Die vorhandenen
Schutzvorrichtungen, um das Abtropfen des Petroleums zu verhüten; die
Ursachen des Abtropfens. Die Dauerhaftigkeit des Lampenverschlusses.
n) Der Glühstrumpf (siehe α e).
2. Die Prüfung der Lampen während einer Brenndauer von mindestens sechs
Stunden (siehe α 2). Die Bequemlichkeit und
Kompaktheit der Lampe beim Aufhängen. Die Absorption des Lichtes durch
die Glaskuppeln und die Schatten von den verschiedenen Teilen der
Garnitur.
3. Photometrische Beobachtungen (siehe α
3).
4. Schlußfolgerungen der Sektion (siehe αA).
Anmerkung: Bei Lampen, die mit CO2
arbeiten, müssen auch die Ballons, ihre Konstruktion und Handhabung
untersucht werden.
γ) Lampen ohne
Druck.
Siehe Abteilung β, 1–4. Außerdem muß bemerkt
werden: Ob die Regulierung der Luft und die Mischungsqualität durch die
Mischungsröhren, die Vermischer und die Zugröhre gesichert werden; wie
die Zugröhren arbeiten (ihre Höhe und Erwärmung); wie der bogenförmige
Verdampfer in dem Teile, der sich über dem Niveau des
Petroleumreservoirs befindet, konstruiert ist; welche mechanische
Vorrichtungen vorhanden sind um geruchloses Löschen der Lampe zu
ermöglichen.
b) Spiritus-Glühlampen.
α) Dochtlampen mit Dampfbildung.
Siehe Abteilung aα, 1–4. Ferner ist
besonders zu beachten:
1. Die Lichtstärke und der Spiritusverbrauch für
die Kerze und Stunde,
2. die Gleichmäßigkeit des Lampenlichtes,
3. die Gefahrlosigkeit bei Feuerschäden und
Explosionen,
4. die Dauer und Gefahrlosigkeit des Anzündens und
Auslöschens,
5. die Einfachheit der Konstruktion und der
Handhabung,
6. das bequeme Ersetzen des Dochtes und der anderen
Teile,
7. ob die Lampe geräuschlos brennt,
8. der Einfluß des Windes und der niedrigen
Lufttemperatur auf die Regelmäßigkeit des Brennens,
9. wie bald die Beteerung des Dochtes
eintritt,
10. die Zusammensetzung der Brennprodukte und das
Vorhandensein von Kohlenstoffoxyd,
11. ob die Flamme die Lampenteile zerstört.
β) Laternen oder Lampen
für intensive Beleuchtung.
Die Untersuchung kann nach dem Programm für Petroleum-Glühlampen
vorgenommen werden.
Anmerkung: Die Lampen werden mit denaturiertem Spiritus geprüft während
500 Stunden mit Bestimmung der Lichtstärke und des Spiritus Verbrauches
a) nach 24stündiger Brenndauer, b) nach einer Dauer von 180 bis 220
Stunden und c) von 480–520 Stunden, wobei die Lichtstärke und der
Spiritusverbrauch im letzteren Fall mit alten und neuen Glühstrümpfen
bestimmt werden soll. Der denaturierte Spiritus von 92° besteht aus 5
Volumenprozenten Holzspiritus, 1 v. H. Pyridin und 0,1 v. H. Lösung
violetter Farbstoffkristalle in Spiritus im Verhältnis von 0,4 g
Farbstoff zu 1 l Spiritus.
γ) Programm der
photometrischen Untersuchung der Gas-, Spiritus- und
Petroleum-Glühlampen.
1.2.
Die Lichtverteilung in der wagerechtenEbene,die
Lichtverteilung in der senkrechtenEbene,
mit durch-sichtigenKuppeln
3.
die Berechnung der mittleren wagerechten,
sphärischen und halbsphärischen Lichtstärke,
4.
die Bestimmung des Materialverbrauchs für die
wage-rechte, sphärische und halbsphärische Kerze,
5.
die Bestimmung der Veränderungen der
Lichtstärkenach 24, 180–220, 480–520 Stunden,
6.
Spektralanalyse der Strahlen,
7.
die Wärmeausstrahlung,
8.
die Dauerhaftigkeit der Glühstrümpfe bei
Erschütterun-gen in kaltem und glühendem Zustand.
Anmerkung 1. Bei Lampen, die zu photographischen Zwecken verwandt werden
können, wird auch die Intensität der Wärmestrahlen untersucht.
Anmerkung 2. Bei Lampen, die für geschlossene Räumlichkeiten bestimmt
sind, werden die ausgeschiedenen Gase untersucht.
(Fortsetzung folgt.)