Titel: Ueber die beste Methode Gas zum Zweke der Erleuchtung zu verbrennen; von John Robison.
Fundstelle: Band 77, Jahrgang 1840, Nr. XLVI., S. 194
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XLVI. Ueber die beste Methode Gas zum Zweke der Erleuchtung zu verbrennen; von John Robison. Aus dem Edinburgh new philosophical Journal. Jan. – April 1840, S. 293 im Journal fuͤr praktische Chemie, Nr. 12. S. 244. Robison, uͤber Gasbeleuchtung. Die theoretischen Principien, nach denen Kohlenwasserstoffgas auf das Vortheilhafteste zur häuslichen Erleuchtung gebraucht werden kann, sind von dem verstorbenen Dr. Turner und von Dr. Christison, so wie von andern Chemikern, so gut dargelegt worden, daß es ganz überflüssig seyn würde, in dieser Abhandlung darauf einzugehen. Der Zwek dieser Abhandlung ist, den Arbeitern eine Anleitung zu gehen zur richtigen Construction und Leitung von Gasanlagen, und zugleich die Consumenten in den Stand zu sezen, von der möglichst geringen Menge Gas die erforderliche Menge Licht zu erhalten, und zwar mit dem möglichst geringen Nachtheile, der von den Producten der Verbrennung entsteht. Man ist allgemein der Meinung, daß, je ungehinderter der Luftstrom zu einem Argand'schen Brenner zugelassen wird, desto besser das Licht sey. Daher werden die gewöhnlichen Brenner und Glascylinder nach dieser Ansicht gemacht. Nichts kann jedoch unrichtiger seyn und zu einem unvortheilhafteren Resultate führen, als eine solche Vorrichtung. Einige Aufmerksamkeit auf das, was stattfindet, zeigt, daß bloß eine gewisse Menge von Luft zur vortheilhaften Verbrennung einer bestimmten Menge Gas erforderlich ist. Läßt man mehr Luft, als erforderlich ist, in den Cylinder aufsteigen, so vermindert sich der Umfang der Flamme und die Menge des Lichtes nimmt ab. Wenn andrerseits weniger Luft, als nöthig ist, zugelassen wird, so verlängert sich die Oberfläche der Flamme, sie wird aber dunkel und die Menge des Lichtes nimmt ab, weil Theilchen von unverbranntem Kohlenstoff entweichen. Ein einfacher Versuch bestätigt dieß. Wenn die Flamme eines gewöhnlichen Argand'schen Brenners durch theilweises Verschließen des Hahns bis ungefähr auf einen halben Zoll verkleinert wird, so wird das Licht blaß und blau, weil der Zutritt der Luft für die geringe Menge ausströmenden Gases zu groß ist. Wird der Luftzutritt theilweise verhindert, indem man unter den Brenner und Cylinder ein Tuch bringt, so nimmt der Umfang der Flamme und die Menge des ausströmenden Lichtes zu, bis sie den höchsten Grad erreicht, worauf, wenn bei weiterem Verschließen der Luftzutritt unter das zum Verbrennen des Kohlenstoffes nöthige Maaß reducirt wird, das Licht sich wieder vermindert. Es erhellt daher, daß die verhältnißmäßige Größe und Gestalt der Brenner so wie der Durchmesser und die Höhe der (Minder keinesweges gleichgültig sind, daß man also einen großen Vortheil erlangen kann, wenn man ihnen solche Formen und Verhältnisse gibt, welche die Entwikelung des Maximums von Licht, welches das Gas geben kann, sichern. Man kann als eine allgemeine Regel betrachten, daß bei allen Brennern, mögen sie gut oder schlecht gemacht seyn, die größte Menge Licht im Verhältniß zu dem verwendeten Gase immer erhalten wird, wenn man die Flamme so hoch macht, als es ohne Rauch geschehen kann. Um dieß zu beweisen, kann man folgenden Versuch anstellen. Man bedarf dazu drei oder vier Brenner von derselben Größe und ähnliche Cylinder, die ihr Gas durch einen Gasmesser (durch welchen die Menge, welche man braucht, gemessen werden kann) erhalten. Man macht bei einem dieser Brenner die Flamme so groß, als es ohne Rauch möglich ist, und bemerkt die Menge des in einer Stunde verwendeten Gases genau an dem Gasmesser. Werden nun die andern zwei oder drei Brenner angezündet und ihre Flammen so geleitet, daß ihre vereinigte Leuchtkraft gerade so groß ist wie die Flamme des ersten Brenners, so wird man finden, daß die Gasconsumtion viel größer ist, als bei dem gleichen Lichte eines einzigen Brenners. Der erste Brenner, welcher so viel Licht gibt als die zwei andern, consumirt nur zwei Drittel so viel Gas als diese, oder, wenn man ihn mit drei andern, welche zusammen eine gleiche Menge Licht geben, vergleicht, so beträgt feine Consumtion kaum mehr als die Hälfte dessen, was die drei verzehren. Daraus folgt, daß, wenn ein gewisser Grad von Licht erfordert wird, ein solcher Brenner gebraucht werden muß, welcher eben dieses Licht und nicht mehr geben kann, und daß es eine schlechte Oekonomie ist, einen größeren Brenner mit einer Flamme zu gebrauchen, die nicht ihre gehörige Größe hat. Diese Regel gilt bei jeder Anzahl von Brennern und ist gleich wahr, mögen sie schlecht oder gut gemacht seyn. Dieselbe Regel läßt sich auf die einzelnen Gasströme eines Argand'schen Brenners anwenden, und wenn diese Gasströme ungleiche Höhe haben, in Folge von schlechtem Bohren der Oeffnungen, oder weil dieselben nicht gereinigt wurden, so ist die Folge davon, daß, wenn die Flamme bis zu der Höhe gestiegen ist, wo der Gasstrom aus dem weitesten Loche die vortheilhafteste Höhe erreicht, die Gasströme aus den verstopften Löchern das Gas unvortheilhaft verbrennen. Dieß wird mehr oder weniger, je nach den Umständen, der Fall seyn, der Nachtheil ist aber größer, als man gewöhnlich annimmt. Die von Dr. Turner und Dr. Christison angestellten Versuche zeigen, daß weit kleinere Cylinder als die, welche gewöhnlich gebraucht werden, erforderlich sind, um das Gas auf das Vortheilhafteste zu verbrennen. Unglüklicher Weise sind die der Ersparung in einer Hinsicht günstigsten Dimensionen nicht so günstig in anderer Hinsicht, und wenn die Glascylinder einen Durchmesser haben, der klein genug ist, um das Maximum der Leuchtkraft zu geben, so werden sie entweder von der Hize erweicht, oder sie zerspringen, wenn sich die Flammen nicht genau in ihren Mittelpunkten befinden. Man muß daher einen Mittelweg einschlagen und dadurch die beiden Uebel entfernen. Geschieht dieß mit Einsicht, so können die Brenner bedeutend verbessert werden, man kann ein schöneres und stetigeres Licht für geringere Kosten erhalten, und die Hize, so wie die Ausströmungen der Gasflamme vermindern. Zu praktischen Zweken will ich daher folgende Anweisungen geben: Welchen Durchmesser man dem Brenner auch immer gibt, so darf der Glascylinder höchstens um einen halben Zoll größer seyn. Hat der Brenner weniger als drei Viertelzoll im Durchmesser, so darf der Durchmesser des Cylinders nicht über 1 1/8 Zoll im Lichten betragen. In jedem Fall aber darf seine Höhe nicht mehr als vier Zoll über die Mündung des Brenners betragen. Derjenige Zwischenraum, welcher auf diese Weise zwischen der Flamme und dem Glase gestattet ist, macht es nothwendig, daß die als Stüze dienende Galerie genau gearbeitet ist, damit der Cylinder senkrecht und ganz concentrisch mit der Flamme steht. Die Arbeiter widmen diesem wichtigen Punkte selten hinreichende Aufmerksamkeit, und ein großer Theil der durch Zerspringen der Cylinder entstehenden Unkosten rührt von Mängeln dieser Art her. Bei der gewöhnlichen Einrichtung wird die Galerie auf den Brenner gesezt, auf den sie selten genau paßt. Das Glas paßt gleichfalls selten ganz genau auf die Galerie, und aus diesen beiden Ursachen steht der Cylinder oft so weit vom Mittelpunkte ab, oder so wenig senkrecht, daß man der Flamme nicht die hinreichende Größe geben kann, ohne den Cylinder zu zersprengen. Diese Gefahr kann durch eine kleine Veränderung in der Einrichtung des Brenners und der Galerie bedeutend vermindert werden. Statt die Galerie an dem Brenner aufzuhängen, sollte sie unter demselben angebracht und durch Anschrauben an denselben befestigt werden. In diesem Falle ist es nöthig, der Galerie einen größern Durchmesser zu geben, da die Luft sowohl nach dem innern als äußern Theile der Flamme durch ihre Spalten dringen muß. Auch sollten die Brenner konisch und nicht cylindrisch seyn. Dieß ist aber nicht so wichtig, als die Durchbohrung derselben mit sehr vielen Löchern, zum wenigsten doppelt so vielen, als gewöhnlich, da es besser ist, wenn sie enger sind, indem der Verbrauch des Gases durch den Hahn regulirt wird. Beim Verfertigen der Galerien muß große Aufmerksamkeit darauf verwendet werden, daß bei ihnen die Spalte und der Siz für das Glas genau concentrisch mit dem Loche sind, durch welches die Schraube, auf welcher der Brenner befestigt ist, geht. Die Arbeiter müssen einen massiven hölzernen Pflok von der Größe der Glascylinder haben und die Galerien auf demselben festhalten, um die Oeffnung zu bohren, durch welche die Schraube gehen soll. Die äußern und innern Flächen dieses Loches müssen zugleich die gehörige Richtung erhalten, da, wenn dieß mit gehöriger Sorgfalt geschieht, der Glascylinder, der Brenner und die Galerie alle die gehörige Lage gegen dieselbe Achse erhalten, wenn sie zusammengesezt und angeschraubt werden. Wird dieser Theil der Arbeit gut gemacht, so leistet selbst ein nur leidlicher Brenner seine guten Dienste; geschieht dieß aber nicht, so wird selbst der beste Brenner mangelhaft seyn und der Glascylinder leicht zerspringen. Die hier empfohlene Anordnung des Brenners und der Galerie verträgt sich recht wohl mit dem Gebrauche von glatten Glascylindern, besser bleiben aber immer die Cylinder von sogenannter französischer Form, das heißt die, welche bei den gewöhnlichen Argand'schen Oehllampen gebraucht werden. Die Weite ihrer Mündungen gibt ihnen einen festen Siz in der Galerie, und wenn die Länge der Gloke oder des weiten Theiles des Cylinders von der Art ist, daß der Hals sich in gleicher Höhe mit der Mündung des Brenners befindet, und der obere Theil des Cylinders vier bis vier und einen halben Zoll lang ist, so wird man alsdann ein günstiges Resultat erhalten. Es ist vortheilhaft, den untern Theil oder die Gloke des Cylinders zu verdunkeln, da das Brennrohr dadurch verfielt ist, und die Flamme von einem diken Wachslichte aufzusteigen scheint. Man sollte keine Milchglasgloken brauchen, da außer dem, daß sie einen beträchtlichen Theil des Lichtes verschluken, sie auch verhindern zu beobachten, ob die Brenner und Cylinder in guter Ordnung sind und ihre Dienste gehörig leisten. Ziemlich allgemein glaubt man, daß das rußige Aussehen der Deken durch die Unreinheit des Gasts verursacht werde, während in diesem Falle kein Zusammenhang zwischen der Absezung von Ruß und der Qualität des Gases stattfinden kann. Das Nebel entsteht entweder in dem Falle, wenn die Flamme so groß ist, daß einige ihrer zakigen Punkte dampfen, oder häufiger noch aus einem nachlässigen Verfahren beim Anzünden. Wird beim Anzünden der Gaslampen der Hahn plözlich geöffnet, und läßt man einen Strom Gas entweichen, ehe das Zündhölzchen nahe gebracht worden ist, so erfolgt ein starkes Verpuffen beim Anzünden jedes Brenners, und eine Wolke von schwarzem Rauch steigt nach der Deke auf. Dieß wiederholt sich in vielen Häusern und Läden täglich, wovon die unvermeidliche Folge die Schwärzung der Deke ist. In einigen Häusern werben die Glascylinder jeden Tag abgenommen und gereinigt, und ehe man sie wieder aufsezt, wird das Zündhölzchen an die Mündung des Brenners gebracht und der Hahn behutsam geöffnet, so daß nicht mehr Gas entweicht, als hinreichend ist, um eine ringförmige blaue Flamme zu machen, worauf die Gläser wieder gerade aufgesezt und die Hähne langsam gedreht werden, bis die Flammen drei Zoll hoch stehen. Geschieht dieß, so werden wenig Cylinder zerbrechen und die Deken werden in mehreren Jahren nicht schwarz werden. Häufig bringt man die Hähne an Stellen an, wo es schwierig ist zu ihnen zu gelangen, und macht die Schlüssel derselben so klein, daß, wenn sie auch nur ein wenig streng gehen, es nicht leicht ist, sie allmählich umzudrehen. Wenn daher einige Gewalt angewendet wird, so drehen sie sich sprungweise, und die Flamme wird zuweilen zu groß oder löscht, statt etwas kleiner zu werden ganz aus. Um diesem Uebelstande abzuhelfen, müssen die Hähne so angebracht werden, daß man, indem man auf dem Fußboden steht, zu ihnen leicht kommen kann, und ihre Hebel so lang gemacht werden, daß ihre Bewegung leicht regulirt werden kann. Die Hähne und Hebel lassen sich auf diese Weise sehr gut als Zierrathen der Lampen benuzen. Da der Argand'sche Brenner der vollkommenste und sparsamste ist, den man anwenden kann, ausgenommen da, wo kleine Mengen von Licht erforderlich sind, so ist es unnöthig, etwas von den Fledermausflügeln und andern Brennern zu sagen. Die einzige Vorsichtsmaßregel bei ihrem Gebrauche ist die, daß man die Flamme nicht so groß macht, daß sie raucht, und daß man niemals zwei oder mehr kleine Flammen gebraucht, wenn derselbe Grad von Licht von einer Flamme erhalten werden kann, welche ihre wirksamste Höhe erreicht hat. Eine Methode, Argand'sche Brenner mit einem Strome erhizter Luft zu versehen, ist kürzlich in Paris vorgeschlagen worden und hat in London vielen Beifall gefunden. Dieß wird dadurch bewirkt, daß er mit einem äußern Cylinder von etwas größerem Durchmesser, als der innere ist, versehen wird. Dieser äußere Cylinder reicht noch bis unter den Brenner herab und wird unten durch eine Metallplatte verschlossen. Die Luft zur Unterhaltung der Flamme geht zwischen dem äußern und innern Cylinder nieder, wobei sie erhizt wird, tritt dann in den innern Cylinder und die mittlere Oeffnung des Brenners ein und unterhält, indem sie aufwärts steigt, das Verbrennen des Gases auf die gewöhnliche Weise. Es ist nicht zu zweifeln, daß bei dieser Anordnung eine beträchtliche Verbesserung in Fällen gemacht werden kann, wo schlecht gemachte Brenner mit weiten und großen Cylindern angewendet werden. Wenn aber der Versuch mit Brennern und Cylindern gemacht wird, die das oben angegebene Verhältniß haben, so erhält man dadurch keinen Vortheil, und es ergibt sich, daß die höchste Wirkung durch einen einfachen Apparat erlangt wird. Ehe ach die Brenner verlasse, will ich meine Aufmerksamkeit noch auf eine häufige Ursache des Mißlingens bei ihrer Verfertigung richten. Ein Argand'scher Brenner ist dann vollkommen, wenn die von ihm aufsteigende Flamme als eine zusammenhängende cylindrische Fläche erscheint, deren oberer Rand glatt ist und keine gabelförmigen Punkte darbietet. Dieß läßt sich zuweilen sehr schwer erreichen, wie sorgfältig auch immer die Gaslöcher abgemessen werden. Diese Unregelmäßigkeit hat zwei Ursachen; eine besteht darin, daß, wenn der dabei gebrauchte Bohrer stumpf ist, ein wenig Metall durch denselben beim Stoßen durch die Platte, in welche die Gaslöcher gebohrt werden, seitwärts getrieben wird. Dieses Metall hängt sich an die Ränder des Loches an, hindert den Durchgang des Gases und macht, da es in seinen Wirkungen ungleich ist, die Flamme zakig. Die andere Ursache ist die, daß das Innere des Brenners selten richtig gedreht ist und daß der Rand, auf dem die durchbohrte Scheibe ruht, nicht ringsum von gleicher Breite und zuweilen an manchen Stellen so dik ist, daß der Bohrer beim Durchgehen durch die Scheibe auf denselben stößt. Dieß hindert gleichfalls das Ausströmen des Gases. Um diese Ursachen der Unregelmäßigkeit zu vermeiden, sind folgende Vorsichtsmaßregeln wesentlich. Wenn die Auflage für die Scheibe ausgedreht ist, muß der inwendige Raum zwischen den innern und äußern Wänden des Brenners um einen Viertelzoll hineinwärts gedreht werden, und der Rand darf nicht größer seyn, als gerade hinreicht, die Scheibe an ihrer Stelle zu erhalten. Die Scheibe muß dann auf ihre Auflage gelegt, darf aber noch nicht befestiget werden. Es muß dann die erforderliche Anzahl von Löchern in dieselbe gebohrt und gegengebohrt werden, um den Bart wegzunehmen. Die Scheibe muß dann umgekehrt und nun endlich an ihrer Stelle befestigt werden. Das Metall, welches mit dem Bohrer durchgestoßen worden ist, befindet sich jezt auf der Außenseite und kann leicht entfernt werden. Glattrandige Löcher halten sich viel länger rein, als die mit scharfen Rändern. Die obigen Bemerkungen lassen sich vorzüglich auf die Erleuchtung des Innern der Gebäude anwenden, und ich halte es für passend, die Umstände anzugeben, welche bei Lichtern beachte werden müssen, die sich im Freien befinden und einigermaßen den Wetter ausgesezt sind. Die wichtigsten derselben sind die Straßenlampen. Sie können entweder in beträchtlichen Entfernungen von einander angebracht und mit großen Brennern versehen werden, oder die Entfernungen zwischen ihnen können kleiner und bloß ein einziger Gasstrom bei jeder angebracht werden. Verschiedene Localrüksichen müssen dieß bestimmen, so wie auch einige andere Ursachen. Das aber muß man vor Augen haben, daß das beste kleine Licht entweder der einzelne Gasstrom von drei und einem halben bis Pier Zoll Höhe gewährt, oder der Fischschwanzstrom von drei Zoll Höhe, und daß für stärkere Lichtstammen der Argand'sche allen andern Brennern vorzuziehen ist. Der große Fledermausflügel, welcher bei großen öffentlichen Lampen so oft gebraucht wird, erfordert zu viel Brennmaterial, berußt die Laterne, und die Lichtmenge, welche er gibt, steht nicht im Verhältniß mit dem Verbrauche an Brennmaterial. In den meisten Städten werden gerahmte vierekige Laternen für Straßenlampen gebraucht, da kugelrunde sich bei kaltem Wetter durch das Absezen des bei der Verbrennung des Gases gebildeten Wassers leicht verdunkeln. Es ist ohne Zweifel richtig, daß, wenn angemessene Vorkehrungen nicht getroffen werden, dieser Uebelstand stattfinden und das aus der Oeffnung im untern Theile der Kugel tröpfelnde Wasser gefrieren und so den Zutritt der Luft verhindern, die Lampe daher dampfen oder auslöschen würde. In allen andern Hinsichten haben Kugeln unläugbare Vorzüge vor den gerahmten Laternen voraus, da sie die Flammen besser bei heftigem Winde schüzen und mit weniger Unkosten unterhalten werden. Vor einigen Jahren zeigte ich den Polizeicommissärs von Edinburgh, daß von den anerkannt guten Eigenschaften der Kugeln zur Erleuchtung der Straßen Vortheil gezogen und dem angegebenen Nachtheile dadurch vorgebeugt werden könne, indem man mit den zinnernen Dekeln Cylinder verbände, die bis zu den Flammen hinabreichten, und daß der durch dieselben hindurchgehende Luftstrom das Wasser noch als Dampf abführte und ihn so hinderte, sich in verdichtetem Zustande an die Wände der Kugel abzusezen. Dieser Vorschlag wurde sogleich in Ausführung gebracht, und da er einen glüklichen Erfolg hatte, bei allen in der Folge errichteten Lampen angenommen. Zuweilen kommt es vor, daß, weil der Gasstrom in Unordnung gekommen ist, das Gas hinter den zinnernen Cylinder geht, statt in denselben, und wenn kaltes Wetter ist, bemerkt man sogleich, daß im Innern der Kugel sich Wasser absezt und ihre Wände anlaufen. Durch die Zurechtstellung des Brenners wird die gehörige Wirkung wieder hergestellt, und die Kugel bleibt hell. Nachdem diese Einrichtung die Probe einer vieljährigen Erfahrung ausgehalten hat, so kann sie jezt mit Sicherheit da empfohlen werden, wo man neue Straßenlampen errichtet.