XXX. Ueber Grubenbeleuchtung und tragbare Luftreservoirs, nebst Beschreibung der Dumesnil'schen Sicherheitslampe; von Hrn. Combes. Aus den Annales des mines, Tom. XV., S. 296. Mit einer Abbildung auf Tab. II. Combes, über Grubenbeleuchtung und tragbare Luftreservoirs etc. I. Vor der Entdekung der Sicherheitslampe bediente man sich zur Leuchte für den Grubenmann in jenen Gängen, wo die Luft mit entzündlichem Gase beladen war, des Canton'schen PhosphorsDer Canton'sche Phosphor ist ein Gemenge von durch Calcination von Austerschalen erhaltenem Kalk und Mehl. Dieses Gemenge ist, wenn es dem Licht ausgesezt war und dann ins Dunkle gebracht wird, phosphorescirend; jedoch behält es diese Eigenschaft nur kurze Zeit. oder eines stählernen Läufers, welcher sich an einem Kieselsteine rieb. Das so erhaltene Licht war aber sehr unzureichend, und man fand sogar, daß die aus dem Stahlläufer gezogenen Funken das Einfach-Kohlenwasserstoffgas zu entzünden im Stande waren. Die von Humphry Davy erfundene Sicherheitslampe wurde im nördlichen England sogleich angewandt. Man konnte mit Hülfe derselben sich wieder an die Ausbeutung von Gruben oder Grubentheilen machen, welche vorher als unzugänglich verschrieen waren, und Ausbauungsarbeiten in Ausführung bringen, welche man bisher nicht zu unternehmen wagte. Diesem Umstand muß man ohne Zweifel hauptsächlich die Thatsache zuschreiben, welche durch die von der Untersuchungscommission des Hauses der Gemeinen gesammelten Beweise constatirt ist, daß nämlich die in den Steinkohlengruben des nördlichen Englands in Folge der Entzündung des Einfach-Kohlenwasserstoffgases eingetretenen Unglüksfälle in den Jahren nach Einführung der Davy'schen Lampe zahlreicher waren, als in den vorausgehenden Jahren; der starke Betrieb der Grubenarbeiten kann auch dazu beigetragen haben. Endlich hat, es muß eingestanden werden, das in die Sicherheitslampe gesezte Vertrauen vielleicht eine Nachlässigkeit in der Ueberwachung der Lüftung zur Folge gehabt, und die geschikten Bergmänner von ferneren Bemühungen und Versuchen abgewendet, die Ventilation zu vervollkommnen. Davy hatte nachgewiesen, daß die Flamme, wenn sie von einem Luftstrome gegen das Metallgewebe seiner Lampe getrieben wird, durch dasselbe hindurchgeht; er forderte daher auf, die Flamme mittelst eines Schirmes vor Luftströmen zu schüzen. Diese Umstände, welche den von der Vorrichtung gewährten Grad der Sicherheit sehr verminderten, wurden aber zu wenig beachtet, und alsdann Unglüksfälle eintraten, war man viel zu sehr geneigt, die Schuld auf die Unvorsichtigkeit der Arbeiter, die schlechte Verfertigung der Lampe, oder einen Fehler in ihrer Unterhaltung zu schieben, anstatt sie der ersten Ursache des Uebelstandes, der unzureichenden Lüftung, zuzuschreiben. Die von der französischen Bergwerks-Administration im Jahre 1824 bekannt gemachte Instruction (Annales des mines, 1re Série T. X.) enthält eine Beschreibung der beim Gebrauch der Davy'schen Lampe zu beobachtenden Vorsichtsmaßregeln, welche ganz unerläßlich sind, weil ein mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 1,50 Meter (4 Fuß 7 Zoll) per Secunde sich bewegender Luftstrom schon hinreicht, um die Flamme durch das Metallgewebe hindurch zu treiben. Unter den vielen der Untersuchungscommission des englischen Unterhauses vorgelegten und auf ihre Veranlassung geprüften Lampen war eine einzige, welche alle Proben aushielt. Diese von Hrn. Roberts, ehemaligem Grubenarbeiter, construirte Lampe unterscheidet sich von der Davy'schen 1) dadurch, daß der Metallgeweb-Cylinder von Unten an bis zur Hälfte oder zwei Drittheilen seiner Höhe von einem diken Krystallglas-Cylinder umgeben ist, welcher von einem anderen messingenen Cylinder festgehalten wird, der den oberen Theil des Metallgewebes umgibt und in eine ebenfalls messingene Mutter eingeschraubt ist, die von den drei oder vier das äußere Gehäuse der Lampe bildenden Eisendrahtstäben getragen wird. Der Glascylinder wird von dem Messingcylinder zwischen zwei ringförmige Tuchscheiben gedrükt, deren eine an dem lezteren unten angebracht ist, die andere aber auf dem Reservoir der Lampe aufliegt; da 2) dem Zutritt der Luft von der Seite hiedurch vorgebeugt ist, so gelangt der zur Unterhaltung der Verbrennung des Dochtes nothwendige Luftzutritt in das Innere der Lampe durch eine kreisförmige Reihe Löcher, welche rings um den oberen Theil des Reservoirs, in der Höhe der Basis des Dochtträgers, angebracht sind. Die Luft geht durch zwei ringförmige Scheiben von sehr engem Metallgewebe, welche sehr leicht in Messing gefaßt sind und horizontal auf der Löcherreihe aufliegen; 3) verbreitet sich die Luft, nachdem sie das doppelte Gewebe passirt hat, noch nicht frei im Innern der Lampe, sondern wird durch einen sogenannten Kegel ganz nahe an den Docht geleitet, dessen Verbrennung sie zu unterhalten hat; er hat die Gestalt des erweiterten Theiles eines Horns, dessen große Basis auf dem Oehlreservoir ruht, und das in der Höhe des Dochtträgers mit einer runden Oeffnung aufhört, in deren Mitte sich der Docht befindet und deren Durchmesser etwas größer als ein 50Centimesstük ist. Bei dieser Einrichtung muß alle in die Lampe eintretende Luft den Docht sehr nahe bestreichen, und die Erfahrung lehrt, daß die an den Seiten der Lampe in der Nähe des Metallgewebes und zwischen diesem und dem Glascylinder befindliche Luft zur Unterhaltung der Verbrennung nicht taugt. Die vor der Untersuchungscommission des englischen Unterhauses mit der Roberts'schen Lampe angestellten Versuche, so wie meine eigenen mit solchen Lampen, welche die Bergwerksadministration von London kommen ließ, beweisen, daß sie unter allen Umständen und mitten unter den explodirbarsten Gasgemengen, welche in Steinkohlengruben vorkommen, die vollkommenste Sicherheit gewährt. So bewirken weder die Geschwindigkeit des Luftstroms, noch die Bewegung der Lampe mitten im explodirbaren Gase das Durchtreten des Gases nach Außen. Man hat vor der Commission des Unterhauses einen aus drei bis vier Raumtheilen reinen Wasserstoffgases und einem Theil Leuchtgas zusammengesezten Gasstrom auf diese Lampe hin geleitet; die Roberts'sche Lampe widerstand dieser Probe vollkommen; die Davy'sche, die Stevenson'sche Lampe und alle übrigen ließen die Flamme hindurch. Zu meinen Versuchen wendete ich reines Wasserstoffgas an; es gelang mir aber nur ein einzigesmal unter vielen unnüzen Versuchen, die Flamme durch die zur Einführung der Luft bestimmten Löcher gehen zu machen. Es ist mir nicht bekannt, ob der Gebrauch der Roberts'schen Lampe bei ihrer unbestrittenen Vorzüglichkeit in Bezug auf die Sicherheit gegen die Entzündung des Gases, sich in den englischen Bergwerken allgemein verbreitet hat. Man hat bei ihr zu befürchten, daß der äußere Krystallglascylinder zerbricht, was die Vorrichtung zu einer gewöhnlichen Davy'schen Lampe reduciren würde; doch scheint mir diese Gefahr unerheblich, weil das Krystallglas so gut geschüzt ist, daß das Zerbrechen desselben, wenn es auch einmal vorkommen sollte, doch ein äußerst seltener Fall wäre. Ein weit gewichtigerer Einwurf gegen die Anwendung dieser Lampe in den Gruben ist der, daß sie weniger Licht von sich geben soll, als die Davy'sche, welche selbst schon sehr schlecht leuchtet und daß zu befürchten steht, daß die zur Einführung der Luft bestimmten Löcher und die Oeffnungen der beiden übereinander liegenden Scheiben von sehr engem Metallgewebe, durch welche die Luft zu treten hat, sich in kurzer Zeit durch den Kohlenstaub verstopfen. Was ihre Kosten betrifft, so belaufen sie sich etwa auf das Doppelte der gewöhnlichen Davy'schen Lampe; sie wäre aber dafür auch dauerhafter, und im Uebrigen bildet die Kostenvermehrung innerhalb dieser Gränzen keinen vernünftigen Einwurfsgrund gegen ihre Anwendung.Man vergleiche über die Anwendung der Roberts'schen Sicherheitslampe polyt. Journal Bd. XL. S. 209 u. ihre Abbildung Bd. XXV. S. 224.A. d. R. Hr. E. Dumesnil legte im Jahre 1838 der Académie des Sciences, so wie dem Generaldirector des Brüken-, Straßen- und Bergbaues eine in ihrer Einrichtung auf ähnlichem Princip wie die Roberts'sche beruhende Lampe vor, welche jedoch in ihrer Ausführung sehr von dieser abweicht. Bei der in Fig. 24 abgebildeten Lampe des Hrn. Dumesnil ist das Oehlbehältniß an der Seite angebracht und das Oehl gelangt zum Docht durch eine unterhalb der kreisrunden Plateform P befindliche Leitung. Der Docht ist flach, von geflochtener Baumwolle. Die zur Verbrennung nöthige Luft wird an seine beiden Seiten durch die zwei geneigten Leitungen C, C' hingeführt, deren Mündung mit einem Metallgewebe von Eisen- oder Messingdraht bedekt ist, welches nach seiner Abnüzung sehr leicht mit einem neuen vertauscht werden kann. Der Metallgewebecylinder der Davy'schen Lampe bleibt weg, und ein Cylinder von gut gekühltem, sehr dikem Krystallglas M kommt an dessen Stelle. Die obere Plateform P' ruht auf diesem Cylinder, über welchen sie ungefähr um 2 Centimeter (9 Lin.) hinausgeht. Das zwischen den beiden Plateformen P und P' eingezwängte Krystallglas wird von Eisendrahtstäben geschüzt, welche weit genug auseinanderstehen, um nicht einen beträchtlichen Theil des Lichts zu verschluken. Ueber die obere Plateform P' erhebt sich ein Zugrohr (Kamin) von geringerem Durchmesser als der des Krystallcylinders, und von ziemlicher Höhe. Dieser Kamin hat eine doppelte Wand; die innere dieser Wände reicht etwas in das Innere der Lampe hinab, wo sie sich in Form eines umgestürzten Trichters etwas erweitert. Der Kamin endigt mit einer verengten Mündung ohne alles Metallgewebe. Die Höhe der ganzen Lampe, den Kamin mit inbegriffen, beträgt 0,40 bis 0,44 Meter (1 Fuß 2–4 Zoll). Die Dumesnil'sche Lampe bietet in unversehrtem Zustand eben so viel Sicherheit dar, wie die Roberts'sche. So haben in Paris und St. Etienne angestellte Versuche dargethan, daß ein explodirbares und weit entzündlicheres Gemenge als jenes der Gruben die Flamme nicht austreten macht. Außerdem, scheint es, hat man in St. Etienne versucht, kaltes Wasser an das Krystallglas hinzusprengen, während das Gas innen stark brannte, und daß es dieser Probe ebenfalls widerstand. Endlich leuchtet diese Lampe besser als jede andere, was ebenfalls ein höchst wichtiger Punkt ist. Doch kann man in die Dauerhaftigkeit des Krystallglases, welches hier der einzige, die Flamme von dem explodirbaren Gasgemenge trennende Körper ist, kein unbedingtes Vertrauen sezen. Es ist nicht zu hoffen, daß es immer und auf verlässige Weise bei einem Fall der Lampe, oder bei einem Stoß an harte Körper, oder selbst bei einer zufälligen Abkühlung Widerstand leisten würde; denn ein gut gekühltes Glas kann eine Probe aushalten, der ein anderes eben so behandeltes Glas unterliegt. Kein bisher bekannt gewordener Leuchtapparat kann also den Grubenmann vor der Gefahr der Entzündung in einem explodirbaren Gasgemenge vollkommen schüzen, und es ist auch der Hoffnung, daß je eine solche erfunden werde, kein Raum zu geben. Die Davy'sche Lampe gewährt weit weniger Sicherheit, als man gewöhnlich glaubt, und ungerechter Weise hat man immer ohne weitere Untersuchung der Nachlässigkeit der Arbeiter Unglüksfälle zugeschrieben, an welchen zum Theil die Lampe Schuld war, welche man ihnen als vollkommen sicher in die Hände gab, obwohl ihr berühmter Erfinder ihre Unzulänglichkeit in Fällen, wo z.B. ein mäßig starker Strom explodirbaren Gases auf sie bläst, selbst nachwies und bekannt machte. Die Roberts'sche Lampe würde sicherlich vor allen anderen den Vorzug verdienen, wenn sie hinlänglich Licht gäbe und durch den Kohlenstaub nicht zu sehr verunreinigt würde. Es wäre zu wünschen, daß man sie in gefährlichen Gruben ernstlich und in großem Maaßstabe prüfte. Die Dumesnil'sche Lampe kann nicht verworfen werden, als gewähre sie nicht den gehörigen Grad von Sicherheit. Es hat wirklich wenig Wahrscheinlichkeit, daß die Zerbrechlichkeit des Krystallglascylinders, welcher übrigens auch besser verwahrt werden kann, als er es in den ersten von Hrn. Dumesnil übergebenen Probelampen ist, eine bedeutendere Quelle der Gefahr ist, als das mögliche Durchdringen der Flamme durch das Metallgewebe bei der Davy'schen Lampe in Folge der Einwirkung eines Luftstromes. Die von dem Dumesnil'schen Apparate gelieferte größere Lichtmenge sezt den Grubenmann auch in den Stand, die Gefahren eines Einsturzes leichter wahrzunehmen und sich ihnen noch zur rechten Zeit zu entziehen. So nüzlich es auch immer ist, die Lampen zu vervollkommnen und gegen die Gefahr der Entzündung explodirender Gasgemenge sicherer zu machen, darf doch auch nicht daran vergessen werden, daß eine ausgezeichnet gute Ventilation der Gruben von viel größerer Wichtigkeit ist und stets seyn wird als die Leuchtapparate, und daß folglich die Vervollkommnung der Verfahrungsweisen der Lüftung der Hauptgegenstand der Untersuchungen und Unternehmungen jener Personen seyn sollte, welche sich die Verbesserung des Schiksals der Grubenarbeiter und die Fortschritte der Bergwerkskunde angelegen seyn lassen. II. Die oben erwähnte Instruction vom Jahre 1824 enthält die Beschreibung der geeigneten Apparate zum Eindringen in mit mephitischer Luft erfüllte Stellen. Es versteht sich von selbst, daß sie nur zur Hülfeschaffung für jene Arbeiter angewandt werden dürfen, deren Leben in Gefahr ist, eine fortgesezte Arbeit aber in unathembarer Luft nicht möglich machen. Der einfachste von allen ist die mehr oder minder lange Respirationsröhre. Sie kann in einer ziemlich weiten Entfernung von dem Eingange des inficirten Schachts oder Gangs Dienste thun. Die tragbaren, ledernen Luftreservoirs (Schläuche) nehmen einen beschwerlich fallend großen Raum ein. Sie wurden von Hrn. Boisse, Director der Steinkohlengruben in Carmaux (Tarn), geprüft; derselbe versuchte erfolglos, die Verbrennung in der Lampe durch die von dem Arbeiter ausgeathmete Luft zu unterhalten. Diese Schläuche haben überdieß den Fehler, ziemlich bald zu verderben und Luft austreten zu lassen, was bei Vorrichtungen, deren man sich nur in gewissen Fällen und nach langer Zwischenzeit bedient, ein großer Uebelstand ist. Man hat schon vor langer Zeit vorgeschlagen, metallene Reservoirs von kleinen Dimensionen anstatt ihrer zu nehmen, welche man mit stark comprimirter Luft anfüllt. Die Anwendung dieser lezteren bot Schwierigkeiten im Reguliren des Austritts der Luft dar. Man sagte wohl, daß es hinreiche, dem mit comprimirter Luft angefüllten Gefäß ein ledernes Reservoir anzupassen, welches man bisweilen und so oft man dessen bedarf, durch Oeffnen eines zwischen beiden angebrachten Hahns sich anfüllen ließe. Auf diese Weise würde Luft aus dem Hauptreservoir nur von Zeit zu Zeit (intermittirend) geliefert und die Respiration durch Luft aus dem beigegebenen Reservoir unterhatten, in welchem ein ziemlich gleicher Druk mit jenem des umgebenden Mediums stattfände. Uebrigens mußte die Anwendung dieses Mittels immer Schwierigkeiten darbieten, welchen aber dadurch auszuweichen ist, daß man sich des sinnreichen Apparats bedient, welcher zur Regulirung des Austritts des tragbaren comprimirten Leuchtgases dient. Es werden jezt Reservoirs von Eisenblech gefertigt, welche die Form eines mit zwei halbkugelförmigen Wölbungen endigenden Cylinders haben; sie haben 0,25 bis 0,26 Meter im Durchmesser, 0,73 Meter in der Länge und 34 Liter oder beiläufig 1/30 Kubikmeter Hohlraum. Sie können unter dem Druk von 30 Atmosphären comprimirte Luft enthalten, und ertragen probeweise einen Druk von 60 Atmosphären. Ihr Gewicht beträgt nur 16 bis 18 Kilogr. Sie sind mit einer Vorrichtung versehen, welche den Austritt der Luft mittelst einer sehr kleinen Mündung regulirt, welche an Größe in dem Maaße zunimmt, als der innere Druk abnimmt, so daß der Verbrauch constant derselbe bleibt, ungeachtet der zunehmenden Verringerung des inneren Druks. Diese Reservoirs können im Voraus gefüllt werden und ziemlich lange, ohne merklichen Luftverlust, gefüllt bleiben. Man kann deren also bereit halten, die zu jeder Zeit Dienste thun können. Jeder unter 30 Atmosphären Druk mit Luft angefüllte Recipient enthält 1 Kubikmeter Luft unter gewöhnlichem atmosphärischem Druk, was hinreicht, um dem Bedürfniß der Respiration und dem Unterhalte der Verbrennung in der Lampe eine Stunde lang zu genügen, wenn nur der Regulator in der Art wirkt, daß er nicht mehr Luft ausläßt, als Respiration und Verbrennung bedürfen. Man könnte überdieß an dem Kasten des Regulators eine Respirationsröhre und eine Röhre, welche Luft in die Laterne führt, anbringen, in der Art, wie sie in der Instruction von 1824 beschrieben sind. Die unbedeutende Größe und das mäßige Gewicht dieses Reservoirs würden dem Arbeiter gestatten, es auf dem Rüken zu tragen und ihm die Hände dabei frei lassen, so daß er in sehr enge Gänge damit eindringen könnte. Auch hätte er dabei für seine Person gar nichts zu befürchten, da das Reservoir sehr dauerhaft ist, und eine große Menge Luft einschließt.Tragbare Reservoirs für comprimirte Luft werden in Paris in den Werkstätten des Hrn. Ch. Beslay, rue Neuve-Popincourt, No. 17 fabricirt; dieselben sollen nun von einer von dem Hrn. Generaldirector des Brüken-, Straßen- und Bergbaues ernannten Commission geprüft werden.Wenn die Luft wegen des Gehalts einer ziemlich großen Menge Kohlensäure unathembar ist (was am häufigsten in Gruben in Folge von Explosionen oder aus anderen Ursachen der Fall ist), so kann man in dringenden Fällen, wenn keine besondere Vorrichtung zur Hand ist, und es sich darum handelt, von Asphyxie befallenen Arbeitern zu Hülfe zu springen, dadurch versuchen, bis zu ihnen zu gelangen, daß man Kalkmilch in die Gänge schüttet, welche die Kohlensäure absorbirt. Es ist sehr gut, wenn man dabei Leinentücher, oder besser noch Stüke lokeren Wollenzeugs, welche stark mit reinem Wasser getränkt werden, bei sich hat, und die Luft, welche man einathmet, durch diese hindurchgehen läßt, indem man sie über Mund und Nase legt. Es braucht nicht erwähnt zu werden, daß hier mit der größten Klugheit und unter allen möglichen Vorsichtsmaßregeln zu Werke gegangen werden muß, um keine neuen Unglüksfälle zu veranlassen.Hr. Roberts, der Erfinder der in I beschriebenen Lampe, erzählt, daß er einmal dem Erstiken durch Kohlensäuregas nahe gewesen sey und sich noch dadurch davor schüzte, daß er sein Gesicht mit seiner mit Wasser benezten Weste bedekte. Dieß gab ihm den Gedanken zur Construction eines Respirationsapparats ein, welcher von ihm selbst und einigen anderen Personen angewandt wurde. Er besteht in einer Büchse, welche ungefähr 3 Quart faßt, und einen stark mit Kalkwasser oder einer anderen alkalischen Auflösung angesogenen Schwamm einschließt. In den oberen Theil dieser Büchse sind Löcher gebohrt, in welche Röhren eingepaßt sind, durch welche die äußere Luft eintritt und demnach gewungen ist, durch den Schwamm hindurchzugehen. Eine Respirationsröhre mit zwei Klappen, damit die ausgeathmete Luft nach Außen geleitet werde, wird an den obern Theil der Büchse befestigt und leitet die Luft an den Mund des Arbeiters, welcher den Apparat am Bandelier hängend trägt. Sein Gesicht könnte etwa noch mit einer Maske vollkommen bedekt werden, die an der Röhre befestigt würde, wodurch der Zutritt der unathembaren Luft abgehalten wäre, welche beim Durchgang durch den Schwamm der Reinigung etwa entging. (Report on accidents in Mines, p. 261.)Dieser sehr einfache Apparat scheint mir in vielen Fällen sehr vortheilhaft angewandt werden zu können. Es sollen einige Exemplare desselben in Gruben, in welchen sich viel Kohlensäure entwikelt, angeschafft und im Voraus Gewißheit darüber zu erlangen gesucht werden, ob ein Arbeiter lange und ohne Ermüdung durch den Roberts'schen angesaugten Schwamm hindurch Athem schöpfen kann.