Titel: Mile's neue hydrostatische Luftpumpe ohne Kolben, Hähne, Klappen und Stöpsel.
Autor: Mile, J.
Fundstelle: 1828, Band 30, Nr. I. (S. 1–6)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj030/ar030001

I. Neue hydrostatische Luftpumpe ohne Kolben, Hähne, Klappen und Stöpsel, erfunden und beschrieben von J. Mile, Professor an der königl. Universität in Warschau.

Aus A. v. Drake's polnischen Miszellen. Bd. 1. S. 162.

Mit Abbildungen auf Tab. I.

In der von mir veränderten Luftpumpe vertritt Queksilber die Stelle des Kolbens, und in dieser Hinsicht ist sie nicht neu, in dem bereits Swedenborg, Baader und Hindenburg erstens dabei angewandt haben.1) Dadurch aber unterscheidet sie sich wesentlich von anderen, daß bei ihr gar keine mechanischen Vorrichtungen angebracht sind. Swedenborg gebrauchte bei der seinigen Klappen, Baader und Hindenburg Hähne, die meinige aber besteht in einer einfachen Vereinigung von Röhren, worin das Queksilber allein die Dienste des Kolbens, der Klappen, Hähne und Stöpsel vertritt. Ich habe sie in den Jahrbüchern der königl. Gesellschaft der Freunde der Wissenschaften in Warschau, im XVI. Bd. v. J. 1823, und eine Verbesserung derselben im XVII. Bd. v. J. 1824 beschrieben. Späterhin ist mir die Beschreibung der Rommershausischen Maschine2) und einer zweiten von Oechsle verbesserten3) bekannt geworden. Lezterer bedient sich eines Kolbens, um das Queksilber zu heben, wie ich dasselbe auf die nämliche Weise zwei Jahre früher gebrauchte, sodann aber diese Methode als unzwekmäßig verwarf. Auch gebraucht er, wie alle anderen, zwei Hähne, von denen der eine dazu dient, die Luft aus dem Recipienten hinauszulassen, der andere, sie wiederum aus der Gloke in den Recipienten hineinzulassen. Diese Maschine hat also nichts Besonderes vor den anderen voraus, und wegen der Hähne, die man aufmerksam drehen muß, ist sie complicirt. Uthe hat eine der Rommershausischen ganz ähnliche Pumpe beschrieben und sie für seine eigene früher erfundene ausgegeben.4) An beiden ist ein Hahn nöthig, der äußerst fleißig ausgeführt |2| seyn muß, da sich auf ihm die ganze Maschine dreht; der Erfinder sagt selbst, daß hier alles aus Stahl und sorgsam gearbeitet seyn muß. Bei meiner Maschine ist der Hahn entbehrlich, nur müssen die Röhren fest zusammengekittet seyn, und außerdem nichts mehr. Sie ist keine Kabinetsrarität, und kann in der Technik angewandt werden, weil man durch sie mit leichter Mühe die Luft in so großer Menge verdünnen kann, wie durch keine andere.

Aus diesem Grunde denke ich, wäre es nicht überflüssig, dem Auslande hier die Beschreibung meiner Luftpumpe mitzutheilen. Ihre Einrichtung erklären die Figuren auf der hier beigefügten Tafel, von denen die erste die Maschine von vorn, die zweite von der Seite und die dritte in horizontalem Durchschnitte nach der Linie, x, x, vorstellt. Dieselben Theile sind in allen Figuren mit denselben Buchstaben bezeichnet.

Das Hauptbehältniß, in dem der Wechsel der Ausdehnung und Zusammendrükung der Luft geschehen soll, ist ein Cylinder oder die Kugel, a, die in die Rohre, b, b, welche unten geöffnet ist, übergeht. In dem oberen Theile dieser Kugel sind zwei Röhren, g, g, und, h, h, eingekittet, deren Durchmesser ungefähr eine Linie beträgt. Die Röhre, g, g, muß bis in den Hals der Kugel, a, reichen; sie hebt sich in die Höhe, beugt sich dann wieder nach unten, und ist mit der auf dem Teller aufgestellten Gloke, o, und mit der Barometerprobe, k, verbunden. Die zweite Röhre, h, h, aber darf nicht in die Kugel hineinreichen, und braucht nur auf dem Halse derselben aufgekittet zu werden, damit die lezte Luftblase beim Conprimiren leicht hinaus könne. Diese Röhre ist gebogen und tritt mit ihrem zweiten auch offenen Ende in das Gefäß, i. Auf die Röhre, b, b, muß die zweite Röhre, c, c, sich gleich einer Scheide leicht aufschieben lassen; sie ist unten verschlossen, oben aber trichterförmig so erweitert, daß dieser Theil über die Kugel aufzubringen ist. Dieser Trichter, d, d, sammt der Rohre, c, c, kann aber in die Höhe gebracht werden, und zwar vermittelst der durch das Drehen der Kurbel bewegten Rolle, p, auf die sich Schnüre aufwinden, die über die Rollen, f, f, nach dem Trichter hingehen.

Die Röhren, g, h, wie auch die Kugel, a, können aus Glas, die Röhren, b, b, c, c, aber müssen aus Eisen und der Trichter von Holz seyn. Alles kann, wie die Figuren zeigen, am hölzernen Gerüste befestigt werden. Einer besonderen Aufmerksamkeit bedarf das Befestigen der Kugel, a, durch die Klammer, n, weil diese Kugel von allen Seiten frei bleiben muß, um den Trichter über dieselbe hinausziehen zu können. Die Maschine kann vermöge der Haken, m, m, |3| an der Wand aufgehangen werden; auf diese Art nimmt sie ungeachtet ihrer Höhe nicht viel Raum ein.

Die Vorbereitung zum Gebrauche der Luftpumpe besteht in dem Anfüllen des Trichters, d, d, mit so vielem Queksilber, daß bei dessen Aufziehen über die Kugel und bei deren ganzen Anfüllen, das Niveau im Trichter über dem höchsten Punct der Kugel stehe, was das Ausstoßen aller Luft aus lezterer versichert. Außerdem muß man etwa ein paar Linien über die Oeffnung der Röhre, h, h, noch Queksilber in das Gefäß, i, gießen.

Das Auspumpen der Luft geschieht auf folgende Art durch Aufziehen und Herablassen des Trichters, d, d. Beim Aufziehen des Trichters bis auf die Kugel, a, verschließt das aufsteigende Queksilber gleich die Oeffnung, g; deßhalb kann die in der Kugel zusammengedrükte Luft nur durch die Röhre, h, h, heraustreten, und dieses geschieht mit großer Leichtigkeit, weil sie nur den Widerstand einer ein Paar Linien hohen Queksilbersäule im Gefäße, i, zu überwinden hat. Wenn alle Luft aus der Kugel, a, herausgetrieben ist, was am Aufhören des Brausens im Gefäße, i, zu erkennen ist, wird der Trichter herabgelassen, worauf das sich senkende Queksilber eine Leere in der Kugel, a, zurükläßt. Dadurch wird zugleich die vorher durch das Queksilber verschlossene Oeffnung der Röhre, g, frei; jezt kann also die Luft aus der Gloke in die Kugel, a, so lange hinüberströmen, bis es zum Gleichgewichte kommt. Die äußere Luft wird in die Kugel einzudringen streben, hat hiezu aber nur einen Weg, nämlich die Röhre, h, h, durch welche sie hinausgetreten. Da aber das Ende dieser Röhre im Queksilber des Gefäßes, i, eingesenkt ist, so wird die auf die Oberfläche des Queksilbers drükende Luft dasselbe in der Röhre, h, h, höchstens 28 Zoll hoch treiben, jedoch in die Kugel nicht gelangen können. Um den aus der Gloke in die Kugel vertheilten Theil der Luft herauszutreiben, wird der Trichter von Neuem gehoben, wodurch das einströmende Queksilber abermahls die Oeffnung, g, verschließt, und die Luft durch die Röhre, h, h, heraustreibt. Durch das Wiederholen dieses Verfahrens wird man also immer eine neue Quantität Luft aus der Gloke herausbringen, die Verdünnung wird also stufenweise wie in einer gewöhnlichen Luftpumpe erfolgen.

Bei dieser Operation vertritt das Heben und Senken des Queksilbers vermittelst des Trichters die Stelle des Kolbens, und in dem es die Oeffnungen der Röhren, g, und, h, bald der heraustretenden Luft öffnet, bald der eintretenden verschließt, wirkt es anstatt der Hähne, Ventile und Stöpsel der bis jezt gebräuchlichen sowohl mechanischen als hydrostatischen Luftpumpen.

Aus der Beschreibung der Wirkung geht hervor, warum diese |4| Luftpumpe so hoch ausfällt, und die Röhren über 28 Zoll Länge bekommen müssen. Denn wenn das Queksilber nicht über 29 Zoll unter die Oeffnung, g, herabgelassen werden könnte, würde gegen das Ende der Verdünnung der Luft die Kugel, a, sich des Queksilbers nicht entleeren, noch sich mit Luft anfüllen, auch würde die Röhre, g, nicht geöffnet werden können. Deßgleichen, wenn die Röhre, g, g, nicht 28 Zoll erhoben wäre, so würde im Augenblike des Eindringens des Queksilbers in die Kugel, a, während der schon hochgetriebenen Luftverdünnung unter der Gloke, das Queksilber durch diese Röhre in die Gloke überlaufen. Wenn endlich die Röhre, h, h, nicht über 28 Zoll lang wäre, so würde während der Verdünnung der Luft in der Kugel, a, das von der äußern Luft gedrükte Queksilber aus dem Gefäß, i, in die Kugel und hinterdrein die äußere Luft hineinströmen.

Das Einlassen der Luft in die Gloke nach Beendigung des Versuches geschieht leicht, ohne Hülfe eines Hahns. Das Röhrchen, l, welches sehr dünn, gekrümmt und oben trichterförmig erweitert ist, wird, in dem man es mit dem Finger zuhält, durch das Queksilber in die Oeffnung der Röhre, b, eingestekt, die es aber nicht zuschließen darf. Nachdem man den Finger hinweggenommen, strömt die leichtere Luft in die Kugel und von da in die Gloke. Man könnte dasselbe dadurch bewirken, daß man den Trichter, d, d, so tief herabsenkte, bis das Ende der Röhre, b, b, frei in die Luft hervorstünde; in diesem Falle aber würde die durch die größere Oeffnung in zu großer Menge einströmende Luft das Queksilber in die Röhre, g, und in die Gloke mit fortreißen.

Dieses ist der Bau einer Maschine, bei welcher das Oehl unnöthig ist, und der Staub nicht schadet, da sie keiner Ausreibung unterworfen und überall luftdicht verschlossen ist, und in welcher der schädliche Raum sich auf das Kanälchen, h, h, beschränkt.

Die Einfachheit dieser Luftpumpe empfiehlt ihren Gebrauch in der Technik,5) in welchem Falle man den Durchmesser des Behältnisses und der Röhren nach Belieben vergrößern kann, um eine größere Quantität Luft in kürzerer Zeit hinauszutreiben, wozu freilich auch eine größere Quantität Queksilber und eine größere Kraft, es zu heben, nöthig wäre; die Maschine selbst aber brauchte deßhalb nicht |5| höher zu werden. Da es aber in der technischen Anwendung gewöhnlich nicht erforderlich ist, die Luft im hohen Grade zu verdünnen, so kann man statt Queksilber Wasser oder eine andere Flüssigkeit gebrauchen, und die Höhe der Maschine dem specifischen Gewichte der Flüssigkeit anpassen, wodurch sie doch nicht sehr hoch ausfallen würde. Möge hier als Beispiel die Beschreibung ihrer Anwendung beim Destillirapparat angeführt werden, welche ich in der polnischen Zeitschrift Isis vom Jahre 1824, N. 5, einrüken lassen, wo die Verdünnung auf ein Viertel des Atmosphärendruks oder auf 8 Fuß Wasserdruk berechnet ist.

Die vom Refrigerator abgeleitete Röhre (Fig. 4.) geht in die Röhre, a, f, über, welche mit ihrem Ende, a, in dem Gefäße, e, eingesenkt und mit Branntwein angefüllt ist. Oben bei, f, beugt sich die Röhre nach unten und reicht bis auf den Boden der Kugel, g, h, die einige Maas Flüssigkeit enthalten kann. Vom obern Theile dieser Kugel geht die Rohre, i, k, ins Gefäß, e. Endlich geht von der Kugel die Röhre, l, m, nach unten, worüber die Scheide, n, o, und der Trichter, p, q, vermittelst der Schnüre, p, r, t, p, s, t, und der Rolle, t, durch die Bewegung der Kurbel aufgezogen werden können. Das Ganze kann von Kupfer verfertigt seyn, und ist an dem Fußboden befestigt.

Die Wirkungsart dieser Luftpumpe ist aus dem oben Gesagten leicht zu begreifen. Da die Röhre, l, m, nur 8 Fuß lang ist, so würde, wie gesagt, die Luft um 1/4 des Atmosphärendruks verdünnt. Ueber diesen Punct würde auch bei weiterer Bewegung keine Luft mehr herauskommen, weil die Kugel, g, h, sich nicht vom Wasser entleeren, also nicht mit Luft anfüllen konnte. Doch möchte solche unnüze Bewegung keinen Schaden hervorbringen. Nach dem Verhältniß der Länge der Röhre, l, m, muß gleichfalls die der anderen ausfallen. Der ganze innere Raum des Apparats wäre also verschlossen, und der abgekühlte Branntwein möchte in die Röhre, b, a, abfließen, hier 8 Fuß hoch stehen und die neu zufließende Menge möchte immer eine gleiche in das Gefäß, a, k, und von da in die Fässer abtreiben.

Um nach Beendigung der Operation Luft in den Apparat einzulassen, würde die aus dem Gefäß, o, weggeschöpfte Quantität Branntwein ein leichtes Mittel abgeben: denn dadurch würde die Oeffnung, a, außerhalb der Flüssigkeit kommen, und der atmosphärischen Luft den Eintritt gewähren.

Aus obiger Beschreibung ist ersichtlich, daß der Fußboden die Oeffnung, x, y, haben muß, um den Trichter, p, p, frei durchzulassen; deßgleichen, daß im Boden des Kellers eine hölzerne Röhre eingegraben |6| seyn muß, damit die Scheide, n, o, frei bis dahin herabgelassen werden könne. Die Befestigungsart der ganzen Maschine am Boden der Stube ist aus der Fig. 4. leicht zu erkennen, und kann nach Belieben verändert werden.

|1|

Gehler physikalisches Wörterbuch 1790: V. 596. III. 79 und 81.

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Archiv für die gesammte Naturlehre von Kastner. Bd. II. H. 3. 1824.

|1|

Obiges Archiv u.s.w. Bd. V. H. 3. 1825. Beschreibung einer großen Queksilber-Luftpumpe, welche sich im physikalischen Kabinet zu Karlsruhe befindet, vom Prof. Wucherer.

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Die hydrostatische Luftpumpe ohne Kolben und Ventile, im polyt. Journ. von Dingler. Juli 1825. S. 272.

|4|

Dingler sagt im polytechn. Journ. VII. Bd. 3. H. S. 374 über die Anwendung der Luftpumpe in Fabriken und Manufacturen Folgendes: vor noch nicht länger als 10 Jahren war die Anwendung der Luftpumpe lediglich auf physische und chemische Versuche beschränkt. Jezt fängt man so ziemlich allgemein an, dieses herrliche Instrument bei Manufacturen zu gebrauchen. Unseres Wissens waren die HHrn. Howard und Hodgson die Ersten, welche laut ihres Patentes die Luftpumpe bei ihren Zukerraffinerieen im Großen anwendeten u.s.w. Auch wurde bekanntlich die Anwendung der Luftpumpe in Manufacturen der Gegenstand einer Preisaufgabe der Gesellschaft der Wissenschaften in Harlem.

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