Titel: Fowler, über Hebung heißer Flüssigkeiten.
Autor: Fowler, Thomas
Fundstelle: 1830, Band 38, Nr. LXII. (S. 212–233)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj038/ar038062

LXII. Verbesserungen in der Vorrichtung heißes Wasser, heißes Oehl oder andere Flüssigkeiten zu heben und circuliren zu lassen: zu ökonomischen oder zu anderen Zweken; worauf Thom. Fowler am 20. October 1828 sich ein Patent ertheilen ließ.

Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Julius. Supplement S. 393.

Mit Abbildungen auf Tab. V.82)

Meine Verbesserung besteht darin, daß ich Wasser, Oehl oder irgend eine Flüssigkeit mittelst einer gekrümmten Röhre dadurch in Umlauf seze, daß ich die Temperatur der Flüssigkeit an einem Ende der Röhre erhöhe, so daß dieses Ende immer wärmer ist, als das andere, und daß ich diese Vorrichtung zu ökonomischen oder anderen Zweken benüze.

Fig. 6. ist eine Vorrichtung, die lediglich den Grundsaz meiner Erfindung,83) ohne irgend eine Anwendung zu einem besonderen Zweke, erklären soll. AB sind zwei offene Gefäße. A steht über einem Feuerherde, und B in einer geringen Entfernung von demselben. Beide Gefäße |213| sind durch die Röhre, D,84) verbunden, an welcher irgendwo ein Sperrhahn, E,85) angebracht seyn kann. Die Gefäße, AB, stehen gleich hoch gegen einander, und sind zum Theile mit irgend einer Flüssigkeit gefüllt, die das Material derselben nicht angreift. Ich nehme, als solche Flüssigkeit, hier Wasser im flüssigen Zustande an. IJ ist eine in der Form eines Halbkreises gekrümmte Röhre, welche so aufgehängt ist, daß ihre Enden ungefähr bis zur Hälfte in das Wasser der beiden Gefäße tauchen. Diese Röhre, die ich Thermosiphon (Wärmeheber) nenne, ist mit den Sperrhähnen F und F in der Nähe ihrer Enden versehen, und der Füllhahn G 86) ist an dem obersten Punkte. Das Ende des Thermosiphons, welches sich in dem Gefäße A befindet, ist mit seinem Ende aufwärts gekrümmt, welches noch immer einige Zolle unter der Oberfläche der Flüssigkeit seyn muß. Dieß geschieht deßwegen, damit die Luftblasen, welche von dem Boden des Gefäßes, A, aufsteigen, wenn Feuer am Boden desselben angebracht wird, nicht in den Thermosiphon übertreten, und sich in dem oberen Theile desselben anhäufen.87) Wenn man nun den Apparat in Thätigkeit sezen will, und Wasser in die beiden Gefäße, A und B, gegossen hat, sperrt man die Hähne F und F, öffnet den Hahn G, und füllt den Thermosiphon mit Wasser bis er überläuft; sperrt hierauf G und öffnet F und F, wo dann die Luft unter F und F alsogleich in die Höhe fahren und durch Wasser ersezt werden wird. Man schließe F und F, und öffne G, und gieße nochmals Wasser in den Thermosiphon, bis er ganz voll ist; schließe hierauf G und öffne F und F; so wird, da die Röhre E immer offen blieb, Alles zum Gebrauche fertig stehen. Sollte jedoch noch ein Zweifel übrig bleiben, daß nicht alle Luft beseitigt ist, so muß das Sperren der Hähne F und F, und das Oeffnen des Hahnes G und Nachfüllen nochmals u.s.f. wiederholt werden.88) Wenn nun der Thermosiphon IJ voll Wasser ist, so schließt man G, öffnet F und F und den Hahn in der Verbindungsrohre E; bringt Feuer unter A, und das Wasser wird alsogleich von A durch FIGJF nach B anfangen überzulaufen, und durch die Verbindungsröhre D von B nach A zurükkehren, um daselbst neuerdings |214| erwärmt zu werden. Je nachdem die Hize des Wassers in A zu- oder abnimmt, wird der Kreislauf schneller oder langsamer vor sich gehen. Immer sollte etwas Oehl unter dem Füllhahne G auf der Oberfläche des Wassers im Thermosiphon schwimmen.

Fig. 11. ist noch ein einfacherer Apparat, der nach demselben Grundsaze wirkt. Hier wird nur Ein Gefäß (nämlich A) gebraucht, indem der untere Theil H des Thermosiphons IJ die Stelle des Gefäßes B und der Verbindungsröhre D zugleich vertritt. Ich muß hier bemerken, daß, da das Wasser immer in jenem Schenkel des Thermosiphons in die Höhe steigt, der der wärmste ist, und in dem anderen niedersinkt, ich den ersteren den aufsteigenden, den zweiten den absteigenden Schenkel nenne.

Nachdem ich den Grundsaz meiner Erfindung beschrieben habe, ist es nur noch nöthig zu zeigen, wie derselbe zu ökonomischen und zu anderen Zweken angewendet werden kann. Ich will hier nur die Bemerkung vorausschiken, daß, um meinen Grundsaz praktisch anzuwenden, es immer nothwendig ist, daß der Gegenstand, welcher durch den Kreislauf warmer Flüssigkeiten auf die oben erwähnte Weise erwärmt oder geheizt werden soll, immer irgendwo zwischen dem höchsten Punkte des Thermosiphons und seinem kältesten Ende gelegen seyn muß, wie es in folgenden Fällen der Fall ist.

Fig. 18. stellt die Anwendung meiner Erfindung zur Heizung eines Bades vor, das sich z.B. im ersten Stokwerke eines Wohnhauses befinde. A ist ein, wie oben angegeben wurde, offenes Gefäß, das bis auf zwei Drittel mit Wasser gefüllt ist: es sey auf dem Herde angebracht. I ist der aufsteigende Schenkel eines Thermosiphons. W ist das Bad, rükwärts und unten mit einem Doppelgehäuse. JJ ist der absteigende Schenkel des Thermosiphons. G der höchste Punkt des Thermosiphons. Es liegt also hier der zu erwärmende Gegenstand, das Bad, zwischen dem höchsten und niedrigsten Punkte, nämlich dem kältesten Theile des absteigenden Schenkels des Thermosiphons. V ist eine der inneren Mauern des Hauses, und da der Thermosiphon was immer für eine Figur haben, sich wie immer krümmen kann, so läßt sich derselbe in jedem Gebäude anbringen. Es muß hier nur bemerkt werden, daß der höchste Punkt des Thermosiphons in keinem Falle höher seyn darf, als dreißig Fuß, indem er in diesem lezteren nach dem Grundsaze der Torricellischen Säule wirkt: ich lasse ihn aber nicht gern 20 Fuß übersteigen. Man muß auch sehr darauf Bedacht nehmen, daß jedes Mal, wenn man den Thermosiphon füllt, alle Luft aus demselben vollkommen entweichen kann: zu diesem Ende sind hier und da Luftpfropfen angebracht, um die Luft bei dem Füllen ausfahren zu lassen und den Rükeintritt derselben zu hindern.

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Fig. 19. ist eine andere Anwendung meiner Erfindung, um z.B. für Kupferdruker eine sogenannte heiße Platte zu wärmen. Zu diesem Ende ist es bloß nöthig, ein seichtes metallnes Gehäuse als Theil des absteigenden Schenkels des Thermosiphons anzubringen, wie hier die Figur zeigt, und der Zwek ist erreicht.

Fig. 25, 26. stellt einen Grundriß oder horizontalen Durchschnitt, und einen Aufriß einer anderen Anwendung meiner Erfindung dar, welche in Benüzung der Kraft der absteigenden Säule der Flüssigkeit im Thermosiphon besteht, um heiße Flüssigkeiten von Kessel zu Kessel durch Verbindungsröhren von verschiedener Länge und Form fließen zu machen, um die tiefer gelegenen Theile oder Grundflöze von Treibhäusern, Orangerien, Gartenhäusern und anderer Gebäude zu heizen, und auch zu anderen Heizungen in der Tiefe und in niedrigen Lagen, wozu, nach Umständen, eine größere oder geringere Anzahl von Kesseln mit den dazu nöthigen Verbindungsröhren verwendet werden kann. IKA sind drei Kessel. LML, LNL, sind Verbindungsröhren zwischen den Kesseln, die an dem Boden derselben eingefügt sind. Die Theile der Röhren M und N sind flach, länglich vierekig, oder von irgend einer anderen Form, vollkommen wasserdicht, und dienen zur Aufnahme der heißen Flüssigkeit aus den Kesseln, um Treibbeete zum Treiben der Gewächse, oder Fußböden in Zimmern zu erwärmen. C ist ein offenes Gefäß, welches mit A durch die Röhre H verbunden ist, die sich in der Nähe des Bodens derselben einfügt. B ist das Gefäß zur Aufnahme der niedersteigenden Flüssigkeit. D ist eine Verbindungsröhre mit ihrem Sperrhahne E. FGF ist der Thermosiphon mit seinem Sperr- und Füllungshahne, wie derselbe bereits beschrieben wurde. Nachdem die Gefäße und der Thermosiphon mit irgend einer Flüssigkeit (wir sezen Wasser) gefüllt, und Feuer unter den Kesseln, JKA, angeschürt wurde, so schließe man, sobald das Wasser in denselben siedet, wenn es nicht circuliren sollte, den Hahn E, und ziehe einiges Wasser aus B ab, wodurch das Gleichgewicht aufgehoben wird; fülle dann das aus B abgezogene Wasser in I, wodurch das Gleichgewicht noch mehr aufgehoben werden wird; und nun wird heißes Wasser von A nach C durch H fließen, und der Thermosiphon wird zugleich so wirken, daß er das Gleichgewicht mit B herstellt, wodurch die Temperatur in C schnell um etwas vermehrt werden wird. Man öffne nun E, halte die Röhren offen, und der Kreislauf wird mit bedeutender Schnelligkeit vor sich gehen, indem die Verbindungsröhren LML und LNL das siedende Wasser unmittelbar von den Kesseln aufnehmen. Diese Circulation wird so lang nicht aufhören, als noch ein Unterschied in der Temperatur der Flüssigkeit in C und B Statt hat, und der Thermosiphon gefüllt erhalten wird. Wenn die Theile M und N von bedeutendem Umfange |216| sind, so wird man finden, daß sie in niedrigen Lagen im Verhältnisse zur Größe der Kessel bedeutende Hize geben. Eben so können auch, statt dieser heißen Oberflächen, oder statt der geschlossenen Gefäße, M und N, offene Gefäße Theile der Verbindungsröhren zwischen Kessel und Kessel bilden. Das Wasser in diesen Gefäßen wird zur Höhe des Wasserstandes in den Kesseln emporsteigen, und da dieses Wasser durch den ganzen Apparat circulirt, kann es zu Aufgüssen für warme aromatische Bäder, für chemische und andere Zweke dienen. Die verschiedenen Kessel können über einem und demselben Feuer stehen (Fig. 7 und 8.), oder sie können selbst Einen großen Kessel mit wasserdichten Scheidewänden in demselben bilden (wie in Figg. 9 und 10.). Diese leztere Form wird wahrscheinlich als die nüzlichste und bequemste befunden werden; die heiße Flüssigkeit wird jedoch in jeder Form beständig circuliren, wenn die Vorrichtung gehörig aufgestellt ist, und wenn der absteigende Theil des Thermosiphons von hinlänglich großem Umfange ist, um die Flüssigkeit während ihres Niedersinkens gehörig abkühlen zu lassen.

In Figg. 27 und 28. sind A, J und K die Kessel, die von irgend einer Form seyn können, welche die Zusammenstellung derselben über einem Feuer bequem gestattet. C ist das Gefäß, welches mit dem Kessel A verbunden ist, und zur Aufnahme der siedenden Flüssigkeit dient, ehe sie in den Thermosiphon aufsteigt. B ist das Gefäß, welches die niedersteigende Flüssigkeit aufnimmt. D ist die Verbindungsröhre mit ihrem Sperrhahne. EL, ML, LNL, sind die Verbindungsröhren, mit flachen Oberflächen oder mit Gefäßen, wie sie bereits beschrieben wurden. FGF ist der Thermosiphon mit den Sperrhähnen und mit dem Füllhahne.

Fig. 29 und 30. ist eine Form von meiner Erfindung, mit einem Gefäße bloß für einen Kessel, der in vier Theile, AJKP, getheilt ist. Das Gefäß C dient zur Aufnahme der heißen Flüssigkeit aus dem Theile A. LML, LNL, LOL sind die Verbindungsröhren, die mit tief offenen Gefäßen verbunden sind, oder flache Gehäuse einschließen, welche aus Metall oder aus einem anderen Material etc. wasserdicht verfertigt sind. B ist das Gefäß, welches die absteigende Flüssigkeit aufnimmt. D ist die Verbindungsröhre mit dem Theile L. FGF ist der Thermosiphon etc. etc.

Da es sehr schwer seyn mag, Wasser in den verschiedenen Theilen dieses Gefäßes, oder in den (Figg. 25, 26, 27, 28.) dargestellten Kesseln immer siedend zu erhalten, wenn die verbindenden Röhren mit allen ihren Nebentheilen sich über eine weite Oberfläche erstreken; so sollte man einen besonderen Kessel R in einer geringen Entfernung von und in Verbindung mit dem Gefäße oder Theile A, |217| Fig. 31., zur starken Erhizung oder zum Kochen des Wassers benüzen, ehe dasselbe in das Gefäß C übertritt, aus welchem es aufsteigt. Der Kessel AJKP kann eine größere oder geringere Anzahl Scheidewände erhalten, als vier, je nachdem die Umstände es erfordern, wobei man jedoch immer beachten muß, daß die verschiedenen Theile durch Röhren gehörig unter einander verbunden werden. Diese lezteren Formen des Apparates werden auf dieselbe Weise in Thätigkeit gesezt, wie sie in Fig. 25 und 26. beschrieben sind.

Bei jeder Form des Apparates wird es nothwendig seyn, dafür zu sorgen, daß, wenn die Hähne F und F geöffnet werden, oder wenn einer derselben geöffnet wird, G nicht geöffnet wird, oder ein Luftpfropfen nicht geöffnet wird, oder daß die Flüssigkeit in den Gefäßen nicht unter die Mündungen des Thermosiphon hinabsteigt, indem in jedem dieser Fälle der Thermosiphon sich augenbliklich leeren, oder wenigstens ein Schenkel desselben vom Füllhahne an, oder ein Luftpfropfen leer werden würde, was einige Ungelegenheiten verursachen könnte.

Die verschiedenen Anwendungen, deren meine Erfindung fähig ist, sind zu zahlreich für ein Detail. Ich nehme die gekrümmte Röhre, die ich Thermosiphon nannte, um erhizte Flüssigkeiten zu heben und circuliren zu lassen, wie in Figg. 6 und 11., und die Anwendung derselben zu ökonomischen Zweken, wie in Figg. 18, 19, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31., als mein Patent-Recht in Anspruch.

Bemerkungen des Patent-Trägers über obige Erklärung, nebst weiterem Detail über die Anwendung dieses Apparates.89)

Obige Erklärung meines Apparates, heiße Flüssigkeiten in Umlauf zu sezen, erklärt im Allgemeinen den Grundsaz meiner Erfindung; da aber die Patent-Erklärung nur wenige Beispiele über die Anwendung enthalten kann, die von derselben gemacht werden kann, so will ich die nüzlicheren derselben hier beschreiben.

Fig. 32 und 33. ist ein Grundriß und Aufriß einer sehr bequemen Form der Anwendung dieser Erfindung auf ein Treibhaus oder eine Orangerie, wo man nur Ein Feuer unterhält, und wo Nur ein Kessel in Einer Eke aufgestellt ist: AI. Dieser Kessel kann aus zwei Gefäßen bestehen, A und I, welche nach der hier in der Figur dargestellten Weise verbunden sind, um den Feuerherd zu deken; oder er kann bloß Ein Gefäß bilden, das mit einer wasserdichten Scheidewand versehen ist, so daß beide Theile desselben von einander unabhängig sind.

Es ist nicht nothwendig, daß ein eigenes Gefäß zur Aufnahme der niedersteigenden Flüssigkeit aus dem Thermosiphon angebracht wird, |218| sondern der Thermosiphon kann fortlaufen, wie die Figuren zeigen, bis er bei I in den Kessel eintritt. Die punktirten Linien oder Scheidewände, oo, in den Kesseln sind kleine Scheidewände, die zum Theile quer über den Boden derselben laufen, um zu verhindern, daß die kalte oder aus den Röhren zurüklaufende Flüssigkeit unmittelbar über den Boden in die Röhren läuft, welche zur Aufnahme der heißen Flüssigkeit bestimmt sind. Der Thermosiphon FGF wird auf die gewöhnliche Weise gefüllt, und wenn das Gefäß C zur Aufnahme der heißen Flüssigkeit aus A gebracht wird, ehe dieselbe aufsteigt, so muß in der Röhre L nothwendig ein Sperrhahn N angebracht seyn, mittelst dessen die Circulation so lang unterdrükt werden kann, bis die Temperatur in C etwas erhöht wurde, um dadurch den Thermosiphon in Thätigkeit zu sezen. Der Theil M, welcher einen Theil der Röhre LL auf dem Fußboden bildet, erhält die siedend heiße Flüssigkeit aus I. Dieser Theil (M) kann den Boden oder Kern eines warmen Treibbeetes zum Treiben der Gewächse entweder in dem Hause, oder außen an demselben bilden. Oder die Röhre LL, die auf dem Boden liegt, kann rings um ein Treibhaus oder irgend ein Gemach dicht an den Mauern umher geführt werden, oder innerhalb der Bekleidung; sie kann auch einige Zoll unter dem Fußboden eingelegt werden, entweder der Thüre wegen, oder aus was immer für einem anderen Grunde. Auf diese Weise erhält man eine reichliche Menge reiner Wärme in einem geschlossenen Gemache, selbst wo der Durchmesser der Röhre nicht über drei oder vier Zoll beträgt.

Um diese Maschine in Thätigkeit zu sezen, öffnet man, wenn die Flüssigkeit in A und I sehr heiß oder kochend, und der Thermosiphon gefüllt ist, den Hahn E, schließt den Hahn N, nimmt etwas von der heißen Flüssigkeit aus I durch den Hahn P, und bringt es in A. Auf diese Weise wird heiße Flüssigkeit in C übergehen, und der Thermosiphon wird alsogleich nach dem gewöhnlichen Grundsaze wirken, und das Gleichgewicht zwischen A und I herstellen. Wenn man nun findet, daß die Temperatur in C etwas erhöht ist, öffnet man N, und es wird alsogleich eine. Wirkung nach dem Grundsaze des Thermosiphons entstehen, und, wenn der niedersteigende Schenkel (F) des Thermosiphons sich sehr weit erstrekt, und seine Lage kalt ist, so wird der Kreislauf durch die ganze Vorrichtung sehr schnell vor sich gehen.

Fig. 34 und 35. ist ein Durchschnitt und Aufriß eines Modelles dieser Erfindung, welches nun in meinem Garten ausgeführt ist, um einem Treibbeete von sechs Fuß Länge und fünf Fuß Breite, das in einem Ziegelmauerwerke zwanzig Fuß weit von dem Kessel eingeschlossen, und wie gewöhnlich mit Glas bedekt ist, oben und unten Wärme |219| zu geben; es ist gen Süden gekehrt. AI ist der Kessel, 2 Fuß im Durchmesser haltend, und ungefähr 14 Zoll tief mit einer Scheidewand in demselben. C ist ein zinnernes Gefäß zur Aufnahme der kochenden Flüssigkeit aus dem Theile A mittelst der Röhre H. FGD ist der Thermosiphon mit einem offenen Gefäße W, welches einen Theil des absteigenden Schenkels desselben bildet, so wie bei dem Thermosiphonbade, Fig. 18. PP, QQ, RR, XX, YY, ZZ sind Röhren, welche den oberen und unteren oder zurükkehrenden Theil des Thermosiphons mit einander verbinden. Die Röhre RR hält eine dünne metallne Büchse S, welche einen Theil derselben bildet, und auf dieselbe Weise vorgerichtet ist, wie die Rükseite oder der Boden des Bades. M ist ein dünnes bleiernes Gehäuse oder eine Büchse von 4 Fuß Länge, 3 Fuß Breite, 2 1/2 Zoll Dike, welches horizontal im Boden der Ziegelmauer eingesezt ist, mehrere Zoll unter dem Boden des Kessels, und in Verbindung mit den beiden Theilen desselben in der Nähe des Bodens durch die Röhren L und N, welche 3/4 Zoll im inneren Durchmesser halten. Dieses Gefäß gibt, wenn es mit heißem Wasser gefüllt ist, die untere Hize; es ist daher mit gewöhnlicher Gartenerde bedekt, ungefähr 15 bis 18 Zoll über der oberen Oberfläche, und das ganze Ziegelgemäuer des Kastens ist bis zu derselben Höhe mit Erde gefüllt.

Die obere Hize wird durch die bleierne Röhre a, b, c, d gegeben, welche 4 Zoll im Durchmesser hat, rechtekig und 5 Fuß lang und 4 Fuß breit ist: sie ist in dem Mauerwerke gerade über der Oberfläche der Erde gestüzt. Das Ende dc dieser Röhre ist in der Mitte, bei f, durch eine kreisförmige bleierne Platte oder Scheidewand getheilt, die quer angelöthet ist; um zu verhindern, daß die Flüssigkeit nicht von der Seite d nach der Seite c geht, ohne bei den Eken a und b herumgegangen zu seyn. hh und i sind zwei Röhren, 3/4 Zoll im Durchmesser, die an den unteren Theil der vierekigen Röhre angelöthet sind, zu jeder Seite der Scheidewand, f, eine. Die Röhre, hh, steigt bis zu dem Gehäuse, M, herab, und läuft unter dem Grunde an der Seite von L hin, bis sie beinahe den Theil l des Kessels erreicht. Diese beiden Röhren sind, wie p, unter einander verbunden, t und u sind Sperrhähne in diesen Röhren in der Nähe ihrer Verbindung bei p. Die Röhre i steigt gleichfalls herab, und ist mit der zurükführenden Röhre, N, bei r, zusammengefügt. Diese zurükführende Röhre läuft unter dem Grunde an der Seite von L hin, bis sie in den Theil A. des Kessels eintritt.

In einer Eke des oberen Theiles des Gehäuses M ist eine kleine Röhre W, von ungefähr zwei Fuß Länge angelöthet, und an dem oberen Theile der rechtekigen Röhre ist ein Luftloch, a, b, c, d, damit die |220| Luft entweichen kann, wenn diese Röhre und das Gehäuse M von dem Theile I des Kessels aus mit Wasser gefüllt wird. Der obere Theil her rechtekigen Röhre steht gerade so hoch, als die Oberfläche des Wassers in dem Kessel, wenn beide gefüllt sind.

Im Grundrisse oder Durchschnitte, Fig. 34., ist der Thermosiphon als beinahe horizontal liegend dargestellt, um die Verbindung desselben mit den beiden Theilen des Kessels auf eine deutliche Weise zu zeigen: der untere Schenkel tritt in den Theil I bei K. Seine Wirkung unter dieser Form ist folgende. Nachdem das Wasser in dem Kessel heiß geworden ist, fließt eine geringe Menge aus dem Theile A in das Gefäß C, wodurch die Temperatur in diesem Gefäße etwas erhöht wird. Da nun die Hähne alle offen sind, mit Ausnahme des Füllungshahnes G, so fängt der Thermosiphon an zu wirken, und zieht das siedende Wasser aus dem Theile A, und führt es in niedrigerer Temperatur in den Theil J. Hierdurch wird das siedend heiße Wasser veranlaßt aus dem Theile I durch die Röhren hh und L in die rechtekige Röhre a, h, c, d und in das Gehäuse M zu fließen, und von da durch die zurükführenden Röhren i und N in den Theil A des Kessels, aus welchem es wieder durch die Wirkung des Thermosiphons durch die Röhre H in das Gefäß C gezogen wird. Es steigt hier wieder empor, und vollendet so den Kreislauf, welcher so lang unterhalten werden kann, als das Wasser in dem Gefäße AI heiß oder siedend erhalten wird. Mittelst der Hähne t und u kann eine obere oder untere Hize, oder können beide zugleich nach Belieben in das Ziegelgemäuer gebracht werden.

Es ist interessant, die Wirkung des Thermosiphons auf die beiden Theile des Kessels zu bemerken. Wenn er, in meinem kleinen. Apparate, in Thätigkeit ist, so ändert er die Wasserhöhe des siedenden Wassers zwischen diesen Theilen, und macht, daß das Wasser Einen Zoll, zuweilen anderthalb Zoll, mehr oder weniger, in dem Theile I höher steht, als in dem Theile A, wenn die Hähne t und u geschlossen sind, was gegen die gewöhnlich angenommene Meinung ist: daß eine Flüssigkeit nicht aus einem Gefäße abgezogen, und in ein anderes höher gestelltes ohne irgend eine mechanische Kraft zurükgeführt werden kann. In diesem Falle wird durchaus keine mechanische Kraft angewendet: die einzigen Treibmittel sind hier der gewöhnliche atmosphärische Druk, der auf beide Theile des Kessels gleich stark wirkt, und der Unterschied der Dichtigkeit der Flüssigkeit in den auf- und niedersteigenden Schenkeln des Thermosiphons. Es scheint mir, daß man diese Eigenschaft selbst als eine neue Triebkraft in der Mechanik anwenden kann; ob jedoch der Zwek der Mittel werth ist, die zur Erhaltung desselben nothwendig sind, vermag ich nicht zu bestimmen. |221| Es ist indessen gewiß, daß mittelst Hize ein beständiger Kreislauf desselben Wassers als Triebkraft, und zwar in einem bedeutenden Umfange, unterhalten werden kann, ohne daß viel davon verloren geht, und zwar in einigen Fällen mit Nuzen. Ich will versuchen meine Ideen über diesen Gegenstand zu entwikeln.

Ich habe bereits gesagt, daß, bei Abtheilung des Kessels in zwei Theile, die Wirkung des Thermosiphons einen Unterschied in der Wasserhöhe dieser Theile von 1 1/2 Zoll hetvorbringt. Diese einfache Vorrichtung gibt also einen Fall von 1 1/1 Zoll zwischen dem Wasserstande dieser Theile zu ersezen, und wenn der Thermosiphon immer fort wirkt, erhält man einen beständigen Kreislauf von dieser disponiblen Kraft. Es läßt sich nun leicht einsehen, daß diese Kraft beinahe auf jeden Umfang hinaus vermehrt werden kann. Es sey in Fig. 36. IACB der Durchschnitt eines Kessels, der in vier Theile getheilt ist: die Röhren ab und cd sollen von den Theilen I und A entspringen, und sich in das offene Stük, die Schleuße, bc, gleich hoch mit dem Wasser in dem Kessel einfügen. Da nun die Röhre ab einen Sperrhahn e führt, so wird, wenn man einen Thermosiphon zwischen den Theilen B und I spielen läßt, dessen aufsteigender Schenkel in dem Theile B, oder damit verbunden ist, und dessen absteigender Schenkel in dem Theile I ist, oder damit verbunden ist, dadurch das Wasser in 1 um 1 1/2 Zoll höher zu stehen kommen, als in dem Theile B. Ein anderer Thermosiphon, der von dem Theile C nach dem Theile B wirkt, wird die Flüssigkeit in C um 1 1/2 Zoll niedriger stehen machen, als in B. Ein anderer Thermosiphon, der von A nach C wirkt, wird das Wasser in A noch um 1 1/2 Zoll tiefer herabbringen, als es in C steht; folglich wird die Flüssigkeit in dem Theile A nun um 4 1/2 Zoll tiefer stehen, als in dem Theile I. Wenn man also e öffnet, erhält man eine anhaltende Strömung mit einem Falle von 4 1/2 Zoll durch das Stük oder die Schleuße bc, und die Menge Wassers, welche hier in Kreislauf kommt, hängt von dem Durchmesser der Thermosiphone ab. Es ist also offenbar, daß man durch Vermehrung der Zahl der Scheidewände in dem Kessel, und durch Vereinigung mehrerer Kessel mit den Thermosiphonen einen Fall von drei bis fünf Fuß und mehr erhalten kann.

Diese Idee zu einer neuen Triebkraft wird man wahrscheinlich mehr sonderbar als nüzlich finden, indem in den absteigenden Schenkeln der Thermosiphone eine sehr große kühlende Oberfläche erfordert wird. Ein Umstand wird jedoch bei einiger Aufmerksamkeit jedem geschikten Mechaniker auffallen müssen, nämlich dieser, daß, wenn man Wärme durch heiße Flüssigkeiten leiten will, der Thermosiphon zu landwirthschaftlichen und zu vielen anderen Zweken ganz außerordentliche |222| Kräfte besizt, und daß in allen Fällen, wo der gegenwärtige Plan, das Wasser eben in den Glashäusern etc. herumlaufen zu lassen, angenommen ist, der Thermosiphon mit einer verhältnißmäßig äußerst geringen Ausgabe beigefügt werden kann, und dem Kreislaufe zehn Mal mehr Kraft ertheilen wird, außerdem, daß er noch Eigenschaften besizt, die ihm besonders eigen sind. So habe ich z.B., um wieder zu den Figuren 34 und 35. zurükzukehren, immer gefunden, daß die Temperatur des Wassers in dem Gefäße W, in den kalten Nächten des Februars 1829, Zwischen 135 und 150° F. (+ 41 bis 51° R.) war, obschon dasselbe unbedekt und frei dem Einflusse einer starken Kälte ausgesezt war. Da diese Temperatur in Folge der Wärme entsteht, welche durch die kreislaufende Flüssigkeit in dem Thermosiphon erzeugt wird, so ist es offenbar, daß Erde oder Lehmen auf eine ähnliche Weise in solchen Gefäßen erwärmt werden kann, und daß man daher die Vorderseite einer gegen Mittag gekehrten Wand, die mittelst senkrechter Fenster geschüzt ist, mit Ananas oder mit anderen exotischen Gewächsen, welche eine Grundwärme fordern, besezen kann: die nöthige äußere Hize kann durch die übrigen Theile des Apparates regulirt werden. Auf diese Weise könnten also Pflanzen den vollen Einfluß der Sonnenstrahlen selbst bei dem niedrigsten Stande der Sonne in unserem Klima genießen, was sicher von dem höchsten Einflusse auf eine kräftige Vegetation ist. Da es auf die gegenwärtige Weise so leicht ist künstliche Wärme mitzutheilen, so wird es auch wahrscheinlich, daß beinahe jedes ausländische Gewächs zu jeder Jahreszeit zu seiner höchsten Vollkommenheit gebracht werden kann, indem in jener Periode des Pflanzenlebens, wo das Sonnenlicht in den meisten Fällen zu dem Wundervollen des Reproductions-Systemes, welches der allmächtige Schöpfer angeordnet hat, unerläßlich nothwendig ist, dasselbe mittelst einer Linse oder eines Hohlspiegels, selbst im December, auf eine sorgfältige Weise hinlänglich concentrirt werden kann, um als Stellvertreter des natürlichen Lichtes und der Wärme, welche die Pflanze in ihrem ursprünglichen Klima genossen haben würde, dienen zu können.90)

Bei den obigen Beobachtungen habe ich bloß nach meiner eigenen Erfahrung geurtheilt in Hinsicht auf einen Unterschied von anderthalb Zoll zwischen den beiden Theilen des Kessels. Eine größere Ausdehnung der abkühlenden Oberfläche in dem niedersteigenden Schenkel des Thermosiphons muß nothwendig einen noch größeren Unterschied in der Höhe des Wasserstandes in diesen beiden Theilen erzeugen. In meinem kleinen Apparate ist der Füllungshahn G ungefähr 8 Fuß über dem obersten Theile des Kessels. Wenn derselbe 10, 15 oder 20 Fuß über der Oberfläche |223| der heißen Flüssigkeit stünde, so würde der Unterschied in der Wasserhöhe der beiden Theile des Gefäßes schon aus diesem Grunde allein weit größer seyn, und da diese größere Erhöhung auch eine größere Leichtigkeit gestatten würde, den niedersteigenden Schenkel auszudehnen und abzukühlen, so würde man mit Einem Thermosiphon allein einen bedeutend größeren Unterschied als 1 1/2 Zoll erhalten. Der Füllungshahn, I, dessen ich mich bediene, ist ein sich verschmälernder messingener Pfropfen von 3/4 Zoll im Durchmesser, welcher sehr genau in eine kurze, 1 1/2 Zoll lange Röhre eingeschliffen ist, so daß er beinahe den ganzen inneren Theil derselben ausfüllt. Die weitere Oeffnung dieser Röhre ist in einem Loche im Boden eines kupfernen Bekens befestigt, das ungefähr zwei Pinten hält. Das andere Ende ist an ein Loch am höchsten Theile des Thermosiphons angelöthet. Ein flaches Stük Messing liegt quer oben über dem Beken, und führt in seinem Mittelpunkte eine weibliche Schraube, durch welche der in eine männliche Schraube geschnittene Schenkel des Pfropfens paßt. An dem oberen äußeren Ende des Schenkels ist ein kurzer Hebelgriff befestigt, und wenn man diesen dreht, kann der Pfropfen leicht aus der messingenen Röhre am Boden des Bekens herausgezogen werden, und folglich eine Verbindung zwischen dem inneren Theile des Thermosiphon herstellen. Das Beten wird immer voll Wasser gehalten, welches, indem es den Hahn dekt, denselben vollkommen luftdicht macht. Die Sperrhahne in den Enden der auf- und niedersteigenden Schenkel des Instrumentes müssen gleichfalls vollkommen luftdicht seyn, und daher, wo möglich, immer unter der Oberfläche des Wassers in dem Kessel gehalten werden.

Wenn man auf diese Umstände Acht gibt, so finde ich das Instrument, welches ich aufgestellt habe, beinahe vollkommen. Es ist wenig Aufmerksamkeit auf den Füllungshahn nothwendig, indem ich öfters gefunden habe, daß nach achtundvierzigstündigem Gebrauche auch nicht eine einzige Luft- oder Dampfblase durch das Wasser in dem Beken aufstieg, wenn die Enden geschlossen sind und der Pfropfen herausgedreht wird, obschon das Wasser unter dem Hahne gleichzeitig eine Temperatur von 160 bis 180° F. (+ 56 bis 64° R.) besizt. Ich wunderte mich hierüber um so mehr, als ich einen solchen Grad von Vollkommenheit nicht erwartet hatte. Ich besorgte immer, daß bei einer Temperatur von 160 bis 190° F. (+ 56 bis 87° R.) sich Dampf unter dem Füllungshahne sammeln würde. So viel ist gewiß, daß er sich bei einer Höhe von 8 Fuß sicher nicht sammelt, nachdem das Wasser gut gekocht hat; wenigstens geschah dieß nicht unter meinen mit aller Aufmerksamkeit wiederholten Versuchen. Diese Erscheinung macht mich beinahe geneigt zu glauben, daß die kleinsten Bestandtheile des Wassers, die Atome desselben (nämlich, wie man sagt, 1 Atom Wasserstoffbasis |224| und 1 Atom Sauerstoffbasis, chemisch verbunden) nicht elastisch sind; wenigstens nicht bei niedrigen Temperaturen, selbst wenn sie in Dampf: form erscheinen, und daß die Elasticität des Dampfes, in Folge der Verdünnung der Gase, mit diesen Atomen gemengt ist; daß ferner, ohne Beihülfe der gemeinen Luft oder irgend eines elastischen Gases, dieser Dampf niemals ohne chemische Zersezung, wenigstens eines Theiles des Wassers, aus dem Wasser gebildet werden könnte. Es sind mir hierüber mehrere Ideen von weiterem Umfange aufgestiegen; da ich aber weder die Mittel noch die Muße hatte, dieselben zu verfolgen und mit augenscheinlichen Thatsachen zu unterstüzen, so scheue ich mich dieselben bekannt zu machen aus Furcht vor dem Tadel, der mich treffen könnte, wenn sie nicht Stich hielten.

Eine Form eines Thermosiphons, wie in Fig. 34., könnte mit großem Vortheile in Gärten angewendet werden, deren Grund gegen den Horizont etwas geneigt ist, indem der aufsteigende Schenkel auf oder unter der Erde so gelegt werden könnte, daß er eine senkrechte Höhe von 10 oder 15 Fuß, (und nöthigen Falles selbst noch mehr) über der Oberfläche des Wassers in dem Kessel erhalten könnte. Das Wasser könnte dann, nachdem es unter dem Füllungshahne vorübel ging, nach der bei dieser Form von Thermosiphonen gewöhnlichen Weise in Röhren und Gehäusen auf der Erde niedersteigen, und reichlich Hize umher verbreiten. Das Wasser könnte auch in einer beliebigen Anzahl von Röhren und Gehäusen, die von einander getrennt sind, in ein offenes Gefäß herablaufen, welches mittelst einer kurzen Röhre mit dem untersten Theile des Kessels in Verbindung steht, oder diese Röhren und Gehäuse könnten sich in der Nähe des Kessels in eine weite Röhre vereinigen, und so in der Nähe des Bodens desselben in ihn eintreten. Die Kraft einer Vorrichtung dieser Art würde sehr groß seyn, und siedendes Wasser horizontal von dem Theile I durch eine lange Streike der Röhre in den Theil A des Kessels treiben, wenn dieser nur in zwei Theile getheilt wäre, und heißes Wasser könnte in Röhren etwas unter den Boden des Kessels getrieben werden, um auch unter demselben zu wärmen: es würde dann, obschon etwas abgekühlt, von der darüber schwebenden Kraft des Thermosiphons noch in die Höhe getrieben werden.

Da das Wasser, wenn es zum ersten Male erhizt wird, eine bedeutende Menge von Luft ausstößt, so häuft sich etwas davon in dem oberen Theile des Thermosiphons an, dehnt sich daselbst aus, und unterbricht nicht selten den Kreislauf. Es wird daher nothwendig, den Apparat auf die bereits beschriebene Weise wieder frisch zu füllen nämlich F und F zu sperren (Fig. 6.), G zu öffnen, und den Thermosiphon mit der bereits gebrauchten Flüssigkeit voll zu schütten. Auch |225| wenn G 15 oder 20 Fuß über der Höhe des Wassers in den Gefäßen steht, und das Wasser in dem Kessel eine Temperatur von 180 bis 200° F. (+ 82 bis 93° R.) erreicht, kann Dampf an der höchsten Stelle sich bilden und sich ausdehnen, wodurch dann, nach einiger Zeit, der Kreislauf gehindert wird. Diesem Nachtheile läßt sich zum Theile dadurch abhelfen, daß man etwas Oehl in den Hahn G gießt, wenn er beinahe voll ist, so daß das Wasser in der Röhre dadurch mit einem dünnen Häutchen bedekt wird. Dieses Häutchen schwimmt immer auf der Oberfläche des Wassers, und verhindert, bis auf einen gewissen Grad, die Verwandlung des Wassers in elastischen Dampf. Diese unvermeidlichen Unvollkommenheiten des Apparates sind indessen unbedeutend, wenn man bedenkt, daß das Füllen mittelst der Hähne FF und G so sehr erleichtert wird. Diese ganze Arbeit fordert in der That nur die allergemeinste Geschiklichkeit; sie ist in weniger als Einer Minute geschehen, und selbst diese Minute darf nicht jeden Tag geopfert werden, wenn G nicht über 6 bis 8 Fuß hoch ist, und das Wasser in K nicht sehr heftig kocht. Ich weiß aus Erfahrung, daß, wenn G ungefähr 4 Fuß hoch ist, das Wasser mehr dann Eine Woche lang in einem Thermosiphon von 2 1/4 Zoll Durchmesser in einem unter meiner Aufsicht siehenden Glashause umherlief, ohne daß es im Mindesten nöthig war dasselbe nachzufüllen, obschon das Wasser in A öfters kochte. Es ist jedoch räthlich, die Temperatur des gewöhnlichen Wassers nie über 208 bis 210° (Fahrh.) steigen zu lassen (97 bis 98° Réaum.). Bei nicht sehr starker Erhöhung von G, oder bei einer Höhe von 15 bis 20 Fuß, ist 160 bis 180° F. (+ 71 bis 82° R.) im Kessel so viel, als die Maschine nur immer ertragen kann, wenn man gemeines Wasser in derselben braucht; es müßte nur seyn, daß der Wärmestoff an dem oberen Theile derselben schnell entzogen würde, wo dann der aufsteigende Dampf verdichtet wird. Die höchsten brauchbaren Temperaturen der Flüssigkeiten bei einzelnen Höhen von G lassen sich nur durch Erfahrung und Aufmerksamkeit bestimmen.

Der Kessel sollte zur Aufnahme des Endes der Röhre eine Höhlung in seiner Seite haben. (Fig. 7.). Diese Höhlung kann, nach der Größe der Röhre, mehrere Zoll weit aus dem Kessel hervorspringen, so daß sie nicht unmittelbar der Einwirkung des Feuers ausgesezt ist. Die Flüssigkeit wird in diesem Theile durch das Kochen in dem Kessel nicht stark wallen, sondern ruhig in die Maschine aufsteigen, und nur wenig Luft- oder Dampfblasen mit sich in die Höhe führen.

Man kann auch einen Kessel mit einer Höhlung bilden, dessen horizontaler Durchschnitt jenem in Fig. 8. ähnlich ist, oder ein anderes |226| Gefäß kann mit dem Kessel mittelst einer kurzen Verbindungsröhre mit einem weiten Durchmesser vereinigt werden, und das Ende des Thermosiphons kann in dieses Gefäß statt in den Kessel gestekt werden. Die drei Gefäße können im, Dreieke stehen, wie in Fig. 9, oder in gerader Linie, wo dann der Kessel A in die Mitte kommt.

In Fig. 9 und 10 ist A der Kessel, B das Gefäß zur Aufnahme der absteigenden Flüssigkeit, C das Gefäß, welches von A aus mit heißer Flüssigkeit versehen wird; H die Verbindungsröhre, durch welche die heiße Flüssigkeit von A nach C läuft; D die Röhre mit einem Sperrhahne, E, durch welche die Flüssigkeit von B nach A zurükläuft. In diesem Falle, oder bei jeder anderen horizontalen Stellung der Gefäße, wo ein Ende des Thermosiphons in C, das andere in B hängt, kann es, nachdem die Gefäße und der Thermosiphon auf die angegebene Weise gefüllt wurden, nothwendig werden, wenn das Feuer unter A angezündet wird, zu irgend einem Mittel seine Zuflucht zu nehmen, um die Temperatur der Flüssigkeit in C etwas zu heben, wenn der Thermosiphon wirken soll, es müßte nur A und C sehr nahe an einander stehen. Dieß kann nun auf folgende Weise geschehen. 1) man läßt die Flüssigkeit in A erhizen, und wenn der Thermosiphon dadurch noch nicht in den Gang kommt, sperrt man den Hahn E, und zieht etwas Flüssigkeit aus B durch den Hahn I ab, und gießt es in A. Hierdurch wird das Gleichgewicht auf der Stelle gestört; kalte Flüssigkeit wird durch den Thermosiphon von C nach B strömen, und heiße Flüssigkeit von A nach C durch H. Wenn nun die Temperatur in diesem Gefäße auf diese Weise erhöht wurde, öffnet man den Hahn E, und die Maschine wird alsogleich anfangen nach dem Grundsaze eines Thermosiphons zu wirken, und in dieser Wirkung so lang fortfahren, als die Temperatur in C und B verschieden ist, und der Thermosiphon voll erhalten wird. Bei dieser Vorrichtung kann die Flüssigkeit in A immer in einer viel höheren Temperatur erhalten werden, als auf irgend eine andere Weise, wo Höhen von 15 bis 20 Fuß nothwendig sind; und bei geringeren Höhen kann sie beständig sieden, indem sie auf ihrem Verlaufe durch H, ehe sie aufsteigt, so viel als nöthig ist, abkühlen kann.

Fig. 11 und 12. stellt eine andere Form dieser Erfindung mit einem einzelnen Gefäße dar. A ist der Kessel mit einer Höhlung zur Aufnahme des Endes des Thermosiphon, wie bereits erwähnt wurde. F, G, F, B ist der Thermosiphon mit seinem Füllungshahne und den Sperrhähnen. Er ist in einem Loche in der Nähe des Bodens des Kessels, bei B, befestigt, so daß er mit dem Inhalte des Kessels in Verbindung steht. Die Röhre sollte etwas tiefer, als das Loch, hinabreichen, in welchem das Ende desselben befestigt ist, ehe sie |227| wieder in die Höhe steigt, damit die Luft- und Dampfblasen nicht in derselben aus dem Kessel emporsteigen. In jeder anderen Rüksicht muß sie so behandelt werden, wie an der Röhre für zwei Gefäße bereits beschrieben wurde. Es wäre besser, wenn das Ende, b, in einer senkrechten hervorragenden Höhlung in dem Kessel befestigt wäre, welche der Einwirkung des Feuers nicht ausgesezt ist. In diese Höhlung Fig. 12., könnte auch das aufsteigende Ende F des Thermosiphons über der Oeffnung B eingesezt werden.

Eine andere außerordentlich einfache Form dieses Instrumentes mit einem einzelnen Gefäße ist in Fig. 13 und 14. angedeutet. A ist der Kessel. FGF ist der Thermosiphon, der bloß in der Flüssigkeit hängt, und wie gewöhnlich gefüllt wird. Die Enden des Instrumentes stehen in Höhlungen in dem Kessel, wie in Fig. 14., und der Thermosiphon steigt in seinem Verlaufe in einer Schlangenwindung, Spiral- oder anderen Form auf und nieder. An jeder höheren Stelle muß ein Luftpfropfen angebracht werden, damit die Luft bei dem Füllen entweichen kann. Der Füllungshahn muß an der höchsten Stelle des ganzen Apparates angebracht seyn. Dieser Hahn wirkt für diesen Theil auch als Luftpfropfen, und versieht die Dienste desselben in allen Fällen, wo keine besonderen Luftpfropfen nothwendig sind, indem er die Luft während des Füllens gerade so entweichen läßt, wie sie aus der Mündung einer Flasche entweicht, wenn man Flüssigkeit in dieselbe gießt. Man darf nie vergessen, daß jedes Theilchen Luft oder was immer für eines elastischen Gases im Thermosiphon der Wirkung desselben nachtheilig ist, und daß alle Mittel angewendet werden müssen, um Luft auszuschließen. Wenn eine Röhre mit einem Luftpfropfen gefüllt wird, muß der Stöpsel vorerst herausgenommen werden. Wenn wir z.B. eine Röhre dieser Art (Fig. 15.) zu füllen haben, sperre man F und F wie gewöhnlich, ziehe den Stöpsel I heraus, und gieße Wasser bei G ein. Man wird alsogleich die Luft bei I entweichen hören, und zulezt wird das Wasser an dieser Stelle in einem kleinen Bogen heraussprizen. während es so springt, verschließt man die Oeffnung mittelst des Pfropfens, der vielleicht noch ein kleines Gewicht aufgelegt fordert, ehe das Instrument in Gang gebracht wird. Nun füllt man, bis es bei G überfließt; verschließt G, öffnet F und F um unter den Hähnen zu füllen, und wiederholt die Operation am Luftpfropfen u.s.f. so oft es nöthig ist, bis alle Luft vollkommen ausgeschlossen ist.

Alle Luftpfropfen, es mögen derselben noch so viele vorhanden seyn (siehe Fig. 23.), müssen auf dieselbe Weise behandelt werden. Man nimmt sie alle heraus, wenn das Wasser bei G zuerst hineingeschüttet wird, und sezt sie dann ein, sobald das Wasser in einem hellen |228| dichten Strahle herausquillt. Nachdem die Röhre vollkommen gefüllt ist, wird die Flüssigkeit alsogleich kreislaufen, sobald Hize angewendet wird. In jedem Falle sollte die Röhre so unmittelbar, als nur immer möglich ist, von dem Kessel bis zu ihrem höchsten Punkte geleitet werden, ohne daß irgend ein Luftpfropfen diesseits des Füllungspfropfens nothwendig wäre. Der Grund hiervon ist dieser, daß der heißeste und folglich der leichteste Theil der Flüssigkeit vor dem Füllungshahne vorübergeht, ehe er niedersteigt. während des Niedersteigens kann er, in jeder mäßigen Entfernung, in jeder Form oder Krümmung laufen, ehe er in den Kessel zurükkehrt, nur muß man auf jene Stellen achten, welche Luftpfropfen fordern.

Ein Theil des Thermosiphons kann auch in Form eines Gefäßes oder mehrerer Gefäße zum Hizen von Flüssigkeiten gebildet werden, z.B., zum Färben, Hutmachen, Waschen und zu verschiedenen anderen Zweken, zu welchen man eine Temperatur unter dem Siedepunkte nothwendig hat. Fig. 16. stellt eine Form eines solchen Apparates vor. L, M, N, O ist eine Cisterne oder ein Gefäß mit einem anderen Gefäße, l, m, n, o von derselben Form innerhalb desselben, welches um so viel kleiner ist, als das andere Gefäß, daß ein Raum von Einem Zolle zwischen beiden übrigbleibt, mehr oder weniger, sowohl zwischen den Seiten als zwischen den Böden, sobald die oberen Ränder oder Kanten gleich hoch stehen: diese Ränder müssen vollkommen luftdicht zusammengefügt seyn, und der ganze innere Raum zwischen den Gefäßen muß von aller Verbindung mit der äußeren Luft vollkommen abgeschlossen seyn. Diesen inneren Raum läßt man nun einen Theil des Thermosiphons bilden, indem man die Röhre (in zwei Theile getheilt) mit den Enden des äußeren Gefäßes zusammenfügt, den Füllungshahn an der höchsten Stelle des Randes, und die Luftpfropfen dort, wo sie nöthig sind, befestigt, damit während des Füllens alle Luft entweichen kann.

Die Vorrichtung kann so getroffen werden, daß der innere Theil, unter den Rändern und unter dem Boden des inneren Gefäßes eine geringe Neigung nach aufwärts bekommt, um alle Luft durch den Fällungshahn entweichen zu lassen, in welchem Falle die Luftpfropfen überflüssig werden.

Ehe ich weiter gehe, ist es vielleicht nicht überflüssig, einige physikalische Betrachtungen über den Druk der Luft auf und nahe an der Oberfläche der Erde anzustellen, so daß wir uns nicht durch Anwendung von Materialien tauschen, die entweder nicht stark genug sind, oder nicht fest genug zusammengefügt sind, um diesem Druke zu widerstehen, der dort, wo man es am wenigsten erwartet, ungeheuer ist. Es wird kaum glaublich scheinen, daß, in dem so eben beschriebenen |229| Gefäße, das als ein Theil eines Thermosiphons wirkt, bei einer Höhe von 20 Fuß der Druk auf jeden Quadratfuß der Seiten und des Bodens beinahe 1440 Pfd. gleich ist; d.h., die Seiten und der Boden der beiden Gefäße eine Tendenz besizen mit dieser Kraft zusammenzufallen.

Es ist bekannt, daß eine Wassersäule von 32 bis 34 Fuß Höhe dem Gewichte nach einer ähnlichen Säule Luft von unbestimmter Höhe gleich ist. Eine Wassersäule von Einem Quadratzoll im Durchschnitte, zwischen 32 und 34 Fuß Höhe, wiegt ungefähr 14 oder 15 Pfund; folglich wirkt eine Luftsäule von unbestimmter Höhe auf Einen Quadratzoll einer luftleeren Fläche in der Nähe der Oberfläche der Erde mit einer Kraft von ungefähr 14 bis 15 Pfund. Der obere innere Theil eines Thermosiphons, der über 34 Fuß hoch ist, und 32 bis 34 Fuß Wasser in sich hängend enthält, muß einen leeren Raum bilden, d.h., er muß eine luftleere Fläche bilden. Die Atmosphäre wird also auf diesen Theil mit einer Kraft von 14 bis 15 Pfund auf jeden Quadratzoll seiner äußeren Oberfläche drüken. Um nur in runden Zahlen zu rechnen, will ich annehmen, daß 30 Fuß Wasser,91) die auf oben erwähnte Weise im Thermosiphon hängen, einen Druk von ungefähr 15 Pfund auf jeden Quadratzoll der oberen äußeren Oberfläche desselben ausüben, was der Wirklichkeit so ziemlich nahe kommt. Eine Höhe von 20 Fuß muß also einen Druk von 10 Pfund auf jeden Quadratzoll äußern, d.h., ein Quadratfuß wird einen Druk von 144 Mal 10 Pfund, oder 1440 Pfd. bei dieser Höhe zu ertragen haben. Der Durchmesser der Röhre ist bei obiger Berechnung von geringer Bedeutung, außer wenn er sehr klein wäre, so daß die Flüssigkeit dadurch der Einwirkung der Capillar-Attraction ausgesezt würde.

Aus obiger Angabe erhellt nun, daß, wenn eine Höhe von 20 Fuß einen Druk von 10 Pfund erzeugt, 10 Fuß einen Druk von 5 Pfund erzeugen werden. Jeder Fuß Höhe im Thermosiphon erzeugt einen Druk von Einem halben Pfunde auf jeden Quadratzoll der äußeren und unteren Oberfläche desselben, wenn die Flüssigkeit Wasser ist. Queksilber und andere Flüssigkeiten bringen einen Druk hervor, welcher mit den verschiedenen specifischen Schweren derselben im Verhältnisse steht etc.

Nach obigen Thatsachen wird man sich leicht überzeugen, daß Gefäße, welche zu dem gegenwärtigen Zweke dienen sollen, für die verlangte Höhe berechnet seyn müssen. Man mag sie aus was immer |230| für einer Masse bilden, so müssen sie vollkommen luftdicht seyn, und die Wände und der Boden derselben müssen gegen das Zusammenfallen (das Eindrüken durch die Luft) mittelst kleiner zwischen denselben in regelmäßigen Zwischenräumen befestigten, walzenförmigen Blöke, nach der Höhe dieser Gefäße und der Stärke ihres Materiales gestüzt werden.

Wenn das in Fig. 16. dargestellte Gefäß mit Rüksicht auf obige Umstände vorgerichtet ist, und der Thermosiphon so lang gefüllt wird, bis er bei G, wie gewöhnlich überfließt, und Feuer angewendet wird, so wird der Theil, welcher das innere Gefäß einschließt, sehr heiß werden, und jede Flüssigkeit, welche in dasselbe gelangt, wird beinahe dieselbe Temperatur erhalten, wie jene in dem Thermosiphon. Diese Temperatur kann mittelst eines Sperrhahnes in dem aufsteigenden Theile immer gehörig geregelt werden.

Ein anderer Thermosiphon könnte die Flüssigkeit aus diesem inneren Gefäße mittelst eines ähnlich gebauten Gefäßes an seinem oberen Theile (Fig. 17.) im Kreislaufe umher führen, und so könnte, mittelst eines Systemes von Thermosiphonen, die Hize auf eine bedeutende Höhe hinaufgetrieben werden, wobei man nur auf die Menge Wärmestoffes zu achten hätte, die bei dem Aufsteigen verloren geht es ist nämlich eine besondere Eigenheit dieser Erfindung, daß, je mehr Wärmestoff einzogen wird, nachdem die Flüssigkeit bis zu ihrem höchsten Höhepunkte über dem Kessel oder über einem anderen offenen, heiße Flüssigkeit enthaltenden Gefäße emporgestiegen ist, desto schneller der Kreislauf vor sich geht.

Fig. 19. stellt eine andere Anwendung derselben Erfindung zur Heizung einer sogenannten heißen Kupferplatte für Kupferdruker dar. Zu diesem Ende darf man bloß ein flaches metallnes Gehäuse als einen Theil des absteigenden Schenkels des Thermosiphons anbringen, wie es hier gezeichnet ist, und der Zwek ist erreicht.

Ich schlage auch vor den Thermosiphon so zu bauen, daß er in einer ununterbrochenen Linie, entweder in Schlangenwindung, Spiral oder in irgend einer anderen Form (siehe Figg. 20, 21, 22 und 23.) durch eine Flüssigkeit, oder selbst durch eine feste Masse, wie z.B. eine Mauer zur Erwärmung derselben durchzieht: dieß wird er öfters sehr schnell thun, wenn bei der Aufstellung desselben gehörige Sorgfalt und Aufmerksamkeit getragen wurde. Bei dieser Einrichtung darf die Stärke der Gefäße, welche die zu heizende Flüssigkeit enthalten, oder der Bau derselben, nicht besonders berüksichtigt werden, indem der Thermosiphon allein von der Wirkung des Drukes der Atmosphäre leidet.

|231|

Wenn man einer heißen Oberfläche bedarf, kann man den niedersteigenden Schenkel des Thermosiphons in Schlangenwindungen (Fig. 20.) zwischen zwei an ihren Kanten wasserdicht gemachten Platten, die mit Wasser gefüllt sind, durchziehen lassen. Dieses Wasser wird sehr bald die Temperatur des Thermosiphons annehmen, und folglich die Platten eben so stark heizen, als ob das Wasser unmittelbar aus dem Kessel zwischen dieselben gekommen wäre. Die Röhre kann auch (Fig. 22.) in einer Spiralform oder in anderer Form, wie der Wurm an einem Destillirapparate, niedersteigen, und mit irgend einer Flüssigkeit gefüllt seyn. Diese Vorrichtung wird die Flüssigkeit sehr schnell hizen, oder wenigstens im Verhältnisse zur Hohe von G, zur Menge der Flüssigkeit, welche geheizt werden soll, und zur Größe der Fläche der Röhre, welche mit der Flüssigkeit in Verbindung steht.

Ich wende diese Erfindung auch zum Maischen, zum Malzaufgusse an, und zum Aufgusse anderer Körper, durch welche ich heiße Flüssigkeiten laufen lassen kann. Man gebe (in Fig. 6 und 10.) das Malz, oder den Körper, aus welchem man einen Aufguß bereiten will, in das Gefäß B auf einen durchbohrten (falschen) Boden, der gerade über dem Eingange in die Verbindungsröhre gestüzt ist. Man. fülle beide Gefäße beinahe voll mit Wasser, und bringe den Thermosiphon, an welchem G nicht sehr hoch steht, auf die gewöhnliche Weise in die Gefäße. Wenn dieses Instrument gefüllt ist, und Feuer angebracht wird, circulirt das Wasser durch das Malz oder durch den Körper, aus welchem der Aufguß bereitet werden soll, und erzeugt einen köstlichen Aufguß. Der Kreislauf des Wassers kann so lang unterhalten werden, als man es für nöthig findet.

Ich wende diese Erfindung auch zum Heizen der Treib- und Glashäuser an, mit oder ohne den gegenwärtig gebräuchlichen horizontalen Apparat mit heißem Wasser. Der Thermosiphon wird vereint mit dem horizontalen Apparate zum Umlaufe des Wassers wirken, für jeden Fall die Wirkung desselben verstärken, und mittelst desselben kann auch nach irgend einem Theile des Hauses über dem Kessel Wärme geleitet werden.

Ich schlage auch vor den Thermosiphon zur Erwärmung der Vorderseite von Garten- und anderen Mauern zu benüzen (siehe Fig. 21 und 23.), in oder an welchen derselbe zum Treiben der Gewächse oder zu verschiedenen anderen Zweken angebracht werden kann. Zur Verstärkung der Wirkung können mehrere dieser Thermosiphonen vereint aus demselben Kessel gebraucht werden, oder der Thermosiphon kann bloß Einen aufsteigenden Schenkel aus dem Kessel zum Füllungshahne hinauf haben, und sich unter demselben bei seinem Niedersteigen alsogleich in eine beliebige Anzahl von niedersteigenden |232| Schenkeln von verschiedener Größe nach dem Gefäße B hin vertheilen. Auf diese Weise entsteht ein sehr rascher Kreislauf, wenn die niedersteigenden Schenkel von einigem Umfange sind, indem es unmöglich ist, daß auch nur ein Tropfen Wasser von niedrigerer Temperatur, als jene am Füllungshahne, in irgend einem Aste derselben stillstehen bleibt.

Diese Erfindung dient auch zum Heizen der Zimmer. Wenn dieses klein ist, reicht ein einzelnes Gefäß mit einem Thermosiphon hin (Fig. 11 und 12.), welches mittelst des Feuers in demselben erwärmt werden kann. In größeren Zimmern kann man mehrere und größere Gefäße mit Thermosiphonen in eleganten Formen brauchen, welche die herrlichsten und niedlichsten Verzierungen geben können. (Man sehe Fig. 25 bis 35. mit der Erklärung; man wird finden, daß diese Weise, Wohnzimmer und Gebäude zu heizen, der ausgedehntesten Anwendung fähig ist, um so mehr, als warme Luft immer in die Höhe steigt.)

Wenn man in den Röhren Oehl statt Wasser braucht, so kann Wasser bis zur Siedehize zum Hausgebrauche und zu jedem anderen Zweke benüzt werden. Die Form des Apparates kann die mit Doppelgefäße (Fig. 16.) oder mit Spiralen (Fig. 22.) seyn, oder jede andere beliebige Form. Oehl kann in den meisten Fällen statt Wasser gebraucht werden, wo eine höhere Temperatur nothwendig ist. Wenn eine Röhre mit gutem Oehle gefüllt ist, so ist selten ein Auffüllen nöthig, außer man hätte eine weit höhere Temperatur, als die des siedenden Wassers nöthig.

In allen Fällen, wo die Röhre, welche die heiße Flüssigkeit enthält, der äußeren. Luft die möglich größte Wärme mittheilen soll, muß dieselbe mit Lampenschwarz oder irgend einer anderen bequemen wärmeleitenden Masse übertüncht werden.

Die Mannigfaltigkeit der Formen, unter welchen diese Erfindung zur Mittheilung und Uebertragung von Wärme benüzt werden kann, geht in's Unendliche: der Grundsaz, auf welchem der Apparat beruht, bleibt aber immer derselbe, nämlich: Hebung und Kreislauf der heißen Flüssigkeit aus einem offenen Gefäße oder Kessel, in welchem dieselbe enthalten ist, ohne äußere Anwendung irgend einer mechanischen Kraft oder irgend eines Drukes außer dem gemeinschaftlichen Druke der Atmosphäre.

Meine Erfindung besteht auch in Anwendung der Kraft der im Thermosiphon niedersteigenden Flüssigkeit, um heiße Flüssigkeiten aus einem Kessel in den anderen mittelst Verbindungsröhren von verschiedener Hange und Form zu leiten, um dadurch die unteren Abtheilungen eines Gebäudes, oder die Kasten, Gruben eines Treibhauses, Glashauses |233| etc. und überall, wo Wärme in der Tiefe nothwendig ist, zu heizen.

Nachdem ich nun einige der verschiedenen Anwendungen, welche von dieser Erfindung gemacht werden können, angedeutet habe, und von welchen ich, im Kleinen, selbst mehrere beobachtet habe, kann ich mit Zuversicht behaupten, daß dieselbe in den Händen eines jeden geschikten Hydraulikers im Großen ausgeführt werden kann; daß die Form des Apparates sich nach Umständen, und beinahe in's Unendliche, abändern läßt, sowohl zum Heizen der Zimmer und der Gebäude, als der Gewächshäuser, die einer künstlichen Wärme bedürfen. Da hier die Wärme von einem Körper ausgestrahlt wird, der nichts anderes, als heiße oder kochende Flüssigkeit enthält; so muß sie (was für schwächliche und lungensüchtige Kranke höchst wichtig ist) reiner Wärmestoff seyn, der weder Stikstoff noch andere Gase enthält, welche für das thierische und vegetabilische Leben so verderblich sind, wenn sie in widernatürlichem Verhältnisse der atmosphärischen Luft beigemengt sind. Dieser lezte Umstand spricht allein schon in hohem Grade zu Gunsten der Wasserheizung, indem es beinahe unmöglich ist, das Ausströmen dieser verderblichen Gasarten aus Oefen oder horizontalen Zügen, die unmittelbar mit Feuer geheizt werden, sie mögen aus Ziegel oder aus was immer für einem nicht vollkommen luftdichten Material verfertigt seyn, zu verhüten.

Wir haben von Hrn. Fowler's Heizung mittelst kreislaufender heißen Flüssigkeit bereits Nachricht gegeben. Gegenwärtiges Patent liefert mit jenem der HHrn. Price eine so ziemlich vollständige Theorie und Praxis der in England jezt so sehr beliebten Heizung mittelst heißer Flüssigkeiten.

A. d. R.

|212|

Daß diese Erfindung nicht die Erfindung des Hrn. Fowler ist, weiß die ganze große Insel und das feste Land seit Jahren. Marquis de Chabannes ließ diese Vorrichtung zuerst patentisiren; sie ward aber, wie englische Techniker versichern, schon vor Chabannes in England bekannt. Ist es möglich, daß Hr. Fowler von allen seinen vielen Vorgängern nichts mußte? Wenn Er nichts davon wußte, so hätte das Patent-Office davon wissen, und so dem öffentlichen Meineide abhelfen sollen. Man hat zwar in England jezt den Grundsaz aufgestellt, und mit aller jesuitischen Casuistik vertheidigt und erhärtet, daß eine und dieselbe Sache zehn Mal erfunden werden kann. Der schlichte deutsche Menschenverstand würde hier das Wort gefunden, statt erfunden brauchen.

A. d. Ue.

|213|

Im größeren Maßstabe in Fig. 4.

A. d. O.

|213|

Auch in Fig. 1.

A. d. O.

|213|

In größerem Maßstabe in Fig. 3.

A. d. O.

|213|

Sollte diese sehr zwekmäßige Krümmung nicht auch mit Vortheil bei den gewöhnlichen Hebern, die sich in dem obersten Theile ihrer Krümmung so oft mit Luft verlegen, angewendet werden können, um diese Anhäufung der Luft mit allen ihren Nachtheilen zu vermeiden? Die Sache scheint zu einfach, als daß sie nicht öfters hätte übersehen werden müssen.

A. d. Ue.

|213|

Die äußerste Höhe von G richtet sich im Allgemeinen nach der specifischen Schwere der Flüssigkeit, und dem Grade der erforderlichen Hize. Ich finde durch Versuche, daß, wenn G 20 Fuß hoch ist, Wasser durch eine 60 Fuß lange und 34 Zoll im Durchmesser haltende Röhre aufsteigt, und eine Temperatur von 140 bis 150° (F. + 48 bis 52° R.) in B erzeugt, vorzüglich, wenn man die Form von Fig. 10. annimmt,

A. d. O.

|217|

Das Repertory verweist hier auf das Patent von Price, Polytechn. Journ. Bd. XXXVIII. S. 110.

|222|

Dieß ist viel zu viel!

A. d. Ue.

|229|

Dieß ist für den gegenwärtigen Zwek genug; genauere Berechnung kann leicht nach dem wandelbaren Stande des Barometers angestellt werden; hier wäre sie überflüssig.

A. d. O.

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