Titel: Ueber einen neuen Apparat zum Reguliren des Feuers etc.
Autor: Péclet,
Fundstelle: 1834, Band 51, Nr. LXXVI. (S. 340–344)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj051/ar051076

LXXVI. Bericht des Hrn. Péclet über einen neuen Apparat zum Reguliren des Feuers, und über einen Kochapparat, an welchem dieser Regulator angebracht ist, und der von Hrn. Sorel zu Paris erfunden wurde.

Aus dem Bulletin de la Société d'encouragement. Novbr. 1853, S. 398.

Man ist unter sehr vielerlei Umständen gezwungen, einen oder den anderen Körper auf einer bestimmten Temperatur zu erhalten. Dieser Aufgabe suchte man nun in einigen Fällen dadurch zu entsprechen, daß man die Größe der Mündung, durch welche man die Luft in den Feuerherd eintreten ließ, durch eine Bewegung zu modificiren suchte, welche durch die Ausdehnung eines festen oder flüssigen Körpers bedingt war, der von dem Körper, dessen Temperatur auf einem bestimmten Grade erhalten werden sollte, erhizt wurde. Nach |341| diesem Principe wurde z.B. der große Brütapparat des Hrn. Bonnemain, und der kleinere des Hrn. Lemare gebaut.

An allen diesen Apparaten hatten zwar die Veränderungen der Eintrittsöffnung für die Luft die Wirkung zur Folge, die man davon erwartete, allein im Allgemeinen waren diese Regulatoren doch zu complicirt, und in ihren Angaben so wenig genau, daß man diese Vorrichtungen nicht als genügend betrachten konnte. Wir wollen, um dieß anschaulicher zu machen, die Regulatoren mit festen und flüssigen Körpern näher prüfen.

An ersteren ist die Bewegung durch die ungleiche Ausdehnung zweier metallener Stabe bedingt, und da diese Stäbe schon bei einer Temperaturveränderung von einigen Graden ihre Wirkung äußern mußten, so war man gezwungen, die sehr geringe Bewegung, die sich aus der Veränderung der Länge der beiden Stäbe ergibt, durch Hebel zu verstärken. In diesem Falle erzeugten jedoch die Biegung der Hebel und das Spiel ihrer Umdrehungsachsen nochwendig eine große Unregelmäßigkeit und Unbestimmtheit im Gange des Registers.

An den durch Flüssigkeiten wirkenden Regulatoren hingegen mußte man entweder einen Kolben anwenden, der durch die Ausdehnung der Flüssigkeit in Bewegung gesezt wurde, und dessen Bewegung durch Hebel an das Register fortgepflanzt wurde; oder man mußte sich großer Massen von Flüssigkeiten bedienen, und deren Ausdehnung direct auf das Register wirken lassen. Im ersten dieser beiden Fälle stößt man aber auf alle die Nachtheile der Regulatoren mit festen Körpern, und selbst auf eine noch größere Complication der Vorrichtung; während die Flüssigkeit im zweiten Falle wegen ihres großen Volumens nicht sogleich im Stande ist, die Temperatur des Körpers, dessen Hizgrad regulirt werden soll, anzunehmen, so daß dessen Temperatur mithin zwischen noch weiteren Gränzen hin und her schwanken kann, als in ersterem Falle: ausgenommen die regulirende Flüssigkeit dient zugleich zur Erhizung des Körpers. Dieses leztere ist der Fall an dem Brütapparate des Hrn. Lemare; doch läßt sich dieser Bedingung, wie man gestehen muß, nur unter sehr wenigen Umständen Genüge leisten.

Hieraus erhellt also, daß die auf das Princip der Ausdehnung gegründeten Regulatoren im Allgemeinen sehr complicirt, und mit vielen Umständlichkeiten verbunden sind, und dabei doch wenig Genauigkeit gewähren, so daß es gar nicht zu verwundern ist, daß dieselben bisher so wenig in Anwendung kamen.

Wenn ein Regulator wahrhaft nüzlich seyn, und sich für alle erforderlichen Fälle eignen soll, so muß er folgenden beiden Bedingungen |342| entsprechen: d.h. er muß 1) bei einer bestimmten Temperatur eine augenblikliche Bewegung von solcher Ausdehnung und solcher Kraft hervorbringen, daß dadurch die Unthätigkeit des Registers überwunden wird; und er muß 2) sehr einfach gebaut seyn.

Hr. Sorel hat nun diesen beiden Bedingungen auf eine sehr sinnreiche Weise entsprochen. Das Princip, von welchem er ausging, beruht nicht auf der Ausdehnung, sondern seine Apparate sind sogar so eingerichtet, daß die Wirkung der Ausdehnung an denselben beinahe null und aufgehoben wird. Er stüzt sich auf das bekannte physische Gesez: „daß, wenn eine Flüssigkeit, die genau eine Gloke ausfüllt, welche mit ihrem unteren Theile in einem Bade ruht, gradweise erhizt wird, diese Flüssigkeit nur bei ihrer Siedhize (die bei einer und derselben Flüssigkeit nach dem Druke, den sie erleidet, verschieden ist) Dämpfe entwikelt. Die Art und Weise, auf welche nun Hr. Sorel dieses Gesez benuzt, um bei einer bestimmten Temperatur eine augenblikliche Bewegung zu erzeugen, ist folgende.

Man denke sich einen umgekehrten Heber, dessen beide Arme senkrecht sind, und von denen der größere Arm offen, der kleinere hingegen geschlossen ist. Man denke sich ferner, der kürzere Arm sey mit Wasser gefüllt, und der längere Arm enthalte bis zu gleicher Höhe dieselbe Flüssigkeit, die der größeren Einfachheit wegen als luftfrei betrachtet werden soll, so wird, wenn der kleinere Arm des Hebers erhizt wird, das Wasser sich ausdehnen, und durch die Ausdehnung in dem längeren Arme emporsteigen. Wenn die Säule des erwärmten Wassers nicht sehr groß ist, so wird die Wirkung der Ausdehnung nicht sehr merklich seyn; so wie die Temperatur aber bis auf 100° steigt, so wird sich ein Theil der Flüssigkeit augenbliklich in Dampf verwandeln, und die Flüssigkeit in die offene Röhre hinauftreiben. Der Dampf wird dann von der Atmosphäre und von der emporgehobenen Wassersäule gedrükt werden, und damit der Dampf nun unterhalten werde, muß die Temperatur nothwendig um eine bestimmte Quantität, die von der Zunahme des Drukes abhängen wird, steigen. Damit das Wasser z.B. durch die Dampfentwikelung um 10 Centimeter emporsteige, muß die Temperatur, wie sich leicht finden läßt, um einen Viertelgrad zugenommen haben. Dieß vorausgesezt wird, wenn sich auf dem Wasser des offenen Armes ein Schwimmer befindet, der durch fixe Rollen mit dem Register des Ofens, der die Flüssigkeit heizt, in Verbindung steht, und wenn die Oeffnung, durch welche die Luft Zutritt hat, nur 10 Centimeter hoch ist, bei 100°,25 das Register vollkommen geschlossen seyn, und die Verbrennung mithin aufhören, so daß die Temperatur des zu |343| erhizenden Körpers folglich immer nur zwischen 100 und 100°,25 schwanken kann.

Wäre die festgesezte Temperatur von 100° verschieden, niedriger oder höher, so könnte man entweder 1) eine Flüssigkeit anwenden, welche bei der festgesezten Temperatur siedet; oder 2) eine Flüssigkeit, die einem solchen Druke ausgesezt wäre, daß deren Siedhize der verlangten Temperatur gleichkäme. Die erstere dieser Methoden könnte manchmal in Hinsicht auf die Wahl der Flüssigkeiten und der Gefäße, in denen sie enthalten sind, Schwierigkeiten darbieten; auch ließe sie sich bei niedrigen Temperaturen nicht wohl in Anwendung bringen. Die zweite hingegen wäre in einer weit größeren Anzahl von Fällen anwendbar, und bei Anwendung von Wasser ließe sie sich hauptsächlich leicht bei solchen Temperaturen benuzen, die nicht weit von 100° entfernt sind; man brauchte nämlich nur die Höhe des Wasserstandes in der offenen Röhre abzuändern, um die Flüssigkeit des geschlossenen Armes einem Druke auszusezen, der größer oder geringer, als jener der atmosphärischen Luft wäre, und um folglich ihren Siedpunkt auf einen höheren oder niedrigeren Temperaturgrad zu bringen. Wäre die festgesezte Temperatur jedoch zu weit von 100° entfernt, so müßte man zur Vermeidung einer zu großen Wassersäule seine Zuflucht zum Queksilber oder zu anderen Flüssigkeiten nehmen.

Aus dem Gesagten erhellt, daß das von Hrn. Sorel zuerst in Anwendung gebrachte Princip sehr mannigfache Benuzungen zuläßt. Allein dieses Princip ist deßhalb noch nichts weniger als zu verschiedenen industriellen Zweken, wie einfach dieselben auch seyn mögen, anwendbar; denn in jedem einzelnen Falle sind eine Menge Bedingungen zu erfüllen, die oft selbst die Anwendung der besten Principien äußerst schwierig machen. Die Commission würde jedoch nicht so lange bei diesen theoretischen Erörterungen verweilt haben, wenn die Theorie nicht bereits durch eine praktische Anwendung sanctionirt wäre.

Hr. Sorel hat seinen Regulator nämlich mit einem Apparate in Verbindung gebracht, der als Fleischtopf dienen soll, und in welchem er die Flüssigkeit zu einem leichten Aufsieden bringen, und 8 Stunden lang in dieser Temperatur erhalten will, ohne den Apparat während dieser Zeit mit frischem Brennmateriale speisen zu müssen. Dieser Apparat besteht aus einem unten geschlossenen Cylinder aus Eisenblech, welcher in einer gewissen Höhe mit einem Roste, der den ganzen innern Durchschnitt einnimmt, versehen ist, und an welchem sich unter diesem Roste eine seitliche Oeffnung befindet, die mit einem in zwei senkrechten Falzen beweglichen Register verschlossen |344| wird. In diesen als Ofen dienenden Cylinder aus Eisenblech kommt ein Gefäß, welches aus zwei concentrischen Cylindern besteht; der innere Cylinder dient zur Aufnahme des Wassers und des Fleisches; der Zwischenraum zwischen beiden hingegen, welcher luftdicht verschlossen seyn muß, enthält das als Regulator dienende Wasser. Dieser leztere Raum ist an seinem oberen Theile mit einer Oeffnung versehen, durch welche er gefüllt werden kann, und welche, so lange sich der Apparat in Thätigkeit befindet, verschlossen bleiben muß. Dieser Raum communicirt ferner in einer gewissen Höhe durch eine horizontale Röhre mit einer großen senkrechten Röhre, in welcher sich der mit dem Register verbundene Schwimmer befindet. Will man sich dieses Apparates bedienen, so soll man so viel Kohle auf den Rost legen, daß der Raum zwischen dem Roste und dem Topfe vollkommen damit angefüllt ist, worauf man dann einige Stüke brennende Kohlen auf das Brennmaterial wirft. Hierauf füllt man die ringförmige Hülle mit Wasser, und verschließt sie; dann füllt man auch den Topf, und befestigt, nachdem man den Topf in den Ofen gesezt, das Register an den Schwimmer. Der Apparat wird hierauf bald in Sud kommen, und man kann ihn dann, sobald man gehörig abgeschäumt hat, vollkommen sich selbst überlassen.

Es wurde im Locale der Gesellschaft ein Versuch mit einem dergleichen Apparate von kleinen Dimensionen angestellt; mehrere Mitglieder der Commission begaben sich an einen Ort, an welchem Hr. Sorel einen Apparat, der zum Sieden von 70 Liter Fleischbrühe bestimmt ist, errichtet hatte; der Berichterstatter bediente sich endlich zwei Monate hindurch eines Sorel'schen Apparates, den er den Händen seiner Köchinn anvertraute. Das Resultat aller dieser Versuche ist nun, daß der fragliche Apparat mit großer Genauigkeit und Pünktlichkeit arbeitet, und daß das leise Wallen, welches zur Bereitung der Fleischbrühe nöthig ist, die ganze zum Sieden erforderliche Zeit hindurch ohne merkliche Erhöhung der Temperatur und ohne Unterbrechung unterhalten wird. Ein für 7 bis 8 Personen bestimmter Fleischtopf verbraucht zum Sieden der Suppe für 15 Centimen Brennmaterial; ich muß jedoch bemerken, daß dieser Verbrauch an Brennmaterial weit geringer seyn würde, wenn man statt des blechernen Ofens ein ringförmiges, mit Wasser gefülltes Gefäß anwendete!

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