Titel: v. Sabloukoff, über die Construction und Benuzung der Ventilatoren oder Windflügel.
Autor: Sabloukoff, Alexander
Fundstelle: 1841, Band 81, Nr. XIV. (S. 52–60)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj081/ar081014

XIV. Ueber die zwekmäßige Construction und einige nüzliche Anwendungen der Ventilatoren oder Windflügel; von Hrn. Alexander v. Sabloukoff.7)

Mit Abbildungen auf Tab. I.

I. Anwendung der Ventilatoren zum Heben von Flüssigkeiten.

Der Apparat mit continuirlicher Kreisbewegung, welchen Hr. v. Sabloukoff construirte, um alle Arten von Flüssigkeiten auf jede beliebige Höhe heben und in ununterbrochenem Strahl ausgießen zu können, ohne daß man zu Klappen, Ventilen, Kolben oder anderen abschließenden und Reibung verursachenden Theilen seine Zuflucht zu nehmen braucht, besteht aus einem cylindrisch geformten Gehäuse, welches allenthalben vollkommen geschlossen ist, und durch dessen Mitte eine Achse geht, die im Innern des Cylinders mit Armen oder Speichen versehen ist, woran Flügel befestigt sind. Das eine Ende dieser Achse steht außerhalb des Cylinders vor, indem sie auf dieser Seite desselben durch eine gut schließende Stopfbüchse geht, worin sie sich leicht dreht. Dieses Ende der Achse trägt eine Rolle, das andere aber läuft in einer innerhalb des Cylinders befestigten Pfanne, welche keiner Schmiere bedarf. An dieser anderen Seite ist an der Wand des Cylinders ein Rohr hermetisch angebracht, durch welches das Wasser in die Mitte des Cylinders eingeführt wird; vom Umfang des Cylinders geht in der Richtung der Tangente ein Rohr aus, durch welches das Wasser entweicht, sobald die Achse mit ihren Flügeln in Bewegung gesezt ist.

Es ist klar, daß dieser Apparat auf denselben Principien beruht, wie alle unter dem Namen Ventilatoren oder Windflügel bekannten Apparate, und wirklich verdankt er auch diesen seine Entstehung. Er ist übrigens äußerst einfach und seine Dimensionen sind im Vergleich zu seinem Effect sehr klein; er ist auch leicht zu behandeln, kommt nicht leicht in Unordnung, nuzt sich wenig ab und ist nicht kostspielig; sein Nuzeffect scheint ungefähr 0,8 zu seyn.

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II. Benuzung der Ventilatoren zum Abdampfen, Destilliren und Abkühlen von Flüssigkeiten, ferner um Flüssigkeiten mit Gasarten zu sättigen.

Das Abdampfen von Flüssigkeiten läßt sich mit Hülfe des Ventilators in vielen Fällen beschleunigen. Man kann denselben durch ein Saugrohr mit einer Kufe und diese mit dem Kessel, welcher die abzudampfende Flüssigkeit enthält, verbinden, wo sodann der Ventilator die Dämpfe in dem Maaße, als sie entstehen, abführt, so daß die Verdampfung nicht nur schneller, sondern auch bei einem niedrigeren Temperaturgrade zu bewerkstelligen ist. Dieses Verfahren dürfte besonders für Salinen und Zukerraffinerien zu empfehlen seyn.

Auch bei der Destillation von Flüssigkeiten läßt sich der Apparat anwenden: würde man ihn z.B. zwischen der Destillirblase und dem Kühlgefäße in dem beide verbindenden Rohr selbst anbringen, so könnte die Verdunstung um so schneller erfolgen, weil das Ganze geschlossen ist. Deßhalb müßte auch das Kühlgefäß viel geräumiger seyn, als bei dem gewöhnlichen Verfahren.

Das Abkühlen von Flüssigkeiten läßt sich mittelst des Ventilators auf verschiedene Weisen bewerkstelligen, entweder durch Ansaugen in geschlossenen Gefäßen oder durch Einblasen in offenen Gefäßen. Man könnte aber auch Flüssigkeiten abkühlen und selbst Dämpfe condensiren, welche durch Röhren geleitet werden, wenn man um diese Leitungen große Massen Luft circuliren ließe. Man müßte hiezu diese Leitungen mit irgend einer Umhüllung umgeben, indem man jedoch zwischen beiden einen Raum ließe, um die erwähnte Circulation möglich zu machen. Es wird zu diesem Zwek auch vielleicht nicht ohne Nuzen seyn, mittelst dieser gezwungenen Circulation Wasser verdunsten zu lassen, womit man beständig irgend einen Körper befeuchten ließe, welcher in die Zwischenräume dieser zwei Leitungen gebracht wurde. Diese Methode könnten die Destillateure benuzen, denen es an Wasser zum Abkühlen fehlt, besonders wenn dasselbe nicht hinlänglich kalt ist.

Das Sättigen verschiedener Flüssigkeiten mit Gas ist auch eine durch diesen Apparat ausführbare Operation, und er ließe sich z.B. sehr gut anwenden, um ein Local gesund zu machen, welches beständig mit irgend einem Gas geschwängert ist, das man zugleich zu benuzen wünschte. Besonders zwekmäßig ist der Ventilator auch, ungenießbar gewordenes Wasser wieder der Gesundheit zuträglich zu machen, indem man mit demselben eine beträchtliche Masse atmosphärischer Luft durch dieses Wasser treibt.

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III. Anwendung der Ventilatoren zum Austroknen neu erbauter Häuser.

Es folgt hier ein Auszug des Rechenschaftsberichts über die Leistungen der Société impériale économique libre de Saint-Pétersbourg im Jahre 1839:

„Zur Zeit der Bauveränderungen, welche im Hotel der Gesellschaft im Jahre 1839 ausgeführt wurden, brachte die technische Section derselben die Methode des Hrn. Alexander v. Sabloukoff in Anwendung, um das Local zu troknen. Der ganze erste Stok wurde dadurch auf eine sehr befriedigende Art und in sehr kurzer Zeit ausgetroknet. Da aber die fragliche Methode noch nirgends so wie im gegenwärtigen Falle in Anwendung gebracht wurde, wo man sie ganz rationell befolgte, so dürfte es nicht ohne Nuzen seyn, dieses Verfahren mit einigen Einzelnheiten zu beschreiben.

In dem erwähnten ersten Stokwerke hat man auf eine Fläche von mehr als 170 Quadrattoisen (8330 engl. Fuß), welche über 400 Kubiktoisen (137,200 englische Kubikfuß) enthielten, neue Mauern aufgeführt, wobei man andere durchbrach und wieder zumachte, neue Balken und Fußböden legte und alle damit verbundenen Maurerarbeiten ausführte. Ein großer Theil der Stuccaturarbeiten und alle Oefen wurden neu gemacht; alles wurde gemalt, entweder mit Leim- oder Oehlfarbe. Alle diese Arbeiten konnten natürlich nur nach einander und folglich ziemlich langsam ausgeführt werden, und sie waren auch erst beendigt, als die Kälte schon eingetreten war, und selbst dieß war nur dadurch möglich geworden, daß man die Thüren und Fenster einsezte und verschloß.

Um dieses Local auszutroknen, benuzte man vier Ventilatoren, nämlich drei zum Ausziehen der Luft und einen ganz nahe am Heizapparat, um den Luftzug zu beleben und zu verstärken, welcher warm von Außen kommen mußte. Man wählte für diese Ventilatoren die zwekmäßigsten Stellen, um die Circulation der Luft ganz regelmäßig in allen Theilen genannter Etage zu machen. Der Heizapparat aus dikem Eisenblech (wie man es zu den Dampfkesseln benuzt) hatte 38 1/2 Zoll Länge, 28 Zoll Breite und 19 Zoll Höhe. Er wog 760 Pfund und kostete 300 Rubel Papier; die Umhüllung von Baksteinen kostete 75 Rubel. Diese Umhüllung wurde mittelst einer Leitung von dünnem Blech mit dem Ventilator vereinigt. Der Ventilator selbst war nach dem Princip der Archimed'schen Schraube construirt, und ebenfalls aus dünnem Blech gemacht; er kostete 125 Rubel. Ein Mann sezte ihn mit der größten Leichtigkeit in Bewegung und besorgte das Feuern des Heizapparates dabei. Die aus dem Ventilator ausströmende Luft hatte eine Temperatur von 50° R. |55| Die drei anderen Ventilatoren waren mit Flügeln construirt und aus Holz gemacht; zwei derselben waren von mittlerer Größe, und jeder konnte mit der Kraft eines Mannes 600 Kubikfuß Luft in der Minute austreiben; sie kosteten 200 Rubel; der dritte von größerer Dimension und für 1200 Kubikfuß berechnet, erforderte zwei Menschen und kostete 300 Rubel.

Mittelst dieser Apparate, welche zusammen 1200 Rubel kosteten, konnten fünf Menschen zugleich und ohne aufzuhören arbeitend (oder zehn Menschen zweimal wechselnd), welche täglich 12 Rubel kosteten, ungefähr 2200 Kubikfuß Luft in der Minute austreiben, d. i. ungefähr 400 Kubiktoisen in der Stunde, was dem Inhalte des ganzen Stokwerkes gleichkam. Die Masse der täglich ausgezogenen Luft betrug aber 10,000 Kubiktoisen, oder 24mal das Luftvolumen der genannten Etage, welches sich durch Luft aus dem Heizapparate und zum Theil durch die von Außen durch die offen gelassenen Thüren eingedrungene Luft ersezte.

Die Resultate haben der Erwartung vollkommen entsprochen; das ganze Innere des Stokwerkes war nach drei Wochen vollkommen troken geworden, so daß man das Bemalen der Mauern vollenden konnte.

Während der Operation beobachtete man, 1) daß die erste, d.h. die Hauptfeuchtigkeit, welche sich an den Mauern gewöhnlich in Form von Tropfen zeigt, schon in den ersten Tagen der Thätigkeit der Ventilatoren schnell verschwand; an den Fenstern hatte sich hierauf weder eine Verdichtung, noch eine Anhäufung von Wasser gezeigt; sie blieben während der ganzen Zeit vollkommen troken; selbst das Papier wurde nicht feucht und behielt seine gewöhnliche Festigkeit; 2) daß wenn irgend ein Theil des Locals gemalt worden war, sich die Feuchtigkeit im Uebermaaße an allen Mauern und Fenstern zeigte, aber schnell sich verminderte und wieder verschwand; 3) daß die Wirkung der Austroknung an den Stellen anfing, die den Punkten am nächsten waren, wo die frische Luft zuströmte, hauptsächlich aber ganz nahe an dem Heizapparate, und sich nach und nach den Orten, wo die Ventilatoren aufgestellt waren, näherte; 4) daß in dem Maaße, als die Austroknung vorschritt, die Temperatur wärmer und die Luft reiner und angenehmer wurde; 5) daß es, um das Austroknen zu beschleunigen, durchaus nicht nöthig war, die Temperatur übermäßig zu erhöhen, wie dieß bei anderen Methoden ganz unnüzer Weise geschieht; daß dieß im Gegentheil mehr geschadet als genuzt haben würde, weil die Feuchtigkeit bei zu großer Hize die Mauer nicht so regelmäßig verläßt und sich dann auf der Mauer eine Art trokener Kruste bildet, welche das Austreten der lezten Feuchtigkeit |56| verhindert und dieselbe in der Mauer zurükhält (etwas Aehnliches findet beim Brodbaken in einem zu heißen Ofen statt). Eine hohe Temperatur ist auch für die Arbeiten der Schreiner nachtheilig, welche gewöhnlich zu der Zeit beginnen, wo das Gebäude ausgetroknet werden muß. Im Allgemeinen fand man, daß das Austroknen sehr rasch vorschritt, wenn die Temperatur in den Zimmern 5 bis 8° R. über 0 war, während sie im Freien 10 bis 15° R. unter 0 betrug.“

IV. Benuzung derselben zum Troknen von Leder, Wäsche etc.

Hr. v. Sabloukoff hat seinen Apparat noch in vielen anderen Fällen mit großem Vortheil angewandt, z.B. in einer Gerberei. Dieselbe war nach einer neuen Methode eingerichtet, wonach man zu jeder Jahreszeit und sogar im strengsten Winter rohe Häute zu Schuhsohlen in weniger als vier Wochen in Leder bester Qualität verwandeln konnte. Das Troknen der Häute erfolgte aber selbst in der geschlossenen und geheizten Trokenstube so langsam, daß sie nach Verlauf von sechs Wochen für die lezte Ausrüstung noch nicht genug ausgetroknet waren. Hr. v. Sabloukoff schlug einen Ventilator und einen Heizapparat (mit Mantel nach obiger Beschreibung) vor, um eine Lufterneuerung bei mäßiger Temperatur zu bewirken, und das Resultat war, daß das Leder an allen Stellen der Trokenstube schon nach sieben Tagen den erforderlichen Grad von Trokenheit erlangte. Die Wirkung war sogar so befriedigend, daß das von dem eben aufgehängten Leder abtropfende Wasser augenbliklich verdunstete und den Fußboden vollkommen troken ließ.

Ein eben so günstiger Erfolg wurde durch die Ventilation des Trokenraumes einer Waschanstalt erlangt; 2000 Stüke Wäsche wurden in 15 Stunden Zeit mit Ersparniß von 4/5 des Brennmaterials getroknet, wozu man vorher eine Woche nöthig hatte; überdieß verlor die so behandelte Wäsche allen Seifengeruch.

V. Bemerkungen über die Construction dieser Apparate.

Um den Effect dieser Apparate, so wie ihre vortheilhafteste Construction auszumitteln, verfertigte Hr. v. Sabloukoff einen solchen von 16 Zoll Durchmesser auf 4 Zoll Breite. Derselbe wurde durch einen Fußtritt nach Art einer Drehebank bewegt, und es war nichts fest daran, als die Achse und die Seitenwände des Cylinders; die Umhüllung des Umfanges konnte weggenommen werden und die beweglichen Flügel konnten in verschiedener Anzahl und Entfernung von einander angebracht werden. Das Instrument war möglichst sorgfältig und ganz aus Metall verfertigt.

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Die verschiedenen, mit diesem Instrumente angestellten Versuche haben folgende Resultate gegeben:

1) der größte Effect des Ansaugens fand statt, wenn die Wand des Umfanges ganz weggenommen war, so daß nur die zwei Seitenwände blieben;

2) vier Flügel genügten, um das Maximum der Wirkung zu erzeugen;

3) die Flügel müssen sehr genau von einander entfernt seyn, um Vibrationen zu vermeiden; denn im entgegengesezten Falle wurde der Apparat so wie alle seine Theile in ein unvermeidliches Zittern versezt. Dieses Zittern war beträchtlich, wenn der Apparat nur einen Flügel hatte, etwas geringer, wenn er zwei solche hatte, die im rechten Winkel zu einander gestellt waren; aber mit zwei einander gegenüber stehenden Flügeln war es sehr gering, und verschwand ganz bei vier Flügeln;

4) die erzeugte Wirkung, sowohl fürs Ansaugen, als für das Ausblasen stand im Verhältniß zu der Größe der Oeffnungen der Saug- und Ausblaseröhren; die kleinere von beiden bestimmte das Maximum des Effects, unter der Bedingung gleicher Geschwindigkeit der zwei Flügel; woraus man schließen mußte, daß durch das Engermachen oder Vermindern der Oeffnung man den natürlichen Raum des Apparates verminderte, und daß man dadurch keine wirksamere Circulation der Luft oder kein lebhafteres Austreiben, oder endlich kein größeres Volumen Luft in einer bestimmten Zeit und mit einer gegebenen Kraft erhielt;

5) die Erfahrung hat gezeigt, daß die vortheilhafteste Größe, sowohl für die Oeffnungen, als für die Röhren der Leitungen selbst, diejenige eines Quadrats war, dessen Seiten gleich der Breite des Cylinders oder des Flügels waren.

Um die Wirkung dieser Maschine zu schäzen, benuzte man einen Apparat, welcher sowohl zum Abkühlen als zum Erhizen von Flüssigkeiten mittelst einer Luft, deren Temperatur verschieden von derjenigen der Flüssigkeit war, diente. Er mußte auch zum Sättigen von Flüssigkeiten mittelst Gas dienen, aber hauptsächlich um Wasser, welches durch lange Entziehung des Luftzutrittes verdorben war, wieder trinkbar zu machen. Es genügte hiezu mittelst einer erzwungenen Emulation eine große Menge atmosphärischer Luft einzutreiben, welche den nöthigen Sauerstoff lieferte.

Dieser Apparat bestand aus einer Bouteille von ungefähr 10 Zoll Durchmesser und 18 Zoll Höhe mit zwei Hälsen, welche zur Hälfte mit Wasser gefüllt war. In den einen Hals war eine an ihren beiden Enden offene Röhre, welche man mehr oder weniger |58| in die Flüssigkeit eintauchen lassen konnte, luftdicht eingesezt, und die Saugöffnung war an dem anderen Halse hermetisch angepaßt. Nachdem alles so vorgerichtet und der Ventilator in Bewegung gesezt war, erfolgte eine Verdünnung der in der Bouteille enthaltenen Luft. Um das Gleichgewicht herzustellen, drang die äußere Luft in die Röhre; aber wenn diese zuvor untergetaucht war, so verursachte sie darin nur ein Niederdrüken des Wassers, im Verhältniß zu der eben stattfindenden Wirkung; dieses war zugleich das Maaß der Größe des Effects selbst. Die Röhren oder Oeffnungen dieses Apparates hatten 1 Zoll im Durchmesser, und wenn man dem Ventilator die größte Geschwindigkeit gab, welche man ihm ertheilen konnte, so war das Wasser um ungefähr 8 Zoll niedergedrükt.

VI. Beschreibung eines Ventilators, welcher zum Ausziehen der verdorbenen Luft aus einem Bergwerke benuzt wurde.

Eine sehr nüzliche Anwendung von Sabloukoff's Ventilirapparat machte man im Jahre 1835 in den Kupfer- und Silberbergwerken von Novo-Tchagirsk in der Maischen Gebirgskette. Als man bis zu einer Tiefe von 34 Sagenen gegraben hatte, fing die Luft in denselben an ungesund zu werden, ohne daß man sie durch die bisher gebräuchlichen Mittel zu reinigen im Stande war, so daß die Arbeiten der Bergleute unterbrochen werden mußten. Der Ventilirapparat wurde in einer Tiefe von 34 Sagenen aufgestellt, wo der Zustand der Luft dieses Aufstellen nur mit großen Schwierigkeiten gestattete, denn unter diesem Niveau hörten die Lichter auf zu brennen. Die Oeffnung zum Ansaugen der Luft war der Tiefe des Schachtes zugewendet und durch hölzerne Röhren von 5 Zoll Durchmesser bis auf den Grund fortgeführt; die andere Oeffnung zum Austritt der Luft war gegen den oberen Theil des Schachtes gerichtet, und durch ähnliche Röhren bis auf die Oberfläche der Erde und noch 2 Sagenen darüber fortgeführt. Nach dem man die Verbindungen der Einsaug- und Ausblaseröhren genau verschlossen hatte, wurde der Apparat durch einen einzigen Mann in Bewegung gesezt, und in weniger als zwei Stunden war die Luft bis auf den tiefsten Theil des Schachtes vollkommen gereinigt. Die Lichter brannten nun ohne Schwierigkeit und die ferneren Arbeiten konnten ohne Hinderniß fortgesezt werden.

Fig. 8 bis 11 zeigt diesen höchst einfachen Apparat des Hrn. v. Sabloukoff.

Fig. 8 ist eine Ansicht der Hauptseite des Apparates.

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Fig. 9 ist ein verticaler Durchschnitt durch die Achse desselben.

Fig. 10 eine Ansicht von der schmälern Seite.

Fig. 11 ein Durchschnitt, rechtwinklich auf den erstern.

a Füße von Holz oder die Träger.

b Querriegel.

c Schrauben von Eisen, um die Füße mit den Querriegeln des Apparates zu verbinden.

d Seitentheile oder Wände des Gehäuses von starkem Eisenblech.

e die kreisrunde Wand des Gehäuses von dünnem Blech.

f Ringe von Holz, auf welche die Wände des Gehäuses angeschraubt sind.

g Rohr zum Einsaugen der Luft, welches in zwei Theile getheilt ist, um die Luft von den zwei Seitenwänden des Apparates nach der Mitte zu führen.

h Rohr zum Austreiben der Luft; es ist mit der kreisrunden Wand des Gehäuses verbunden. Durch dieses Rohr wird die verdorbene Luft ausgestoßen.

i die Achse mit vier Speichen oder Armen k und den Flügeln l, welche daran befestigt sind; an dem einen Ende dieser Achse befindet sich eine Rolle m, welche eine schnelle kreisförmige Bewegung mittelst eines Seiles o, das mit einem Schwungrad verbunden ist, erhält.

n Lager, in welchen sich die Achse des Apparates dreht.

z Oeffnungen, die das Rohr g mit der Mitte des Apparates vereinigen.

Wenn man aus einem Bergwerk verdorbene Luft auszuziehen wünscht, so wird dieser Apparat auf der Oberfläche des Bodens oder im Innern der Mine selbst ausgestellt, aber da, wo die Luft noch rein ist. Man vereinigt das Rohr g mit einem andern Rohre, welches in dem mit verdorbener Luft erfüllten Raume endigt. Die Achse und dadurch zu gleicher Zeit die Flügel l erhalten eine schnelle Bewegung. Die Luft, welche sich in dem Apparat befindet, wird durch das Rohr h nach Außen gejagt. In Folge der Centrifugalkraft verdünnt sich die Luft in der Mitte des Apparates, und die verdorbene, durch das Rohr g eintretende Luft vermengt sich mit ihr und wird nun selbst durch die Wirkung der Flügel ausgejagt. Durch deren Kreisbewegung wird daher beständig verdorbene Luft in den Apparat gezogen und hernach wieder ausgestoßen. Die Versuche mit diesem Apparate |60| haben ergeben, daß nur sehr kurze Zeit nöthig ist, um verdorbene Luft aus irgend einer Tiefe vollkommen auszuziehen und sie durch frische Luft zu ersezen, welche von selbst eindringt.8)

Bearbeitet nach dem Mémoire concernant quelques applications et la construction des machines généralement connues sous le nom de ventilateurs ou tarares et l'application nouvelle du même principe pour le déplacement des corps liquides, par Alexandre de Sabloukoff, Lieutenant-général du corps des Ingénieurs des mines en Russie etc. (Paris, 1841) und nach der Abhandlung des Hrn. Verfassers im Annuaire du Journal des Mines de Russie, Jahrgang 1836, S. 162

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In England bedient man sich bekanntlich der Ventilatoren unter Anderem schon längst, um Kupolöfen etc. mit Luft zu speisen, und in Frankreich hat Hr. Combes einen Ventilator eigenthümlicher Construction (polyt. Journal Bd. LXIX. S. 128 und 179) zum Erneuern der Luft in Krankenhäusern, Schauspielhäusern, Seidenzüchtereien, Bergwerken etc. angewendet; im Allgemeinen werden diese schäzbaren Apparate aber noch viel zu wenig benuzt. A. d. R.

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