Titel: H. Fischer, über Heizungs- und Lüftungsanlagen.
Autor: Fischer, Hermann
Fundstelle: 1877, Band 226 (S. 113–130)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj226/ar226030

Bericht über die Ausstellung von Heizungs- und Lüftungs-Anlagen in Cassel; von Hermann Fischer.

Mit Abbildungen im Text und auf Tafel I bis III.

(Fortsetzung von S. 15 dieses Bandes.)

2) Die Wände und sonstigen Mittel, welche die erzeugte Wärme übertragen.

Die Ueberführung der Wärme aus den Verbrennungsgasen in die Luft oder in Wasser und von Wasser oder Dampf in Luft findet Widerstand bei dem Uebergang aus den Feuergasen in die sie einschließende Wandung, bei der Leitung in der Wand und endlich bei dem Uebergang in das dritte Mittel. Diese drei Theile des Gesammtwiderstandes müssen für sich betrachtet werden, will man über den Gesammtvorgang Klarheit sich verschaffen.

Der leitende Wärmeübergang aus dem einen in das andere Mittel findet selbstverständlich nur in der Berührungsfläche statt. Würde demnach die Luft oder der Rauch in Ruhe sich befinden, so würde der Uebergang der Wärme nur in dem Maße stattfinden, wie die Wärme durch die ruhige Luft geleitet wird. Da diese Leitung eine sehr geringe ist, so würde zwischen der Oberflächentemperatur der Wand und der Oberflächentemperatur der Luft nur ein geringer Unterschied herrschen, dem entsprechend also der Wärmeübergang ein geringer sein, weil derselbe, wie wir anzunehmen Grund haben, im Verhältniß des Temperaturunterschiedes stattfindet, welch letztern wir aber nicht messen, weil wir unsere Meßinstrumente bis jetzt noch nicht in die unmittelbare Nähe der Uebergangsfläche zu bringen vermögen.

Bewegt sich die Luft längs der Fläche, so kommt fortwährend Luft anderer Temperatur mit der Fläche in Berührung, die wärmeleitende Eigenschaft der Luft kommt weniger in Frage, es wird der Temperaturunterschied in der Berührungsfläche ein größerer, also auch die Wärmeüberführung. Je größer die Geschwindigkeit des Luftwechsels, um so wehr wird an der die Wand berührenden Oberfläche der Luft diejenige |114| Temperatur derselben vorhanden sein, welche unsere Meßapparate uns anzeigen, so daß bei unendlich großer Geschwindigkeit beide Temperaturen sich gleich sein müssen, also die Wärmeüberführung das denkbar Größte erreicht.

Lediglich um die Auffassung des Gesagten zu erleichtern, erinnern wir an den Gebrauch des Fächers. Im schwülen Raume ist der Aufenthalt ein unangenehmer. Es wird zum Fächer gegriffen und durch geschickte Bewegung desselben eine Luftströmung an der Oberfläche der Haut – des Antlitzes, des Nackens und der Büste – erzeugt. Wie wohl thut die entstehende Kühlung! Aber die Lufttemperatur ist dieselbe geblieben, nicht weniger die Blutwärme; letztere wird sogar erhöht, wenn auch in geringem Maße, durch die Arbeit des Fächelns; und doch die angenehme Kühlung. Sie wird allein dadurch hervorgerufen, daß die Wärme der die Haut berührenden Luftoberfläche sich der allgemeinen Zimmerwärme nähert, sich also von der Wärme der Hautoberfläche entfernt.

Die übeln Erkältungsfolgen des „Zuges“ sind ebenfalls hierdurch erklärt.

Zwischen den beiden Grenzfällen – vollständig ruhender Luft und unendlich rasch bewegter Luft – welche niemals in Wirklichkeit erreicht werden können, befindet sich nun eine unendliche Zahl von Zuständen, die entweder dem einen oder dem andern Grenzzustande näher liegen. Wir rechnen mit in der Mitte liegenden Fällen, weil uns noch nicht die genügenden Versuchsergebnisse vorliegen, um richtig rechnen zu können; wir nehmen durchschnittliche Werthe, obgleich dieselben außerordentlich von denjenigen Grenzwerthen abweichen, die in der Wirklichkeit vorkommen. Dies ist vielfach Ursache gewesen, daß Praktiker jede Rechnung als unzutreffend und nutzlos verwarfen, oder sich doch mit wenig entsprechenden Faustrechnungen begnügten.

Wie erwähnt, kennen wir die einschlagenden Gesetze noch nicht genügend, um sie unmittelbar den Formeln einzuverleiben, welche wir zur Berechnung von Beheizungskörpern benutzen. Es ist das die zweite sehr fühlbare Schwäche der gegenwärtigen Beheizungstechnik, welche aber eine Berücksichtigung der betreffenden Vorgänge nicht ausschließt, wenn diese Inbetrachtnahmen auch nur den Werth von Schätzungen haben.

Die mehrerwähnte Bewegung der Luft kann hervorgehen aus irgend einer äußern Ursache, oder sie kann entstehen aus dem hier zu behandelnden Vorgange selbst, nämlich aus der stattfindenden Wärmeübertragung.

Durch jede Temperaturänderung der Luft oder der Rauchgase wird |115| deren Gewicht verändert. Dies ist die Quelle der Bewegung, welche uns durch den letztgenannten Vorgang geboten wird. Jede Wärmeentziehung veranlaßt das Bestreben des Niedersinkens, jede Wärmezunahme dasjenige des Steigens. Eine nach unten gerichtete wagrechte Wandfläche ist daher wenig geeignet, Wärme an die Luft abzugeben, Wohl aber zur Wärmeaufnahme. Eine derartige nach oben gerichtete Fläche verhält sich grade umgekehrt. Aufrechte Flächen sind zu beiden Vorgängen gleich gut tauglich; der Luftwechsel an denselben ist ein solcher, welcher zwischen den beiden vorhin genannten, dem günstigen, bezieh. ungünstigen liegt.

Flächen, welche durch ihre Nachbarschaft gegen wirksame Bespülung durch Wärme abgebende, oder Wärme aufnehmende Gase geschützt werden, sind für unsere Zwecke nicht geeignet, soweit es sich um möglichst rasche Wärmeüberführung handelt; sie sind uns aber erwünscht, wenn eine rasche Wärme-Abgabe oder Aufnahme verhindert werden soll.

Bezüglich der aufrechten Wärmeübertragungswände ist noch auf folgende Verschiedenheiten aufmerksam zu machen. Es ist entweder möglich, die Wärme abgebenden Gase aufwärts oder abwärts zu führen. In ersterm Falle werden die abgekühlten Gase, vermöge ihres Bestrebens nach unten zu sinken, der vorgeschriebenen Bewegung entgegen wirken; sie werden nur in dem Maße an der nach oben gerichteten Bewegung theilnehmen, als sie von den noch nicht abgekühlten Gasen mitgerissen werden. Sie bleiben also so lange als möglich zurück.

Die heißern Gase suchen natürlich auf dem bequemsten Wege nach oben zu gelangen; letzterer liegt aber offenbar nicht an der Wärmeübergangsfläche, weil hier nicht allein die Reibung an der betreffenden Fläche, sondern auch die am meisten abgekühlten Gase entgegen wirken; er befindet sich vielmehr in einiger Entfernung von der Berührungsfläche und, sofern die Berührungsfläche die Wärme abgebenden Gase schachtförmig umschließt, in der Mitte dieses Schachtes. In dieser Mitte herrscht die höhere, an der Berührungsfläche eine wesentlich niedrigere Temperatur.

Bewegen sich dagegen die Wärme abgebenden Gase abwärts, so sind es die am meisten abgekühlten, welche vorzueilen suchen, während die heißeren zurückbleiben – nicht aber wegen der Widerstände, sondern auf Grund der natürlichen Ausgleichung der Gewichte. In diesem Falle wird demnach die Oberflächenwärme in ein und derselben wagrechten Ebene um weniger abweichen von der Wärme der Luft in der Mitte des etwaigen Schachtes, und zwar werden sich die beiden Temperaturen |116| um so näher stehen, je rascher sich die Gase bewegen, d.h. je enger der Schacht ist.

Sobald die Rauchgase durch nahezu wagrechte Röhren strömen, wird eine verschiedene Wärmeabgabe an der Umfläche derselben stattfinden, entsprechend dem früher Gesagten. Die Verschiedenheit wird noch dadurch verstärkt, daß die kältern Gase die untern, die wärmeren dagegen die obere Fläche berühren.

Endlich ist noch der Fall in Betracht zu ziehen, daß die Gase durch Biegungen oder scharfe Kröpfungen u. dgl. ihrer Wege zu lebhaften Wirbelungen veranlaßt werden. Es mischen sich dann fortwährend die abgekühlten Gase mit den heißeren, so daß die Berührungsfläche in rascher Weise mit neuen Wärmemengen versehen wird.

Sobald die Wand Wärme abgeben soll, so sind die Vorgänge nach dem vorhin Gesagten leicht entsprechend umzulegen.

Würde man nur das Bestreben haben, möglichst viel Wärme zu übertragen, so würde man leicht die Wahl über die zweckmäßigste Lage der Heizfläche treffen können. Man wünscht aber, so lange die Gase sehr heiß sind, eine verhältnißmäßig langsame Ueberführung der Wärme, um eine zu starke Erwärmung der Heizflächen zu verhindern; man wünscht später eine möglichst rasche Leitung, um an Oberfläche und Raum zu sparen. Bei einer guten Verbrennung wird unter allen Umständen ein so hoher Wärmegrad in dem Verbrennungsraum entstehen, daß gewöhnliche Metallwände, die denselben unmittelbar einschließen, glühend werden. Man hat hier besondere Mittel anzuwenden, um das Erglühen zu verhüten.

Diese kurzen allgemeinen Betrachtungen mußten wir hier einschalten, da wir uns bezüglich derselben auf keine Veröffentlichung beziehen konnten, auch die Kenntniß der allgemeinen Bedingungen für eine vortheilhafte Wärmeüberführung noch nicht in so weite Kreise gedrungen ist, um sie als bekannt voraussetzen zu dürfen.

Gehen wir nun zu der Besprechung der einzelnen Heizkörper in Bezug auf deren Heizflächen über. Zunächst mag von den Verfahren die Rede sein, das Erglühen der Wände zu verhüten.

Einige Feuerungseinrichtungen lassen keine besonderen Vorkehrungen in dieser Hinsicht erkennen. So z.B. diejenige des Ventilationskamms von Joh. Georg Bodemer in Zschopau, welchen die Figuren 53 bis 56 Taf. III [c.d/2] wiedergeben. Der Brennstoff stützt sich auf wagrechte Stäbe r (Fig. 53 und 54) und lehnt sich theils an die von Luft durchströmten Röhren i, theils an die diese umschließende gußeiserne Wand, welche in den Figuren 53 und 54 geschnitten zu sehen ist. Wenn nicht |117| durch die große Kaminöffnung so viel Luft einströmt, daß ein bedeutender Luftüberschuß eintritt, so ist ein Erglühen der Röhren i und der bezeichneten Rückwand nicht zu vermeiden, wenn auch durch Strahlung ein Theil der Wärme dem Feuer entzogen und dem zu beheizenden Raume zugeführt wird.

Der Ofen zur Beheizung von Eisenbahnwagen, welcher von der „Schweizerischen Industriegesellschaft“ in Neuhausen ausgestellt war – ein niedriger Füllofen, in einfachem Schacht bestehend – hat besonders dicke Wandungen. Hierdurch ist ein Glühendwerden der Außenflächen des Heizschachtes zu verhüten, wenn die Maßverhältnisse passend gewählt werden.

An dieser Stelle müssen wir eines Mittels gedenken, welches sehr geeignet ist, den in Rede stehenden Uebelstand zu heben. Bei dem Bodemer'schen Kamin wurde darauf hingewiesen, daß durch entsprechenden Ueberschuß von Luft die Temperatur des Verbrennungsraumes genügend herabgedrückt werden könne, um eine zu große Erwärmung der Heizflächen zu vermeiden. Dieses Verfahren ist indessen nur zu rechtfertigen, wenn der betreffende Luftüberschuß durch die verdorbene Luft des Zimmers gebildet wird, die einer Erwärmung bedarf, um die erforderliche Kraft zu ihrer Bewegung zu gewinnen. Soll dagegen die entwickelte Wärme in erster Linie zur Erwärmung unter Vermittlung der Ofenwände dienen, so ist jenes Verfahren nicht zulässig. Man kann statt dessen eine rasche Abführung der Wärme, also eine Herabdrückung der Temperatur im Feuerraum hervorrufen, durch verhältnißmäßig große Wärme abgebende Flächen. Dies scheint bei dem genannten Ofen der „Schweizerischen Industriegesellschaft“ beabsichtigt zu sein, indem der äußere Durchmesser des betreffenden Feuerschachtes im Verhältniß zur Wärmeentwicklung ein sehr großer ist, wodurch der günstige Einfluß der dicken Wandungen wesentlich unterstützt wird.

In ausgeprägtester Weise ist von dem bezeichneten Verfahren Gebrauch gemacht bei den ausgestellten amerikanischen Oefen, welche bereits in diesem Journal (*1877 225 203) ausführlich beschrieben und abgebildet sind. Wir machen auf die Bauchform in Höhe des Feuerraumes besonders aufmerksam, welche fast den dreifachen Durchmesser des Feuers hat (vgl. Fig. 76 S. 118). Sie führt große Wärmemengen sofort ab, mindert dadurch also die Temperatur entsprechend. Durch die eigenthümliche Anordnung des Ofenobertheiles wird die in Rede stehende Oberfläche in sinnreicher Weise vergrößert. Der Raum zwischen Kohlenschacht und Ofenwand ist sehr eng, so daß die aufsteigenden heißen Gase sich gradezu mischen müssen mit den niedersinkenden, bereits |118| abgekühlten Gasen.

Fig. 76., Bd. 226, S. 118 Fig. 59., Bd. 226, S. 118

Die ausgestellten Meidinger-Oefen sind nur durch das angegebene Mittel geschützt, ebenso der Kammofen vom „Eisenwerk Kaiserslautern“, Fig. 5 Taf. I [c/1], der Mantelofen von Friedr. und John Röbbelen, Fig. 60 bis 62 (S. 124), der „Pfälzer-Ofen“, Fig. 49 Taf. I [d/4]. Wir wissen aus Beobachtungen – wenigstens soweit es den Meidinger-Ofen betrifft – daß die Rippen nur so lange gegen das Glühen |119| schützen, als durch aufmerksames Behandeln eine zu große Wärmeentwicklung verhütet wird.

Weibel, Briquet und Comp. (Fig. 38 bis 40 Taf. I [a/4]) verbinden die gerippte, oder besser gesagt gefaltete und gerippte Fläche mit dem Verfahren, welches bei dem Ofen von Perry und Comp. (Figur 76) in so glücklicher Weise angewendet ist, indem sie die zunächst in Frage kommende Heizfläche sehr groß machen. Die Wandung des Feuerraumes soll keine Wärme an die Luft abführen, sie leitet dieselbe lediglich den bereits mehr oder weniger abgekühlten Feuergasen des untern Theiles vom Ofen zu.

Ein anderer Theil der Wärme des Feuerraumes wird durch Strahlung an die gefaltete und gerippte dachförmige Deckplatte des Ofens abgegeben, gegen welche die durch erwähnte beide Vorgänge entsprechend abgekühlten Feuergase zunächst stoßen; es muß als Fehler bezeichnet werden, daß die Deckplatte die genannten beiden Zwecke erfüllen soll, sowohl die strahlende Wärme des Feuers, als auch die leitende Wärme der heißesten Gase so rasch überzuführen, wie erforderlich ist, um ein Erglühen zu verhindern. Ob die Deckplatte diesen Ansprüchen unter allen Umständen zu genügen vermag, erscheint uns fraglich, wenngleich wir dem sonstigen leitenden Gedanken dieser Anordnung unsere Anerkennung nicht versagen können.

Blazicek (Fig. 9 Taf. I [b/4]) und Möhrlin (Fig. 10 und 11 Taf. I [d/1]) leiten einen Theil der Wärme des Feuerraumes derjenigen Luft zu, welche zur fernern Speisung des Feuers dient. Hierdurch kann nur dann eine Abkühlung des Feuerraumes stattfinden, wenn Luft im Ueberschuß zugeführt wird. Ein Theil der Wärme wird durch Leitung, ein Theil durch Strahlung der eigentlichen Ofenwandung, deren Oberfläche mit Rippen versehen ist, zugeführt, und zwar offenbar in so milder Weise, daß die Temperatur der Ofenoberfläche wahrscheinlich an keiner Stelle über 500° steigen wird, sofern die Gase bis zur Berührung mit weniger geschützten Flächen die erforderliche Wärmemenge verloren haben. Dies scheint uns aber deshalb nicht immer der Fall zu sein, weil bei Möhrlin sowohl, als auch bei Blazicek die Feuergase bald nach Verlassen des Feuerraumes gegen Kanten l zu stoßen Veranlassung haben, also dort eine lebhaftere Wärmeabgabe an die betreffende Wand stattfindet, ohne daß dieselbe befähigt ist, die aufgenommene Wärme entsprechend rasch abzugeben.

Das am meisten verbreitete Verfahren, die den Feuerraum bildenden, bezieh. demselben zunächst liegenden Wände so herzustellen, daß ihre der zu erwärmenden Luft zugekehrte Oberfläche nicht überhitzt wird, |120| besteht in dem Verkleiden mit Mauerwerk und zwar, da die in Frage kommenden Massen nur geringe sind, also der Preis keine Rolle spielt, mit Chamottemauerwerk. Nur ist die Ausdehnung und die Art dieses Mauerwerkes sehr verschieden.

Kniebandel und Wegener in Berlin haben an den beiden von ihnen ausgestellten Oefen einen verhältnißmäßig großen liegenden Feuerkasten angewendet. Die horizontale Kohlenrast nimmt kaum ein Viertheil der Länge des genannten Kastens ein. Der Kasten ist vollständig mit Chamottemauerwerk ausgefüttert, welches – außer an den Ecken – an mehreren Stellen durch Quermauern gestützt ist. Von der Rast aus bildet die erste Querwand die Feuerbrücke, unter welcher eine große Reinigungsöffnung ausgespart ist; die zweite und nach Umständen die dritte Querwand sind mit zahlreichen Löchern versehen, um die Rauchgase zu vertheilen, wie der Aussteller angab; die letzte Querwand schließt oben dicht an die Decke, ist an sich dicht und läßt über dem Boden einen breiten Spalt frei, durch welchen die Rauchgase in die hintere Abtheilung des Feuerkastens gelangen, der in seiner Decke zwei Oeffnungen zur Weiterleitung der Gase hat. Der Kasten ist aus zusammengeschraubten, glatten Gußeisenplatten gebildet. Der Kasten soll den Gasen einen wesentlichen Theil der Wärme entziehen. Um dies zu sichern, können nur die am wenigsten warmen Gase den Kasten verlassen. Bis zu dem betreffenden Spalt werden aber die Gase zu vielfachen Wirbelungen veranlaßt, so daß sie lebhaft an den Wänden spülen.

Wir glauben, daß der beabsichtigte Zweck erreicht wird, und haben nur das Bedenken – wie bei allen Chamotteauskleidungen – daß häufige, nicht bequem sichtbare Ausbesserungen erforderlich werden.

Emil Kelling hat den Feuerraum C, den Schacht D, den Vertheilungscanal E und die obern Heizrohre F seines Ofens (Fig. 45 bis 48 Taf. III [a.c/4]) in abnehmender Stärke mit Chamotte ausgefüttert. Ebenso Friedr. und John Röbbelen in dem Ofen, welchen die Figuren 73 bis 75 Taf. III [b/2] darstellen. Der in Fig. 50 und 51 Taf. I [c/3] skizzirte Ofen derselben Aussteller ist bis zum Vertheilungscanal E mit Chamotte ausgekleidet.

Dieses Verfahren wird einem Erglühen bestimmt vorbeugen, wenn es gelingt, die Auskleidung gleichförmig und sicher an den Wandungen zu befestigen, was uns aber, so weit es den Canal E und die Röhren F betrifft, schwierig zu sein scheint. Man kann zu einzelnen Stellen nur schwer gelangen, oder doch wenigstens dieselben nicht auf die Güte der Ausführung prüfen. Außerdem müssen wir das Bedenken hegen, daß entweder durch ungeschickte Handhabung der Putzbürste, oder durch die |121| verschiedene Ausdehnung von Stein und Metall, oder durch beides gemeinschaftlich, die Auskleidung abgelöst und so die betreffenden Wandflächen entblöst werden, ohne daß eine Möglichkeit vorläge, den Zustand bequem zu erkennen.

Viele der ausgestellten Oefen sind in weit geringerer Ausdehnung ausgefüttert. So der große Ofen von Krigar und Ihssen (Fig. 19 bis 22 Taf. II [a.c/1]), bei welchem nur der aufrechte Heizschacht an seinen Umfassungswänden und seiner Decke mit Mauerwerk geschützt ist. Der obere Vertheilungscanal f ist an seiner obern, dem Erglühen zunächst ausgesetzten Fläche dadurch an unangenehmen Einfluß auf die erwärmte Luft gehindert, daß dieselbe mit einer Sandschüttung – in Figur 19 im Durchnitt sichtbar – bedeckt ist. Wenn dieser Schutz hier nicht in so ausgedehntem Maße vorhanden ist als bei Kelling und Röbbelen, so ist er leichter nachzusehen und auszubessern.

Reinhardt's Ofen (Fig. 34 bis 37 Taf. II [b.c/3]) ist nur in seinem Feuerschacht C ausgemauert; der Hals D und das Vertheilungsrohr E sind in starkem Eisen gegossen und mit Rippen versehen, wie es auch bei den Heizrohren F an deren oben liegenden Hälfte der Fall ist.

Wenn wir bei den Krigar und Ihssen'schen Oefen die Rippen bis jetzt nicht genannt haben, so geschah dies, weil wir nicht besorgten, dieselben würden für den ihnen zufallenden Antheil an der hier in Rede stehenden Wirkung ungenügend sein.

Bei dem Reinhardt'schen großen Ofen müssen dagegen die Rippen hervorgehoben werden, da denselben augenscheinlich eine große Aufgabe gestellt ist, indem die verhältnißmäßig wenig abgekühlten Gase an den krummen Flächen des Halses D und des Vertheilungsrohres E lebhaft spülen, und außerdem die Decke von D die Strahlung des Feuers auszuhalten hat. Es soll daher in einzelnen Fällen diese gewölbte Decke – trotz der Rippen – bis zum Glühen erwärmt worden sein.

Vergleichen wir hiermit den sogen. Schachtofen von Kaiserslautern (Fig. 1 und 2 Taf. I [a/1]), so müssen wir denselben als günstiger gestaltet bezeichnen. Zunächst ist die Decke von D in verhältnißmäßig größerer Höhe über dem Feuer angebracht, die strahlende Wärme des letztern also nicht so einflußreich. Ferner ist die Fläche, längs welcher die Feuergase strömen, bevor sie die Decke erreichen, im Verhältniß größer. Diese Fläche liegt aber, bis auf die – in unserer Figur 1 – rechts liegenden Kanten des Zwischenstückes E, günstiger als die betreffenden Flächen des Reinhardt'schen Ofens. Wie früher des Weitern aus einander |122| gesetzt wurde, findet eine abwärts gerichtete Strömung an der Innenfläche des Feuerschachtes statt, welche allerdings von der Strömung der Feuergase fortwährend gestört wird. Diese niederwärts gerichtete Strömung wirkt entschieden schützend auf die Flächen, zumal dieselben glatt sind. Nur sind wir besorgt, ob der Flächentheil i des Ofenstückes D hierdurch genügend geschützt wird, um so mehr als die Wärmeabführung von der Außenfläche von i bei etwas gehemmter Luftbewegung keine günstige genannt werden kann.

Der Musgrave'sche Ofen (Fig. 8 Taf. I [b.c/1]) ist in seinem Füll- und Feuerschacht ausgefüttert. So lange das Feuer bei der Rast brennt, wie in der Skizze angegeben, wird die Ausfütterung genügen. Brennt indessen das Feuer auf dem Brennstoff in lebhafter Weise – was leicht eintreten kann, wenn man gasende Kohlen verwendet – so dürften sowohl der bewegliche Deckel c, als auch die feste Decke d zu stark erhitzt werden.

Die große Zahl der mit Halbfüllfeuerung ausgestatteten Oefen der Ausstellung ist in der Weise ausgemauert, oder mit besonders geformten Steinen ausgesetzt, wie es aus den Figuren 23 bis 33 Taf. II an den von Krigar und Ihssen ausgestellten Oefen der Fall ist. Man findet es hier genügend, nur den eigentlichen Feuerkasten, höchstens aber noch einen kurzen Theil des diesem folgenden Heizcanales auszufüttern. Auch der große, von der „Berliner Actiengesellschaft für Central-Heizungs, Wasser- und Gasanlagen“ ausgestellte blecherne Ofen, dessen Feuerung der Meidinger'schen sehr ähnlich ist, sowie der große, mit vier Feuerungen versehene Kirchenofen von Schuldt in Altona zeigen Ausfütterung ähnlicher Beschränkung.

Es ist anzunehmen, daß dieser Schutz genügt, da bei kleinen Feuerungen die Umfläche, also die Wärme abgebende Fläche des Feuerraumes verhältnißmäßig größer zu sein pflegt als bei größeren, daher die entwickelte Wärme mehr Gelegenheit hat, durch die verkleideten Wände in genügender Menge zu entweichen.

Interessant, und vielleicht einer weitern Ausbildung fähig, ist der in einer Kelling'schen Ofenzeichnung hervortretende Gedanke, die heißen Rauchgase durch einen Wasserkessel streichen zu lassen, um ihnen hier einen Theil ihrer Wärme zu nehmen.

Bevor wir zur Besprechung des durchschlagendsten Mittels übergehen, eine nur mäßige Temperatur der Wärme abgebenden Fläche zu gestatten – wir meinen die Wasser- und Dampfheizungen – wollen wir die Heizflächen in Bezug auf ihre Wärmeabgabe an die Luft besprechen.

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Die Wirksamkeit der Flächen in ihren verschiedenen Lagen und ihrer Benutzungsart ist früher allgemein behandelt, so daß wir hier, da von einem Erglühen der Wände nicht mehr die Rede ist, ohne weiters den Satz aussprechen dürfen: „Es sollen die Wände so gelegt werden, daß der Rauch bequem nach unten sinken, die erwärmte Luft ungehindert nach oben sich bewegen kann, so weit nicht besondere Verhältnisse ein Anderes nothwendig machen.“ Da, abgesehen von der Wirkungsweise der Heizflächen, die Abführung des Rauches am niedrigsten Punkte des Ofens zweckmäßig ist, so ist zu erwarten, daß jene Abwärtsführung des Rauches in der Regel angewendet wird.

In dieser Hinsicht zeichnen sich aus, die großen Oefen vom „Eisenwerk Kaiserslautern“ (Fig. 1 und 2 Taf. I [a/1]), von Weibel, Briquet und Comp. (Fig. 38 bis 42 Taf. I [a/3]) und von Krigar und Ihssen (Fig. 19 bis 22 Taf. II [a.c/1]). Der Kaiserslautener, wie auch der Krigar und Ihssen'sche Ofen haben nur einen Bruchtheil ungünstig liegender Flächen; bei dem Weibel und Briquet'schen Ofen ist die einzige ungünstige Fläche der Ofenboden i.

Der Ofen von Möhrlin (Fig. 10 und 11 Taf. I [d/1]) erscheint in der betrachteten Richtung ebenfalls zweckmäßig angeordnet. Der durch den wagrechten Hals D strömende Rauch vertheilt sich im Kasten E auf die vier Schächte F, sinkt in diesen nieder und entweicht bei i nach dem Schornstein. Die Luft macht den entgegengesetzten Weg; sie kann aber, so weit sie innerhalb der vier Schächte F emporstieg, oben nur schwer entweichen. Warum ist der Kasten E nicht ebenso wie der Unterkasten G in der Mitte durchbrochen, um der Luft einen angemessenen Weg zu bieten?

Weniger günstig, aber noch im Sinne der obigen Gesetze angeordnet, sind die Röhrenheizflächen des Reinhardt'schen großen Ofens (Fig. 34 und 37 Taf. II [b.c/3]), des Kelling'schen Ofens (Fig. 45 bis 48 Taf. III [a.c/4]) und des nur in Zeichnung ausgestellten Röbbelen'schen Ofens (Fig. 73 bis 75 Taf. III [b/2]). Die liegenden Röhren dieser Oefen können ihre Flächen nicht vollständig verwerthen, indem der untere Bogen derselben verhältnißmäßig wenig Wärme zugeführt erhält und – bei Reinhardt und bei Kelling – auch nur im geringen Maße von der zu erwärmenden Luft bespült werden kann.

Mangelhafter ist die Röhrenanordnung bei den großen Oefen von Kniebandel und Wegner, welche nicht allein an dem genannten Uebelstande leiden, sondern durch welche die Rauchgase nach oben steigend strömen. Der Grund dieser als fehlerhaft zu bezeichnenden Anordnung ist in dem Raumerforderniß des Feuerkastens zu finden, welcher, wie |124| früher angegeben, sehr vortheilhaft in Bezug auf Verhütung des Erglühens der Wandungen, aber deshalb sehr groß ist. Wollte man die Heizröhren in absteigender Folge legen, so würde der ganze Ofen ziemliche Breite erfordern.

Oefen für Sammelheizungen lassen sich im allgemeinen leichter nach den Forderungen der Zweckmäßigkeit in Bezug auf die einem Ofen eigentlich zu stellende Aufgabe anordnen, als es bei Einzelheizungen der Fall ist. Bei letztern spielen Raumersparniß und geschmackvolle Formen eine solche Rolle, daß vielfach nicht die einfachen Regeln angewendet werden können. Um so mehr ist es anzuerkennen, wenn wenigstens Bemühungen vorliegen, die letztgenannten möglichst geltend zu machen.

In dieser Hinsicht haben wir des größten Theiles der Oefen mit Halbfüllfeuerung zu gedenken, deren Heizflächen entweder in der Weise angeordnet sind, wie die Figuren 29 bis 31 Taf. II [d/1] erkennen lassen, oder in der Art auf einander folgen, wie die Figuren 13 und 14 Taf. I [b/4] zeigen. Die erstere zweckmäßigere, aber nur bei Oefen einiger Größe anwendbare Anordnung besteht darin, daß die Rauchgase in dem Schacht B (Fig. 29 und 31) empor steigen, oben durch zwei schmale Canäle an dem Luftschacht C vorbeiziehen und nunmehr in abwärts gehender Richtung D durchstreichen, um die zum Schornstein führende Oeffnung E zu erreichen. Die andere in Fig. 13 und 14 wiedergegebene Art ist insofern unvollkommener, als die zwischen B und D befindliche Scheidewand für die Wärmeabgabe werthlos ist.

Fig. 60., Bd. 226, S. 124
Fig. 61., Bd. 226, S. 124
Fig. 62., Bd. 226, S. 124

In ähnlicher Weise findet die Rauchführung im Röbbelen'schen Ofen (Fig. 60 bis 62) statt. Der Rauch steigt von der Feuerstelle A |125| aus in dem Mittelschacht B empor, überschreitet die B von D, D trennenden Wände und steigt durch die beiden Schächte D hinab in den Raum, von welchem er durch die Oeffnung E in den Schornstein gelangt.

Neben der sinnreichen Anordnung der Heizungsflächen des Ofens von Perry und Comp. von welcher oben schon mehrfach die Rede war, nennen wir hier als bemerkenswerth die von Krigar und Ihssen an mehreren ihrer Oefen angewendete Art, welche aus den Figuren 23 bis 28, 32 und 33 Taf. II zu erkennen ist. Die Feuergase steigen von dem Raum A in den Heizschacht B. Da – wie früher hervorgehoben wurde – die heißesten Gase in der Mitte von B emporsteigen, während die Heizflächen durch niederfallende, abgekühlte Gase gewissermaßen lahm gelegt werden, sofern beide Strömungen nicht nahe genug geführt werden, um Wirbelungen zu veranlassen, so haben die Hersteller den Schacht B durch eine Platte geschlossen, durch welche die Rauchgase nur vermöge der Röhren C, die in der Nähe der Heizflächen liegen, nach D entweichen können. Hierdurch werden die heißen Gase gezwungen, sich im obern Theil von B den Wandungen mehr zu nähern, also eine lebhaftere Erwärmung derselben zu veranlassen, während die Wandungen des untern Theiles von B durch die weniger in ihrer abwärts gerichteten Bewegung gestörten Gase gegen zu starke Erwärmung geschützt werden.

Wir erinnern daran, über ein ähnliches Bestreben in diesem Journal, 1876 222 5 berichtet zu haben.

Die genannte Wirkung würde erreicht werden durch das Anbringen von Löchern. Es ist daher der Grund für die Verwendung von Röhren C noch zu nennen. Derselbe dürfte darin zu finden sein, daß man in der Höhe von C eine lebhafte Wirbelung der Heizgase veranlassen will. Indem die Gase mit einer gewissen Geschwindigkeit den Röhren C zuströmen, werden gewisse Mengen an C vorbeistreifen, sich an der Platte stoßen und so den beabsichtigten Zweck erfüllen. Von D aus wird der Rauch nach E zusammengezogen, was abermals zu Wirbelungen Veranlassung gibt. Dieser Anordnung ist jedenfalls, wie seiner Zeit der in Bd. 222 S. 5 erwähnten, der Vorwurf einer verhältnißmäßig unbequemen Reinigung zu machen.

Dies ist noch in höherem Maße der Fall bei dem in Zeichnung ausgestellten Ofen von Ladislaus Fescl in Budapest, in welchem die Wirbelungen hervorgerufen werden durch abwechselnd rechts und links in dem aufrechten Heizrohr angebrachte wagrechte Platten, die nur einen Theil des Rohrquerschnittes freilassen. Der genannte Ofen hat die Nachtheile, aber nicht die Vortheile des sog. Etagen- oder Durchsichtsofens.

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Eine eigenthümliche Anordnung zeigt ein hübscher Ofen von Geiseler in Berlin. Der unten ausgemauerte, trommelförmige Schacht ist oben durch eine Halbkugel geschlossen. Seitwärts, etwa 200mm unter dem Mittelpunkt der Halbkugel, entweicht der Rauch direct in den Schornstein. Die Einrichtung erinnert an ältere Kanonenöfen, sowie an den Ofen von Gurney (1876 222 5).

Blaziceck (Fig. 9 Taf. I [b/4]) sucht den Rauchgasen die Wärme dadurch zu entziehen, daß er sie schließlich durch einen aus Röhren gebildeten, mit vielen Winkeln versehenen Kopf D führt.

Meidinger und jene Aussteller, welche seine Oefen nachbauen, begnügen sich mit der Wärmeabgabe, welche in dem eigentlichen Heizschacht stattfindet, indem sie den Rauch aus dem obern Theile desselben ohne weiters abführen. Aehnlich ist es bei dem Pfälzer Ofen, Fig. 49 Taf. I [d/4]. Diese Art genügt, so lange eine mäßige Wärmeentwicklung, also eine mittlere Verbrennung stattfindet. Bei heftigem Feuer entweichen die Feuergase wenig ausgenutzt in den Schornstein.

Einige Worte verdient noch die Anbringung von Rippen an der Heizoberfläche, behufs Vergrößerung derselben. Bei Besprechung der Verfahren, das Erglühen der Wände unmöglich zu machen, hoben wir schon hervor, daß der Erfolg der Rippen nur ein mäßiger sei.

Berechnet man nach den günstigen Verhältnissen der Figur 59 S. 118 die erforderliche Eisenmenge für das gerippte und für das glatte Rohr und vergleicht damit das Verhältniß der Wärmeabgabe, welches wir weiter oben nannten, so kommt man zu dem Ergebniß, daß eine größere Eisenmenge erforderlich ist, um eine gewisse Wärmemenge zu übertragen bei Anwendung des gerippten Rohres, als bei Anwendung des glatten Rohres. Wie vielmehr wird dies der Fall sein, wenn die Rippen gleichlaufend, oder gar wenn dieselben angeschraubt sind, wie es die Wasserheizungs-Rippenrohröfen der „Berliner Actiengesellschaft für Centralheizungs-, Wasser- und Gasanlagen“ zeigten! Der angegebene Beweggrund für diese Anordnung, eine Möglichkeit zur Ausgleichung von „Rechenfehlern“ zu haben, scheint uns der Sache würdig zu sein.

Immerhin ist die Anbringung von Rippen, obgleich sie keine Ersparung zur Folge hat, in einzelnen Fällen gerechtfertigt, wenn nämlich im kleinen Raum eine recht große Heizfläche angebracht werden soll, oder wenn – aus Gesundheitsrücksichten – die Wärme der Heizflächen eine möglichst geringe sein soll, wobei wir ausdrücklich daran erinnern, daß der Werth der Rippen für die Außenflächen der Heizkasten nebst Zubehör früher besprochen ist.

Die Anwendung der gerippten Oberflächen an verschiedenen Oefen |127| ist in den diesem Berichte beigegebenen Figuren genügend zu erkennen. Wir machen nur noch darauf aufmerksam, daß Krigar und Ihssen die Rippen etwas gegen die lothrechte Linie neigen und in einzelnen Stücken anordnen, wie aus der linken Hälfte der Figur 21 Taf. II [b/1] zu sehen ist, während Musgrave und Comp. die Rippen zwar auch in geneigten Linien anbringen, aber sie ununterbrochen über die Oberflächen hinweggehen lassen. Man beabsichtigt durch diese geneigte Lage ein Wirbeln der Luft längs der Heizflächen hervorzubringen. Wenn dies bei der Krigar und Ihssen'schen Anordnung Aussicht hat, verwirklicht zu werden, so ist es doch wenigstens die Musgrave'sche Art ohne Erfolg.

Wir haben noch das Verfahren zu nennen, welches bei ausschließlich steigenden Rauchwegen durch möglichste Länge dieser Wege eine möglichst vollkommene Wärmeüberführung anstrebt. Die schon angeführten Durchsichtsöfen gehören hierher, ebenso der Kaminofen vom „Eisenwerk Kaiserslautern“ (Fig. 4 und 5 Taf. I [b.c/1]) und der Kamin von Bodemer (Fig. 53 bis 56 Taf. III [c.d/2]). Die beiden letztgenannten Oefen sind offenbar, so weit es die Heizflächen betrifft, unter dem zwingendem Einflusse der äußern Form entstanden, weshalb keine zu hohen Forderungen in anderer Richtung gestellt werden dürfen.

Der Wolpert'sche Centralheizungsofen, welcher durch das „Eisenwerk Kaiserslautern“ ausgestellt war, ist in seiner hintern Abtheilung hauptsächlich aus aufrechten Röhren von eiförmigem Querschnitt gebildet, welche trommelartig zusammengestellt sind. Damit sich diese Röhren nicht gegenseitig nutzlos bestrahlen, sind zwischen dieselben Bleche gestellt, welche die strahlende Wärme aufnehmen und durch Leitung an die vorbeistreichende Luft abgeben.

Unseres Wissens ist diese gewiß beachtungswerthe Art, die Strahlung für die Erwärmung der Luft nutzbar zu machen, zuerst von Wiman 2), in Stockholm angewendet. – Sollte Dr. Wolpert schon vor 1868 jene Anordnung getroffen haben, so bitten wir um Berichtigung. – Sie hat Verwandschaft mit den Ummantelungen der Oefen, namentlich der von Meidinger angewendeten doppelten Ummantelung, die ebenfalls zu einer zweckmäßigen Erweiterung der Wärme ableitenden Flächen führt.

Wir beabsichtigten, eine Vergleichung der Rastflächen mit den zugehörigen Heizflächen vorzunehmen, mußten aber hiervon abstehen, theils weil es nicht möglich war, einigermaßen genaue Maße zu erhalten – |128| in der Ausstellung durfte natürlich weder gemessen, noch gezeichnet werden – theils weil die Heizflächen ihrer verschiedenen Lage nach zu ungleichwerthig sind, und weil ebenso die Ansprüche, welche an die Leistung der Rastflächen gestellt werden, zu sehr wechseln.

Wenn die Ansprüche an die Reinhaltung der Heizflächen bei Zimmeröfen nicht sehr streng sein können, weil die Zugangswege zum Innern der Rauchwege meistens so eng ausfallen, daß nur der geschickte Arm eines Ofenreinigers hindurchzuschlüpfen vermag, und die Oberfläche des Ofens gewöhnlich dem Auge zugänglich genug ist, um zur Reinigung aufzufordern, so ist von den Oefen für Sammelheizungen zu verlangen, daß sie bequem an den Innen- und an den Außenflächen gereinigt werden können.

Was zunächst die Reinigung der Feuerseite, also das „Ruhen“ anbetrifft, so ist besonders noch die Forderung zu stellen, daß behufs derselben die Heizkammer nicht betreten werden darf. Die betreffenden Gegenstände der Brüsseler Ausstellung 1876 (vgl. Bd. 222 S. 4) gaben Veranlassung zu tadelnder Bemerkung. Von den Sammelheizungsöfen der Casseler Ausstellung war nur einer so unzweckmäßig eingerichtet, daß nicht einmal die nothwendigste Rußung ohne Besteigung der Heizkammer vorgenommen werden kann. Wir erwähnen dieses Ofens daher weiter nicht und beginnen mit dem in dieser Hinsicht nächst unbequemsten Ofen, um mit dem zweckmäßigsten zu schließen.

Es ist zunächst der Ofen von Möhrlin (Fig. 10 und 11 Taf. I [d/1]) zu nennen. Der Schacht, in welchem die Feuergase direct aufsteigen, bedarf keiner Rußung. Das Rohr D ist leicht nach Wegnahme der Deckel h₁ und d zu putzen. Die vollständige Reinigung des Kastens E ist unmöglich, wenn nicht dessen Deckel abgenommen wird; dasselbe gilt von den Schächten F und dem Sammelkasten G, obgleich dieser durch das Rohr H₂ zugänglich gemacht ist. Diese sämmtlichen Ofentheile sind nur mit Hilfe einer Bürste, welche an einen biegsamen Stab gebunden ist, einigermaßen – gut niemals – zu reinigen. Von einem Nachsehen, in welchem Maße die Reinigung gelungen ist, kann gar nicht die Rede sein.

Die beiden wagrechten Canäle des großen Ofens von Krigar und Ihssen (Fig. 19 bis 22 Taf. II [a.c/1]) lassen sich einigermaßen bequem putzen, die sämmtlichen aufrechten Kasten oder „Flaschen“ dagegen in befriedigender Weise nur nach Wegnahme der Deckel des obern wagrechten Canales, also nach Betreten der Heizkammer seitens des betreffenden Arbeiters. Unseres Wissens soll daher auf das Rußen dieser Flaschen verzichtet werden.

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Die Canäle und Röhren des Kelling'schen Ofens (Fig. 45 und 48 Taf. III [a.c/4]) sind nach Wegnahme der betreffenden Reinigungsdeckel bequem zu reinigen, bis auf die Verbindungsstutzen, zu welchen man theilweise nicht gelangen kann; sie sind auch unter Zuhilfenahme eines an eine Stange gebundenen Lichtes auf ihre Reinheit zu prüfen.

Die Röhren und kastenförmigen Theile der Oefen von Reinhardt (Fig. 34 bis 37 Taf. II [b.c/3]), von Röbbelen (Fig. 73 bis 75 Taf. III [b/2]) und von Kniebandel und Wegener sind insofern vortheilhafter in Bezug auf das Putzen, als alle Theile mittels einer Bürste oder Kratze, welche an biegsamer Stange steckt, zu reinigen sind; die Prüfung der Reinheit ist aber nur in beschränktem Maße möglich, weil jede der Putzöffnungen mit zwei Röhren hosenförmig verbunden ist. – Sollte nicht zu befürchten sein, daß bei dem Reinigen die Auskleidung der Kelling'schen und Röbbelen'schen Röhren beschädigt wird?

Wenn wir den Ofen von Weibel, Briquet und Comp. (Fig. 38 bis 42 Taf. I [a/3]) erst hier folgen lassen, so mag mancher der Leser uns tadeln; wir glauben mit Unrecht. Die Feuerthür p ist so groß gewählt, daß ein nicht zu starker Schornsteinfeger hindurchschlüpfen und, auf der Rast stehend, sämmtliche Flächen sehen, mit dem Besen erreichen und reinigen kann, worauf der abgekehrte Ruß durch die Putzöffnungen s entfernt wird. So lange der Ofen dicht ist, so lange kann bei dieser Arbeit kein Ruß in die Heizkammer dringen. Indessen sind zwei Mängel zu nennen, von denen der eine zu beseitigen, der andere mit der genannten Rußungsart verwachsen ist; der erstere besteht in der Schwierigkeit, die beiden Rauchrohre I (Fig. 39 und 40), welche anders angeordnet werden sollten, zu reinigen, der andere in der Nothwendigkeit, den Ofen vor der Reinigung kalt werden zu lassen. Jede Reinigung bedingt daher eine immerhin nennenswerthe Unterbrechung der Heizung.

Anders ist dies bei der Rußung des Kaiserslautener Schachtofens (Fig. 1 und 2 Taf. I [a/1]); derselbe kann bequem und sicher gereinigt werden unmittelbar nach dem Verlöschen des Feuers. Nach Wegnahme der beiden Deckel P sind sämmtliche Flächen – mit nicht nennenswerther Ausnahme – zu erreichen, ohne Hilfe künstlicher Werkzeuge; nach Wegnahme des Deckels Q läßt sich eine Lampe im Sammelkopf F aufstellen, welche bei passender Verschiebung sämmtliche Flächen genügend beleuchtet, um sie auf ihre Reinheit zu prüfen. Diese Oefen können daher in Bezug auf Entrußung als die besten bezeichnet werden.

Der Reinigung der Zimmeröfen haben wir schon mit einigen Worten gedacht; sie ist unvermeidlich die Quelle vielen Schmutzes. Aber selbst das Nothwendige in Bezug auf unbequeme Entrußung wird nicht selten |130| überschritten, wovon der Blazicek'sche Ofen (Fig. 9 Taf. I [b/4]) und der Röbbelen'sche Mantelofen (Fig. 50 und 51 Taf. I [c/3]) zeugen. Wie will man den zusammengesetzten Kopf D Figur 9 reinigen, wie die Rohre F des in Figur 51 dargestellten Ofens?

Es sind dies nur Beispiele; leider bot die Ausstellung in dieser Richtung viel Aehnliches.

Die Reinigung der Ofenaußenflächen von Staub ist auch für die am wenigsten erwärmten Heizflächen von Wichtigkeit. Man braucht nicht immer an das Verbrennen des Staubes zu denken; jede lebhafte Erwärmung befördert die natürliche Zersetzung der Staubtheile und entwickelt dadurch Luft verunreinigende Gase. Deshalb soll die Staubablagerung auf den Ofentheilen durch die Ofenform möglichst hintertrieben werden. Es ist demnach dafür zu sorgen, daß möglichst wenige obere wagrechte Flächen vorhanden sind, und daß die aufrechten Flächen keine annähernd wagrechten Vorsprünge enthalten. Man wird bemerken, daß diese Forderungen den Regeln für die zweckmäßige Lage und Form der Heizflächen in Bezug auf die Wärmeübertragung durchaus nicht widersprechen.

Die Form der mehrfach angezogenen Oefen für Sammelheizungen verstößt leider vielfach gegen die genannten Grundsätze. Der breite Rücken des Kniebandl und Wegener'schen Feuerkastens, die gefaltete Deckplatte des Ofens von Weibel, Briquet und Comp. (Fig. 38 und 40 Taf. I [a/3]), die liegenden Heizrohre verschiedener Oefen und die Querrippen auf dem Rücken des Reinhardt'schen Ofenhalses D (Fig. 36 Taf. II [c/3] sind abschreckende Beispiele. Wenn die Möglichkeit gegeben ist, die betreffenden Flächen bequem zu reinigen, wie bei Kelling (Fig. 45 bis 48 Taf. III [a.c/4]), bei Möhrlin (Fig. 10 und 11 Taf. I [d/1]) und namentlich bei Krigar und Ihssen (Fig. 19 bis 22 Taf. II [a.c/1]), so sind größere Staubablagerungsflächen eher zulässig.

Am günstigsten stellen sich hier wieder die Kaiserslautener Oefen (Fig. 1 und 2 Taf. I [a/1]) dar, welche verhältnißmäßig die kleinsten Staubflächen haben, und an denen auch die überwiegenden aufrechten Flächen ohne Schwierigkeiten gereinigt werden können.

(Schluß folgt.)

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Vgl. Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure, 1871 Bd. 15 S. 679.

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