Die bei Beginn des 19. Jahrhunderts schon in voller Blüte stehende wissenschaftliche Erforschung
der Naturkräfte und die durch sie erworbenen Erfahrungen fingen allmählich an, auch ins praktische
Leben zu dringen und befruchtend auf Technik und Industrie zu wirken. Sie gaben somit den Anstoß zu
dem gewaltigen Aufschwung des Dreigestirns: Wissenschaft, Technik und Industrie zu der ungeahnten
Höhe, auf der wir es heute sehen. Auch die sich stetig steigernden Ansprüche der fortschreitenden Menschheit trieben zur Anspannung aller Kräfte auf allen Gebieten an. Und nicht zuletzt war es das Gebiet des Beleuchtungswesens, auf dem diese Faktoren gemeinsam fördernd gewirkt und den Anstoß gegeben haben, die in früheren Zeiten gemachten Beobachtungen und Erfahrungen zum Nutzen der Allgemeinheit zu sammeln und Mittel und Wege zu finden, sie uns nutzbar zu machen.
Das Beleuchtungsgebiet der Neuzeit, vom Beginn des 19. Jahrhunderts an. zeigt im Vergleich zu den
früheren Zeitabschnitten eine reiche Mannigfaltigkeit an Beleuchtungsarten.
Fackel-, Kerzen- und Ölbeleuchtung werden immer mehr in den Hintergrund gedrängt und kommen
vorwiegend nur noch als Aushilfsmittel zur Verwendung. In schneller Folge bürgern sich Mineralöle
roleum), Gas, Gasglühlicht und elektrisches Licht ein, ein jedes immer stärkere Leuchteffekte
bietend. Und so kann es heute, bei der Verschiedenartigkeit der uns zur Verfügung stehenden
Lichtquellen, gewiß nicht schwer fallen, eine Beleuchtungsart zu finden, die den jeweiligen
Anforderungen in jeder Hinsicht entspricht.
Die Petroleumbeleuchtung
Schon bei der Ölbeleuchtung hatte sich der Einfluß der wissenschaftlichen Forschung bemerkbar
gemacht.
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Petroleum-Destillierapparat
Aus dem ummauerten Ofen steigen bei a a die Petroleumdämpfe in die Röhren l, die bei h h von
fließendem kalten Wasser umspült werden. Die so abgefühlten Dämpfe werden in Schlangenröhren kondensiert, die sich in den Kesseln b b befinden. Das destillierte Petroleum wird dann in Kübeln c c aufgefangen. Die Röhren f f dienen zur Ableitung von Gasen
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Die neugefundenen Gesetze der Flammentheorie, wie beispielsweise die günstige Wirkung der
Luftzufuhr zur Flamme, hatten sich durch die Einführung der Zylinder, sowie der Flach- bzw.
Runddochte praktisch bewährt.
Die Leuchtkraft der Öllampen war dadurch nicht unerheblich erhöht
worden. Trotzdem aber wäre die Lampenbeleuchtung mit Docht und flüssigem Brennstoff sicherlich nach der Einführung der Gasbeleuchtung gänzlich von der Bildfläche verschwunden, hätte sich nicht mit dem Auffinden der großen Erdölquellen um die Mitte des 19. Jahrhunderts ein billigerer und in technischer Beziehung besserer Brennstoff gefunden, als es die schweren Öle sind.
Der Gebrauch der sogenannten Erd- oder Mineralöle (Leichtöle) zu Beleuchtungszwecken ist sehr alt;
schon die klassischen Völker haben sich dieses Stoffes als Leuchtmaterial bedient Man hatte sehr
wohl seine Vorzüge gegenüber den schweren vegetabilischen Ölen, nämlich seine stärkere
Lichtentwicklung und das leichtere Ansaugen durch den Docht infolge seiner Dünnflüssigkeit,
erkannt, aber wegen des hohen Preises des Materials blieb seine Anwendung nur sehr beschränkt. Auch die in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts durch Destillation aus verschiedenen Rohstoffen, wie bituminösem Schiefer, Steinkohlen, Braunkohlen und Torf gewonnenen, mehr oder weniger flüchtigen Brennöle, die als Photogen, Schieferöl, Hydrokabür, Solaröl usw. in den Handel kamen, und die flüchtigen Öle des Pflanzenreichs, von denen das Terpentinöl vielfach zur Verwendung kam, brachten darin noch keinen Wandel. Es wurden aber durch diese Bestrebungen neue Lampenkonstruktionen angeregt, die den Eigenschaften der flüchtigeren Brennstoffe angepaßt waren und die Vorläufer der Petroleumlampen wurden. Die bei den bisherigen Öllampen erforderlichen Vorkehrungen zur Unterstützung des Ausstiegs des Brennstoffes zum Brenner durch Druck wurden bei der größeren Dünnflüssigkeit der Mineralöle entbehrlich. Diese werden allein durch die Saugwirkung des Dochtes in den Brenner hinaufgesogen, der entweder als Flachbrenner mit halbkugelförmiger Kappe oder als Rundbrenner nach dem Urgandschen Prinzip ausgestaltet ist und einen Zylinder in einer der Flammenform entsprechenden Gestalt trägt.
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Petroleum-Reinigungsapparat
Die Reinigung geschieht dadurch, daß das Petroleum zuerst in dem Behälter a mit 4-10 prozentiger Schwefelsäure, dann im Behälter b mit einer 5-10 prozentigen Lauge von Ätznatron behandelt wird
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Mit der Auffindung der ausgiebigen natürlichen Petroleumquellen in den fünfziger Jahren wurde dann
endlich die allgemeine Verbesserung der Lampenbeleuchtung zur Wirklichkeit. In Pennsylvanien und
Kanada entdeckte man beim Graben von Brunnen in tieferliegenden Erdschichten ein flüssiges Material
in außerordentlich großen Mengen, das sofort als Erdöl erkannt wurde. Im Umsehen fand sich eine
nicht geringe Anzahl unternehmungslustiger Leute, die in den umliegenden Distrikten durch
zahlreiche Bohrlöcher den unerwarteten Reichtum des Bodens erschlossen. Die Ausbeute war eine so
ungeheuer große, daß sie zur Befriedigung des schnell steigenden Weltkonsums ausreichend war,
den noch heute die nordamerikanischen Erdölquellen zum größten Teil decken, obgleich in späteren
Jahren in fast allen Erdteilen Quellen gefunden worden sind.
Das rohe Erdöl ist in dem Zustand, in dem es im Boden gefunden wird, wohl brennbar, aber noch nicht
zur Verwendung in Lampen geeignet. Selbst nach Entfernung der beigemengten Verunreinigungen ist das
Öl noch keineswegs als Petroleum im gewöhnlichen Sinne zu betrachten, sondern ist ein Gemisch
zahlreicher chemischer Verbindungen, deren jede eine andere Siedetemperatur hat. Durch einen
Destillationsprozeß, d.h. Erhitzen des Stoffes in eisernen Kesseln oder Retorten bis auf gewisse Temperaturen, werden die verschiedenen Bestandteile des Öls erst voneinander getrennt. Die Leichtöle, die den niedrigsten Siedepunkt haben (bis 150 Grad), werden zuerst in Dampf umgewandelt und entweichen als solcher aus der Retorte, gelangen dann in einen Behälter, die sogenannte Vorlage, in der sie durch Kühlung mittels Wasser wieder zu Flüssigkeit verdichtet werden. Die Temperatur der Retorte wird darauf bis zu 300 Grad gesteigert, wobei die Mittelöle, das eigentliche Leuchtöl, in Dampfform aufsteigen und in die vorher ausgewechselte Vorlage gelangen, um gleichfalls gekühlt und wieder verflüssigt zu werden. Der Rückstand liefert die sogenannten Schweröle. Die erhaltenen drei Fraktionen werden nun jede für sich einer nochmaligen Destillation unterworfen, so daß sich nach den ihnen eigenen Siedepunkten folgende Einzelöle, die alle für Beleuchtungszwecke verwendbar sind, ergeben:
Die zwischen 150 und 300 Grad überdestillierenden Bestandteile geben das geeignetste Brennöl für
die Dochtlampen, während die flüchtigsten dazu wegen ihres niedrigen Entzündungspunktes, d.h. des
Punktes, bei dem die Flamme von den schon entzündeten Gasen auch auf das Öl übergeht, sehr
feuergefährlich sind.
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Ligroinlampe von Lilienfein und Lutscher
a) Ölbehälter. g) Brenner mit feinen Durchbohrungen. Zwischen e und f ein Faserstoff.
Man öffnet Hahn c und erwärmt mit dem ZündholzScheibe f, dann verdampft das igroin und läßt sich am Brennner entzünden.
Nach einer Darstellung im Deutschen Museum zu München.
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Der Entflammungspunkt (die Temperatur, bei der brennbare Gase entwickelt
werden) liegt beim Petroleum schon ganz bedeutend niedriger als bei dem Rüböl, weshalb bei der Konstruktion der neuen Lampen, umgekehrt wie bei den Öllampen, dafür Sorge zu tragen war, daß Ölbehälter und Brandfläche des Dochtes möglichst voneinander entfernt waren. Eine derartige Anordnung hatte sich schon für die Konstruktion der Lampen für "Leuchtspiritus", unter welchem Namen die mit Alkohol vermischten flüchtigen Öle im Handel waren, wegen der Explosionsgefahr als notwendig erwiesen. Bei der Lüdersdorfschen Dampflampe beispielsweise, die 1834 als Lampe für Leuchtspiritus (Terpentinöl mit Weingeist) konstruiert worden war, reichte der dicke, runde Volldocht gar nicht bis zur Entflammungsstelle, sondern endigte in dem runden, hohlen Kopf, zu dem das senkrechte, messingene Dochtrohr b oben ausgestaltet war. Die im Docht hochgesogene Flüssigkeit wurde durch Erwärmen des Kopfes mittels Weingeistflamme im Napf e verdampft, und dieser Dampf trat durch die rund um den Kopf angebrachten Öffnungen g aus und entzündete sich hier. War dies geschehen, so genügte die von der eigenen Flamme entwickelte Wärme zur weiteren Verdampfung. Die Lampen verlöschten nur leider bei dem geringsten Luftzug und verbreiteten beim Auslöschen einen unangenehmen Geruch, Übelstände, die ihren Vorzug eines glänzenden, weißen Lichtes wieder aufhoben und die Lampe für den praktischen Gebrauch ungeeignet machten.
Nach dem Verdampfungsprinzip konstruierte Lampen kamen in verschiedener Ausführung in den Handel, von denen die Lampe von Lilienfein und Lutscher die für die späteren Petroleumlampen typische Form zeigt, nämlich die oben am Flüssigkeitsbehälter fest angebrachte Metallhülse, durch welche das Dochtrohr hindurchführt.
Für die minder flüchtigen Öle waren diese Dochtlampen nicht geeignet, man kehrte wieder zum Flach-
und Hohldocht zurück, dessen Ende ein wenig aus dem Brenner hervorragt, und suchte Maßregeln zu
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Lüdersdorff Dampflampe
a) Ölbehälter, b) Röhre mit Docht, f) Hahn
Nach einer Darstellung im Deutschen Museum zu München
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treffen, um durch sehr kräftige Einwirkung des Luftzuges auf die Flamme eine rauch- und russfreie
Verbrennung zu erzielen. Die Hydrokarbür- oder Photogenlampe und die Kamphin-Lampe aus dem Jahre
1844 waren mit dementsprechenden zweckmäßigen Vorrichtungen ausgestattet. Bei der Hydrokarbür-Lampe ist eine innige Berührung der Luft mit der Flamme erreicht und eine rauchlose, helle Verbrennung erzielt. Der für diese Lampe zur Verwendung gelangende Docht war ein Flachdocht, der durch Zahnrädchen, deren Zähne direkt in den Docht fassten, auf und nieder zu stellen war. Die Kamphin-Lampe mit Rundbrenner war die erste Lampe für Mineralöle mit äußerem und innerem Luftzutritt zur Flamme.
Die Petroleumlampen schließen sich im wesentlichen diesen Lampenkonstruktionen an, und es läßt sich
kaum behaupten, daß die vielen versuchten Verbesserungen einen nennenswerten Fortschrift für die
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Hydrokarbür-Lampe mit Flachbrenner
A) Leuchstoffbehälter, B) Zugglas, g) Gewölbter Brennerkopf mit Dochtschlitz
q) Flachdocht, e) Zahnrädern, die in den Docht direkt eigreifen. Die Pfeile geben den Weg der Zugluft an, die sich im Brennerkopf
g in die Flamme drängt, wodurch eine rauchlose, helle Verbrennung erzielt wird.
Nach "Das Buch der Erfindungen"
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Lampenbeleuchtung gebracht haben. Der einfachste Petroleumbrenner ist der Flachbrenner, bei dem der
Docht von einer halbrunden geschlitzten Kappe zum Zwecke der Luftzuführung umgeben ist. Um die
Leuchtkraft der Petroleumlampen zu erhöhen, griff man auch zur Anordnung mehrerer Flachdochte in einem Brenner, so entstand der Triplerbrenner mit drei, der Kronenbrenner mit sechs Flachdochten.
Die Brennerkappe ist bei diesen Lampen gemäß der Anzahl der Dochte entsprechend oft geschlitzt. Das gleiche Ziel anstrebend kam man zur Konstruktion des Mitrailleusenbrenners, in dem 8 bis 12 schnurartige Volldochte kreisförmig zusammengestellt sind, gleichsam einen Hohldocht bildend. Jeder Docht hat ein eigenes Führungsrohr im Brenner, außerdem ist jeder unterhalb des Brenners durch ein kurzes Rohrstückchen geführt, die im Kreise nebeneinander auf einer gemeinsamen runden Scheibe befestigt sind. Mit Hilfe dieser Scheibe können sämtliche Dochte gleichzeitig durch eine Zahnstange gehoben werden.
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Einfachster Brenner für Petroleumlampen
B) Knopf zum Einstellen des bandartigen Flachdochts M,
C) Ausgebauchter Glaszylinder.
Die Zugluft misch sich mit der Petroleumflamme
Nach "Das Buch der Erfindungen"
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Im allgemeinen hat sich jedoch der Rundbrenner für Petroleumlampen besser eingeführt, da bei
Flachbrennern die Beleuchtung nicht nach allen Seiten gleichmäßig ist. Die Konstruktion der
Rundbrenner gleicht dem Brenner der Kamphinlampe. Die wichtigste Verbesserung brachte die
Verwendung der Flachdochte im Rundbrenner mit konisch zulaufendem Docht- oder Brandrohr, wie sie
von Wild und Wessel 1870 eingeführt wurden.
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Mitrailleusen Brenner
Nach "Das Buch der Erfindungen"
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Der durch die konische Form des Rohres sich erst oben
zusammenschließende, unten aber fast nur das halbe Rohr ausfüllende Docht gestattet die Anbringung des ovalen oder teilförmigen Luftschlitzes für die Innenluft, ohne die Führung des Dochtes zu beeinträchtigen. Diese als Kosmosbrenner bekannten Konstruktionen erfreuen sich bis heute einer großen Verbreitung. Eine zentrale Luftzuführung nicht allein durch den Brenner, sondern auch durch den Ölbehälter hindurch mittels eines langen, durchgehenden Metallrohres findet sich bei mehreren Konstruktionen verschiedener Lampenfabriken. Auch das Prinzip der Vorwärmung der Verbrennungsluft zum Zwecke einer stärkeren Lichtausbeute ist bei einzelnen Lampenkonstruktionen berücksichtigt worden.
Ein großer Übelstand bei der Petroleumlampe bleibt immer das Umständliche Entzünden der Flamme,
wozu das Entfernen von Glocke und Zylinder erforderlich ist. Für das Heben des Zylinders sind
deshalb vielfach Vorrichtungen angebracht, die das Emporschieben desselben auf mechanischem Wege
bewirken. Durch Drehen eines unterhalb der Zylindergalerie befindlichen Griffes wird die Galerie
nebst Zylinder durch ein paar Zahnrädchen und einen damit verbundenen Hebel so weit gehoben, daß
der Dochtrand frei wird. Nach dem Anzünden wird beides durch Zurückdrehen wieder herunterlassen.
Ist das Anzünden unbequem, so hat das unvorsichtige Löschen der Lampen häufig zu Explosionen geführt,
weshalb man auch dieses durch mechanische Vorrichtungen zu bewerkstelligen versucht hat,
indem unter anderen Einrichtungen durch Hebelwirkung zwei seitlich neben dem Brennerrohr angebrachte
Klappen sich über den Dochtrand schieben oder auch die Brandscheibe durch Herabsenken sich auf den Rand legt,
so die Flamme erstickend.
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Ältere Petroleumlampe
mit Rund- (Argand-) Brenner und eingeschnürtem Zylinder. Bei a wird das Petroleum in den Behälter b gegossen,
der ringförmig um einen Hohlraum herum angeordnet ist, wodurch einem Erwärmen des Petroleums und damit einer
Explosion vorgebeugt wird.
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Die Petroleumlampe ist sowohl als Steh- wie auch als Hängelampe in Gebrauch gekommen.
Die letztere ist meist durch Verwendung von Flaschenzügen zum Herunterziehen und Hinaufschieben eingerichtet.
Der Fuß der Stehlampen ist in der verschiedensten Weise ausgeführt worden; Glas, Porzellan, Majolika, Metalle
(hauptsächlich Bronze und Zinn) gaben das Material zu einfachen und zu reichen Ausstattungen.
Zu der Zeit, als das Gaslicht erst noch wenig Verbreitung gefunden hatte, war die Petroleumlampe neben der Kerzenbeleuchtung
ja auch die Beleuchtung der Reichen und Vornehmen, die natürlich auch auf das äußere Ansehen großen Wert legten.
Heute, wo die Lampe fast ausschließlich nur noch dem kleinen Mann als Leuchte dient, da sie noch immer die billigste
Lichtquelle bleibt, wird natürlich fast nur gute Mittelware auf den Markt gebracht.
Die Petroleumlampe hat der Rüböllampe rasch und gründlich den Garaus gemacht;
der wohlfeilere Brennstoff, die bedeutend höhere Leuchtkraft, die einfachere Lampenkonstruktion der ersteren waren so augenfällige Vorzüge,
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Petroleum-Hängelampe
mit Galerie-Hebevorrichtung
aus der Farik von Kaiser & Gundlach, Berlin
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daß sich ihnen niemand lange verschließen konnte. Bis zur Einführung des Gasglühlichtes spielte die Petroleumlampe
mit die erste Rolle im Beleuchtungswesen, von diesem Zeitpunkte an allerdings wuchs das Lichtbedürfnis in so hohem Maße,
daß die Lampe im allgemeinen nicht mehr genügte. Der Versuch, auch das Petroleum zu Glühlichtbeleuchtung zu verwerten
(wir gehen später im Anschluß an die Gasglühlichtbeleuchtung näher darauf ein) ist, soweit kleinere Lichtquellen in Betracht kommen,
nicht recht gelungen, da das Petroleum sich nur schwer vergasen läßt.
Neben dem Petroleum suchte man auch die anderen durch die Destillation aus dem Erdöl gewonnenen Produkte, die Leichtöle:
Raphtha, Petroleumäther, Benzin, Ligroin und Gasolin für Beleuchtungswerke auszunutzen.
Für Benzin war beispielsweise lange Zeit ein Handleuchter sehr beliebt und verbreitet (s. Abbildung).
Der Fuß dieses Leuchters war mit Schwammstücken gefüllt, die das eingefüllte Benzin aufsogen.
Die luftdicht eingepasste Dochthülse enthielt einen sie vollständig ausfüllenden Baumwolldocht, der nach Bedarf aus den
Schwämmchen das Leuchtmaterial nach oben zur Flamme sog.
Die erhaltene Flamme war nur klein, aber sehr weiß. Über das Dochtrohr wurde, wenn der Leuchter außer Benutzung war,
eine dicht abschließende Kappe gestülpt, um das Verdunsten des sehr flüchtigen Brennstoffes zu verhindern.
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Benzinleuchter
Nach "Buch der Erfindungen"
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Auch eine Sicherheitslampe für Benzin nach dem Davyschen System wurde konstruiert und ist besonders in Gruben mit Schlagwettern
allgemein in Gebrauch.
Für Petroleumäther, Gasolin und Ligroin wurden Lampen konstruiert, die auf das Prinzip der ersten Lüdersdorfschen Dampflampen
zurückgreifen, indem durch Erwärmung des Brenners der Brennstoff in dampfförmigen Zustand übergeführt wird
und dann erst zur Verbrennung gelangt. Nur ist bei diesen Ätherlampen der Docht ganz weggelassen.
Diese Vergaserlampen, die sich vorzüglich für Arbeiten im Freien eignen, da sie selbst bei starkem Luftzug nicht
verlöschen, sind gewissermaßen ein Mittelding zwischen der Petroleumbeleuchtung und der Gasbeleuchtung.
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