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Brenner

[274] Brenner, in der Gasfabrikation diejenigen Vorrichtungen, die den Uebergang des Gases aus der Rohrleitung zur Flamme vermitteln.

Ursprünglich wurden die Brenner aus Metall (Eisen, Messing), später aus Ton und Porzellan, seit 1852 in der Regel aus Speckstein gefertigt. Die Metallbrenner werden rasch durch Oxydation zerstört und entziehen der Flamme viel Wärme, wodurch die Leuchtkraft beeinträchtigt wird; die Specksteinbrenner sind leicht zerbrechlich, weshalb man sie mit einer Messingfassung versieht. Der Speckstein widersteht allen nachteiligen Einflüssen der Hitze, Witterung u.s.w., läßt sich gut bearbeiten und ermöglicht die Herstellung außerordentlich seiner und scharfkantiger Ausströmungsöffnungen. Die im Fichtelgebirge vorkommenden Specksteinblöcke werden mit Kreissägen in Platten von einer der Brennerhöhe entsprechenden Stärke zerschnitten, aus denen die Brenner ausgefräst und dann auf Drehbänken abgedreht und gebohrt werden. Um den zur Herstellung des Schnittes resp. der Bohrung nötigen Härtegrad zu erhalten, werden die Brenner in mit Sägemehl gefüllten Tiegeln einem schwachen Feuer ausgesetzt, wobei der Speckstein eine schwarze Farbe erhält, die durch die Weißglut, der die fertigen Brenner schließlich in Muffelöfen ausgesetzt werden, ganz unabhängig von der ursprünglichen Färbung des Rohmaterials in eine hellgelbe übergeht.

Strömt das Gas aus einem Röhrchen, so verbrennt es mit kegelförmiger Flamme bei geringer Leuchtkraft. – Verengt man diese kreisförmige Ausströmungsöffnung zu einem Loche von etwa 1 mm Durchmesser, so entsteht der Einlochbrenner, auch Strahlbrenner genannt, der eine der Kerzenflamme ähnliche Form gibt und vielfach zu Illuminationszwecken benutzt wird, ebenso wie der Sternbrenner, bei dem die Bohrung nicht in der Brennerachse, sondern in einer zu dieser senkrechten Ebene liegt, wobei die Entfernung je zweier benachbarten Löcher so groß sein muß, daß die einzelnen Flämmchen sich gegenseitig nicht berühren. Der Zweilochbrenner, auch Fischschwanzbrenner, ursprünglich Manchesterbrenner genannt, hat an seiner oberen Abschlußplatte zwei unter einem Winkel gegeneinander geneigte Bohrungen, aus denen das Gas in zwei Strahlen ausströmt, die sich unmittelbar oberhalb des Brennerkopfes treffen und eine flache, zur Ebene der Bohrungen senkrechte Flamme bilden (Fig. 1). – Ein Arbeiter Namens Stone erfand 1805 den Schnittbrenner, auch Fledermaus- oder Schmetterlingsbrenner genannt (Fig. 2), indem er statt vieler nebeneinander stehender Löcher einen Schnitt durch den Brennerkopf machte. Unter den Schnittbrennern sind die Hohlkopfschnittbrenner (Fig. 3) die besten. Bei den Braybrennern, die entweder Zweiloch- oder Schnittbrenner in einer Messinghülse sind, befindet sich etwa in der Mitte der letzteren ein seines Sieb von Gaze, um den Druck an der Ausströmungsöffnung zu mindern, weil eine weite Ausströmungsöffnung und schwacher Druck bei den genannten Brennarten die günstigste Lichtentwicklung geben. – Der Brönnersche Brenner (Fig. 4), aus einer verhältnismäßig langen Messingfassung mit Specksteinkopf bestehend, hat zum Zwecke der Druck- und Geschwindigkeitsreduktion am unteren Ende der Fassung eine Specksteinplatte mit Loch und eine lange Hülfe. – Bei dem Globebrenner sitzt der Schnittbrenner auf einer Hohlkugel von Messing; die Flamme muß durch eine Glaskugel vor Schwankungen durch den Einfluß von Zugluft geschützt werden. – Die von Frankland gemachte Beobachtung, daß, wenn, man zwei Kerzenflammen gegeneinander neigt, bis sie sich treffen und eine einzige Flamme bilden, die Leuchtkraft bei sich gleichbleibendem Konsum verstärkt wird, wurde 1852 von Billow auf die Gasbrenner angewendet, indem er sich den Zwillingsbrenner patentieren ließ. Bei diesem sind zwei Zweiloch- oder Schnittbrenner unter einem Winkel so in einer Messingfassung befestigt, daß die Flammen nahe den Ausströmungsöffnungen sich treffen und in eine einzige Flamme übergehen.

Im Handel kommen Zweiloch- und Schnittbrenner unter der Bezeichnung »Sparbrenner« vor bei denen durch Watte u. dergl. der Gaszufluß zur Ausströmungsöffnung mehr oder weniger gehemmt wird; diese brauchen allerdings weniger Gas, geben dafür aber auch weniger Licht. Einen bestimmten Brenner dieser Bezeichnung gibt es nicht, ebensowenig wie einen bestimmten »Patentbrenner«, da viele verschiedenartige Brenner patentiert sind oder waren. Der beste Sparbrenner ist derjenige, der, verglichen mit andern Brennern, für eine bestimmte Gasmenge, z.B. auf 100 l reduziert, die größte Leuchtkraft entwickelt. Die Brennerfabrikanten pflegen die verschiedenen Größen der Zweiloch- und Schnittbrenner mit 3-, 4-, 5- u.s.w. -Kubikfußbrenner zu benennen und durch eingedrehte Ringe zu bezeichnen, wobei ein starker Ring 4 cbf, ein schwacher 1 cbf und ein schwacher Ring in etwas größerer Entfernung ¹/₂ cbf bedeuten; demnach bedeuten z.B. 3 cbf, 6 cbf, 5¹/₂ cbf. Diese Benennungen geben aber Anlaß zu Irrtümern, weil z.B. ein 5-cbf-Brenner weniger Gas gebraucht als 5 cbf, denn es wird von den Fabrikanten ein Druck von 1 Zoll englisch = 25,4 mm direkt unterm Brenner gemessen zugrunde gelegt, während in der Praxis der Druck weit geringer ist, und außerdem wird 1 cbf = 30 l anstatt 28,3 l gerechnet. Man muß daher für einen bestimmten Gasverbrauch stets einen größeren Brenner wählen, als die Bezeichnung angibt. – Für diese Brennerarten genügt meist ein Druck von 4–5 mm, direkt unterm Brenner gemessen.[274]

Während die seither genannten Brenner eine plattenförmige Flamme geben, bilden die Rundbrenner eine rohrförmige Flamme. Sie erhalten von innen und außen gleichzeitig Luft zugeführt, wodurch eine vorteilhaftere Lichtentwicklung des Gases erreicht wird. Diese, nach ihrem Erfinder Argandbrenner benannt, bestehen (Fig. 5) aus einem hohlen ringförmigen Körper, dessen Deckplatte mit einer Anzahl (12–40) auf dem Umfang des mittleren Kreises stehenden kleinen Löchern, aus denen das Gas ausströmt, versehen ist, und der durch ein oder mehrere Röhrchen mit dem Zuleitungsrohr verbunden wird. Ursprünglich ganz aus Metall, fertigte man später den Brennerring aus Porzellan, jetzt aus Speckstein.

Um der Flamme die nötige Straffheit zu geben und in ihrem Innern einen kräftigen Luftzug hervorzurufen, bedürfen die Rundbrenner eines Zugglases. Hinsichtlich der Zahl und Entfernung der Ausströmungsöffnungen, der Weite und Anordnung der Gaszuführungsröhrchen und der Anordnung behufs einer möglichst innigen Berührung der Verbrennungsluft mit den Flammenflächen bestehen zahlreiche Verschiedenheiten. Bei den Regulier-Argandbrennern befindet sich im Zuflußrohr ein von außen mittels Hebels verstellbarer Konus, durch den der Gaszufluß und somit auch die Flamme geregelt werden kann. Der in England für die amtlichen Lichtmessungen benutzte, 1869 von W. Sugg konstruierte »London Argand« hat folgende Abmessungen: Durchmesser jedes der drei Zuführungsröhrchen 2,03 mm, äußerer Durchmesser des Specksteinringes 21,33 mm, innerer Durchmesser des Specksteinringes 12,19 mm, Anzahl der Löcher 34, Lochweite 1,14 mm, Durchmesser des konischen Metallmantels oben 24,43 mm, unten 38,10 mm, Oberkante des Metallmantels über den Boden der Galerie 19,50 mm, Höhe des Glaszylinders 152 mm, Durchmesser des Glaszylinders 48 mm. – Der Pariser Normalbrenner von Bengel hat 30 Löcher von 0,7 mm Durchmesser, die in einem Kreise von 16,5 mm Durchmesser flehen; der Glaszylinder hat 49 mm Durchmesser bei 200 mm Höhe; statt des Luftzuführungskonus ist derselbe mit einem Korb, der 109 Löcher von je 3 mm Durchmesser hat, versehen. – Beim Dumasbrenner sind die Ausströmungsöffnungen durch einen kreisförmigen Schlitz ersetzt.

Das Bedürfnis besserer Beleuchtung führte zur Konstruktion der lichtstarken oder Intensivbrenner. Der 1878 von Sugg konstruierte Londonbrenner befiehlt aus zwei bis vier konzentrischen Argandbrennern, von denen jeder Ring eine besondere, von einer gemeinsamen Gaskammer ausgehende Zuleitung hat. – Der Giroudbrenner (Fig. 6) hat zwei konzentrische Lochreihen und im Zentrum einen Blechmantel und einen Glaskonus, wodurch der Luftstrom so gelenkt wird, daß er im Innern die Flammenfläche ihrer ganzen Höhe nach berührt. Durch einen Regulator wird die zuströmende Gasmenge konstant erhalten. – Der Brenner von Bengel gibt eine kugelförmige Flamme, die entlieht, indem eine konzentrisch über dem ringförmigen Ausströmungsschlitz angebrachte Brennscheibe die Flamme veranlaßt, sich auszubreiten. – Mallets Brenner (Fig. 7) besteht aus einem 25 mm weiten Rohrstück, von dessen unterem Ende fünf Schnittbrenner abzweigen. Derselbe trägt oben eine Kappe, von der ebenfalls fünf Schnittbrenner abzweigen, die so über den unteren Brennern liegen, daß die Flammen je zwei übereinander liegender Brenner sich unter einem Winkel treffen. Bringt man die Kappe in ihre tiefste Stellung, so wird der Gaszufluß zu den oberen Brennern abgesperrt. – Der Brenner von Coze ist ein Argandbrenner, um dessen Umfang fünf bis sechs Schnittbrenner angeordnet sind, welche die Anwendung des Zugglases entbehrlich machen sollen. – Bei den Regenerativbrennern wird die abziehende Wärme der Verbrennungsgase der Flamme benutzt, die Verbrennungsluft vor ihrem Zutritt zur Flamme möglichst hoch vorzuwärmen.

Schon Faraday beobachtete 1819 eine Vermehrung der Leuchtkraft durch Vorwärmung von Gas und Luft. Frankland fand 1854, daß eine möglichst hohe Flammentemperatur erzielt werden kann durch Umgebung der Flamme mit einem zweiten Zylinder in der Weise, daß die Luft zwischen beiden Zylindern zunächst hindurchstreichen muß, hier einen Teil der ausgestrahlten Wärme aufnimmt und nun hocherwärmt zur Flamme tritt. Hiernach konstruierten Chaussenot und später Muchall ihre Doppelzylinderlampen. – Die technischen Schwierigkeiten zu überwinden und einen brauchbaren Regenerativbrenner herzustellen, der in Fig. 8 dargestellt ist, gelang zuerst Friedrich Siemens in Dresden 1879. Das Gas strömt aus einer Anzahl enger Röhrchen, die im Kreise auf der Gaskammer montiert sind, und vereinigt sich um einen Porzellanzylinder zu einer geschlossenen Flamme, deren Spitze in diesem durch ein Eisenrohr,[275] das die Verbrennungsprodukte abführt, hineingezogen wird. Die Luft muß, ehe sie zur Flamme gelangen kann, Kammern durchziehen, deren Wandungen von den abziehenden Verbrennungsgasen hocherwärmt sind. Zum Schutz gegen äußere Einflüsse muß die Flamme mit einem kurzen Glaszylinder umgeben werden. In Fig. 8 ist der Weg des Oates und seiner Verbrennungsprodukte durch → angedeutet, diejenige der Luft durch . Die unschöne und massive Form dieses Brenners regte zu neuen Konstruktionen an, bei denen sich die Flamme unten befindet und der Regenerator über derselben liegt. Bei den späteren Konstruktionen wird die Flamme, um die nötige Führung zu bekommen, durch eine Glasglocke eingeschlossen. Hierher gehört die 1883 eingeführte Wenhamlampe (Fig. 9), bei der die nach unten austretende Flamme eines Rundbrenners durch eine darüberliegende Siebplatte ringsherum mit vorgewärmter Luft gespeist wird. Mittels einer Esse werden die Verbrennungsgase abgesogen, auf welchem Wege sie ihre Wärme im Regenerator an die Wandungen der Luftkammern abgeben, und ebenfalls durch die Esse wird der äußere Rand der scheibenförmigen Flamme aufwärts gezogen. Die Luft tritt oberhalb der Glasglocke in den Regenerator ein. Statt mit Rundbrenner wird die Wenhamlampe bisweilen auch mit einem Sternbrenner versehen. – Bei dem invertierten Regenerativgasbrenner von Friedrich Siemens (Fig. 10) brennt das Gas aus kreisförmig gestellten Röhrchen um den Rand eines Porzellanzylinders in diesen hinein und wird durch eine zentrale Esse abgeführt.- Den beiden letztgenannten sehr ähnlich, und nur durch konstruktive Details verschieden, sind die Lampen von Westphal, Butzke, Schneemann, die Sylvialampe u.s.w. Bei Siemens' horizontalem Regenerativschnittbrenner (Fig. 11) brennt innerhalb der Glasglocke ein horizontaler Schnittbrenner unter einer emaillierten, siebartig durchlöcherten Platte, durch welche die warme Verbrennungsluft zur Flamme tritt, während die Verbrennungsgase durch einen kreisförmigen Schlitz abziehen. – Eine Regenerativlampe für kleine Lichtquellen ist der sogenannte Glanzlichtsparbrenner von Schülke (Fig. 12). Auf einem Brennerkörper befinden sich zwei Zweilochbrenner, die von einer Glasglocke umschlossen sind und deren Flamme durch den Einfluß der Essen eine langgestreckte Form erhalten. Ueber den Flammen befindet sich der Regenerator von faltenförmigem Querschnitt aus dünnem Blech von Nickelkomposition, der von einem Asbestmantel umschlossen wird, wodurch die äußeren Falten Kanäle bilden, durch die die Luft von oben nach unten zieht, während in entgegengesetzter Richtung die Verbrennungsgase durch die inneren Falten ziehen.

Alle vorgenannten Brennerarten sind durch das Gasglühlicht (s.d.) fast vollständig verdrängt worden und kommen nur noch dort zur Anwendung, wo besondere Umstände das Gasglühlicht nicht zulassen. Brenner für Acetylen s. Bd. I, S. 60. – S.a. Bunsenbrenner, Gasblaubrenner, Gaslampen, Geleucht, Glühlampe, Lampenfabrikation, Petroleumglühlicht, Spiritusglühlicht.

Schaar.

Fig. 1., Fig. 2.

Fig. 3., Fig. 4.

Fig. 5.

Fig. 6.

Fig. 7.

Fig. 8.

Fig. 9., Fig. 10.

Fig. 11., Fig. 12.