Band XIX, H e f t 4 .

O r i g i n a l a u f s i i t t e .

Methoden zur Regulierung von Temperatur und Luft- feuchtigkeit.

Von

W. ZwGlfeer, Mdnchen. (bus dem Institot flir angewandte Zoologie.)

(Nit 5 Abbildungen und 5 Diagrammen.)

h i zalrlreichen missenschaftlichen Untersuchungen. aber anch bei solchen auf technischeiu Qebiet spielt die Emielung beliebig lange konstant erhaltbarer Tempemtur- und Luftfeuchtigkeitsgrade in verschiedenen Ab- stufungen eine wiclitige Bolle. So sind denn auch schon eine Reihe YOU Apparaten konstruiert worden, die diesen Anfordemgen mehr oder minder weit entsprechen. Es wtirde in diesem Zusammenhsng zu weit fiihren, i m einzelnen auf sie einzngehen. EkwLbnt sei nur, daB dime Konstrnktionen das Problem teils in der Weise m losen versnchen, daS sie Temperatnr und LuftEeuchtigkeit eines Raumes durch einen entsprechend vorbehandelten Lnftstrom gleichzeitig regeln,') teils wird die Regulierung von Temperatar und Lnftfeuchtigkeit des T?rsnchsranmes getrennt durchgefiihrt. 4)

Zweifellos haben die mit hewegter Luft arbeitenden Einrichtungen Vomi'lge gegeniiber jenen ohne Luftbewegung. Unter anderem entsprechen ~ i e bei okologischen Untersuchnngen an Landtieren den nattirlichen Um- weltbedingungen meist erheblich besser als diese. Indes sind jhre An- schafPungs- und Betriebskosten selbst fur mittlere nnd kleinere Anlagen recht bedeutend. Dabei ist m beriicksichtigen, daB fi i r gewisse experi- mentell-okologische Arbeiten die gleichzeitiqe Benuhung von rund 70 bis

I) S h e l f o r d (l), C h a p m a n (S), E s c h e r i c h (3), Brindley and R i c h a r d s o n (4). Aach bei Einrichtangen, wie sie in der Indastrie in Gebrauoh sind, ist d i m Prinzip zum Teil verwendet.

s, Krogh (5), P r z i b r a m (6, 7), W i l l i a m s a Kirkpat r ick (S), F r i e d e r i o h s nnd Ste iner (9), desgleiohen beim Arbeiten mit den handelsablichen , ~ r i e n t h e m ~ b t e n ' L .

z. mg. EnL Ba. xrx ~ e f i 4 . 33

49s Z w 6 1 f e r :

SO regulierbnren Einzekammern erforderlich ist. Demgegeniiber sind Ein- richtungen mittlerer Crijfle ~ bei denen Temperntur und Luftfouchtigkeit ietrennt geregelt Kerden, was dnschaffung und Betrieb anbetrifl, erheblich okonomiscber. Wie h e bisherigen Erfahrungen zeigen, diirften sie fir riele Cntersuchungszwecke rollig ansreichen. Im folgenden sei Kcinstnlktion und Handhabung eines Appaates dieser Art beschrjeben, der in1 Laule der beiden redlossenen Jahre f iir gewisse ijkologischa Studien an hsekten benutzt und weiter ausgearbeitet wurde. Da die Rinrichtung, die sich hefriedigend bewiihrte, in mehrfncher Bnsicht eine Verbesserung iilterer Methoden rorstellt, durfte sie fur weitere f i e i s e ron Intcresse sein.

A. Regnliernng der Temperatar. Hauptanforderung der erwahnten Untersuchnngen an die Versuchs-

technik war eine gleichzeitige und ununterbrocheno Benutzbarkeit einer groBeren Anzrthl r o n Temperaturstufen dnrch langera Zeitriiume (6 bis 8 Monate) hindurch bei griifitmoglicher Konstanz der einzelnen Stufen. Abwalrts muCte der Spielraum der zu erzengenden Temperaturen bis nahe an den Gefrierpunkt des Wassers, aufwlirts bis c h 380 C reichen. Mit Riicksicht anf die besonderen Untersnchungsobjek te, d10 mitteleuropiiischen Breiten entstammten, in welchen sie den gr;mBten Ted des Jahres Tempera- taren unterhalb 1 8 O C ausgesetzt sind, war gerade die Erzeugung nnd Konstanthaltung dieser nnter der normalen Zimmertemperatur liegenden Stufen, die erfahrungsgemiill mit Schwierigkeiten vsrhiipft ist, von be- sonderer Wichtigkeit. Die Moglichkeit wahlweiser Belichtnng der tempe- rierten Versuchsrtlome mit diffasem Tageslicht, groQer Nntzraum, geringe Wartungskosten und -anspriiche der im Betrieb behdlichen Einrichtungen waren weitere bei der KonstmBtion zu berticksichtigende Punkta.

Ton den in der einschliigigen Literatur beschriebenen Apparatm schien m a c h s t das m. Modell der verschiedenen von W i l l i a m s nnd K i r k p a t r i c k (S) konstruierten ,multiple incubator" den obigen Anforde- rungen am besten zu entsprechen.1) Allerdings' stahen bei ihm die Ver- snchsgef&Be unter Lichtabschld. Es beraht im ubrigen auf dsm Prinzip der Bnschaltung einer Metallbrucke (U-formig gebogene Kupferblechrinne) zwischen einem Kdte- und einem Whmespeicher, dergestalt, daB in ihr ein kontinuierliches Temperaturgeffle entsteht

l) Bodenheimer (10) - Den HeI7enProf~orenBodenheimer , J e d e m , und Gtel lwaag, Neustadt a. I€, bin ich fUr die Liebenswiirdige Xtteilung ihrer Mahrungen mit dem Williamschen Apparat und fUr h e Angabe der bei ihren Mdellen benntzten MaEe zu grb;Ptem Dank vei-pfichtet. Da m r die Arbeit von Wil l iams und E i r k p a t r i k seinemeit nicht zur VerQung stand, waren mir die Erfahmngen der genannten Herren

Gmz besonderen Dank schulde ich f e r n s Berm Cieheimrat Escher ich , Miinchen, der in groEziigigster We& die Mittel fUr die Ansftihrnng der K o n s M o n bemitstellte.

Unterlagen zur Konskuktion des Miinchenor Modells aderordentlich wei-holl.

Methoden ziir lteguliening von Temperatur urid Luftfeuchtigkeit. 499

l7m die him Willinmschen dpparat nicht beritcksicbtigte Forderang nach nshl- n-eiwr diffuser ‘ I g g e s b e l i c l i ~ der ternprierten Versoohsrirnme zu realisieiwn, Tar not- wendig, die den Nubm~un abxhliehnden FIolzdeckel dim11 Pensteiglastiiren zu ersetzen. Dies ei-fordeite wegen der allgemeinen Belicht~mgsrerldlnise im Laboratorium (Seiten- licht) und der Notrrendigkeit der Themometermontierung, e k e Drehung der Briicke um ibiw Lilngsachse um No. 60 da8 der Nutzixum nach vorn gegen die Bcwhautuseite m sich ijffnet

Boi dor Inbetriebiiahme eines derartig gebauten, abganderten Williamschen dpparates, desson Kdzraumqumchnitt 25 : 25 cm und dessen X u t z m u d ~ n g e im ganzen 320 cm betrug, 1 zeigte sich indessen, daS die erzielten Temperaturen keineswegs den Erwartungen entspmhen.

Abb. 1. Temperatarwrlaaf h nrsprtlogliuhco wf[liamsahen Apparpt

Abb. 1 gibt in graphischer Darstellnng eine lhersicht der Temperatur- verhkltniase des LnftgSrpers des Brtlckennutmanmea bei einer Wiirmeschrank- Temperatur von 460 C, Eisfilllnng des Kdte&uadres und einer miWeren Zimmertemperatur von 200 C. Danach ist der Bereich der zur VerfUgung stehenden niederen Temperaturen unterhalb 16 O C verhKJiltnismkiBig klein, jener ftir hohere Temperaturen hingegen recht ansgedehnt. Wiihrend das Temperatur- geWe in horizontaler Richtang gering bleibt und zwischen den beiden, rand 3 m auseiruindedi~nden extremen Pungten nur ca. 9 0 C bet&@, ist 86 in vertikaler Richtong vergleichsweise tibermidlig ma. Hier bet&@ 8s mar ebenfalls rund 9 0 C, die aber auf eine Distmz von 26 cm en& fallen, - ein Umstand, der sich recht unangenehm bemerkbar macht und das Exprimentieren mit hohen, anfrecht &henden V e r w c h s g e W n fon vornherein mit starken Fehlern bel&t Anch die Wirbelbildungen im

33 *

600 Z \v ti 1 f e r :

Luftkorper - eine E'olge der sich eutwickolnden Bonvoktionustrome - die sicli narnentlich in den beiden Eudabschnitten des Brilch-ennutzrllunie~ einstclleu, desgleiclieu die Temperatnrumkehr, die in -i-ertikalor Ricbtuug 811 verschiedenen Punkten des Nuhraumes zu beobachten war (in dbb. 1 nicht dargestellt), wirken storend und beeintrkichtigen die praktische Ver- wendbarkcit des Apparates.

Zufolge dieser Pgebnisso mullte angenommen werdon, daB die eut- stehenden Konrektionsstrome Ursache des geringen Temperaturgefdles in horizontaler und des iibermanig starken Gefiilles in vorhker Richtung sind. Unter solchen Urnsttinden' war der Versuch ihrer Drosselung durch Einschaltung von Quer- und Lingswanden im Bruckennntzraum nahe- liegend. Diesbextigliche Experimente lieferten oin uberraschend giinstiges Ergebnis: d10 Einschaltung ron Zwischenwiinden fuhrt xu einer Staffelung und erheblichen Verstiirkung des TemperaturgefiiUes in horizontaler Rich- tung. Jenes in verlikaler Richtung bingegen wird stark abgeschmiicht. 1) Die W i r k u n g mird um so ausgesprochener , j e grol3er d ie Zahl d e r e ingescha l te ten Quer - n n d Langsmiinde i s t Vol l ig unterbunden konnen die KonvehAionsstrBme durch dim MaQnatunen natilrlich auch nicht werden, doch l d t sich ihre ungiinstige Wirkung so weit einschr&nken, da6 sie praktisch nicht mehr ins Gewicht fallen.

Kons t rnkt ion: Unter Berhcksichtigung dieser Versuchsresultate wurde ein 20-teiliger und ein 16-teiliger Briickenthermostat hergwtellt, die sich beide in nunmehr fast einj&brigem Dauerbetrieb hefriedigend bewahrten. r j

Abb. 2 stellt die Vorderansicht eines derartigen Apparatm in Vertikal- projekten dar. Abb. 3 und 4 geben uber die Innenkonstddion AnfschluB.

Letztere stellen Qnerachnitte entlang der Linien A-A und B-B in Abb. 2 vor. Abb. 4 C ist eine Einrichtung m Beheizung, auf die weiter mten miickgekommen merden wird. Die GHBenverhlltnisse des Apparates sind in den drei Abbildungen in allen wesentlichen Punkten wirklichkeits- getceu wiedergegeben. A m ibnen sind alle Einmlheiten der KonstruBtion zn entnehmen.

I% bedeuten: Br: Briicke; kr: b e am 1,6 mm darkem Kupferblenh, mit U-firmigem Qaersohnitt (Kantenhge 35/25 cm, vgL Abb. 4 kr). 8ie mgt jederseib L&

zwei konisch verjaughn Statzen in mte- und WPmespeicher hinein. f ( 8 b b . 4): Tilren mit vierfacher Feenstenmg nod oberseik abnehmbarem D&l. Lektarer erm5glioht erforder- lichenfalls Verddelung und Erhohung der Isolierang durch Einschaltoog von Kissen-

l) Vgl. hierzu Abb. 1 und Abb 5. s, Die sonshgen Unterschiede der beiden Apparate sind unwesentlich : Der 2O-teilige

%tzt eine GwamtLbge der Knpferbrilcke von 320 cm, der 1Gteage eine solche von 340 urn. Hierdurch ergibt sich fllr den letzteren eine 1'ergrb;Bemg der Gtotzenliinge (&he weiter unten), wodnrch die Ktihlwirhmg des Ktililtespeichere e M verskkt m i d . Das im folgenden h h r i e b e n e ModeU, a d das an anderer 8teUe bereits h u z verwiesen wu$e ( Z w o l f e r 14), hum duroh die Firma Dr. Bender & Dr. E o b e i n , Milnohen- garlsruheZftrich, bezagen werden, die sich das Eerstellmprwht gegichert hat (D.R.Q.K). Sie verfertigt BS unter Konbnlle des Institutes f i r angewandte Zmlogie.

3lethodcn ziir Kcgulieriiug \-on Temperatur uiid Luftfeuchtigkeit. 501

a h - Abb. 2

Brlickenthermostat, X&ll dw Institotea ti31 angowmdte Zoologic. in Vordoransicht (Veithlpmpktion).

1

8

Abb. 9. Briickonlhermostat, Anfn8. (IkUbnng im T e d )

1 B- -8 r - c m

Abb. 4. Querschnltte 1- Abb. 2 A-A M d B - B ; C : Vomchtang mr Beheimng mit OM odor Petroleom- mndbrenner.

,502 Z ail1 f c r :

einlngen m-iwhen die Fcnster der 'IUren. 4uoh ICind.~ von HUretten. die mit bastimmten Iikungen geRlllt sind [Strahlungsclmtz!) Ist m8glich. ks: Lsolimhicht RUB Korhhrot und Sperrhohemhalung st: Quersttitzen mr Versteifung der Briioh; ts: Mefisiugnhr- Btntzen zur Theimometei-ftlhimg. Zur Vermeidung jegliohen KonMes der leitendeu Metalltde der Innenkonstmktion mit der AnSenlnft ist &re obere h u n g d m h Holz- ringfassung und doppelt durchhohrten Rorhtopfen abgesohlnrsen. qw' Quern3nde am 0,9 mm Kupferblwh. IN: UnpWnde am 0,9 mm Knpferblwch. Quer- und IiinpnRnde Bind nioht f& eingebaut, mndorn mittels seifficher Palm federnd aiqesatZt, 80 d d Qe jdene i t beliebig ansgewechselt und vemtellt werden k6nnen. Je m h Banmbedwf k6nnen dndmh oinzohe Zellen vergr;dEert oder rerkleinert nerden.

K: Wtespeioher. k t e h e n d auq dem inneren Gabkchen Eiskasten von 46 cm &ten- lrrzlge am 1,6 mm starkem v e r z i h Eisenblech, h l iemhicht am Korhhrot &) und Bperrholzversohalnng, a b n e h m b m Deckel, Ablanfhahn (h) M d Wpsserstsndwohr (WB). Letzterss dient zur Raplierung des Gchmelzwasserstandes.

W: Whmpeioher , bestehend am dem inneren, kubiwhen Wiirmehten am 1,6 mm verzinktem Eisenblmh (Kantenhqe 45 om), hLiemng am Korksohrot (b) und Sparhob- vermhalung, Ablanfhehn @) und Wm-emtmdrohr (WE). Obersei$ mflnden in ihn m e i Bohrstatzen zur Anfnahme von Thermometer und Thermoregulator (Th, f i r elektrieohe oder Gas-Heiznng). Bei elektrjscher Beheiznng sind ferner im unteren Ted dee W W e - h k m s mei Bohmhtmn zru Anfnahme der Heizpabnm (Hanpt- und Zmhheizang) 0illlSUI6ten.

C (Abb. 3, 4): Vomahtmg zur Montiernng einee Aicherheitgbrennem, die erforder- Liohmfalb auoh die ArihiMlq einm Pebolenmrandbrennem xuMt (verwendq des Apparrrtes anf Felds$tionen). Die zur Befestigung des Gicheheitabrennem dienende Gabel Mt Qch mitt& h e r Fltlgelschraube vom quadmikchen Knpferbleohteller losen, der & zur Aufatellnng der Petroleumlamp dient Bei Petroleumhebang auto- matieahe Termperatnrregelnng nioht m w o h

ab: mvhhen den beiden H o h W e n angebrachtm A W b & Die inneren Teile des BOO~BB, atif dem der Wkmespeicher mht, besitzen Zinbbleohvwkleidmg und a d der R f ~ a k ~ i t o in entapreohtmder Hahe 4 Abmgaltioher von 2 om liohter Weite. Hier- d m h wird verhindert, daE die bei Qashaisnng entstehenden Wmerdhpfe Sioh un- mibIbar d dem Holz nidersohlagen, in daeseltw eindringen und ee nllmAhlioh erab bar en.

Znr Bedienung dm Ekhatena dient eine dreistafiee Trepp. BUr TraneportxWeoke iSt der Apparst in 5 Teile earlegbar. Die Andlenseiten sind w d , abwwhbar hkiert @ r d r a b l ~ h u b ; ! ) . Beme AnaenmaSe betrsgen: m t h l i h e : 180 om; IILnge: 420 am; Tiefe: 66 om. Qewiaht ohne W m r - d EiaftLllang oa 6 Ztr. Der clifbem TBgeslioht aasgesetzte Brtldmuttranm beeitzt eine Lhge von 280 om und eine IIZefe und EL6he von 26/26 om. Him kommen jderseits nooh 26126/30 om im verdunkelten Stutxanteil dar Make hinzn. Bei Eintailang der Brkcke in 8 V o h d e n betrtigt die Zellengr6!3e 26/26/32 om, bei 16 Halbzellen 26/l2,i58/32 om.

Wirkungsbe re i ch - u n d Tempera tnrkonetans : Der Wirkungs- bere ich bqpmt bei 2-30 C, dooh befiindet aoh dime Temperaturstafe nooh im verdunkelten Stubnteil des Apparats nnd id daher nur bedingt ver- wendbar. Die niedemte diffueem Tageslicht ansgesetzte Tempemhta fe li@ - riohtige Bedienung des Eisschrankee und eine Wiimsschrang- temperatnr von 460 C (NormaleinetelIung) v o r a ~ f z t - bei 40 C. Das obere T e m p e r a t u m ~ m Mt Qch durch die Wassertemperatnr des WKrme- eohrankes beliebig bis ca 80" C einstellen. Wird statt Wasser eine 01- oder Glprinftillnng dm Wiirmespeichere gewtihlt, 80 beateht die M6glich- keit, die obere Temperahtufe je nach Mar€ nooh w e i k w erhtihen, W O ~ U € bereila Wi l l i ams nnd Kirkpat r ick hmgewiesan haben. Dooh

Methoden zur Iteplicrung WII Telnperatu und Luftfeuchtigkeit. 803

kommen dorartig hohe Temperaturen fur biologische Forschungxwecke kaum in h g e . Fiir csperinientell-tikologixhe Studien an kleineren Land- tieren, insbesondere an Insohrton mitteleuropiiischer Ureitengrade dUrfte i m allgemeinen die Fisierung der Temperatur des Warmeschrankes anf 460 C ausreichen.

n o r die Ternperatrwerhkltnisse dcs Lnltkijrpers eines in 20 Hdb- zellen geteilten Bruckenthermostaten bei einer Wiirrmeschranktempemtur von 45 0 Cj und einer AuIlenluftbmperatur \-on 20,5 O C, gibt das niagramm Abb. 5 dufschlul3, das a d Grund yon rund 250 Temperaturmsssungen

W i o h n e t d e : die ordinate ee@ die Temperaturen an, die A M s s e die versohiedenen Punkta in der p m e n LBngenamdehnung dea Brtloken- nntzraums, der m beaseren Orientierung in Decimeter geteilt iet I-X deuten den Bereioh der dumh Einschaltung von 9 Qnerwiinden gwohaffenen 10 Zellen an. Der in diesem Bereioh d m h S o M e r n n g gekennceichneta Teil d t , soweit er ansgezogen n m r a n d e t id, die Ternperaturen der oberen Halbmllenreihe, der p n n k t i e r t n m r a n d e t e die Temperaturen der nnteren Halbmllenreihe. (Die horizontale S M e m g entlang der

I) Die Untersohiede in der ~ p r a ~ l u n g swieohen dam hier gegdmrten Diapmm and dem bi frllherer cfalegenheit mitgeteilten (Zwblfer [la], Abb. 3) hangen mit einer h i s c h e n vervollkommneten Bediennngsteow des ApparateS zueammen.

6 04 Z \v i i 1 f e r :

rechten uncl linken Temperaturachsa bezeiclinet den Urnfang des ver- dunkelten Rtutzenanteils dcs Uriickennuhrnumcs.)

Ein Vcrgleich ron dbb . 1 und 5 liil3t die ausgespmchene Temperah- M e l o n g nnd das erheblich vershrkte Temperatorgefklle in horizontalor Richtang dentlich erkcnnen ; ebenso die bedeutende Verruindemg der Temporaturestreme in wxtikaler Riditung, YOU denen einpngs die Kede war. Hierdurch wird dor Apyarat fur viele Zwccke erst benutzbar. So steht beispielsweise eine Petrischale yon 10 cm Durchmesser und 2 crn Hohe, die an irgend oineni Punkt der BrtAcke eingestellt wird, in horizon- taler Richtung fiir alle ihre Yonkte unter nahezn denselben Temperatar- bedingungen, wiihrend in i h r vertikalen Ausdehnung die Temperator- differemen swischen oben und nnten nur Bruchteile eines Grades Bus-

machen (cn 0,20 C), wm ftir die meisten Versuchszwecke belanglos bleibt. Beim Temperatnrverlauf in^ nrspriinglichen W illi amschen dpparate m u 8 demgegentiber f l i r Petrischalen derselben GrtiEe in vertikaler Richtnng mit einer Tempraturd8erem von rand 1,5O C gerechnet werden - ein 'Om- stand, der bereib stijrend ins Gewicht M e n kann.

Im 16teiligen Brtlokenthermostat zeigt der Temperatnrverlanf ein entspmhendea Bild. Lediglioh in den 4 bdersten Halbzellen, die urunittdbar an don Eiskasten und den Warmwsser!a&m angrenzen, und die eine griihre L b g e n a n e d h q hitzen, ah die entspmhenden HaIbzden des WteQan Apparat~a, tind Wirbdbildungen htihllbar, die etwas rend wirken. D a f b Imitzt der 16teili43e Apparat gqpnilber dem 20-telligen den Vorzng einer gleiohmtiBig dilfasen Beliohtnng Wtl ioher ZeIlen, welohe bei ihm symmetrisoh zu den Fensterttiren a n p r d n e t sin&

Etinsichtlich der Tempera tn rkons tanz gibt das Diagramm Abb. 6 AufachlnS.

Ihm liegen 6-@gige T e m p e m ~ l ~ in den 10 oberen HalbzeUan dss Wteiligen Apparatee zqmnde. (!T. I-T. X.) Aderdem enWt er nooh den Temperatnrmrlanf des Untarb-e dea ApparateS wahrend der Beobachtunweit (Z. T.) nnd jenen des Wkmehtens (W. T.). Die Ablesnngen erfolgten ta@ber in ein- bie zwei~tandigem Abstand. WILhrend der Naoht untesblieben Sie. Die enbpreahenden KurvenstUoke sind sohstmngmeke interpoliert, wobei dss mittels L3ix-!I%ermometer beobaohtete ndbbtliahe Minimum der ZimmertemperStar ber8okkd@t wnrde.

Die Einbnchtangen der T. L K w e Bind dnrch die tigliohe Ei5 nachfiillnng d a Kiilbschrmkes bedingt. Am dem Diagmnm geht ferner hervor, das die Temperahrkomtam in den eineelnen Zellen verschiden- artig id Am gftnstig6tan Segt sie in den extremen Zellen. Im abrigen zeigt 88 sioh, das trigllohe SchwanBnngen der Zimmertemperatur von m d 40 C solohe der Zellentemperatcuen bis m f 0,60 C m Po@ haben k6nnen. Btlr 2 B e o b a c h w fiir welche die Zimmertemperatnr Unterschiede von 2O C aufwiea, betrugen die Schwanknngen der Zellentemperatnr nnr Bruohtsile einea Grades.

Extreme Sohwankmgm der AnSenlnftternpemhr yon l o o C und dartiber, wie sie im Winter in nrmgdmaSig geh&n Biinmen oder im Bommer bei Einhitt von Kiililts oder Hiheperioden sich bemerkbar machen, haben enbprwhend grtlSere'hdernngen der Zellentemperaturen zur Po@

(bis zu L- 1,5” (’I. dus alledem geht her!-or, daB de r i lppi l ra t i n eineni ni ijgli ch s t g 1 ei c h w ii Dig t cm p e r i e r t e n Rau ni A 11 f s t el I n n g f i n den s o I1 te, der niitiprnfall~ anch wiihrend pliitzlich einsetzender kiihler Perioden in den Sommermonatcn leiclit anzuheizen miire. Am zweck- niiiBigstcn durfte fiir solche Fdo eine elektrischo Zusafzheining des T h e r n i o s ~ t e n - C n t e i , t ) r i n ~ ~ n ~ ~ r ~ ~ ~ s sein, die mit Hilfe ejnes Toluolregulntors h e Zirunieiternperatur aof einen bestinimten Grad fisiert. TVo dies - \vie etwa auf Peldstationen - nicht durchfiihrhar ist, liiClt sich durch ent-

I

sprechende Urnstellung der VersuchsgeftiGe in den Zellen gewisse Abhilfe schafFen.

Ales in aUem ist die Temperaturkonstanz des Apparates befriedigond. Nach den vorliegenden Erfahrungon arbeitet er unter denselben A d e n - temperaturen in dieser Hinsicht erheblich besser als die bislang im Handel erhiiltlichen sogenannten Serienthermostaten.

B e d i e n u n g: Die Aufstellung des Bruckenthermostaten erfolgt am zweckmd3igsten in Raumen, die nach Norden gelegen und erfahrungs- gems am gleichmaBigsten temperiert s ind

Die Dimensionen des Eisschrankes geben die Moglichkeit, diesen mit reichlich 1 Ztr. Eis zu beschicken. Der tagliche Eisverbrauch ist ziemlich unabhangig von der AuBenlufttemperatur nnd betragt bei einer Wiirme-

506 Z IC u 1 f e r :

schi'aufiteriipei.ntur yo11 - 1 5 0 C I/, his Ztr. Eis. Er 1st cinniit bedeutend nieclerer als jcuer c l ~ r iiblichen Sei,ieuthcrnio~tatei~, dcr nach den hiesigen Ei-fahrungen wiilireiid der Warmrretterperiode bis zu 1 1 ) Ztr. pro Tag nus- mochcn kann. Das Eis ist i n zerkleinerterii Zustaiid eiozufulleu (Eis- miihle!). Uei eintnaliger Fiillung nud Torherigeii Eiitfcrnung des Ychmelz masseR rcicht dieselbe 4 his (i Tage RUS, ohue dab dadurcli die Tcmpera- tur wiihreiid dieser Zeit in den gekiihlten Zelleii sich urn melw nls 1,50 C andert. Grn aucli diesc Schrrankung zu T-ernieiden! ist es iudes zn-cck- malliger, das Eis taglich einmal nachzufulleu.

D i e b e s t e u n d gleichtuii l l igste K i i h l F i r k u u g i r i r d crxiel t , w e n n r u u d 2 2 1 S c h m o l z w a s s e r d a u e r n d im E i s k a s t e n y e r b l e i b e n . Die Mischung yon Eis- und Schmolznasser ergibt uuter diesen Urnskinden einen Wasserstand, der einen allseitigen inuigeii Koiitakt rnit dem in den Eiskasten hineinragendm Briickeiistutzen ermoglicht. Zur bequemeren Emstellung dieser Schmelzmasserh6he ist am Kiilteschrank oin Wasser- standsglns angebracht uud die entsprechende Standhohe an ihni markiert. - In1 gekiihlten Stutzenteil der Rrucke tritt infolge der hier hemehenden niederen Temperaturen starke Bildung von Kondenswasser ein. Es emp- fiehlt sich dies von Zeit zu Zeit mittels Schwnmni abzusaugen, urn etwaige Skirungen dort untergebrachter Versucho durch das Koitdensmasser m rermeiden.

Handelt es qich bei den Versuchsgcflil-3en, die in dem Apparat unter- gebracht sind, urn solche, die tag l ich kontrolliert rrerden mussen, so ist eino Oberlastuug des Thermostaten zu rermeiden. Wird beispielsweise mit den ublichen Petrischalen von 1 0 x 2 em gearbeit+ so konneo bei tag- licher Kontrolle derselben bis zu 120 Stiick im Spparat Aufstellung finden, ohne daL3 dessen Temperatoren dndurch nennenswert gestort werden. (3enw Priifung der VersuchsgefiiOe in zwei- oder dreihggem Abstand, d a m lassen sich entsprechend mehr Schden unterbringen.

B. Begolierung der Lnfff'enchtigkelt. Zur Replierung der LuftfeuchtigBeit h d e t bekanutlich das Prinzip

konstanter Datiipfspruinung von Schmefelsiiurelosurlpen verschiedener Kon- zentration oder konzentrierter Sdzlcisungen Verwendung. 1) Eiue gemisse Abhiingigkeit der Dampfspanniing dieser Stoffe von der jeweils herrschenden Temperatur besteht z w a r in beschranktem IJmfang, doch ist deien Beriick- sichtigung ve~suchstechnisch ohue weitares mtiglicli.

Schwefelsiiurelosungen besitzen narnentlich bei hohem Konzentrations- grad den Yachted, daD beim Hineinfallen von Teilchen organischer Sub- stanz (Fiitterung! Kahbgabe der Fersuchstiere!!) Oxydationsprozesse ein- treten, die schlieWlich zur Bildung gasformigen Schwefeldioxyds fuhren. L)io Anwesen heit des letzteren kann nachteilige Folgen fur den Versuchs-

'1 Bodenhe imer (lo), Headlee (12), Z w o l f e r (13) m d andere. (vgl. Friede-, r i ch6 [11]\.

Methoden,zur HeguIier1lng yon l'eruprratur iind Laftfeirchtigkcit. 507

verlauf hahen. Hierauf ist \-on aitderer Meit,e hereits hingewiesen worden. Demgegeniiber besiben sie \'or Salzen den Vorzug durch entspreheude Ahstufungen der Konzentration der Liisungeu h e Dmtellung eines jeden gewiinschten Feuchtigkeitsgrades zu gestatten. Illre Anwendung diirfte sicli besonders bei solchen Arbeikn empfehlen, bei denen Beinerlei Futte- rung der Tersuchsobjekte in Frage kornnit: so beispidsweisc bei Iusekteu, wenn mit dem Poppeo- oder Eistadium experhentied mird Irn iibrigeu miissen Sch~efelsaurelosungen yon Zeit zu Zeit erneuert mrden, da ihre Konzentration sich ahah l i ch durch T\Tasscmufnahrne oder Wasserabgabc an den Versuchsraum andert, und damit gleichzeitig die Feuchtigkejtsstufen, die rnit ihnen erreicht werden. Das Diagmrnm (dbb. 7 ) gibt eine nber- sicht der relativen Luftfeuchtigkeitsgrade, die nit SchwefeL.aurelUsungen

bbb. 7. Relative Luftfonchtigkeitsge in yo, die mit SchweieMarelKsangen remchiedoner Konzenkation (in Oewichtspnnent) bei Temperataren run 0-760 C: enielt werden. (NRch W i l s o n [la!,.

verjchiedener Konzentration (in Gewichtsprozent !) bei Temperaturen zwischen 4)'' bis i 5 O C erhalten werden.

Gegeniiber Schwefelsaurelosungen besitzen konzentrierte Lbsungen .eotspmchend gewghlter Salze den Vorzug, daB das gelegeutliche Binein- fallen organiucher Teilchen bedeutungslos bleibt Auch mussen sie im Gebrauch nicht so hriufig erneuert werden, da bei ihnen st& iiberschiissig ungelostes S& vorhanden ist, welches bei weiterer Wasseraofnahme in Ldsung geht und umgekehrt. Konzen t r i e r t e SalzlosungeD regu l i e ren s i c h demnach automatisch. Ehdlich sind sie im Gebranch insofern handhcher; als m Erzielnng des Dampfdruckes konzentrierter Losungen ein einfaches Anfeuchten des Salzes geuiigt. Bei ihrer Verwendung ist 84 daher moglich, mit einem faten Stoff an Stelle einer Flussigkeit zu arbeiten. Nachteilig ist, daQ die Abstufungen der Tenchisdenen Lufb feuchtigkeitsgade bis jetzt nicht in der Vollstiindigkeit geschden warden

.?OY Z \v t i 1 f c r :

kannen v ie nii t Sch~efFllsliureliisungen. .iucli ist ihre Dmipfspanniing zum Tcil atiirker von dcr Tcmperatur abhiingig nls jcue von 8chwefel&ure- liiaungen.

Das Diagamni Abb. S gibt eino L:hersicht der hei meinen kcbeiten zur Regulierung der Luftfeuchtigkeit im feuchten Zustand verwenduteu Sdze. Aus ihin sind nllc erfvrderlichen Eiuzclhciten iiber die Tempelatur- ahhiingigfieit der relativen Luftfeuchtigkeitssradc zu cntnehmen, die mit ihnen eizielt merden kounen.

Die Jiewuig dei, 1.11ftfenchtigkeit erfolpte teiLs mit b-leinen Lrnn~~.c.chtsclion Hanr- liygrometem, teils niit Idem ~ o s m o s l i n u r ~ ~ g r o r e t e ~ nach Holz i lpf el. Die MePinstivmente wurden vor jedem Gehraueh fiisuh justieit, nod zwir bei dar niimiichen Temperatur hei der die Xessung erfolgte. Diese selbst mirde in1 , , Z n c l i t ~ n m ~ des mit dem fenchten

Abb. 8. Relative Lattieochtigkeitrgrade, die mit remcbicdenen feochten Salmn bei Tempe&nrea raischeo M O C. enielt weden.

Salz bewhickten, weiter unten k h r i e b e n e n Hygrostaten vorgenommen, in dem das Instrument '/, bis 1 Stunde verblieb. In der Regel erfolgt die Einstellumg des Zeigers auf einen Fixpunkt &on nach I/, Stunde. Die Genauigkeit der MeBinstrunente sollen im iibrigen nach dngahn der HerstellmgsBrma & 3O/,, h-n. Fnr die niederen Luftfeuchtigkeitsgde diirfte der Fehler nach den gemachten Mahrnngen groPer sein.

Znr Erzielung von 100 O i 0 relativer Luftfeuchtigkeit dient H,O dest Zu jener von a. 0 O l 0 P,O, sicc. oder CaC1, sicc. Volhg trocken geben letztere entsprechend wie konzentrierte Schwefelskiure mud 0 O / o relative Luftfeuchtig- keit. Doch rindert sich bei ihnen im Gegensatz zu den im kristallisierten Zustand verwendeten Salzeu irn L a d e der Versuche infolge Wasseraufnahme der Luftfeuchtigkeitsgrad etwas. Sie sind daher von Zeit zu Zeit zn er- neuern.

Anch bei den ubrigen Salzen muB darauf geachtet werden, daB w t i h r e n d de r V e r s n c h s d a u e r s te t s f e s t e s S a l z i n a u s r e i c h e n -

d e r Jl e LI g e r o r 11 R 11 d c 11 i s t . DR niimlich jeiie Sdze, die zur Erzeugung niederer Luftfeuc1itigl;eit~r~de dienen, uus dem 17eiquchsraurn dauerud Wssserdampf aufnehmen, gehen ibre festen Bcshndteilc allrnliihlich rijllig in Losung. Diese wird schliel3lich verdiinnt und biifit damit ihre Regulier- fiihigkeit ein. Umgekehrt: tritt bei niauchen Salzcu, SO namentlich bei KaC1 und KNO, je nach den Vei-suchsbedingungen der Fall ein, daB das feuchte Salz an den Versuchsrnuin Feuchtigkeit abgibt und schliel3lich austrocknet. Damit yerliert c's eberifalls seine Ilegulierfiihigkcit. Hier ist es notwendig! das Ya lz ron &it zu Zeit frisch nuzufeuchten. Was im hesonderen CaCL, krist. angeht, das zur Erzielung r o n Feuchtigkeitsgraden von 30--400/, ~erwendbar is$ so schmilzt es bei Temperatur-en iiber 3 2 0 C. Da sich in .der Schmelze Beine festen Salzbestandteile nachmeisen lassen, bleibt die Peststellung ob es sich um eine tonzentrierte oder verdiinnte Ldsung handelt unter dieen Temperaturbedinpngen schwierig. ducli f ib diesen Fall ist eine zeitweilige Erneuerting der Salzfullung zweck- midig - Xcht geniixende Beachtung all dieser Umsllnde kann Fehl- resultate zur Folge habcn.

Die praktische Xntzbarmachung der genamten Prinzipien zur Regelung der Luftfeuchtigkeit eines abgeschlossenen Raurnes kmn in verschiedener Weise ausgeftihrt werden. Sieht man vou der Verwendung bewegter Luft ab, was die Fersuchstechnik auSerordentlich vereinfacht, dann mu0 beachtet werden, daE ruhende Lnftschichtan sich nur iinfierst langsam auf einen einheihhen Feuchtigkeitsgrad einstellen. D i e s e r U m s t a n d e r f o r d e r t g r u n d s a t z l i c h d i e W a h l f l a c h e r T e r s u c h s g e f r i B e , in w e l c b e d i e f e i i c h t i g k e i t s r e g u l i e r e n d e S u b s t a n z - gleichviel ob e5 sich dahei um Schwefelsriurelosungen oder feuchte Salze handelt - m i t g r o B t m o g l i c h e r O b e r f l a c h e a n d i e L u f t s c h i c h t d e s T e r - s u c h s r a u l u e s a n g r e n z t , dessen Feuchtigkeitsgehalt geregelt werden soll. Bus diesem Grunde sind anch hohe VersuchsgefaBe wie Reagenz- gl&er, Exikkatoren, hohe Glasdosen, i n welche' die feuchtigkeitsregdierende Substanz in Bleinen Schden eingestellt wird, mw. fiir vorliegende Zmecke nur. bedingt verwendbar. Mit jedesmaligem O h e n , was beispielsweise beim taglichen plittern von Versachstieren nicht zu vermeiden ist - miihrt 8s standen- und selbst tagelang bis der ggwiinschte Feuchtigkeitsgrad auch in den oberen Teilen der Versuchsgef&e wieder erreicht wird. Wie entsprechende Versuche zeigten, mwht sich dieser Mil3stand namentlich dmn bemerkbar, wenn zar Wtterung bestimmts, gr i ine Hanzenteile in solch hohe VersuchsgefiiBe eingestellt werden. Die Fhguherung der Luft- feuchtigbeit wird dann ohne Verwendung bewegter Luft praktisch un- moglich.

Aus den angedeutsten O m d e n fanden bei meinen Versuchen z m b c M nHche Petrischalen Anwendong (10 cm DarehmBbjer, 2 cm Ebhe), die in zweckentsprechender

510 Z w i j 1 f e r :

IVeise hergericlitet winden. Ahh. 9 A x i @ den Ql;el-;chnitt diirch eincn derai-tigen ,,Hygrustaten'. Der Deckel der Petrixhde iP,) dient 2111' diifnahme der feuehtigkeits- regulierenden Suhstane (SJ, die ihn in hreiter Schicht eifiillt. Per iuiyiiiingliche Biden- teil der Petrisebale (I?,) imisclilieEt den Zucht- oder Versuchsraurn (Z). Eeide Schalen- h8l€ten sind dwch ein Stiick Glaslntist (h) getrennt, deiwt, daB der Luft jederzeit dei D u rc h t r i t t eimiiglic h t is t .

Die Salzschale (I], J entliiilt zu nnteist einige h e n Filt~ieippier iF), die zum Auf- stiigen iiboischiissiger Yldwigkeitsmengen heim Arkiten mit M z e n dieuen. Unerlafllich ist es, den I n n e n r a n d d e r S n l z s c h a l e (P,) Tor E i n b r i n g u n g des Sa lzes m i t e iner di lnnen S c h i c h t Vasel in (v) glaichmiifl ig z u u b e r s t r e i c h e n . Die bei genissen W e n infolge Adhasion oft mhon nach nenigen Tagen eintretenden starken Salzrerbmtungen dler Hggrostatenteile lassen sich durcli d i m Miaennhmo vollstiindig vermeiden.

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Abb. 9. Qoerschnitte darch drei rerachiedene Hygrostatertformen. (NBheMa im Test.)

Der Qlasbatist wird mit E l fe ekes Qummiringes ilber die Salzsohale (pi) gespannt. Urn sp&ter sein Abgleiten m varhindern, wird er mit vier LeulropLaststreifen am Boden der Galzschale befesbgt. Im iibrigm werden h e beiden 8chaIenhlilften (PI) und (p,} w h n d dss Gebraocha d m h ein Qummiband msammengehalten (in der Figar nioht eingezeiohnet).

Durch diese Anordnung, die sich in der Polge recht gut bew&hrt, sind die obigen Forderongen weitgehend beriicbichtigk In der Tat pflegten die .benutden Haarhygrometer im Zuchtraom solcher Schalen sich inner- halb 11, Stunde auf ihren Fixpunkt einznstellen. Anch das fibringen von frischem Potter in Form von Koniferennadeln, Laubbllittern u. dgL, wie 89 als Nahrung fi l r vide Insegten in Frage kommt, hatte keine bemerkenswerte Stiirung der im Znchbum der Hygrostaten herrschenden Luftfeuchtigkeit zur Folge, wenn es in kleinen, fiir die Ernlihrung der Versuchsobjekta ausreichenden Gaben eingelegt m d e .

Durch den etwas iibergreifenden Deckel der Salzschale ist eiue gewisso DurcNiiftungsniBgliclllreit des Zuchtraunies gegehen. Da dio ron aufien eindringende Luft erst iiber die feuchte Sdzmasse st.reicben muB, ehe sie in den Zuchtmum gelangt, ist eiii Stiirung der Peuchtigkeitskonshnx in diesem vermieden. Fiir gewisso sehr ldcino Versuchsobjekte ist an Stelle dcs Glasbatistes eiu feineres Gen-ehc zu wiihlen (CrCpe de Chine oder Jliillergaze). Auch emptichlt sich bei diesen sofcrn es sich um holle Ob- jekte handelt, oin dunkelfarbiges Gewebe anzuwenden, das ihre Beobachtung erleichtert. Fiir bestimrntc Untersucliungsobjekte (holzbohrende InseBten- larven usm.) m d an Stelle der Batistbespauuung feinstes Yessinggewebe vermendet merden.

* * * Zwei weitere handliche Hygrostatenformen s h d in dbb. 9 B und C

im Querschnitt dargestellt. Ihra Anwendung ist namenthch dann lohnend,. menu mit einer groBen Zahl von Einzelrersucheu gearbeitet merden muB.

Cei der in Ahb. 9 B miedergegebenen Foim ist der Glasbatiist nicht mit der Ccalz- schale fHst verbnuden, sondein in ehen ,6t.ickrahmen' (Abb. 9B, B,) eingespannt, vie er in Ndimaschmengeschiften in der benotigten lichten TFeite yon 10 cm erhiiltlich kt. FA bedenten: sp: Spannvorrichtung RUS Eolz, w: Bchranhversuhlufl. Alles weitere ist der Abbildung zu entnehmen. Aoch hierbei weiden dill beiden &halenMften im Gebmch durch ein Gummiband zusammengehalten (in der Abbildung nicht eingezeichnet).

Der in Ahb. 9 C im Queischnitt dargestellte, Hypostat') besteht aus eke r flachen GIAsdose, die als Salzschde (4) dient, einem konischen Cflasring (r), welcher mittel8 seines oberen Falzes in die Salmbale hineingehiingt werden kann, nnd einem Glasdeckel (d) der auf den Fdz des Glasrioges (r) aufgeschliffen ist. Der Glasbatist (b) w i d hierbei wie in der Abbildung eingezeichnet mit Hilfe eines Gixnmkhga (g) iiber den vejUngten Teil dss Olasringes (i-) gespannt. Der dwoh Olasring, Batkt nnd Gchalendwkel abgeschlwens R a m dent als Zocht- oder Versuchsraum. Die M&e di- Hygrostaten, der in drei versohiedenen Gri jhn hergestellt w i d , sind so gewahlt, dafi sie e k e m h e Einstellnng des gewimschten Lnftfenchbgkeitsgrades im Versuchsranm gewkleisten. Statt mit tiher- falldeckel wn-d dme Form auch mit Ulasdwkel nnd R,illenabschlnB hergestellt. Bei beiden Deokeln ist der Akhluk! so dicht, daB wlbst kleinere U n t e m n c h u q p b j e h nioht ent- weichen konnen.

Alles in allem erwiesen sich die beschriebenen Einrichtungen zur Feuchtigkeitsreguliernng nicht nur filr Versuche mit R,uhestadien (Bern und Poppen) von Insekten, sondern aucb zur Anfzucht ihrer iibrigen Eut- wicklungsstufen, die auf Nahrungsanfnahme angewiesen sind, als praBtiech brauchbar.

Speziell bei Laubfutterung zeigte sich allerdings, d& d e vom Zweig- abgeschniteenen Bkitter nnter relativen Luftfeochtigkeitsgraden von c& goo/, an abwiirts schon nach menigen Stunden einen Zustaud erreichen, der sie als Nahruug fhr Versuchstiere vielfach nnbrauchbar macht. h 3 e r -

') Die Form 9 C wurde gemeinsam mit der Firma Dr. Bender & Dr. Hobein, Miinchen konstruiert, der ich f l l r ihr vediindnisvolles Eingehen anf meine Wilnsche Dank schnlde, Die genannte Firma hat sich das Bersbllmgsrecht f i i r dim Hygmstaten vorbehalten. Wo nicht erhaltlich konnen auch die e r w h t e n nStickrahmen' von ihr bezogn werden,

5 12 Z \T ii 1 f e r :

lich ist mi solcheii Rliittern vori ~~ell;ePrscheinniigcii noch nichts w a h - zunehnic~~. doch erleiden sie offenhar infolge T n ~ s e i v r l n s t durcli Ver- dur~stung einc T'criinderung. Bei Futtorung I-OU lioiiiferennadeln uiid Iinospcii (Kiefer, Fichte) koiinte entsprecl~eades hislang nicht beohachtet werden. Durch etna dreistiindig ~~iederholtcn FuttcwwAisel ldlt sich hci Blatt- fiitterung die angedeutete Felilerquelle beseitigen. Teclrnisch 1st dies, wenil niit groflen Versuclisrciheu gearbeitet wird, jedoch kaum durctrfiihrhar. din

h

Abb. 10. Bennkung des Hrgrostatrn boi hobfh l t c r r~og .

besten ist der Mil3stand durch oine Vorrichtung zu behebeu, wje sie die Skizze (Abb. 10) i m Querschnitt darstellt. Hier ragt der Sbel des Futter- blattes (B) wtihrond der Versuchsdauer jn ein lileineh ITassergefaW, dessen Inha l t fur die Frischhaltung des Blattes sorgt. Auch bei dieser Auordnung tritt - wie mehrere Kontrollrersuche ergahen - keine merkbare Be- eintlussung der Luftfeuchtigkeit des Zuchtraumes durch das Futter ein. In1 ubrigen werden so behandelte Putterbldtter ron den Tersuchstieren auch noch nach Tagen als Nnhrung angenommen. -

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