DE13055C - Maschine zum Heben, Messen und Ablassen von Flüssigkeiten und luft förmigen Körpern ohne Anwendung geprefster Luft - Google Patents

Description

1880/:

a J

Klasse 64.

V ' - JACOB MÜLLER in KÖLN a Rh

Maschine zum Heben, Messen und Ablassen von Flüssigkeiten und luftformigen Korpern ohne

Anwendung geprefster Luft.

Patenlirt im Deutschen Reiche vom 5. Juni 1880 ab

Gegenstand der Erfindung bildet eine Maschine «um Heben, Messen und Ablassen (Abziehen oder Abzapfen) von flüssigen und luftförmigen Körpern, ohne Anwendung von geprefster Luft.

Die mit einander verbundenen Hauptbestandteile der Maschine sind:

1. Ein Saugcylinder Q mit Kolben c, durch das Rohr V να. Verbindung mit einem, mindestens gleich grofsen, Reservoircylinder R von Glas, Blatt I und II.

In den Saugcylinder von Gufseisen wird ein Cylinder C von Glas eingeschoben. In letzterem bewegt sich der Kolben c, dessen Liderung aus Hanf bestehen soll. Der Reservoircylinder H dient zur Aufnahme der gehobenen, flüssigen oder luftformigen Körper.

2. Ein Fünfwegehahn H, welcher mit vier Durchbohrungen fünf Wege herstellt.

Durch die obere, horizontale Bohrung α nimmt der gehobene, flüssige oder luftförmige Körper den Weg nach dem Reservoircylinder R durch das Rohr s hindurch; durch die untere horizontale .Bohrung β wird der Zutritt der atmosphärischen Luft abwechselnd nach zwei Richtungen hin vermittelt, durch die Rohre s' s" s'" hindurch, Blatt I, II, III und IV. Durch die schräg ansteigende Bohrung γ geschieht das Ablassen des gehobenen Körpers. Durch die verticale Bohrung $ und den Zweigkanal -- am Rande des Kegels K wird eine wirksame und bequeme Reinigung des Reservoircylinders J?, der Rohre s, s', s" und s'" und Bohrungen a £ γ δ ε möglich, ohne besondere Abtrennung von Theilen. Hierzu wird an die Bohrung δ unten an den Hahnkegel K ein Schlauch angeschraubt, durch den Dampf oder Wasser zur Reinigung hindurchgeführt wird. Die Hülse ü mit dem Seift si, Blatt II, lassen sich zu diesem Zweck ab- und anschrauben.

Die sichere Einstellung der Durchbohrungen des Kegels K nach den betretenden Rohren hin wird erreicht durch einen an oberen Ende des Kegels horizontal drehbaren Ring r, an welchem ein vertical drehbarer Zapfen ζ sich befindet, der in die, den Rohren entsprechenden, Schlitze y eingestellt wird, Blatt I und II. Am Auslauf D befindet sich ein horizontal angebrachter Kegelhahn h', welcher den Zweck hat, beim ersten Kolbenhube geöffnet, den Austritt der Luft zu beschleunigen, welche zugleich bei ß, durch den Fünfwegehahn H hindurch, ausströmt. Ferner gelangt dieser Hahn /ι' geeignet zur Wirkung bei dem Ablassen des gehobenen, flüssigen oder luftformigen Körpers und bei der Reinigung der Maschine. Als Material zu den vorbeschriebenen Hähnen H und h' dient bestes hartes Rothgufsmaterial.

3. Ein Druckcylinder P mit Kolben c', in welchem der Motor zur Wirkung gelangt, steht in Verbindung mit dem Fünfwegehahn H durch die Rohre W und einen Schieber S, wodurch die Wirkung des Motors abgewechselt wird, Blatt IV, Fig 1, und Blatt II.

Der Cylinder P, dessen Kolben c' mit demjenigen c des Saugcylinders Q durch die Stange g verbunden ist, soll aus Gufseisen hergestellt werden.

4. Eine Abkühlungsvorrichtung F zum Abkühlen der zu hebenden Flüssigkeiten oder Gase, Blatt III und IV, Fig. 2. Dieselbe besteht aus einem Kasten w von Weifsblech, welcher in einen Kasten u von Holz eingeschoben wird, so dafs zwischen den Wänden beider Kästen ein Zwischenraum von ca. 2 cm verbleibt, welcher mit Häcksel von Stroh ausgefüllt wird. Ein Deckel k bildet den Abschlufs. Ein Ueberlaufrohr / und ein Ablafshahn / an der Vorrichtung reguliren das Ein- und Ablassen von Wasser.

Durch diese Vorrichtung werden vertical hindurchgeführt das Rohr s, welches die Flüssigkeiten oder Gase zuführt, und die beiden Rohre s' s", durch welche die Luft frei hindurchströmt, Blatt III und IV. Eine Schutzhülse in von durchlöchertem Blech umgiebt diese Rohre s, s' und s". In den Blechkasten w

wird von oben her abgekühltes Wasser und Eis eingebracht.

5. Ein Controlapparat Έ, welcher mit der Kolbenstange g in Verbindung steht, Blatt HL, Fig. i.

Dieselbe besteht wesentlich aus Schmiedeisen. In einem Hebel η bewegt sich, horizontal drehbar, eine Axe ο, auf welcher in quadratischem Querschnitt verbunden sind ein Zahnrad p mit 80 Zähnen und eine, in 80 Theile eingetheilte Scala T. Eine in 10 Theile eingetheilte kleinere Scala / dient zur Angabe der Umdrehungen der grofsen Scala T; macht letztere eine ganze,, so macht erstere eine Zehntel-Umdrehung. Bewegt sich η aufwärts, so wirkt die Feder/, und beweg: sich η abwärts, so wirkt die Federyj.

6. Eine Filtrirvorrichtung G zum Filtriren der atmosphärischen Luft, welche durch ein Rohr s" ohne Pressung nach dem geschlossenen Behälter oder Fasse f, aus welchem die Flüssigkeit zu heben ist, hinströmt, Blatt V, Fig. 1.

Diese Vorrichtung G besteht aus zwei in einander zu schiebenden abgestumpften Hohlkegeln ν und v' mit kreisförmiger Grundfläche. Der äufsere ist verbunden mit dem Luftzufuhrungsrohr s": der innere bildet einen Behälter v' zur Aufnahme von Baumwolle. Von diesem Behälter v' läfst sich der untere Theil ablösen, welcher mit einem halbkugelförmigen Siebe versehen ist. An den äufseren Hohlkegel ν wird ein kegelförmiger Behälter χ angeschoben, welcher zur Hälfte mit ungelöschtem Kalk und darüber mit Holzkohle gefüllt wird. Boden und Deckel dieses Behälters sind durchlöchert. Das Material hierzu ist Weifsblech.

Die Luft, welche hindurchströmt, wird durch den Kalk von der Feuchtigkeit, durch die Holzkohle von beigemengten Gasen und durch. die Baumwolle von Staubtheilen befreit.

7. Eine Gegengewichtsvorrichtung J; diese hat den Zweck, das Gewicht der Kolben c und c' nebst Stange und Anhängsel auszugleichen, wodiirch der Auf- und Niedergang der Kolben gleichmäfsig und eine geringere Kraft zu deren Bewegung erforderlich wird.

Der Gewichtshebel d steht mit der Kolbenstange g in Verbindung und hat seinen Stützpunkt c auf einer am Boden befestigten Säule b.

Die mehrerwähnten Rohre s, s\ 's" und s'" verbinden die Maschine mit der äufseren Luft und dem geschlossenen Behälter oder Fasse /, aus welchem der flüssige Körper gehoben wird, Blatt IV, Fig. 2 und 3. Dieselben sollen grofsentheils, so weit die Construction und der Zweck zuläfst, aus Glas bestehen. An den Löth- und Verbindungsstellen werden Rohrtheile von Zinn oder sonst passendem Material hergestellt, je nach dem Zweck und den gesetzlichen Bestimmungen. D-er Durchmesser der Rohre kann veränderlich sein.

' '8. Auf Blatt VI ist die Einrichtung zur gleichförmigen Bewegung des He'bels >a am JTünfwegehahn gegeben, fur den F^Il, dais derselbe durch Wasserdruck oder Dampf geführt werden soll. Durch die verticale Bewegung der'Sauge- und Druckkolben c und c' wird gleichzeitig nach Beendigung deren Auf- oder Niederganges der Schieber S' zu dieser Einrichtung regulirt; es wechselt auf diese Weise ab die verticale Bewegung der Sauge- und Druckkolben mit der horizontalen Bewegung des Hahnhebels a. DerV Gegengewichtshcbel d bewegt sich zwischen einer Gabel q, welche mit dem Schieber S' verbunden ist.

Die unter 1. bis 7. genannten Theile bilden die Maschine, wenn der Hebel α des Fünfwegehahnes H mit der Hand geführt werden soll.

Die oberen Theile der Maschine werden auf einer Tischplatte N und die unteren am Fufsboden befestigt. ~ '

Wenn die vorbeschriebenen Theile (vorerst ausgenommen der unter 8. beschriebene Theil) den Zeichnungen entsprechend mit der Ma-■ schine und dem geschlossenen Behälter f des zu hebenden Körpers verbunden und montirt sind, so kann der Gebrauch stattfinden, wie folgt, bei Anwendung von Wasserdruck als Motor:

A. Für Flüssigkeiten.

Nach vorgenommener Reinigung, wie unter 2: angeführt, hat man zunächst den Hahn h' im Auslauf Ό zu öffnen.

Dann wird der Hebel α des Fünfwegehahnes H nach rechts hin gedreht und die Zuleitung L des Motors zum Druckcylinder J³ geöffnet durch Hahn M. ' ■

Alsdann ist mit dieser Drehung der Schieber >S so gestellt, dafs die Kolben c und c' eine Bewegung aufwärts machen.

Bei dieser Hahnstellung, Blatt Π, steht der Reservoircylinder H mit der äufseren Luft durch das Rohr s'" in Verbindung. Da der Ablaufkanal γ geöffnet ist, so wird die Luft aus dem Reservoircylinder H getrieben. Jetzt wird der Hahn A' im Auslauft? geschlossen und der Fünfwegehahnhebel α nach links hin gedreht, und zwar um 50⁰, wozu eine Arretirung Angebracht ist.

Hierdurch wird der Schieber S ande^ gestellt, so dafs die Kolben c und c' eine Bevegung abwärts machen. /

Alsdann steht mit dem Reservoircylinder R nur die Flüssigkeit aus dem Behälter f in Verbindung durch s und a, Blatt II; durch das Aufsaugen beginnt dieselbe aufzusteigen und tritt durch das Rohr ί und die Bohrung β bei.//in den Reservoircylinder. Die äufsere Luft steht hierbei durch s", β und s', Blatt II, mit dem vorgenannten Behälter/ in Verbindung, so dafs diese Luft durch die Filtrirvorrichtung G, das.

Rohr s" β s' hindurch, an Stelle des gehobenen Korpers frei einströmt, Blatt IV, Fig. 3, bei s'. Die zwei Kanäle, vom oberen Rohr s'", ß, s" und γ, Blatt I und II, welche bei der Hahnstellung nach rechts offen waien, sind geschlossen.

Um das Heben weiter vorzunehmen, sind die ^r angeführten Drehungen des Hebels a nach rechts und nach links zu wiederholen· und ehe das Ablassen beginnt, kann dies fortgesetzt werden, bis der Reservoircylinder R nahezu gefüllt ist. Wenn ein so grbfser Vorrath, im vorliegenden Fall 2 Y₂ 1, nicht erwünscht ist, ■ so kann das geforderte Quantum eingelassen und das Ablassen begonnen werden. Aus folgendem geht hervor, wie man bis zu Y₄ 1 zu heben im Stande ist.

An dem Rohr L, welches den Motor zum Schieber ,S leitet, ist unter der Tischplatte N ein Absperrhahn M angebracht, wodurch es möglich wird, den Motor so zu reguliren, dafs die Geschwindigkeit beim Kolben-Nieder- bezw. Aufgange dem Zu- oder Abflüsse der Flüssigkeit entspricht. Zu diesem Zweck können auch die Durchmesser der Rohre und Kanäle am Funfwegehahn H entsprechend geändert werden.

Vor dem Ablassen werden die am Controlappärat JS angebrachten Scalen T und / so gestellt, dafs die Zeiger auf Null zeigen.

Mit der Bewegung der Kolben c und c" nach aufwärts bewegt sich gleichzeitig der Hebel n, an welchem das Zahnrad p und die gröfse Scala T bewegt werden; gleichzeitig beginnt mit¹ der Aufwärtsbewegung von c und <^J das Ablassen des flüssigen Körpers. Es wird nun an der Scala T die Gröfse der Aufwärtsbewegung angezeigt und gleichzeitig bestimmt, wie ■viel abgelassene Flüssigkeit der Bewegung entspricht. Die in Rede stehende Eintheiluag des R? des p und der Scala T ist so geschehen, daf- bei einer Hubhöhe der achte Theil des Um Tanges der Scala und des Rades umgedreht wird. Der achte Theil der Scala ist in zehn Theile eingetheilt, wodurch ein Zehntel der Hubhöhe angezeigt wird, bei Bewegung um eine Za.alänge. Der Reservoircylinder hat einen

■ 33 · 7T = rot. 2 500ecm oder

In¹

von

/¹⁰V

ro ?. Y₂ 1. Machen die Kolben c und c' bei ekuän Aufgange einen Weg von Y₁₀ Hub, wobei die JEEihnstellung stets so ist, dafs Flüssigkeit ablauf., so dreht sich die Scala T um einen Zahn von rechts nach links. Hieraus ist zu erkennen, dafs. Y₁₀ · 2,5 1 = Y₄ 1 abgelassen wäre. Machen nun die Kolben c und c' mehrmals und verschiedene Wege nach aufwärts, so ist am Zeiger der Scala die Summe der gehobenen bezw. abgelassenen Quanta abzulesen. Eine ganze Umdrehung der Scala T entspricht dem Quantum von — = 20 1 abge-

4
lassener Flüssigkeit. Ueber diese Gröfse hinaus werden die ganzen Undiehungen an dei kleinen Scala t angezeigt. Ea Zahn auf dem Umfange der grofsen setzt de kleine Scala in Bewegung.

¹ Sollen, mit der Maschine auf vorbeschriebene Weise Flüssigkeiten aus der Tiefe von ca. 8 m, , z. B. aus Quellen, gehuben werden, so erhält das Rohr 5, welches in die Quelle hinabzulassen und . mit der .MascHhe, wie beschrieben, ver-.bundeil ist, am linieren Ende ein Sieb. Es würde dieses beim Heben von Mineralwasser, Naphtha, Petroleum er., erforderlich sein. Hierbei gilt das am Sthlusse der folgenden Beschreibung für luftfcanige Körper Gesagte in Bezug auf den Corcrolapparat E, die gleichförmige Bewegung dts Hebels α am Fünfwegehahn H, die Einrichtung hierzu gemäfs Blatt VI der Zeichnungen und in Bezug auf Gröfse.

B. Für lufriörmige Körper.
Die beschriebene Maschine und deren Gebrauch ist auch zun Heben von luftförmigen Körpern, "Gasen, besrmmt; ebenfalls zum Messen bezw. Ablassen derselben. Es kommen dabei in Fortfall die beidei Rohre s" s¹ und s" s'", welche die Luft durchführen, und der Filtrirapparat G. Das verbleibende Rohr s, welches den Funfwegehahn E mit dem Behälter des zu hebenden Gases verbindet, erhält am unteren Ende ein Sieb, wem der Behälter Theile enthält, die das Rohrerde verstopfen könnten. .

Wenn das Hebe- des Gases beginnt, so bleibt der Hahn /;' im Auslauf D so lange geöffnet, bis sämmtiche atmosphärische Luft aus dem Zuleitungenhr ί und dem Cylinder R entwichen ist. Warn dies erfolgt, kann man vorher bestimmen, nämlich man dividirt den ermittelten Kubikinhalt des Rohres s, gerechnet aus der Tiefe bis zim Cylinder JR, durch den Inhalt des letzterer. Das Resultat giebt die Anzahl Kolbenaufginge an, welche erfolgen müssen, ehe das Gaf in den Cylinder H eintritt. Angenommen, die Anzahl sei a, so wäre für die Umdrehung de; Scala T am Zeiger die Zahl 10 · α abzulestn. Ist letztere (T) vorher so gestellt, dafs der Zeiger Null anzeigt, so hat man diese Zahl ι ο · c nach geschehener Drehung am Zeiger abzulesen und alsdann den Hahn h' im Auslauf D zu sciliefsen.

Wenn sich hiemich die Kolben c und c' nochmals abwärts bewegen, so füllt sich der Reservoircylinder R mit dem gehobenen Gase, was alsdann weiter mtersucht werden kann.

Soll ein gröfserer Quantum eines (stagnirenden Gruben-) Gases gehoben und gewonnen werden, so wird ει dem Auslauf 2? ein Rohr luftdicht angebrach:, welches in Verbindung steht mit einem lühälter, in den das Gas geführt werden soil Dieser Behälter kann so eingerichtet sein, we diejenigen,, welche bei der

Lenchi gasgewinnung unter dem Namen Gasometer Anwendung finden.

Dun Ii den Controlapparat E wird angezeigt, wann ein bestimmtes Quantum gehoben sein wird, wobei man vorher die entsprechende Zeit ermi:teln kann. ^: *. · , \.'.;

Ueberzeugt man sich, in welcher Zeit ein Auf- und Niedergang der Kolben c und c' erfolgt, so wird in derselben Zeit ein Quantum gleich dem Inha't des Reservoircylinders R gefördert. Angenommen, es sei zusammen ι Minute erforderlich, so würden 2,5 1 in 1 Minute gefördert. Sollen nun r000 1 gefördert werden, so geschieht dies

1000

in dsr Zeit von = 400 Minuten, und in

2,5

Bezug auf die grofse Scala nach — · 400 =

50 Umdrehungen. Die kleine Scak würde demnach — = 5 Umdrehungen machen.

Wenn eine gleichförmig wirkende Kraft die Wendung des Hebels α am Fünfwegehahn verursacht, so wird das angegebene Rechnungsresulnt möglichst genau erreicht.

Die Einrichtung hierzu ist nach Blsnt VI ersichtlich, bei welcher der Hebel a in derselben Weise horizontal, wie die Kolben c und <^J vertical bewegt werden, vermittelst Wasserdruckes oder Dampfes.

Die Gröfse der beschriebenen Maschine und einzelner Theile kann ein Vielfaches werden von derjenigen, in welcher dieselbe in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist. Der jeweiligr Zweck ist dabei mafsgebend, so dafs auch event, an Stelle des Glases Metall treten kann. Die dargestellte Gröfse erfordert einen Raum von 0,80 m Länge, o,6o m Breite und i,so m Höhe.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Die Construction des Fünfwegehahnes H auf Blatt I und H, welcher: ■

a) den Luft-Abzug und Zutritt durch die Rohre s' s"" nach zwei verschiedenen, durch ein Rohr s verbundenen Behältern f und R hin vermittelt, einmal,

: ■· während durch das Rohr ί aus dem ' ■ gröfseren f Flüssigkeit heraus in den • -^: kleineren R übertritt, das andere mal, während aus dem kleineren R diese Flüssigkeit aufliefst; ' >

b) den Schieber S regulirt;

c) die Reinigung der unter 1. genannten Rohre und Kanäle durch eine besondere vierte Bohrung ermöglicht. . ..,';■..

2. Die Construction der Filtrirvorrichtung G, Blatt V, derartig, dafs zuerst die. Feuchtigkeit an ungelöschten Kalk im unteren Theil des Behälters x, dann die beigemengten Gase an frisch geglühte -Kohle im oberen Theil von x, dann die Staubtheile an Baumwolle im Behälter v' abgegeben werden.

3. Die Construction der Hebevorrichtung an der Maschine, beruhend auf dem Princip, Flüssigkeit am Eade des längeren Heberschenkels einzulassen und am Ende des kürzeren Schenkels herauszulassen vermittelst einer saugenden Wirkung, und zwar so, dafs ein Eintauchen eines Saugekolbens in die Flüssigkeit ausgeschlossen ist.

Hiirzu 6 Blatt Zeichnungen.