DE15585C - Neuerungen an Petroleumlampenbrennern mit Flügelscheibe - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 4: Beleuchtungsgegenstände.

Fatentirt im Deutschen Reiche vom 11. November 1880 ab.

Der in der Zeichnung dargestellte Petroleumdampfbrenner ist für Haushaltungszwecke bestimmt und bei möglichst grofser Leistung doch in Wohnräumen noch ohne Unzuträglichkeiten zu benutzen.

Der baumwollene Docht ist 66 mm breit und 4,s mm dick.

Mit bekannten, durch die Patentschriften No. 6686 und No. 9464 veröffentlichten Constructionen von Petroleumdampf brennern stimmt der vorliegende Apparat im Princip und manchen Einzelheiten überein. Wie jene entwickelt er den Petroleumdampf aus einem unterhalb eines Metallgitters g brennenden Dochte, führt diesen Dampf und die daneben einströmende Luft in einen Mischraum M durch Oeffnungen, deren Weite mittelst eines vom Docht aus bewegten Ventils r regulirt wird, und läfst schliefs-Ii ch das Gemisch durch einen oberen Brenner B austreten und hier zur Verbrennung gelangen.

Es hatten sich aber auch bei der zweiten und besseren jener bekannten Constructionen noch mehrfach Unvollkommenheiten herausgestellt, welche zu Abänderungen derselben Anlafs gaben. Solche Mängel waren: Die nicht genügend exacte Bewegung des Regulirventils r durch den nachgiebigen Docht und die zu ungleichmäfsiger Dampfentwicklung führende starke Wärmeübertragung vom Ventil auf den Docht. Ferner die Erhitzung der Dochtscheide bei längerem Brennen des Apparates, infolge deren der Docht beim Löschen der Flamme stärker nachdampft. Die die Mischung von Dampf und Luft bewirkende Einrichtung und das Ventil, das ein Zurückschlagen der Flamme beim Löschen des Brenners herbeiführen soll,, liefsen eine Vereinfachung, der obere Brenner aber eine solidere Herstellung erforderlich erscheinen.

Die constructiven Aenderungen, durch welche diesen Uebelständen abgeholfen ist, bilden den Inhalt der vorliegenden Erfindung; sie werden in. folgendem einzeln beschrieben und erläutert werden.

Der baumwollene Docht ist an beiden Rändern auf etwa 4 mm Breite hohl gewebt. In diese hohlen Säume sind Streifen von sehr dünn ausgewalztem Messing (in Fig. 2 mit e bezeichnet) eingezogen, die beim Abschneiden des Dochtes der Scheere keinen merklichen Widerstand leisten, auf die sich aber die tragenden Lappen des Regulirventils r mit ihrer quer zum Docht stehenden Kante sicher und derart stützen können, dafs keine erhebliche Wärmeübertragung von dem stark erhitzten Ventil auf den Docht stattfinden kann. Hierdurch wird eine exactere Bewegung des Ventils erreicht und die früher bemerkte concentrirte Dampfentwicklung an den Ecken des Dochtes vermieden.

Die Dochtscheide dient nicht mehr zugleich als Brenner für die Generatorflamme; letztere wird vielmehr durch den die Dochtscheide überdeckenden Brennerschirm !>, Fig. 1 bis 3, nach unten begrenzt.

Durch den 7,5 mm breiten Schlitz dieses Schirmes hindurch können die auf dem Dochte ruhenden Lappen des Regulirventils der Bewegung des Dochtes bis auf die Dochtscheibe hinab folgen. Für die freie Bewegung der verticalen Seitenplatten des Ventils sind dabei Ausschnitte im Brennerschirm erforderlich; die Generatorflamme wird von diesen Stellen durch die vom Gitterrahmen ausgehenden verticalen

Lamellen e abgehalten und auf den zwischenliegenden Theil des Dochtes beschränkt.

Dafs hierbei die Dochtecken gegen Versengung durch die Hitze der Generatorflamme mehr geschützt sind, ist deshalb nicht unwichtig, weil die Verbindung des Dochtes mit dem Ventil auch dazu dient, die Verticalbewegung des Dochtes zu begrenzen, die Dochtecken also unter Umständen einen verhältnifsmäfsig starken Druck seitens des Ventils auszuhalten haben.

Das Gitter g, Fig. ι bis 3, ist der Ursprung lieh für gröfsere Apparate angegebenen einfachen Grundform wieder mehr genähert; der Abstand der Hauptstäbe ist auf 4 mm von Mitte zu Mitte beschränkt, so dafs die Generatorflamme nur wenige Millimeter hoch zwischen denselben emporsteigen kann.

Der Zweck der mit e bezeichneten Ansätze ist bereits erwähnt. Die horizontalen Lappen, mit denen des Gitter beiderseits in Ausschnitten der Schmalseiten des Brennerschirmes b ruht, bilden die einzigen Unterstützungen des ganzen beweglichen Obertheiles des Apparates.

Das Regulirventil r ist im Grundrifs, Fig. 4, möglichst kreisförmig gestaltet worden; es ist dadurch eine gleichförmigere Vertheilung von Petroleumdampf und Luft über die Länge der Austrittsöffnungen erreicht.

Während früher das Ventil einseitig gegen den Gitterrahmen schlofs, schliefst es jetzt zweiseitig gegen einen besonderen Schliefsring s, Fig. ι und 4, durch dessen Oefmungen die Schliefsplatte des Ventils mit einigem Spielraum frei hindurchgeht.

Dadurch, dafs die schliefsenden Ränder des Ventils um 2 bis 3 mm nach oben gekrümmt sind, erfolgt das Schliefsen der Oeffnung zu Anfang schneller und gegen das Ende langsamer, als bei völlig ebener Ventilplatte; das Verhältnifs der einströmenden Luftmenge zu dem gleichzeitig erzeugten Dampfquantum ist dadurch für verschiedene Dochtstellungen constanter geworden.

Steht der aufgebogene Rand der Schliefsplatte in Höhe der Kante des Schliefsringes, so steht der Docht etwa 1 mm über den Brennerschirm b empor, und der Apparat brennt mit kleinster Flamme. Wird der Docht weiter niedergedreht, so wird durch das weitere Sinken des Ventils eine Oeffnung ζ inmitten des Brenners B frei, die bis dahin zur besseren Führung der Ventilstange diente, Fig. 1.

Die obere Flamme schlägt durch diese Oeffnung in den Apparat hinein und verlöscht momentan durch den hiermit verbundenen schwachen Luftstofs auch die Dochtflamme.

Die Luftzuführung in das Innere des Apparates erfolgt bei der beschriebenen Anordnung des Ventils unbeschadet der Regulirung aufser durch das Gitter g auch durch im Cylinderboden angebrachte Oeffnungen O₁, Fig. 1 und 4

die Gitterbreite hat infolge dessen beschränkt werden können.

Eine geringe Luftmenge wird auch noch durch sechs in den unteren Cylinderrand eingeschlagene Hohlrinnen O_n unabhängig vom Ventil zugeführt, da letzteres bei sehr tief stehendem Dochte, um das Rufsen der Generatorfiamme zu verhindern, etwas weiter geschlossen sein mufs, als es der richtigen Luftzuführung intsprechen würde.

Die Mischung von Petroleumdampf und Luft erfolgt in vorwiegend radialer Richtung durch die mechanische Wirkung der verschiedenen im unteren Theile des Cylinders zu passirenden Wegekrümmungen in vorwiegend peripherischem Sinne durch die oberhalb des Ventils im Räume Mbefestigte Flügelscheibe/, Fig. ι und 4. Die von verschiedenen Theilen des Cylinderumfanges kommenden Dampf- und Lufttheile werden beim Durchgang durch die Schlitze der Scheibe in dünnen Lagen über einander gelegt, welche, sich in schwachen Schraubenlinien fortbewegend, allmälig nach oben gelangen. Die bei der Vermischung der verschiedenen Lagen von den einzelnen Luft- und Dampftheilchen zu durchlaufenden Wege sind hier soweit verkürzt, dafs das Diffusionsbestreben der Gase und die Differenz ihrer specifischen Gewichte diese Mischung schnell und vollständig herbeiführt.

Die Schlitze der Scheibe / sind innerhalb eines Kreises angeordnet, der etwas kleineren Durchmesser hat als die Ventilplatte, um so die eben erwähnten Krümmungen der Luftwege möglichst zu verstärken; sie haben in radialer Richtung nur geringe Ausdehnung erhalten, weil im Räume M infolge der Rotation seines Inhaltes der Druck von der Mitte nach aufsen hin erheblich zunimmt, die Druckdifferenzen gegen den unteren Raum daher am äufseren Ende der Schlitze sonst zu gering ausfallen.

Wendet man nun, wie zunächst liegt, gerade radial gestellte Schlitze an, so breitet sich der rotirende Gasstrom zwar im ganzen Cylinderraum aus; aber da am Brenner B vorzugsweise die unter höherem Druck stehenden, nahe dem Mantel aufgestiegenen Theile Austritt finden, wird der Hauptstrom gegen die äufsere Wandung hingedrängt und verhältnifsmäfsig zu rasch nach oben gefördert, während die in der Mitte aufsteigende geringe Gasmenge mit sehr geringem Ueberdruck allzu langsam entweicht.

Dementsprechend zeigt sich im mittleren Theil der Flamme die Gleichförmigkeit mehr als genügend, im äufseren Theile dagegen mangelhaft.

Die aus der Zeichnung, Fig. 1 und 4, ersichtliche Form und Anordnung der Schlitze wirkt im wesentlichen so, dafs zunächst infolge der Krümmung der Schlitze eine energischere seitliche, vornehmlich nach der Mitte zu gerichtete

Claims (4)

Ausbreitung der durchströmenden Gasschichten unter entsprechender Abnahme ihrer Dicke eintritt. Ist hierdurch der gegen die Mitte hin verfügbare Raum eingenommen, so müssen die hier zusammentreffenden Theile des Stromes in stärker ansteigende Spiralbewegung, die in der Mitte selbst zur reinen Verticalbewegung wird, überlenken, demnach relativ schneller zum Brenner B gelangen. Hier angekommen, setzen sie einen Theil ihrer erheblichen Verticalgeschwindigkeit wieder in Druck um und können so mit immer noch lebhafter Bewegung ins Freie treten. Im äufseren Theile des Mischraumes bewegt sich der Strom in flachen Spiralen weiter, gelangt langsamer und mit geringerer Verticalgeschwindigkeit nach oben und entweicht vermöge seines Ueberdruckes ungehindert. Ueber die Weite der Schlitze ist allgemein nur zu bemerken, dafs dieselbe zweckmäfsig gegen das nach innen gekehrte Ende hin vergröfsert wird; im vorliegenden Falle beträgt die lichte Weite vom äufseren Ende her auf halbe Schlitzlänge constant etwa 2 mm, während sie gegen das andere Ende bis auf 4 mm zunimmt. Der obere Brenner B, Fig. 1 und 5, ist ebenfalls als Flügelscheibe mit vielen engen, in zwei concentrischen Ringen angeordneten Schlitzen, amerikanischen Windrädern vergleichbar, hergestellt. Die lichte Weite der Schlitze beträgt etwa 1,5 mm; die Flügel sind so steil gestellt, als die bequeme und solide Herstellung der Brenner gestattet (mittlere Neigung etwa Dieser Construction entsprechend, erfolgt der Austritt des Gasstromes aus dem Brenner immer noch mit spiralförmiger Bewegung; unmittelbar über dem Brenner findet aber infolge der plötzlichen, mit der Entzündung verbundenen Ausdehnung der Gase ein fast momentanes Ablenken in die verticale Richtung statt, so dafs für die Flamme der Einflufs der Rotation unmerklich wird. Die Scheibe / wie der Brenner B werden aus dem vollen Blech ohne Wegnahme von Material durch Stempel (»Schnitte«) hergestellt, welche gleichzeitig die Schlitze einschneiden und den zwischen den Schlitzen befindlichen Flächen Neigung und Profilirung ertheilen. Der obere Theil des den Kochtopf tragenden gufseisernen Gestelles dient zugleich als Schornstein zur Verstärkung des Luftzuges im Apparate; Eine beschränkte Zuführung vorgewärmter Luft zur oberen Flamme findet statt durch den Zwischenraum zwischen dem Brennerkopf und der auf ihm ruhenden Kappe K. Zum bequemen Heben des Cylinders beim Anzünden des Dochtes dient der Hebel 7i, dessen gabelförmig getheilter langer Arm beim Druck auf das kurze Ende zuerst die unteren Ecken des Ventils fafst und dieses anhebt, sodann beiderseits unter den Gitterrahmen greift und nun den ganzen Cylinder mit in die Höhe nimmt. Soll der Apparat in Gebrauch genommen werden, so wird zunächst der Docht angezündet; man läfst ihn bei gehobenem Cylinder 15 bis 20 Secunden mit leuchtender Flamme frei brennen, löscht dann die Flamme und dreht bei nunmehr niedergelassenem Cylinder den Docht möglichst weit empor. Nachdem nun der Topf oder Kessel aufgesetzt worden, wird unter geringem Anheben des Cylinders der Docht wieder angezündet. Die Flamme verbreitet sich fast augenblicklich über die ganze Breite des Dochtes; man läfst alsbald den Cylinder wieder nieder und zündet die obere Flamme durch die zu diesem Zwecke im Schornstein 5 angebrachte Oeffhung an. Die gesammte Manipulation erfordert höchstens eine halbe Minute und der Apparat functionirt dann ohne jede weitere Beaufsichtigung oder Regulirung tadellos weiter. Patenτ-AnSprüche:

1. Die Anwendung der Metallbänder, welche durch die hohlgewebten Ränder des Dochtes hindurchgezogen werden und zur Unterstützung und Bewegung des Regulirventils dienen.

2. Ein Doppelschlufsventil, welches, wenn der Docht unter den Rand des Brennschirmes hinabgeht, selbstthätig das Zurückschlagen der oberen Flamme in den Cylinder bewirkt.

3. Die Flügelscheibe f als Mittel, die Mischung von brennbarem Dampf und Luft zu befördern.

4. Die Construction des oberen Brenners als Flügelscheibe.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.