DE16640C - Verfahren zur Erzeugung eines weifsen und intensiven Lichtes - Google Patents

Description

KAISERLICHES

α tat ^c^U-on

PATENTAMT.

Das Licht, welches durch die Verbrennung von Steinkohlengas, Kohlenwasserstoffgasen und Dämpfen, sowie den in Flammen enthaltenen glühenden Kohlenstoff erzeugt wird, enthält nur wenige Strahlen von hoher Brechbarkeit und hat ein rothes oder gelbes Gesammtaussehen. Damit dies Licht weifs werde, ist es nothwendig, dafs die Temperatur der Flamme höher sei, in welchem Falle das Aussehen der Flamme nicht nur der Tageshelle sich nähert, sondern auch die Intensität des Lichtes, das durch eine gleiche Gewichtsmenge Brennmaterial in derselben Zeit erzeugt, bedeutend erhöht wird.

Bisher wurde das Resultat dadurch erzielt, dafs man die Verbrennung in Sauerstoff anstatt in atmosphärischer Luft vornahm. Indem man in Sauerstoff kohlenstoffreiche Gase und Dämpfe verbrannte, wurde das Licht bedeutend stärker und weifser. Das im Sauerstoff verbrannte Leuchtgas liefert eine Flamme, welche auf. feuerfeste Körper, als Magnesia, Kalk, Zirkonerde etc., geleitet, dieselben so bedeutend erwärmt, dafs sie ein intensives weifses Licht erzeugen.

Dieses Licht erzeugt der Erfinder nach seinem Verfahren, indem er den Sauerstoff durch atmosphärische Luft ersetzt. Bei der Benutzung der atmosphärischen Luft absorbirt der Stickstoff eine bedeutende Wärmemenge, welche verhindert, dafs die Temperatur der Flamme sich bedeutend erhöht. Wird jedoch die Luft vorher bedeutend erwärmt, so wird die schädliche abkühlende Wirkung des Stickstoffes bedeutend herabgemindert. Die Rechnung und Versuche des Erfinders haben dargethan, dafs bei einer Erhitzung der Verbrennungsluft auf iooo⁰ man ein ähnliches Resultat erhält, wie bei der Benutzung von reinem Sauerstoff als Verbrennungsluft. Demgemäfs besteht die vorliegende Erfindung :

1. in einem Verfahren und in Mitteln, durch welche erzielt wird, dafs die dem Brenner zugeleitete Verbrennungsluft eine hohe Temperatur besitzt. Diese Erwärmung wird bewirkt mittelst eines Erhitzungsapparates, der oberhalb des eigentlichen Brenners angeordnet ist;

2. in einem System und Verfahren, die Magnesia, welche durch eine sehr hohe Temperatur durch die Gasflamme erhitzt wird, zu präpariren und anzuordnen.

Erwärmung der heifsen Luft. Die zur Verbrennung benutzte Luft wird kalt den Brennern zugeführt durch Leitungen, welche denen für das Leuchtgas bestimmten ähnlich sind; sie wird angesaugt durch Glocken, Ventilatoren, hydraulische Apparate etc. Der zur Erwärmung der für jeden Brenner bestimmten Luft dienende Apparat besteht im wesentlichen aus einem Rohr von feuerfestem Material, das auf -eine hohe Temperatur erhitzt wird. Würde die Luft dieses Rohr einfach auf seiner ganzen Länge durchströmen, so würde der Effect nur ein sehr geringer sein, denn ein grofser Theil der Luft würde mit den glühenden Wänden gar nicht in Berührung kommen. Fig. 1 zeigt nun die zu diesem Zweck vorgesehene Construction des Rohres. In das Innere des Rohres C C sind Stücke A aus ebenfalls feuerfestem Material eingeschoben, deren Form aus Fig. 2 ersichtlich ist. Diese Stücke bestehen aus kleinen Cylindern, welche an einem Ende geschlossen, am anderen Ende offen sind und kleine Füfse KK

besitzen, mit denen sie sich auf einander stützen. Das geschlossene Ende ist mit einem Rande Ώ versehen, der zur Führung der Stücke in dem Rohr C C dient. Die cylindrische Wandung der Stücke A ist mit Löchern e für die das Rohr durchströmende Verbrennungsluft versehen, welche durch diese Anordnung möglichst häufig mit den glühenden Wandungen in Berührung kommt, und am unteren Ende das Rohr mit einer Temperatur verläfst, welche derjenigen des Rohres gleichkommt.

Denselben Effect kann man auch dadurch erreichen, dafs man das Rohr für die Erhitzung der Luft aus den in Fig. 3 dargestellten Theilen zusammensetzt.

Fig. 4 veranschaulicht im Schnitt und Grundrifs die Verbindung dieses Lufthitzapparates mit dem zugehörigen Brenner. Das beschriebene Rohr C zum Erhitzen der Verbrennungsluft liegt in der Mitte des Apparates; um dieses Rohr herum sind in variabler Anzahl die Brenner MM angeordnet, welche dazu bestimmt sind, das Rohr C zu erwärmen. Diese Brenner aus feuerfestem oder anderem Material sind parallelepipedische Kammern und durch Scheidewände in Abtheilungen 77 77 zerlegt, die mit je einem Loch ί versehen sind. Zwei Rohre L und K, welche unten geschlossen sind, gehen durch sämmtliche Abtheilungen und besitzen in jeder Abtheilung ein Loch. Das zur Zuleitung des Leuchtgases dienende Rohr L besitzt Löcher von bestimmter Gröfse, welche in jede Abtheilung dieselbe Quantität Gas in bestimmter Zeit einströmen lassen, das die Abtheilungen NN anfüllt und aus den Löchern ί s ausströmt. Das Rohr K ist mit Löchern 0 versehen, welche den Löchern ί gegenüber angeordnet sind. Dieses Rohr führt Luft unter Druck in die Abtheilungen, so dafs aus den Löchern s s sehr intensiv heifse Flammenbündel m m herausschiefsen, welche das Rohr C treffen tmd es auf eine bedeutende Temperatur erhitzen. Es ist zu bemerken, dafs, wie auch aus Fig. 4 ersichtlich ist, die Stücke A in dem Rohr C passend so anzuordnen sind, dafs die Löcher ζ ζ in denselben dem Flammenbündel m genau, gegenüber zu liegen kommen, derart, dafs dieselben Stellen des Rohres C, welche aufserhalb von den Flammenbündeln in getroffen werden, immer von den aus den Löchern ζ ζ der Stücke A kommenden Luftströmen getroffen werden. Die Verbrennungsluft gelangt durch das Rohr D in die Rohre Z)¹Z)², und von hier in Rohr C, Kammer B und Rohre K. Zwei kleine Ventilschrauben d¹ d² dienen dazu, den Durchgang der Luft genau zu reguliren.

Das Gas gelangt durch Rohr F in die ringförmige Kammer E₁ welche durch Rohr L die Abtheilung N, der Brenner M für die Erhitzung des Rohres C und durch Rohr G den eigentlichen Brenner speist. Die Verbrennungsproducte der zur Erwärmung des Rohres C dienenden Flamme m m erwärmen die Kammern B und E und bringen auf diese Weise eine Vorwärmung der Verbrennungsluft und des Gases hervor. Diese Kammern können auch durch ein beliebiges Regeneratorsystem ergänzt werden; so kann man bw. eine Schlange anwenden, durch welche die Verbrennungsluft strömt.

Der eigentliche, zum Erhitzen der festen leuchtend zu machenden Körper (Magnesia) dienende Brenner besteht aus einem hohlen Körper R mit ringförmiger Kammer P, in welche das Gas durch das mit Regulirschraube g versehene Rohr G geleitet wird. Das Gas strömt durch Löcher t in die innere Wandung der Kammer P und trifft unmittelbar die dem Rohr C entströmende heifse Luft. Das Rohr C ruht auf dem Körper R, und letzterer besitzt an seiner unteren Fläche eine centrale Oeffnung S₁ durch welche somit eine äufserst intensive Flamme schlägt, welche den zu erhitzenden und ins Glühen zu versetzenden Körper J trifft.

Fig. 5 veranschaulicht eine hierfür benützte Form dieses Körpers. Derselbe besteht aus dem Blocke P, welcher unten mit einer Stange K zur Befestigung und oben mit kleineren Stiften oder Stäbchen T T aus feuerfestem Material, speciell Magnesia, versehen ist. Das Ganze wird mit starkem Papier umwickelt, so dafs er die Form einer Kartusche erhält. Wird dieser Körper von dem Flammenbündel getroffen, so wird das Papier sofort aufgezehrt, und die Stäbchen T werden durch die sie gänzlich umhüllende Flammen vollständig eingehüllt.

Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen einen Schnitt und Grundrifs einer Modification dieses Apparates, in welchem die Wärme der Verbrennungsproducte in eigenthümlicher Weise regenerirt wird, so dafs man eine bedeutende Brennmaterialersparnifs erzielt. Die durch Rohr Z? dem Apparat zugeführte Luft gelangt in beschriebener Weise nach Rohr C und durch die Abzweigung T und Rohr N nach der KammerB; das Gas strömt durch Rohr E nach der Kammer E; g ist eine Regulirschraube. Aus Kammer E gelangt das Gas durch Rohre L nach dem Brennerkopf R. Ein Theil des Gases tritt durch Rohr N und T in die Kammer B, in welcher sich das Gas mit der aus Rohr D kommenden Luft vermischt; mittelst der Schrauben oder Hähne η und b wird das Mischungsverhältnifs von Gas und Luft regulirt.

Dieses Gasgemenge tritt aus der Kammer B in die Rohre K, welche mit Löchern ο versehen sind und somit Brenner zum Erhitzen des Rohres C bilden. Das Ganze ist von einem Mantel M umgeben, welcher an seinem oberen Ende Löcher z, am unteren Ende aber einen doppelten konischen Trichter P besitzt, der mit verschiedenen Rohren JJJJ versehen ist, durch die Luft in den Mantel einströmt, welche, durch

Claims (5)

Löcher ζ den Mantel M erwärmt verläfst. An dem Konus P wird der Magnesiakonus oder Korb befestigt, auf welchen die Flamme S stöfst. Die Rohre K und L sowie die Kammern B und F werden durch die heifsen Verbrennungsproducte der Flamme .S und m bedeutend erwärmt, so dafs das Gas und die Luft in den Rohren K, sowie das Gas in den Rohren L ungefähr auf 3000 erhitzt werden. Zur Herstellung von Fäden oder Körben aus Magnesia, wie solche für die vorliegende Beleuchtungsmethode in Verwendung kommen, wird zunächst die calcinirte und pulverisirte Magnesia hochgradig plastisch gemacht, indem man sie mit einer concentrirten Lösung eines Magnesiasalzes vermischt, das durch die Wärme leicht zersetzt wird, speciell mit essigsaurer Magnesia. Der auf diese Weise hergestellte Teig ist sehr plastisch; bringt man denselben in einen Cylinder, dessen Boden mit einem passenden Mundstück versehen ist, so kann man durch Pressen volle oder hohle Magnesiafäden, Rohre u. s. w. erzeugen. Diese Producte werden getrocknet und stark gebrannt, die essigsaure Magnesia wird durch die Wärme zersetzt, die Essigsäure entweicht und es bleibt nur ein fester Rückstand aus Magnesia, der die ursprüngliche Form beibehält. Mittelst dieses Verfahrens ist man im Stande, Stäbchen oder Stifte, Fig. 5, sowie Körbchen aus Magnesia, Fig. 9, herzustellen, indem man in letzterem Falle den aus ' dem Mundstück der Presse kommenden Magnesiadraht um einen konoidischen Dorn in einer Richtung windet und diese Windungen durch eine zweite Lage kreuzt. Da der Magnesiateich klebend ist, so vereinigen sich die beiden Windungen an den Kreuzungspunkten, und nach dem Trocknen und Brennen erhält . man einen netzartig gestalteten Korb aus Magnesiafäden. Dieser Korb kann behufs Transportes und Handhabung mit festem, aber verbrennbarem Stoff oder Papier umwunden werden, welche Hülle verbrennt, sowie die Flamme angezündet wird. Der beschriebene Magnesiakorb kann in einen Korb aus Piatinadraht T, Fig. 8, eingehängt werden, der mittelst eines Ringes Nrait Bajonnetverschlufs K an dem Trichter T des Brenners befestigt wird und so ein schnelles Auswechseln gestattet. Die beschriebenen Brenner können auch sehr gut mit einer sauerstoffreichen Luft oder auch reinem Sauerstoff arbeiten, wodurch die mit gewöhnlicher Luft erzielten Resultate bedeutend erhöht werden. Noch mehr wird der Effect erhöht, wenn man die brennbaren Gase mittelst der nämlichen Methode gleichzeitig erwärmt. Das weifse Licht, welches mit diesem Apparat wie beschrieben erzielt wird, verdankt man der bedeutenden Erwärmung der Verbrennungsluft für die brennbaren Gase. Der Apparat könnte somit auch zur Erzielung hoher Wärmegrade benutzt werden und zum Schmelzen von Piatina, Metallen und feuerfesten Körpern dienen. Auch könnte der Apparat Anwendung finden zum Erwärmen der Luft eines Heifsluftmotors. Patent-Ansρrüche:

1. Die Construction des Leitungsrohres C für die intensive Erwärmung, der Verbrennungs-

■ luft, welches Rohr aus feuerfestem Material besteht und eine Anzahl cylindrischer Stücket . aus ebenfalls feuerfestem Material enthält, welche mit Löchern ζ und Rändern D versehen sind und dazu dienen, den Luftstrom zu brechen und gegen die Wandungen des äufserlich geheizten Rohres C zu leiten. Das Rohr C kann auch aus einzelnen Elementen von der in Fig. 3 dargestellten Form zusammengesetzt werden.

2. Die Anordnung und Construction der Hülfsbrenner M zur Erwärmung des Rohres C, welche Hülfsbrenner aus feuerfestem Material bestehen und durch Scheidewände in Abtheilungen mit Löchern s getheilt sind, durch welche Abtheilungen zwei Rohre K und L zur Einführung von Luft und Gas geleitet sind, und welche Rohre K und L Löcher für jede Abtheilung besitzen, derart, dafs eine Anzahl aus den Oeffnungen s herausschlagende Flammenbündel m entstehen, welche die Erwärmung des Rohres C bewirken.

3. Die Construction des Hauptbrenners R mit ringförmiger Kammer P und Oeffnung t für das Gas, centraler Mischkammer für erhitzte Luft und Gas, und Oeffnung S für die Flamme.

4. Die Formen und Constructionen der feuerfesten, ins Glühen zu versetzenden Körper, welche letztere entweder aus einem Bündel Stäbe T, die in einen Block P eingelassen sind, oder aus feinem, korbartigem Geflecht bestehen, das in die Flamme des Brenners gebracht wird.

5. Die Verbindung der unter 1., 2., 3. und 4. angegebenen Theile zu einem Apparat für Leuchtzwecke aller Art, welche aufser für Luft auch für energischere Verbrennungsmittel, als sauerstoffreichere Luft, Sauerstoff, sowie für gasförmige Brennmaterialien überhaupt Anwendung finden kann.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.