DE2806C - Selbstthätiger Kontroiapparat zur Bestimmung der Dichtigkeit von Flüssigkeiten - Google Patents

Description

1878.

Klasse 42.

CONSTANTIN EGOROWITSCH SKATSCHKOFF in KIEW Selbstthätiger Control-Apparat zur Bestimmung der Dichtigkeit von

Patentirt im Deutschen Reiche vom 16. März 1878 ab.

Bei der Gewinnung verschiedener Stoffe ist es oftmals nothwendig, die Dichtigkeit von Flüssigkeiten zu bestimmen, sowohl des richtigen Verlaufs der Arbeit wegen, als auch.um Verluste zu verhüten. In Ermangelung eines selbstthätigen Contrblapparates geschieht jedoch diese Bestimmung-in vielen Fällen nur annähernd; so z. B. wird die Dichtigkeit des bei der Zuckerfabrikation aus den Filtern austretenden Abflufswassers oftmals nicht durch ein Aräometer, sondern einfach durch den Geschmack bestimmt. Unordnungen in den Hähnen, fehlerhaftes oder unzeitiges Oeffhen derselben, absichtlich oder zufällig bewirkt, können gleichfalls die Dichtigkeit der Flüssigkeit bedeutend verändern und verursachen oft ganz unbestimmbare und bedeutende Verluste und Unregelmäfsigkeiten im Verlaufe der Arbeit.

Der im folgenden beschriebene selbstthätige Controlapparat zur Bestimmung der Dichtigkeit von Flüssigkeiten, vom Erfinder »Warner« benannt, dient zur augenblicklichen Signalisirung mittelst Glocke und graphischer Darstellung jeder Abweichung der im Apparate befindlichen Flüssigkeit von dem Dichtigkeitsgrade, den sie bei regelmäfsigem Verlauf der Arbeit haben müfste.

Auf beiliegender Zeichnung stellen die Fig. 1 und 2 den Verticalschnitt und die obere Ansicht des »Warners« dar. Die zu untersuchende Flüssigkeit tritt in den Apparat aus der Rinne A durch das Rohr c, dessen obere Oeffnung mit einem Sieb b bedeckt ist. Der über dem Apparat befindliche Theil der Rinne A ist mit einem Deckel versehen. Das Rohr c leitet einen Theil der Flüssigkeit, welcher die Rinne A passirt, in ein Kühlgefäfs von beliebiger Construction, welches den Cylinder C umgiebt. Die Flantschen χ und x' des Schlangenrohres befinden sich aufserhalb des Kühlgefäfses. Aus dem letzteren tritt die genügend abgekühlte Flüssigkeit durch das Rohr d mit dem Hahn e von unten in den Cylinder C, dessen Boden, der gleichmäfsigeren V ertheilung der Flüssigkeit halber, mit einem Gitter / versehen ist. Das Wasser tritt in das Kühlgefäfs durch das Rohr dⁱ mit dem Hahn e ^f und verläfst dasselbe durch den Ausgufs z'¹, unter welchem der Trichter k^l des Rohres M angebracht ist. Im Mittelpunkt des Gitters / ist eine flache Schale befestigt, in welcher das im Cylinder befindliche Schwimmer-Aräometer P stehen kann. Die zu untersuchende Flüssigkeit, die im Cylinder C dem Drucke h unterworfen ist, steigt über den horizontalen Rand desselben in den ringförmigen Ausgufs i, dessen Boden zum Trichter k des Rohres JV etwas geneigt ist; von da fliefst die Flüssigkeit in den Trichter m und das Rohr η ab. In dem Ausgufs i befindet sich ein Probirhahn 0, mittelst welches man in dem darunter stehenden Gefäfse D eine mittlere Probe der Flüssigkeit für eine längere Zeit der Dauer der Arbeit ansammeln kann. Der Cylinder C und das Kühlgefäfs B sind mit Deckeln versehen.

Im Cylinder C befindet sich ein Aräometer P mit constantem Volumen, dessen Spindel am oberen Ende mit einem Schraubengewinde versehen ist und eine Schraubenmutter trägt. Auf diese Spindel können Gewichte//¹/²..../⁷ aufgesetzt werden, um das Gewicht des Aräometers zu vergröfsern, wie Fig. ia zeigt. Die Spindel des Aräometers geht durch eine glatte, ringförmige Führung r. Das Aräometer taucht in destillirtem Wasser bei 17,5° C bis zum Strich a auf der Spindel ein; wenn aber auf dieselbe beispielsweise die Gewichte / und /' aufgesetzt sind, so wird der Strich α mit der Oberfläche der Flüssigkeit zusammenfallen, wenn dieselbe bei 17,5⁰C eine Dichtigkeit d besitzt, die den bezeichneten Gewichten entspricht.

Ueber dem Cylinder C befindet sich ein Mechanismus zum Schliefsen eines galvanischen Stromes. In Fig. 3 ist eine Seitenansicht und zum Theil ein Längsschnitt, in Fig. 4 die obere Ansicht dieses Apparates in gröfserem Maafsstabe dargestellt. Derselbe besteht aus einem metallenen Hebel E, der um die Axe u drehbar ist. Am Ende des längeren Hebelarmes ist ein Schälchen s angebracht, dessen Centrum der Spindel des Aräometers gegenübersteht; aufserdem befindet sich auf diesem Hebelarm noch ein kleines, bewegliches Gewicht t, versehen mit einer Stellschraube. Der kürzere Arm des Hebels trägt ein Knöpfchen q aus Holz oder anderem, die Elektricität nicht leitendem Material, welches bei einer Aufwärtsbewegung des Schälchens s die obere Taste des Contacts F niederdrückt und damit den galvanischen Strom schliefst. Der Contact F besteht aus zwei kupfernen, versilberten Tasten ν und ν'; die

Taste ν' wird mittelst der Schraube w auf eine bestimmte Entfernung von der unteren Taste υ eingestellt. An die Klemmschrauben j und /' des Contactes werden die Leitungsdrähte der galvanischen Batterie befestigt. Der Contact und der Hebel sind auf einem hölzernen Tischchen / angebracht, welches mittelst der Stellschraube ζ auf einer beliebigen Stelle der stabilen, verticalen Stange g festgestellt werden kann.

Der im obigen beschriebene Apparat ist in einem mit Thüren versehenen Schranke eingeschlossen, aus welchem die Röhren M und N, welche das Wasser aus dem Kühlgefäfs B bezw. die Flüssigkeit aus dem Cylinder C abführen, hervorragen. Diese beiden Flüssigkeiten, unter welcher letzterer wir uns z. B. das Abflufswasser aus den Filtern denken können, vereinigen sich im Trichter m des Rohres η und werden durch letzteres aus der Fabrik abgeführt. Der Hahn e', durch den das Kühlwasser eingeführt wird und der Hahn e, welcher die zu untersuchende Flüssigkeit dem Apparate zuführt, befinden sich innerhalb des Schrankes. Diese Einrichtung erleichtert die Beobachtung der Temperatur der Flüssigkeit und gewährleistet die regelrechte Function des Apparates, weil alle seine Theile verdeckt bleiben, ohne dabei den Zuflufs des Wassers in das Kühlgefäfs und der Flüssigkeit in den Cylinder zu behindern.

Die Aufstellung des »Warners« geschieht in folgender Weise; Der Cylinder C wird mit Wasser angefüllt, in welchem bei 17,5 ° C der Strich α der Spindel mit der Oberfläche der Flüssigkeit zusammenfällt. Wenn man nun das Tischchen / mit dem auf ihm befindlichen Hebel und Contact langsam senkt, so trifft das Schälchen s endlich die Spindel des Aräometers und es wird durch Berührung der Tasten ν und υ', die durch das Knöpfchen q aneinandergedrückt werden, der Strom geschlossen. Alsdann wird das Aräometer mit der Hand etwas niedergedrückt, und wenn es wieder freigelassen, den Strom abermals schliefst, so ist der Apparat richtig aufgestellt. Wenn es erforderlich ist, dafs der Strom bei einer Dichtigkeit der Flüssigkeit = d geschlossen werde, so werden auf die Spindel die dieser Dichtigkeit entsprechenden Gewichte p und p ' aufgesetzt. In die Drahtleitung bezw. galvanische Kette sind zwei elektrische Glocken eingeschaltet, die eine in der Fabrik und die andere in der Wohnung des Directors; dieselben können in Verbindung mit einem Bleistift oder einer Nadel gebracht werden, um auf einem continuirlich durch ein Uhrwerk bewegten Papierstreifen graphische Zeichen zu erhalten. Die Zeichen geben die Momente der Schliefsung des Stromes und seine Dauer an. Dieselbe Drahtleitung kann auch dazu benutzt werden, um den Director nach die Fabrik zucitiren, was zuweilen höchst nothwendig ist.

Der »Warner« kann unter anderem benutzt werden, um die Dichtigkeit des aus den Filtern austretenden Abfiufswasses, wie auch der aus den Diffusionsgefäfsen in Zuckerfabriken abzulassenden Flüssigkeit zu bestimmen. Wenn die Temperatur der Flüssigkeit wenig schwankt, so bedarf der »Warner« keines Kühlgefäfses. Das ist beispielsweise bei dem Diffusionssaft der Fall; hier erfährt der Leiter der Arbeit mit Hülfe des »Warners« augenblicklich jede bedeutendere Abweichung in der Dichtigkeit des Saftes, der in das Sammelreservoir gepumpt wird; infolge von Unregelmäfsigkeiten in den Gummiventilen der Diffuseure kann es nämlich vorkommen, dafs die Pumpe mit dem Safte auch Wasser oder aber Saft von geringerer Dichtigkeit aus den vorhergehenden Diffuseuren fördert. In diesem Falle kann sich im Sammelreservoir eine Mischung von Säften befinden von weit geringerer Dichtigkeit, als der regelmäfsige Verlauf der Arbeit es mit sich bringen würde.

Fig. 5 und 6 zeigen im Verticalschnitt und in der oberen Ansicht die Einrichtung des »Warners« für Diffusionssaft. An der Stelle des Sammelreservoirs M, wo das Eintrittsventil für den Saft befindlich ist, ist ein Raum abc von einigen Decalitern Inhalt abgetheilt; die Höhe desselben beträgt etwa einen halben Meter. Aus dem oberen Theile dieses Raumes tritt ein Rohr A heraus, durch welches der Saft in den Cylinder B des »Warners« übergeht. An der entgegengesetzten Seite des Cylinders B befindet sich unten ein Rohr D, durch welches der Saft in dasselbe Reservoir M wieder zurückfliefst, welches aber aufserhalb des abgegrenzten Raumes abc in das Reservoir mündet. Das Aräometer befindet sich im Cylinder B, der mit einem Rohre O versehen ist, welches höher als der obere Rand des Reservoirs M aufsteigt. Durch dieses Rohr und die ringförmige Spindelführung geht ein Draht k, welcher an der Spindel des Aräometers befestigt ist. Um die dem Apparat zuströmende Flüssigkeit gleichmäfsig zu vertheilen, befindet sich, um das Aräometer herum ein cylindrisches Gitter, dessen mit η bezeichneter Theil jedoch nicht durchbrochen ist. Das obere Ende des Rohres O trägt ein Schränkchen S mit Thüren, in welchem der Contactmechanismus befindlich ist. An den Draht k (Fig. 7 und 8) wird mittelst der Schraube T eine runde Scheibe E befestigt, die einen nach unten hervorstehenden Rand m besitzt, welcher beim Sinken des Aräometers das am längeren Arm des Hebels E befindliche schalenförmige Plättchen ν niederdrückt; dieser Hebel ist im wesentlichen ebenso construirt wie Fig. 3 und 4 zeigen, nur ist der Knopf am kürzeren Hebelarm oben angebracht und drückt auf die direct über ihn placirte Taste.

Das Aräometer wird so aufgestellt, dafs es bei der verlangten Dichtigkeit der Flüssigkeit sinkt und den Strom schliefst. In der ersten Zeit, wenn der Saft aus dem Diffuseur gepumpt wird, füllt sich der Raum abc; alsdann tritt infolge des Druckes ein Theil der Flüssigkeit durch das Rohr A in den Cylinder des »Warners« und verdrängt den daselbst befindlichen Saft durch das Rohr D in das Reservoir M. Wenn

Claims (3)

1. der Saft das Minimum der Dichtigkeit erreicht, für welche der Apparat eingestellt ist, so wird der Strom geschlossen und das Glockensignal zeigt den nicht normalen Verlauf der Arbeit an.

   Die oben beschriebenen Apparate können nur diejenige Dichtigkeit einer bestimmten Flüssigkeit controliren, auf die sie eben eingestellt sind; man kann aber, ohne die Construction wesentlich zu verändern, in einem Apparate η Aräometer vereinigen, welche den Strom bei η gewählten Dichtigkeiten (dV²....dⁿ) der Flüssigkeit schliefsen, wobei jedes Aräometer seinen Contact, seine besondere Drahtleitung und in derselben einen Elektromagneten, mit Bleistift oder Nadel versehen, hat und dadurch auf einem continuirlich durch ein Uhrwerk bewegten Papierstreifen graphische Zeichen erhalten, welche die successiven Veränderungen in der Dichtigkeit der Flüssigkeit innerhalb der angenommenen Grenzen (von d' bis dⁿ) angeben. Ein Controlapparat dieser Construction kann z. B. für eine längere Dauer, die mittlere Dichtigkeit des zur Defecation gelangenden Saftes angeben.

   Der »Warner«, angewendet auf den Prefssaft, gestattet, das Zufliefsen des Wassers auf die Reibe zu reguliren. In diesem Falle müssen zwei Contactmechanismen angewendet werden, die den Strom bei zwei verschiedenen Dichtigkeiten des Saftes schliefsen. Die entsprechenden elektrischen Glocken von verschiedenem Klange geben alsdann an, ob der Arbeiter mehr oder weniger Wasser zuströmen lassen mufs.

   Der »Warner« kann mit Nutzen bei der Bestimmung der Dichtigkeit der Säfte und Syrupe in den Verdampfungsapparaten, sowie des Syrups, welcher zum Einkochen in den Vacuumapparat gelangt, angewendet werden.

   In einigen Fällen kann die elektrische Glocke bei dem »Warner« durch ein Federläutewerk ersetzt werden.

   Obwohl im vorstehenden hauptsächlich die Anwendung des »Warners« auf die Zuckerfabrikation berücksichtigt worden ist, so ist es doch klar, dafs derselbe eben so gut bei vielen anderen Industriezweigen Anwendung finden kann und zwar in allen Fällen, wo es sich um Bestimmung der Dichtigkeit von Flüssigkeiten handelt. .

   Paten τ-Α ν Sprüche:

   ι . Die Anwendung des Aräometers P mit constantem Volumen, in Verbindung mit einem Stromschliefser oder mechanischem Signalapparat, welcher selbsttätig bei einer bestimmten Stellung des Aräometers in Function tritt, im wesentlichen wie beschrieben und zu besagtem Zwecke.
2. 2. Die Construction des Stromschliefsers, bestehend in einem Hebel, welcher auf die Contacttasten wirkt und in beliebiger Höhe über dem Aräometer aufgestellt werden kann, im wesentlichen wie beschrieben und durch beiliegende Zeichnung verdeutlicht.
3. 3. Die Gesammtconstruction des selbstthätigen Controlapparates zur Bestimmung der Dichtigkeit von Flüssigkeiten, benannt »Warner« (Avertisseur), bestehend aus dem Cylinder C mit dem Aräometer P, dem Kühlgefäfse B (oder auch ohne letzteres) und dem Signalmechanismus EFGI mit allen zulässigen Modificationen in der Construction, im wesentlichen wie beschrieben und in beiliegender Zeichnung dargestellt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.