DE31811C

DE31811C - Neuerung an Eismaschinen

Info

Publication number: DE31811C
Application number: DENDAT31811D
Authority: DE
Original assignee: H. A. FLEUSS in Newton, Insel Wight, England
Anticipated expiration: 1904-11-25

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Neuerung an Eismaschinen.

Die vorliegende Erfindung hat Neuerungen an Eismaschinen zum Gegenstande und bezieht sich auf jene Klasse derselben, bei welchen eine flüchtige Flüssigkeit im Vacuum verdampft wird. Entsprechend. der vorliegenden Erfindung verwendet man bei solchen Maschinen eine flüchtige, in Wasser unlösliche Flüssigkeit, wie z. B. Pentan (Amylwasserstoff), Rhigolen oder Gasolin (je besser gereinigt, desto besser), und ordnet die Pumpe so an, dafs der Kolben derselben mit Wasser bedeckt und geschmiert wird. Statt Wasser könnte man auch eine andere, wenig flüchtige und in der flüchtigen Flüssigkeit unlösliche Flüssigkeit benutzen. Es wird daher der Kolben flüssigkeitsdicht, nicht aber gasdicht eingepafst.

Den Pumpencylinder oder Stiefel stellt man vertical in einer geschlossenen Cisterne oder Kufe auf, in welcher der Vorrath an leicht flüchtiger Flüssigkeit aufbewahrt wird. Den gröfseren Theil der Cisterne füllt man mit Wasser, auf dem die flüchtige Flüssigkeit schwimmt. Das untere Ende des Cylinders oder Stiefels kann durch den Boden der Cisterne gehen, aber der obere Theil des Cylinders ist für den Eintritt des Wassers frei. Die Kolbenstange geht im oberen Theil der Cisterne durch eine Stopfbüchse, die mit Wasser gefüllt erhalten wird und mit Wasserdichtungsringen versehen ist, von denen einer nach oben und der andere nach unten schliefst, so dafs, wenn der Abschlufs des Cylinders undicht wird, dies⁵ nur zur Folge hat, dafs das Wasser eindringt. Der Kolben ist an der Unterseite concav, während der Boden des Cylinders convex ist, so dafs er in die concave Unterseite des Kolbens hineinpafst. Das Ventil für den Eintritt des Dampfes befindet sich in einer Oeffnung an der Spitze des convexen Bodens und das Ventil für den Austritt desselben am obersten Theile des konischen Kolbens.

An der Seite des Cylinders befindet sich eine Oeffnung, die nur wenig unterhalb des Kolbens gelegen ist, wenn sich derselbe in seiner höchsten Lage befindet, so dafs am Ende jedes Emporganges des Kolbens eine gewisse Menge Wasser in den Cylinder und unter den Kolben gelangen kann, die dann das Eintritts-, ventil bedeckt.

Die Zuleitung zu dem Eintrittsventil ist durch ein Rohr mit dem geschlossenen Gefä'fs verbunden, in welchem die Verdampfung stattfinden soll. Dieses Gefäfs hat, wie dies bisher üblich war, Schüsseln oder Vertiefungen, in welche die zum Erstarren zu bringenden Flüssigkeiten gefüllt werden. Das geschlossene Gefäfs, in welchem die Verdampfung bewirkt wird, ist auch durch ein Rohr mit dem oberen Theile der geschlossenen Cisterne verbunden, welches ein wenig unter dem Spiegel der flüchtigen Flüssigkeit, die in der Cisterne enthalten ist, mündet. In diesem Rohre befindet sich ein Absperrventil, so dafs man, wenn dies nothwendig ist, eine geringe Menge der flüchtigen Flüssigkeit aus der Cisterne in das Verdampfgefäfs ablaufen lassen kann, indem man das Ventil öffnet.

Das Ventil stellt man am besten in der Form einer dünnen Metallscheibe her, die durch eine Schraube von einer Oeffnung in einer Wand des Ventilgehäuses entfernt oder derselben ge-

nähert oder ganz auf dieselbe gedrückt werden kann.

In den beiliegenden Zeichnungen ist Fig. ι eine Seitenansicht, zum Theil Schnitt der Maschine, Fig. 2 ein Querschnitt der Maschine und Fig. 3 eine Oberansicht. Fig. 4 ist ein Verticalschnitt des oberen Theiles eines der Pumpenstiefel in gröfserem Mafsstabe. Fig. 5 zeigt eine modificirte Construction der Stopfbüchse, in welcher sich die Kolbenstange bewegt. Fig. 6 und 7 zeigen die Art und Weise, in welcher das Ventil L¹ am besten constrain wird.

In diesen Figuren ist A das Gestell der Maschine. BB sind Pumpenstiefel, die am Boden dieses Gestelles festgemacht sind. Es ist vorzuziehen, zwei Pumpenstiefel zu verwenden, wie dies gezeichnet ist, um die Thätigkeit der Maschine annähernd gleichförmig zu machen. C ist eine geschlossene Kufe oder ein Gefäfs aus Kupfer, durch welches der obere Theil des Stiefels B hindurchgeht. Die Kufe ist auf einer Seite beträchtlich höher als die Pumpenstiefel, so dafs sich die flüchtige Flüssigkeit im oberen Theile dieses Domes ansammeln kann, während· der untere Theil Wasser enthält. B¹ B¹ sind Oeffnungen in den Seiten am oberen Theile der Pumpenstiefel, um Wasser aus der Kufe C über dem Kolben eintreten zu lassen. B² B² sind andere kleine Oeffnungen, durch welche Wasser unter den Kolben in die Stiefel eintreten kann, wenn sie am oberen Ende ihres Hubes angelangt sind. D D sind Stopfbüchsen, durch welche die Kolbenstangen aus den Stiefeldeckeln heraustreten, die sich oberhalb des niedrigeren Theiles des Gefäfses C befinden.

Jede Stopfbüchse ist, wie gezeichnet, mit zwei Dichtungsschalen versehen, von denen sich die eine nach oben, die andere nach unten öffnet.

Man macht diese Schalen oder Ringe am besten aus vulcanisirter Faser, da dieses Material von Gasolin und ähnlichen flüchtigen Flüssigkeiten nicht angegriffen wird. D¹ sind Schalen am oberen Ende der Stopfbüchsen, die mit Wasser gefüllt erhalten werden, so dafs, wenn die Packung undicht werden sollte, blos Wasser, aber keine Luft in die Cylinder dringt. Nach Fig. ι öffnen sich die Dichtungsringe oder Muffen, so dafs die Oeffnungen einander zugekehrt sind, aber es könnten die Oeffnungen auch von einander abgekehrt sein, falls man dies vorzieht, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Die Dichtungsringe des Kolbens werden gleichfalls besser aus vulcanisirter Faser als aus Leder hergestellt.

E ist das Austrittsventil jedes Kolbens.

Der Sitz dieses Ventils befindet sich am oberen Theile des concaven Bodens des Kolbens. F ist der entsprechende convexe Boden des Stiefels. G ist das Eintrittsventil am höchsten Punkte dieses Bodens. H ist das¹ Einlafsrohr in die hohle Eintrittskammer unter dem Ventil G. Das Rohr communicirt, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, mit dem oberen Theile eines geschlossenen Gefäfses /, das die flüchtige Flüssigkeit enthält. Das Rohr geht in ein geschlossenes Gefäfs / und reicht bis nahe an den Boden desselben, während der obere Theil des Gefäfses J mit dem oberen Theil des Gefäfses / durch ein anderes Rohr verbunden ist. Das Gefäfs J dient als Vacuumkammer von grofsem Rauminhalt, um inx oberen Theile des Gefäfses / ein verhältnifs-⁵ mäfsig gleichmäfsiges Vacuum zu erhalten, wenn die Pumpen in Thätigkeit sind, und um ein' gleichmäfsiges und continuirliches Sieden der flüchtigen Flüssigkeit zu erzielen.

In Fig. 2 und 3 wird der mittlere Theil des Gefäfses / von einer Form K eingenommen, in welche die zum Erstarren zu bringende Flüssigkeit eingefüllt wird.

Bei grofsen Maschinen könnte das Gefäfs /_: in Salzwasser oder Soole oder eine andere,, nicht erstarrende Flüssigkeit eintauchen, welche' durch eine Circulationspumpe oder eine andere Anordnung aufsen um die Gefäfse oder For-' men, welche die zum Erstarren zu bringende Flüssigkeit enthalten, in Circulation versetzt. In diesem Falle könnten durch das Gefäfs / zahlreiche Röhren geführt oder in anderer Weise darin angebracht werden, so dafs eine, grofse Berührungsfläche zwischen der -Soole und dem Gefäfs entsteht. L ist ein kleines Rohr, das vom Kessel C in den oberen Theil des Gefäfses / mündet. Das Rohr endet etwas oberhalb des Wasserspiegels im Kessel C. L¹ ist ein Absperrventil, welches nach Belieben das Rohr L abzusperren oder zu öffnen, gestattet. Die Art und Weise, in welcher dieses Ventil am besten hergestellt wird, ist in Fig. 6 und 7 dargestellt. M ist eine gekröpfte Welle, welche den Kolbenstangen der Pumpen¹ Bewegung mittheilt. N. ist ein Schwungrad an dieser Welle,! das mit einer Kurbel versehen ist, vermittelst" welcher man das Rad drehen kann. \

O ist ein Holzkasten, in welchem der Apparat untergebracht ist. Soll der Apparat benutzt werden, so füllt man den Kasten mit Wasser; bis über das obere Ende des Stiefels, oder man könnte auch einen schwachen Wasserstrom durchfliefsen lassen. 1

Um den Apparat zu füllen, läfst man zu-: nächst durch eine Oeffnung C¹ Wasser in das:! Gefäfs C laufen, bis das Niveau desselben sich oberhalb des oberen Endes der Pumpenstiefel befindet, aber nicht bis zur Mündung der Röhre L reicht; im Kessel C befindet sich eine Ueberlauföffnung in der Höhe des Wasserniveaus. Ist der Kessel so weit gefüllt, so

wird die Oeffnung durch Einschrauben eines Pfropfens C^x geschlossen.
■· Nachdem dies geschehen ist, wird das Ventil L¹ geschlossen und die Pumpe in Thätigkeit gesetzt, bis man im Gefäfs / die Luft so weit ■verdünnt hat, als dies praktisch durchführbar ist. Der Kessel C wird dann mit der leicht flüchtigen Flüssigkeit gefüllt, bis sich oberhalb der Mündung des Rohres L so viel davon befindet, dafs das Gefäfs I ganz oder nahezu gefüllt werden kann.

Die Oeffnung C¹, durch welche der Kessel gefüllt worden war, wird dann durch einen Pfropfen verschlossen und das Ventil L¹ geöffnet. Die Flüssigkeit, die sich oberhalb der Mündung des Rohres L befindet, läuft dann sofort durch das Rohr L in das Gefäfs /, und der Apparat ist zum Gebrauch fertig.

Nachdem die Formen K mit der zum Erstarren zu bringenden Flüssigkeit gefüllt worden sind und wenn die Pumpe im Gange ist, wird jeder Stiefel oder Cylinder während der Aufwärtsbewegung seines Kolbens blos den Dampf der flüchtigen Flüssigkeit aus dem Gefäfs / saugen, und selbst wenn der Kolben den Stiefel nicht dicht schliefsen sollte, könnte nur Wasser durchsickern.

Am Ende jedes Emporganges des Kolbens, und wenn derselbe die kleine Oeffnung B² pässirt hat, tritt eine kleine Menge Wasser in den unteren Theil des Cylinders und bedeckt die . obere Fläche des Eintrittsventils G. Es kann demnach nur Wasser durch das Ventil zurückgehen, aber kein Dampf.

Während des Niederganges des Kolbens wird der Dampf comprimirt und condensirt, und wenn der Boden des Kolbens bis zum Wasser am Boden des Stiefels gelangt, wird der condensirte Dampf im Hohlraum am Boden des Kolbens angesammelt, und sobald er hinreichend comprimirt ist, hebt er das Ventil E. Wie der Kolben seinen Niedergang vollendet, tritt dieser condensirte Dampf an die offene, obere Seite des Kolbens und in den oberen Theil des Stiefels, und von da aus in den Kessel C, wo er sich auf dem Niveau ansammelt. Das Wasser am Boden des Stiefels geht gleichfalls nach aufwärts durch das Ventil, nachdem der gesammte condensirte Dampf durch dasselbe hindurchgegangen ist. Auf diese Weise wird die nach dem Niedergange unter dem Kolben zurückbleibende kleine Quantität Flüssigkeit lediglich Wasser, sein müssen, nicht aber Theile der flüchtigen Flüssigkeit enthalten. Dies ermöglicht, ein besseres Vacuum zu erzielen, als dies gewöhnlich bei Eismaschinen dieser Klasse der Fall ist. Dieser Vortheil kann auch durch andere als die beschriebenen Mittel, vermöge welcher eine kleine Quantität Wasser am Ende jeder Aufwärtsbewegung des Kolbens in die Stiefel getrieben wird, erreicht werden, doch sind die beschriebenen Mittel für diesen Zweck ganz geeignet.

Man könnte auch andere Mittel zur Kühlung des Kessels C und der Pumpenstiefel benutzen. Nachdem der Apparat durch längere Zeit gearbeitet hat und ein grofser Theil der flüchtigen Flüssigkeit aus dem Gefäfs / herausgepumpt worden ist, ist es blos nothwendig, den Hahn L¹ wieder zu öffnen, um der Flüssigkeit, die sich im Kessel C angesammelt hat, den Eintritt in das Gefäfs / zu gestatten, und der Apparat kann zu jeder Zeit wieder benutzt werden.

Bei grofsen Maschinen, welche längere Zeit hindurch in Thätigkeit gehalten werden sollen, wird es besser sein, das Ventil L¹ zum Theil geöffnet zu halten, so dafs die leicht flüchtige Flüssigkeit continuirlich in das Gefäfs / läuft; der Grad der Oeffnung des Ventils L¹ wird nach dem Stande des Manometers auf dem Gefäfs / regulirt.

Claims

Patent-Ansprüche:

ι . Die Combination eines geschlossenen, eine leicht flüchtige, in Wasser nicht lösliche Flüssigkeit, wie Pentan, enthaltenden Gefäfses J mit einem Rohr H, das vom oberen Theile dieses Gefäfses zu einem oder mehreren Einlafsventilen am Boden eines Pumpenstiefels B führt, wobei die Pumpenstiefel am oberen Theile B¹ sich in das Innere eines geschlossenen Kessels oder einer Kufe C öffnen, welche Wasser oder eine andere, wenig flüchtige und in der leicht flüchtigen Flüssigkeit nicht lösliche Flüssigkeit enthält, und mit einem Rücklaufrohr L vom oberen Theile des geschlossenen Kessels C iu dem Gefäfs J, das die leicht flüchtige Flüssigkeit enthält.
2. Bei Eismaschinen, bei welchen eine flüchtige Flüssigkeit im Vacuum verdampft wird, das Eintreiben von Wasser oder einer anderen, in der flüchtigen Flüssigkeit nicht löslichen Flüssigkeit in den Pumpenstiefel am Ende jedes Emporganges des Kolbens, um am Ende jedes Niederganges allen Dampf zu verdrängen, der während des Emporganges in den Stiefel gezogen wurde.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.