DE47546C - Einrichtung zur Verseilung verdw&tet« Luft - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Fig. ι zeigt eine Einrichtung zur Erzeugung von elektrischem Licht, wobei verdichtete Luft, welche an einer Centralstelle erzeugt und durch unterirdische Kanäle von der Centralstelle aus weitergeführt wird, als Betriebskraft dient.

Wenn man verdichtete Luft oder Dampf durch Leitungen nach den Wohnungen einer Stadt leiten will, so ist es zunächst erforderlich , dafs der Admissionsdruck selbstthätig je nach Bedarf geregelt werden kann. Das Condensationswasser mufs aus diesen Flüssigkeiten aufserdem fortgeschafft werden, bevor sie an der Gebrauchsstelle ankommen. Um nun insbesondere bei verdichteter Luft einen gröfseren Nutzeffect zu erhalten, ist es nothwendig, dafs sie zuvor auf irgend eine Weise selbstthätig erwärmt wird, und zwar mufs die auf die Luft bei ihrer Fortleitung zu übertragende Wärme so lange einwirken, als die Luft gebraucht wird. Handelt es sich um die Herstellung von elektrischem Licht, so mufs der Admissionsdruck auf den Kolben des Cylinders der Betriebsmaschine, aus dem die Geschwindigkeit sich ergiebt, und die Kraft zur Erzeugung dieses Druckes im Verhältnifs stehen zu der Elektricitätsmenge, welche durch eine bestimmte Anzahl im Betriebe befindlicher elektrischer Lampen verbraucht wird. Aus diesem Verbrauch bestimmt sich dann die auf eine Dynamomaschine zu übertragende Kraft. Nöthig ist es also, in jedem Augenblick selbstthätig den betreffenden Schwankungen Rechnung zu tragen, damit nicht die Lampen beschädigt werden oder mehr Kraft verbraucht wird, als nothwendig ist, und ferner, damit eine Erhitzung der Dynamomaschine verhindert wird. Aufserdem ist auch durch eine selbstthätige und ununterbrochene Schmierung der Theile dafür zu sorgen, dafs ein Heifslaufen nicht eintritt.

Diesen Anforderungen entspricht die in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen dargestellte Einrichtung vollkommen..

Die verdichtete Luft, die den Hahn A, gleichviel unter welchem Druck, durchströmt, nachdem sie bei B von mitgeführtem Wasser befreit worden ist, tritt bei C in einen Apparat ein, der den Druck und den Widerstand in der elektrischen Stromleitung selbstthätig regulirt. Der Apparat enthält entlastete Ventile und wird auf den gewünschten Druck und für veränderliche Leistung eingestellt.

Durch eine Gasuhr bei E wird die Menge der durchtreibenden Luft gemessen. Die Luft durchströmt bei F einen Wärmofen mit ununterbrochener Heizung und Rauchabzugy und tritt dann gegen den Kolben einer als Betriebsmaschine, dienenden rotirenden Maschine G mit selbsttätiger Schmierung. Die bei H ausströmende Luft wird gegen die Dynamo geleitet, um diese kühl zu erhalten.

Der selbstthätige Apparat enthält eine Riemscheibe und einen Kugelregulator und steht mit der Dynamo J in Verbindung, um die Einlafsöffnung für Luft mehr oder weniger zu öffnen oder zu schliefsen, je nach der Umdrehungszahl, welche die Dynamo hat. Druck

und Menge der gegen den Kolben der Maschine zu lassenden Luft oder des Dampfes werden vermindert oder vermehrt, indem man ihre Leistung an Kraft und Geschwindigkeit je nach dem Wechsel in der Geschwindigkeit der Dynamo vermehrt oder vermindert.

Der Hebel c folgt der Auf- und Abbewegung des Regulatorstellzeugs, und mehrere vom Hebel c' getragene Eisenspitzen tauchen je nach der Hebelstellung in ein oder mehrere mit Quecksilber gefüllte Gefä'fse c² ein. Mit diesen sind Widerstände verbunden, die von dem elektrischen Strome in gröfserer oder kleinerer Anzahl zu durchfliefsen sind, je nachdem die Anzahl der in das Quecksilber eintauchenden Spitzen eine gröfsere oder kleinere ist.

Diese Regulirung durch die Geschwindigkeit der Dynamo und einen selbstthätigen Widerstand vermeidet unrichtigen Gang des Motors und begegnet jedem Wechsel der Geschwindigkeit der Dynamo und einer übermäfsigen Leistung derselben im Verhältnifs zu dem Verbrauch der Lampen.

Falls man die Kraft zu anderen Zwecken als für die Erzeugung von Elektricität benutzt, bringt man die Riemscheibe statt auf der Dynamo am Motor selbst an. Dieser regelt seine Geschwindigkeit dann ohne einen Regulator.

Fig. 2 stellt den selbstthätigen Wasserabieiter dar.

Die Luft tritt in diesen Apparat bei α ein, stöfst sich an der Wand B des Behälters A und streift das mitgeführte Wasser an dem Metallgewebe C ab. Das Wasser fliefst durch das Gewebe ab, auf diesem bleiben aber feste Körper, die geeignet wären, die Leitungen und die Ventile zu verstopfen, liegen. Im unteren Theile c des Behälters sammelt sich das Wasser. Der an A angeschraubte Boden h trägt ein mittelst Hahnes k verschliefsbares Rohr /. Dasselbe ist am oberen Ende mit einem Ringansatz m versehen, an welchen ein kleiner Cylinder η geschraubt werden kann, dessen oberer Theil ο einen kugeligen Hohlraum enthält. Am oberen und am unteren Theile dieses Raumes befinden sich zwei runde Oeffnungen q, die den beiden Kegelventilen f als Sitz dienen. Letztere sind durch eine Stange χ mit einander verbunden, deren obere Verlängerung mit einem Schwimmer d aus Holz oder Kork verbunden ist. Die Ventilstange χ ist in der Decke des centralen Rohres e geführt, dessen unterer erweiterter Theil kleine Löcher g enthält.

Das in c gesammelte und unter dem Druck der verdichteten Luft stehende Wasser übt auf den oberen Theil des Ventils f einen Druck aus, der das Ventil zu schliefseh strebt. Ein gleicher Druck in entgegengesetzter Richtung wird.auf das untere Ventilf durch das Wasser ausgeübt, das durch i Communication hat, wie aus dem Horizontalschnitt 1-2, Fig. 3, ersichtlich ist. Da die beiden Drucke sich gegenseitig aufheben, so findet eine Oeffnung der Ventile nicht statt. Wenn' aber der Wasserstand steigt, so wird der Schwimmer gehoben, die Ventile f werden durch die Stange χ geöffnet und die Verbindung zwischen dem Behälter A und dem Abflufsrohr / wird hergestellt. Das Wasser fliefst nun so lange ab, bis das Niveau so weit wieder sinkt, dafs der Schwimmer d seine frühere Stellung wieder einnimmt und die Ventile f auf ihren Sitz zurückfallen. Ein Hahn k am Abflufsrohr I gestattet Oeffnen und Schliefsen^N desselben.

Fig. 4 und 5 zeigen eine Vorrichtung mit entlastetem Ventil zur selbstthätigen Regulirung des Volumens und des Druckes der zu vertheilenden Luft.

Die Vorrichtung enthält ein Ventilgehäuse A mit zwei Rohrstutzen m und η und zwei Ventilsitzen. Oben bei D ist ein Cylinder c an das Ventilgehäuse geschraubt. In diesem Cylinder ist ein Kolben ρ mit einer Stange E beweglich, an welcher die beiden Ventile 0 sitzen. Die Stange ^E führt durch den KoI- . ben ρ hindurch und steht oben bei F durch einen Bolzen g mit einer Stange H in Verbindung, die bei H' an dem Hebel J angreift, der am Halter K drehbar ist. Der Hebel J ist durch ein Gegengewicht q belastet und enthält eine Anzahl von Bohrungen r¹ r² r³ r* zum Einhängen ■ des Gewichts, das man durch Auflegen von Scheiben q¹ beschweren kann. Je nachdem man das Gewicht q bei r oder rⁱ anhängt oder Scheiben auflegt oder entfernt, erhält man einen mehr oder minder starken, vorher bestimmten Druck. Wenn z. B. Luft mit einer Spannung von 4 Atmosphären bei m eintritt und das Gewicht q bei r⁴ aufgehängt ist, so würde der Kolben ρ mit einem Gewicht belastet werden, das einem nothwendigen Druck von 3 Atmosphären am Austritt η entspricht, und das die Ventile 0 wenig von ihrem Sitze abgerückt halten würde und ein Volumen Luft durchströmen liefse, das genau dem Austrittsquantum bei η entspricht, wobei die Spannung am Austritt auf 3 Atmosphären erhalten würde.

Falls die Spannung der verdichteten Luft am Eintritt in vermindert werden sollte, so vermindert sich der auf den Kolben ρ wirkende Druck ebenfalls und das Gegengewicht q wirkt dann durch die Stange H auf den Kolben und auf die Ventilstange E, so dafs die Ventile sich entsprechend der Abnahme des auf den Kolben ρ entfallenden Druckes senken. Die Ventile vergröfsern dann den Durchlafs, und indem ein gröfseres Volumen Luft durchströmt, wird die Spannung constant

erhalten. Die beiden Ventile sind dadurch entlastet, dafs sie ihre obere und untere Fläche dem Luftdruck darbieten; man vermeidet dadurch einen aus einem Druckunterschied sich ergebenden Belastungswechsel. Es genügt demnach die^ Verlegung des Gegengewichts q, um in der Leitung eine bestimmte Menge Luft mit constantem Druck zur Vertheilung zu bringen.

Fig. 6 zeigt im Verticalschnitt den Regulator, durch welchen mittelst mechanischer Einwirkung der Dynamo der Luftdruck selbsttätig geregelt wird. Der Regulator soll bei der elektrischen Beleuchtung einerseits die Betriebskraft und andererseits den Widerstand in der elektrischen Stromleitung regeln. Derselbe enthält einen Ventilkasten A, in welchem Sitze von der Art der mit Bezug auf Fig. 4 und 5 beschriebenen angeordnet sind. Ein Ständer mit zwei Füfsen B auf diesem Kasten dient zur Lagerung eines Schwungkugelregulators, und die Ventilstange ρ ist bei s an die Stange t angekuppelt, Hie durch die Hohlspindel η führt, auf welcher das Kegelrad / festsitzt. Bei ν ist die Stange t mit der Regulatormuffe verbunden; sie, folgt also dem Steigen oder Sinken der Kugeln η^Λ. Oben bei B¹ ist die Spindel η am Ständer drehbar gelagert. Der bei X an die Regulatormuffe angreifende Hebel h ist bei h^l an einem Halter am Ständer drehbar und steht' bei h² durch einen Bolzen mit dem länglichen Auge eines zweiten Hebels h in Verbindung, welcher einen Drehpunkt h^l an einem zweiten Halter hat. An diesem Hebel ist mittelst Kautschuklage eine Contactschiene k isolirt und von dieser führen Spitzen / von verschiedener Länge abwärts in Gefäfse m, die Quecksilber oder ein anderes leitendes Metall enthalten. In diese Gefäfse münden andererseits elektrische Leitungsdrähte ein, die mit elektrischen Widerständen verbunden sind. Bei 0 schliefst sich der Leitungsdraht an die Klemme k an, die den Strom weiter leitet. Wenn nun der Hebel h gegen die Gefäfse m gesenkt wird und mehrere Spitzen I in deren Inhalt eintauchen, so wird dem elektrischen Strome ein vermehrter Leitungswiderstand geboten. " Mit dem Kegelrade / der Regulatorspindel ist das Kegelrad /' in Eingriff, auf dessen Welle eine Schnurscheibe e sitzt, von welcher eine Treibschnur nach einer Scheibe der Welle der Dynamo führt.

Wenn nun z. B. mehrere Lampen gelöscht werden, so würde dies einen geringeren Bedarf an Elektricität erfordern, es würde aber die motorische Kraft nicht geändert werden. Die Geschwindigkeit der Maschine wird also etwas . zunehmen, und diese Zunahme wird durch die Kegelräder//¹ auch auf die Regulatorspindel η übertragen. Die Kugeln des Regulators heben sich dann und vermindern unter Hebung der Ventile b mittelst der Stange r das Volumen Luft, das durch den Stutzen c nach dem Motor strömt, während die Spitzen / aus dem Quecksilber mehr heraustreten und den Leitungswiderstand des nach den noch brennenden Lampen fiiefsenden Stromes vermehren.

In den Fig. 7 und 8 ist der Apparat zum Heizen der verdichteten Luft dargestellt. Um einen höheren Nutzeffect zu erreichen, ist es nöthig, die verdichtete Luft in einem solchen Apparat zu erhitzen, bevor sie in den Motor gelangt. Dieser Apparat besteht aus einem Ofen, in welchen die verdichtete Luft eingeführt und genöthigt wird, um einen erhitzten Herd angeordnete Kanäle zu durchströmen. Durch Rohr" i wird die verdichtete Luft eingeführt; dieselbe strömt durch die verzweigten Kanäle / von oben abwärts und von unten aufwärts durch die Kanäle m und weiter durch Rohr η unmittelbar nach dem Motor.' Die Kanäle I sind von einem Gufseisenmantel k umgeben, der auf einem Untersatz t angeordnet ist, und das Ganze umschliefst ein Blechmantel o, der oben einen Deckel ρ trägt. Nach Abnahme dieses Deckels wird von oben der Brennstoff eingeführt. Derselbe schichtet sich auf dem Roste q auf, während die Äsche in den im Untersatz t gebildeten Aschenkasten fällt. Die vom Herdfeuer aufsteigende Wärme erhitzt die Luft bei ihrerh Durchgang durch die erhitzten Kanäle, welche selbst von beiden Seiten her erwärmt werden, und zwar zunächst von innen her und . dann durch die Heizgase, welche durch die Oeffnungen r zwischen dem Gufsmantel und dem Blechmantel fortströmen, bevor sie in den Abzug S gelangen.

Die Fig. 9 und 10 zeigen den Apparat zum ununterbrochenen und selbstthätigen Schmieren, das unter variablem Druck stattfindet und eine beständige Schmierung aller Theile des Motors sichert. Der Zweck dieser Einrichtung ist, dem Motor oder irgend einem Theile desselben b,eständig OeI, Wasser, Glycerin u. s. w. zuzuführen und die aus einer mangelhaften Schmierung resultirende Abnutzung zu vermeiden und einen besseren Nutzeffect zu erreichen.

Der Apparat enthält ein Blechgefäfs ο von cylindrischer Form, das oben offen ist. Die vom Motor abströmende Luft, die beständig OeI mit sich führt, tritt durch Rohr / in einen Raum g ein, der von Filz und Metallgewebe umgeben ist und das OeI aus dem Luftstrome zurückhält. Die Luft strömt also gereinigt durch das Metallgewebe. Das OeI tropft durch das Filter und sammelt sich gereinigt im tiefsten Theile h des Gefäfses 0. In 0 taucht ein zweiter Behälter k in das OeI ein, und an den Deckel dieses Behälters sind zwei kleine Röhren m und m angelöthet. Das Rohr η hat Anschlufs an das Schmiergefäfs %, das auf

das zu schmierende Organ geschraubt wird, während das Rohr m an die Luft-, Dampfoder Gasleitung sich anschliefst, die diese Flüssigkeiten unter Druck den Motoren zuführt.

Unten im Behälter befindet sich ein aus einer Stahlfeder i gebildetes Ventil, das geschlossen ist, wenn der Druck durch das Rohr m kommt und auf die Oberfläche des Oeles sich überträgt. Dies Ventil öffnet sich aber, wie noch beschrieben wird, wenn ein Vacuum durch Ansaugen im Behälter k erzeugt wird. Schliefst man den Hahn, der vor dem Rohre m- der Vertheilungszuleitung für Luft und Dampf angeordnet ist, so macht der Motor immer noch einige Umdrehungen und wirkt dann wie eine Pumpe. Er erzeugt dadurch ein theilweises Vacuum in dem Behälter k, durch den Gegendruck öffnet sich das Ventil und dadurch wird -OeI in den Behälter k angesaugt.

Setzt man dann den Motor wieder in Gang, indem man den Einlafshahn für die verdichtete Luft öffnet, so pflanzt sich dieser Druck zugleich -auf die Oberfläche des Oeles im Behälter k fort und das OeI tritt dann durch das Rohr η in das Schmiergefäfs %, Fig. ii, über und schmiert den betreffenden Theil. Das OeI wird dem Gefäfse \ durch Rohr n, also unter Druck zugeführt. Durch Einstellen der Schraube r kann man die Oelzufuhr nach \ regeln, andererseits läfst sich durch den Glascylinder t die Zuführung beobachten.

Fig. 12 zeigt einen zwar unter Druck, aber ohne Filter wirkenden Schmierapparat. Das Schmiergefäfs α communicirt mit der verdichteten Luft durch Rohr b, so dafs das. OeI c unter Druck steht. Das Rohr d führt nach den zu schmierenden Theilen. Nach Entfernen des Stöpsels e kann man das OeI einführen.

.Bei dem in Fig. 13 dargestellten Schmierapparat bezeichnet u einen Stöpsel und ν eine Schraube für die Regelung der Oelzufuhr. Nach Herausnahme des einen Knopf χ tragenden Stöpsels u kann man in das aus Glas bestehende Gefäfs das OeI einführen.

Fig. 14 stellt eine nachgiebige Verbindung der bei der Luftvertheilung benutzten Leitungsröhren dar. Zwischen den Enden der beiden Röhren α α verbleibt ein Spielraum von 2 cm. Die Röhren können sich, deshalb ohne Gefahr vor Bruch ausdehnen. Um die Stofsfuge beider Röhren ist ein Gummiring b gelegt, und auf das Ende einer der Röhren ist eine zur Aufnahme des Gummiringes dienende Muffe c c aufgeschoben, während auf das Ende der anderen Röhre ein Ringflantsch c c¹ geschoben ist. Man hat deshalb nur die Muttern der Verbindungsbolzen c c und c c¹ anzuziehen, um den Gummiring zusammenzudrücken, und an der Stofsfuge einen dichten Abschlufs herzustellen.

Wenn nun schon auf diese Weise ein dichter Abschlufs erreichbar ist, so kann Flüssigkeit auch noch von innen her durch die Stofsfuge auf den Gummiring bei e einwirken und das Abdichten befördern. Im übrigen wird auch ein noch so hoher möglicher Temperaturunterschied eine Ausdehnung von 2 cm in einer Rohrleitung aus Eisen, Gufseisen, Kupfer u. s. w. nicht hervorbringen. Diese Stofsverbindung gestattet es, ein beschädigtes Rohr sofort durch ein brauchbares zu ersetzen. Die Länge dieser Rohre überschreitet für gewöhnlich 5 m nicht. Man hat im Falle einer Beschädigung nur die Verbindungsbolzen zu lösen, dann die Muffe c c mit dem Gummiringe b nach der einen Seite und den Ringflantsch c c¹ nach der anderen Seite zurückzuschieben, um ohne Weiteres die Ausschaltung zu bewirken. Im Falle einer Undichtigkeit genügt das Anziehen der Muttern der Verbindungsbolzen. Zur Gesammteinrichtung gehört endlich noch eine Vorrichtung zum Reinigen und zur Benutzung von abströmender Luft, Fig. 15. Bei q tritt die Luft in diese Vorrichtung ein und bei s entweicht sie aus derselben, nachdem sie einen Behälter r durchströmt hat, der eine Filterhülle t aus Filz und Metallgewebe enthält. Das von der Luft mitgeführte Wasser oder OeI wird in diesem Filter t zurückgelassen und sammelt sich allmälig am Boden des Behälters, von welchem es mittelst Ablafshahnes u abgelassen werden kann.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Eine Gesammteinrichtung zur Behandlung und Vertheilung verdichteter Luft für den Betrieb von Motoren, insbesondere solcher für Erzeugung von elektrischem Licht, gekennzeichnet durch ein Sortiment von Einrichtungen, deren erste eine solche zum Entwässern der Luft ist, enthaltend ein Drahtgewebe (C), Fig. 2, einen Schwimmer (d) und zwei mit dem Schwimmer verbundene entlastete Ventile (f), deren zweite ein Druckregulator mit zwei entlasteten Ventilen (0), Fig. 4, ist, deren Stange einen Kolben (p) trägt, welcher durch eine Stange mit einem Hebel (J) mit Gegengewichten verbunden ist, deren dritte ein mit der Dynamo verbundener Regulirapparat (Fig. 6) ist, dessen Hebel mittelst seiner Spitzen in Quecksilbergefäfse eintaucht, um variable Widerstände in die elektrische Stromleitung einzuschalten, und deren vierte endlich eine Calorifere zum Heizen der verdichteten Luft ist (Fig. 7 und 8), in welchen die ver-

   dichtete Luft eingeführt und genöthigt wird, um einen erhitzten Herd angeordnete Kanäle zu durchstreichen, alles zum Zwepke der Erzielung des höchsten Nutzeffectes bei bestmöglicher Regelung , des Ganges des Motors.

   Bei der zu i. gekennzeichneten Einrichtung: eine Schmiervorrichtung, bei welcher der Luftdruck zum Reinigen des Oeles und Schmieren der Theile dient, gekennzeichnet durch den Behälter (o) und den Tauchbehälter (k) mit den Röhren (m) und (n) ■und dem Ventil (ij, das beim Stillsitzen des Motors OeI ansaugt und es beim Anlassen durch (n) in das Schmiergefäfs (%), Fig. 11, überdrückt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.