DE66427C - Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung hochgespannter Gase durch Wärme - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf Einrichtungen, Gase, ζ. Β. atmosphärische Luft, durch Erwärmung auf hohe Spannung zu bringen, um diese als Nutzdruck für Gebläse und andere Einrichtungen zu verwenden.

Bisher wurden hohe Gasspannungen im allgemeinen durch Pumpwerke erzielt, deren wirthschaftlicher Betrieb selbst bei vorzüglichen Einrichtungen zu wünschen übrig, läfst, namentlich wo es sich um hochgespannte und erhitzte Luft handelt.

Abweichend von bekannten Verfahrungsweisen und Einrichtungen soll nach der vorliegenden Erfindung die Erwärmung und Bewegung jeder zu behandelnden Gasmenge vor sich gehen wie folgt :

Die in einen mit Erhitzer verbundenen Behälter eingeführte Gas- oder Luftmenge wird vor ihrer eigentlichen Erhitzung zunächst so weit verdichtet, dafs die sich ergebende Spannung von dem gewünschten mittleren Nutzdruck verhältnifsmäfsig nur wenig zurücksteht, derartig, dafs eine einmalige schnelle und mäfsige Erhitzung der so im Behälter vorgespannten Luftmenge genügt, um einen Theil derselben durch ein entsprechend belastetes Rückschlagventil als Nutzdruck in die Druckleitung abfliefsen zu lassen. Die darauf im Behälter zurückbleibende erwärmte Luftmenge, die nun wieder die Spannung besitzt, welche der ganzen Gas-, menge unmittelbar vor der eigentlichen Erhitzung ertheilt war, wird nun nicht durch Auspuff vernichtet oder durch Abkühlung in ihrem Nutzwerth beträchtlich herabgesetzt, sondern zunächst in verschiedene Aufbewahrungsgefäfse übergeführt. Diese möglichst grofsen Gefäfse sind mit Gas- bezw. Luftmengen, herrührend aus den voraufgegangenen Arbeitsvorgängen, angefüllt. Die Spannungen in verschiedenen Aufbewahrungsgefäfsen sind verschieden und durch den Arbeitsvorgang derartig abgestuft, dafs zunächst in das Gefäfs, welches die höchste Spannung enthält, ein gewisser Theil der vorhin erwähnten, gleich nach dem Abflufs der Nutzluftmenge im Behälter verbliebenen Luftmenge bis zum Ausgleich der Spannungen in Behälter und Aufbewahrungsgefäfs abfliefsen kann, worauf ein weiterer Theil der nun geringer gespannten Luftmenge aus dem Behälter in ein zweites Auf bewahrungsgefäfs mit entsprechend niedriger Spannung übergefüllt wird u. s. f., bis in dem mit dem Erhitzer verbundenen. Behälter nur ein so dünner, warmer Gasrest übrig bleibt, dafs dessen Ausstofsung oder Verdichtung durch Abkühlung zwecks Neueinführung frischer Luft in den Behälter erst bei der Grenze einer praktisch erreichbaren Ausnutzung der jedesmal in den Behälter eingeführten Luftmenge erfolgt.. Werden nunmehr der frisch in den Behälter eingeführten Luftmenge die vorher aufbewahrten warmen Gasreste in umgekehrter Reihenfolge, d. h. anfangend mit der^niedrigsten Spannung aus dem zuletzt beschickten Aufbewahrungsgefäfs, wieder zugeführt, so erreicht sie vor der Erhitzung abermals die dem Nutzdruck nahe liegende Spannung, wird während der Erhitzung zum Theil wieder als Nutzdruck in die Druckluftleitung abgeführt und wie beschrieben in schnellem Wechsel weiter behandelt, welcher durch geeignete Steuerungen

der Einrichtung eingeleitet und aufrecht erhalten wird.

Durch ein derartiges Verfahren wird erreicht, dafs eine zweckmäfsig vorgewärmte, ohne Pumpwerke bis auf jede beliebige, dem gewollten Nutzdruck sich nähernde Spannung gebrachte Gasmenge einer nur einmaligen Erhitzung ausgesetzt zu werden braucht, um einen Nutzdruck von beliebig hoher Spannung abzugeben. Die Temperatur der Wärme kann auch bei beträchtlich hohen Nutzspannungen noch eine so mäfsige sein, dafs die Steuerungstheile und Ventile nicht darunter leiden. Alle möglichen Wärmequellen, s. u. a. Abgase, Leuchtgas u. s.w., lassen sich leicht und vortheilhaft benutzen. Wiederholte, abwechselnd stufenweise Erhitzungen und Abkühlungen der jedesmal bis zum Nutzdruck gebrachten abfliefsenden Gasmenge werden vermieden.

Von den verschiedenen Ausführungsformen zeigt Fig. ι die allgemeine Anordnung des Cylinders, Erhitzers und der Behälter; Fig. 2 bis 4 zeigen verschiedene Stellungen des Verdrängerkolbens' und des Steuerungsschiebers und in Fig. 5 ist als weiteres Beispiel statt eines hin- und hergehenden Kolbens ein Roοt-Gebläse mit rotirendem Verdrängerkolben angenommen ; Fig. 6 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung des Vorganges in dem Compressor.

Im Folgenden soll der Einfachheit wegen immer nur vom Comprimiren von Luft gesprochen werden, obschon dasselbe auch für Gase gültig ist.

Das obere und untere Ende des Cylinders C mit Verdrängerkolben D steht durch den oberen Kanal e, Fig. 1, mit eingeschaltetem Erhitzer A bezw. durch den unteren Kanal f mit dem oben und unten offenen Schiebergehäuse T in Verbindung, an welches sich nach den Behältern B¹ B"¹ B³ zum Aufspeichern eines Theiles der Ladung führende Rohre b^l b² i>³ anschliefsen. Im Beharrungszustande sind diese drei Behälter, deren Zahl auch erhöht werden kann, mit verschieden hochgespannter Luft angefüllt, und zwar ist die Spannung im Behälter B¹ am kleinsten, im Behälter B³ am gröfsten.

Wenn der Kolben D, Fig. 1 , bei Drehung der Welle W mit Kurbel K in Richtung des Pfeiles, Fig. ia, sich nach aufwärts bewegt, nimmt der Schieber S nach und nach seine Tiefstellung ein, so dafs der Kanal e am oberen Cylinderende mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Bei diesem Aufwärtsgang des Kolbens D kann die als heifs angenommene Luft durch den Erhitzer A aus dem Cylinder C ins Freie entweichen, während unter dem Kolben D durch die Kanäle g im Schiebergehäuse ' T die ringförmige Aussparung s¹ in Schieber 5 und den Kanal f frische Luft angesaugt wird.

Wenn der Kolben D in der Nähe seiner oberen Stellung angelangt ist, Fig. 2, bewegt sich Schieber S noch weiter aufwärts, Fig. 2 a, und bringt nach einander die Behälter B¹ B² B³ vermittelst des centralen Schieberkanals h und der Querkanäle i mit dem unteren Cylinderkanal f und dann auch mit dem oberen Cylinderkanal e in Verbindung. Dadurch findet ein Druckausgleich zuerst zwischen Behälter B¹ und dem Cylinder C statt, dann zwischen Behälter B^ und dem Cylinder C und schliefslich zwischen Behälter B³ und dem Cylinder C, indem nach einander die Rohre b^l b"² b³ durch die im Schiebergehäuse T angeordneten Ringnuthen Verbindung mit den in den centralen Schieberkanal h einmündenden Querkanälen i ¹ des Schiebers erhalten.

Unter der Annahme, dafs die Behälter B¹ B² B³ unendlich grofs sind, entsteht im Cylinder C schliefslich die Spannung wie im Behälter B ³, die beispielsweise zu ι ο at angenommen werden mag, und zwar sowohl über als unter dem Kolben D, da die oberen und unteren Cylinderseiten durch die Kanäle e und f und die Aussparung s¹ des Schiebers S mit einander in Verbindung stehen.

Geht nun der Kolben D bei weiterer Drehung der Kurbel K, Fig. 3 a, im Sinne des Pfeiles nach abwärts, Fig. 3, so verharrt der Schieber 5 während einer gewissen Zeit in der Nähe seiner oberen Stellung, so dafs die Luft 'aus der unteren Cylinderseite durch den Erhitzer A in die obere Cylinderseite befördert und stark erwärmt wird, wodurch, die Spannung im Cylinder C beispielsweise auf das Doppelte, also auf 20 at steigen möge. Gelangt der Schieber S nach solcher Drucksteigerung im Cylinder nun in eine Stellung, in welcher er die zum Cylinder C führenden Kanäle ef mittelst der Querkanäle i und des centralen Kanals h mit dem Druckrohr k in Verbindung bringt, so tritt durch die Rückschlagklappe (Ventil oder Schieber) k¹ im Druckrohr k ein Theil der comprimirten Luft aus dem Cylinder C in die Druckleitung k über.

Behufs Schonung der Steuerungstheile ist der untere Theil des Erhitzers A zweckmäfsig zur Kühlung der Luft eingerichtet, so dafs die Luft beim Durchströmen dieses Theiles gekühlt wird und auf diese Weise verhältnifsmäfsig kalt in die Druckleitung gelangt.

Bei weiterer Abwärtsbewegung des Kolbens D, Fig. 4, bewegt sich auch der Schieber S noch weiter nach unten,* Fig. 4a, und bringt die Kanäle e und / mit dem Behälter B³ in Verbindung. Da der Druck im Cylinder C nun höher ist als in dem Behälter B ³, so strömt eine gewisse Menge Luft in diesen über, bis sich die Spannungen fast ganz ausgeglichen

haben. Alsdann wird Behälter £² und schliefslich Behälter B^l mit dem Cylinder C verbunden und nach einander ein Theil der noch übrigen Luft im Cylinder D an diese Behälter B'² und B¹ abgegeben.

Am Schlufs der Abwärtsbewegung bringt der Schieber S den Cylinder C mit der Atmosphäre durch den Kanal g des Schiebergehäuses T und die ringförmige Aussparung s^l im Schieber S in Verbindung, so dafs der Rest der Luft im Cylinder C in die Atmosphäre entweichen kann. Je gröfser die Anzahl der Behälter B¹ B² B^s, desto geringer wird dieser Spannungsverlust sein.

Beim Hochgang des Kolbens D kann die Luft dann, wie beschrieben, durch den Erhitzer A entweichen, während unter dem Kolben D frische Luft angesaugt wird. Das Spiel der ersten Periode wiederholt sich also von neuem.

Der durch die beschriebene Einrichtung erzielte Druck ist abhängig:

1. von der Anzahl der Behälter Β^Ί 5² S³; je gröfser die Zahl derselben, desto höher die in der Druckleitung erzielte Spannung;

2. von der Gröfse der Behälter; je gröfser dieselben im Vergleich zu der jedesmal hinüber- und zurücktretenden Luft sind, desto höher wird der Druck im Cylinder vor der Erhitzung infolge verminderten Spannungsabfalles, desto höher steigt also der in der Druckleitung erzielbare Druck;

3. von der Höhe der Erhitzung; mit der Erhitzung steigt der erzielbare Druck;

4. von der Gröfse des schädlichen Raumes in dem Erhitzer; je kleiner dieser schädliche Raum, desto höher ist (bei endlicher Gröfse und Anzahl der Behälter) die Spannung im Cylinder vor der Erhitzung, und desto höher steigt der Druck im Cylinder bei Erhitzung auf eine bestimmte Temperatur. Dieser Einflufs des schädlichen Raumes kann durch Vergröfserung und Vermehrung der Behälter und bei Erhitzung um eine bestimmte Anzahl Temperaturgrade aber verhältnifsmäfsig klein gehalten werden, die ruhende Luft im Erhitzer hat zu Anfang der Erhitzung der übrigen Luft schon erhöhte Temperatur.

Die Bewegung der Luft vom einen Ende des Cylinders C zum anderen durch den Erhitzer A kann, statt durch Kolben oder Verdränger D, durch andere Vorrichtungen bewirkt werden, z.B. ein Root'sches Gebläse, einen Ventilator oder ein Strahlgebläse. Ebenso kann der Schieber S durch andere Steuerungsorgane, z. B. Ventile, Hähne, ersetzt werden. Im Ausführungsbeispiel Fig. 5 ist der Behälter C¹ mit dem Erhitzer A und dem Schiebergehäuse T in Verbindung, und in das Rohry ist ein den Kolben D ersetzendes Gebläse R eingeschaltet. Nehmen die Klappen, % und ^¹ die in vollen Linien angegebene Stellung ein, so strömt die Luft aus dem Behälter C ¹ nach dem Schiebergehäuse T über. Befinden sich dagegen die Klappen \ und ^¹ in der punktirt angegebenen Stellung, so strömt die Luft aus dem Schiebergehäuse T nach dem Behälter.

Der Kolben D des Cylinders C, Fig. 1 bis 4, sowohl wie Schieber S können von Kurbeln bezw. Excentern bewegt werden, welche so gegen einander gestellt sind, dafs sie ungefähr die oben beschriebenen Bewegungen machen, die Kurbeln des Kolbens und Schiebers können also ungefähr einen rechten Winkel mit- ein^ ander bilden, doch können auch andere Stellungen der Kurbeln gewählt werden, und man kann die Kurbeln oder Excenter durch andere Bewegungsorgane, wie Hubdaumen oder dergleichen, ersetzen. Bei der Bewegung des Kolbens und Schiebers durch Kurbeln gehen die Bewegungen beider etwas in einander über, der Schieber S in der ersten Periode fängt schon an, aufwärts zu gehen, bevor der Kolben D seinen Hochgang ganz vollendet hat; dies ändert aber das Resultat nur wenig.

Der Kolben D kann auch eine Verlängerung nach oben haben, welche bis dicht an die seitliche Cylinderwand herangeht, an derselben aber nicht abgedichtet ist. Der Cylinder erhält dann eine Verlängerung nach oben und kommt die heifse Luft dann nicht an die Dichtungsstellen.

. Der Erhitzer A kann auf verschiedene Weise ausgeführt sein. Er kann in seinem unteren Theile aus einem Wasserröhrenabkühler bestehen, in seinem mittleren Theile aus einem Regenerator und in seinem oberen Theile aus einem Röhrenerhitzer. Er kann auch ganz aus einem Röhrenerhitzer, mit Erhitzung von aufsen, bestehen, oder er erhält nur einen Regenerator, welcher zeitweilig beim Ausblasen der warmen Luft ins Freie durch eine oben eingeblasene Flamme erhitzt wird, oder es wird die in den Erhitzer streichende Luft durch eingeprefstes brennendes Gas, Petroleum oder dergleichen direct erwärmt.

Bei dem beschriebenen Gebläse strömen also nach einander aus den Behältern B¹ B²B^s.. . gespannte Luft (oder Gase) in den Cylinder C über und erhöhen in diesem die Spannung. Zur Veranschaulichung des Vorgangs dient das Diagramm Fig. 6. Dasselbe ist für 6 at Nutzluftdruck, sechs Behälter, deren jeder 2,8fachen Cylinderinhalt hat und für 1 at Anfangsspannung construirt.

Die linke Seite desselben zeigt die Spannungserhöhungen, welche durch das Ueberströmen der Luft aus den Behältern B¹ B* B^s in den Cylindern erzeugt werden. Die Spannungserhöhung von ι at auf 1,47 at (durch kleine Kreise angedeutet) wird vom Behälter £² erzeugt, von ι ,47 at auf 1,975 at vom Behälter B ⁸;

von 1,975 at auf 2,215 at vom Behälter J3⁴; von 2,215 ^at auf 3,07 at vom Behälter JS⁵; von 3,09 at auf 3,72 at vom Behälter J5⁶; von 3,72 at auf 4,39 at vom Behälter B⁷; von 4,39 at auf 5,04 at vom Behälter Β^Ά erzeugt. Jetzt findet Erwärmung statt, indem der Cylinderkolben von links nach rechts verschoben wird, und der Druck steigt nach der schrägen Linie a-b bis 6 at. Die punktirte Linie gilt für 1,5 pCt., die strichpunktirte Linie für 10 pCt. todten Raum. Von da an entweicht Nutzluft (Linie b-c), bis der Kolben bei C angelangt ist. Dann verbindet der Schieber den (Zylinder mit den Behältern und die Spannung sinkt durch Ueberströmen

in dem Behälter J5⁸ von 6 at auf 5,03 at,
B⁷ - 5,03 - - 4,61 -

- - - JS⁶ - 4,61 - - 3,96 -

J3⁵ - 3,96 - - 3,32 -

- - B* - 3,32 - - 2,73 -

B³ - 2,73 - - 2,165 -

- - B² - 2,165- - ι,67 -

- - - B¹ - 1,67 - - ι
Behälter B¹ stellt hier die freie Atmosphäre

Eine zweite Ausführungsform zeigen Fig. 7 bis 12, und zwar zeigt Fig. 7 ein Gebläse in Endansicht mit senkrechtem Schnitt, Fig. 8 in Seitenansicht, Fig. 9 in Oberansicht und Fig. 10 bis 12 zeigen die Steuervorrichtung, mittelst welcher das Ansaugen und Ueberströmen von Luft vermittelt und die Wirkung des Brenners und Strahlengebläses geregelt wird.

Jeder der vier zweckmäfsig in Hufeisenform ausgeführten rohrförmigen Behälter 1, 2, 3, 4 des calorischen Gebläses mündet mit seinen Schenkeln in die Rohre r¹ r² r^B r*, Fig. 7 und 8, die durch die Ventile KK¹ von den äufseren Rohren JR R¹ abgeschlossen werden können. Mit den Rohren r¹ r² r³ r⁴, auf welchen die durch Rohre a mit einander verbundenen Ablafsventile A¹A²A³A* sitzen, sind durch Rohre S¹S²S³S*, Ventilgehäuse JS¹ B² B³ B* verbunden, in welchen je auf einer gemeinsamen Stange sitzende Ventile C C¹ angeordnet sind, welche ein Oeffnen und Schliefsen der Verbindung der Rohre r¹ r² r³ r* mit den oberen Rohren b¹ und den unteren Rohren b² ermöglichen, durch welche die Gehäuse B¹B²B³B* mit einander communiciren. Die Ventile KK¹ in den Rohren r¹ r² r³ r* sitzen ebenfalls auf einer gemeinsamen Kolbenstange D, und diese ist mit einer Kolbenstange d, Fig. 7, verbunden, welche den~Kolben E trägt, der im Cylinder F durch Druckluft oder Dampf hin- und herbewegt werden kann, wobei die Ventile K und K¹ sich öffnen und schliefsen.

Die Ventile C C¹ im Ventilgehäuse B¹ sind durch Kolbenstangen c mit Kolben . e in Cylindern f verbunden und können ebe'nfalls durch Luft oder Dampf geöffnet oder geschlossen werden. Ein Ventilator an der Ausmündung der Rohre R¹ bläst beständig Luft in diese hinein.

Befinden sich die Ventile KK^l im Rohrer⁴, das die unteren Enden der Schenkel des Hauptrohres 4 verbindet, in der Stellung Fig. 7, so tritt Luft aus R¹ um das Ventil K¹ herum in den Behälter 4 und um das Ventil K herum in das Rohr R ein und gelangt von hier ins Freie. Nach Füllung des Behälters 4 mit frischer Luft schliefsen sich die Ventile KK¹ und sperren den Behälter 4 von der Aufsenluft ab.

Nun wird durch einen Bunsenbrenner G mit unterem Flammenvertheiler G¹ die Luft in dem gegen die übrigen Behälter abgesperrten Hauptrohr 4 mittelst durch Rohr G einströmenden Gases erwärmt. Die dadurch in letzterem entstehende Druckerhöhung kann ein bestimmtes Mafs nicht übersteigen, denn bei Erreichung eines bestimmten Druckes öffnet sich das Ablafsventil Aⁱ, wodurch Nutzluft in die Sammelleitung a 1 abgeführt wird. Zur Wärmeaufspeicherung befindet sich unter dem Flammenvertheiler G¹ ein Regenerator G².

Angenommen, es sei das Ablafsventil A¹ so eingestellt, dafs es nur Druckluft über 11 at (absolute Spannung) abläfst, so wird nach einer gewissen Brennzeit ein weiteres Ablassen von Luft nicht mehr stattfinden. In diesem Augenblick wird der Gaszutritt durch Rohr G geschlossen und zugleich die Wirkung des die Verbrennung fördernden Strahlgebläses Η unterbrochen. Nun öffnen sich im Ventilgehäuse Ϊ5⁴ die Ventile C C^l und zugleich öffnen sich im Ventilgehäuse B¹ die Ventile C C¹, so dafs die Luft aus Behälter 4 durch B¹B³B²B' in den Behälter 1 gelangt und die Spannung der darin befindlichen Luft erhöht.

Jetzt schliefsen sich die Ventile C C' des Gehäuses B ^J und es öffnen sich die Ventile C C¹ des Ventilgehäuses J3², so dafs die Luft aus dem Behälter 4 nun durch dieselben Rohre wie vorhin und das Ventilgehäuse B'² in den Behälter 2 tritt und die Spannung in diesem ebenfalls erhöht wird, während sie im Behälter 4 weiter sinkt.

Alsdann schliefsen sich die Ventile C C¹ des Gehäuses J3² und es öffnen sich die Ventile C C¹ des Gehäuses B³, wobei die Luft in den Behälter 3 tritt und darin,-die Spannung erhöht, die sich im Behälter 4 abermals vermindert.

Darauf schliefsen sich die Ventile C C¹ der Gehäuse J5³ und J3⁴ und es öffnen sich die Ventile KK¹ des Rohres R\ wodurch Luft aus dem Rohr R¹ in den Behälter 4 eintritt und die Verbrennungsproducte bei K in das Rohr R und weiter in die freie Luft befördert

werden, während der Behälter 4 mit frischer Luft sich wieder füllt. .

Während die heifse Luft aus dem Behälter 4 in die Behälter 2 und 3 eintrat, fand im Behälter ι Verbrennung statt, wodurch die Spannung der Luft in demselben wieder stieg und Nutzluft durch das Ventil A¹ in die Gebläseleitung α abgelassen wurde.

Nach dem Schlufs der Ventile K K ¹ des Behälters 4 öffnen sich die Ventile C C ^λ des Gehäuses B² und dadurch wird die Spannung im Behälter 2 abermals erhöht. Dann schliefsen sich die Ventile C C¹ des Gehäuses B² und es öffnen sich die Ventile C C¹ des Gehäuses Β^Ά, wobei die Luft aus Behälter 1 nach Behälter 3 tritt. Darauf schliefsen sich die Ventile C C ^x des Gehäuses B² und es öffnen sich die Ventile C C^l des Gehäuses B ⁴, und die eben angesaugte Luft wird zum ersten Male comprimirt, wobei die Spannung im Behälter 4 auf etwa 3,5 at steigt.

Dann öffnen sich die Ventile K K ¹ und es füllt sich Behälter 1 mit frischer Luft, genau in der Weise, wie mit Bezug auf Behälter 4 beschrieben ist.

Nachdem im Behälter 2 die Luft durch Behälter ι comprimirt war, fand im Behälter 2 Verbrennung statt, und nach der Verbrennung strömte durch die Ventilgehäuse B² B³ B⁴ B¹ die Luft nach einander in die Behälter 3, 4 und ι, wodurch die Spannung in 3 auf etwa 8,5 at, in 4 auf etwa 6 at und in 1 auf etwa 3,5 at geführt wurde.

Während die Luft im Gebläse in der angegebenen Pfeilrichtung sich erneuert, brennt die Flamme des Bunsenbrenners G. Sä'mmtliche Wärme, sowohl die der abgehenden heifsen Gase, wie die der Flamme, speichert sich im Regenerator G^a auf. Die Verbrennungsproducte entweichen durch das Rohr R. Nach Schlufs der Ventile K findet eine der Pfeilrichtung entgegengesetzte Luftbewegung statt, wobei die im Regenerator G² aufgespeicherte Wärme der Luft sich mittheilt. Die Verbrennung geschieht bei atmosphärischer Spannung, so dafs eine Compression des Gases unnöthig ist.

Diese beschriebenen Vorgänge wiederholen sich nach einander, so dafs ein fast beständig wirkendes Gebläse erzielt ist.

Zum Steuern der Ventile des Gebläses dienen die auf einer gemeinsamen Welle χ angeordneten Curvenscheiben, Fig. 10 und 12. Unter dem die Lager der Welle χ tragenden Gestell X sitzen die Ventile v, deren Ventilkegel an den Stangen y befestigt sind, welche durch die Curvenscheiben S nach unten gedrückt werden können, während Federn w die Ventile ν schliefsen.

Von links nach rechts gehend, dienen die vier ersten Curvenscheiben £ zum Regeln der Leuchtgasmengen vermittelst der zugehörigen, an eine Gasleitung I angeschlossenen Ventile v. Die folgenden acht Curvenscheiben dienen zum Steuern der Ventile K K¹ C C¹ des Behälters 1 vermittelst der an eine Dampf- oder Druckluftleitung m angeschlossenen Ventile v. Die folgenden acht Curvenscheiben erfüllen diesen Zweck für den Behälter 2, die weiteren acht für Behälter 3 und die dann folgenden acht für Behälter 4. Die vier letzten Scheiben S dienen zum Regeln der Ventile ν für das Strahlgebläse H. Diese Ventile sind an eine Leitung η angeschlossen.

Die Welle χ wird durch eine Riemscheibe gedreht. Bei einer Umdrehung der Welle χ spielen sich die Vorgänge nach dem Diagramm Fig. 13 wie folgt ab.

In diesem Diagramm entsprechen die mit go° bezeichneten Längen einer Vierteldrehung der Welle.

Die mit waagrechter Schraffirung ausgefüllten Abtheilungen bedeuten Ansaugen von frischer Luft für die mit 1, 2, 3 und 4 bezeichneten Behälter. Die mit senkrechter Schraffirung ausgefüllten Abtheilungen bedeuten Verbrennung und Circulation. Die mit schräger Schraffirung ausgefüllten Abtheilungen bedeuten Ueberströmung.

Zu Anfang strömt also die Luft aus Behälter ι nach 2 über, dann nach 3, dann nach 4. Während die Luft von 2 nach 3 überströmt, findet in 4 Ansaugen frischer Luft statt. Während die Luft von 1 nach 3 und 4 überströmt, findet in 2 Verbrennung und Circulation statt. Findet in 1 Ansaugen statt, so strömt gleichzeitig aus 2 und 3 Luft nach 4 über. Ist das Ansaugen der frischen Luft in 1 beendet, so strömt von 2 die Luft nach 1. Während die Luft von 2 und 4 nach 1 strömt, findet in 3 Verbrennung und Circulation statt. Nach der Verbrennung in 3 strömt die Luft von 3 nach 4 und 1, während dieser Zeit saugt 2 frische Luft an. Dann strömt die Luft aus 3 nach 2. Während 1 und 2 durch Luft aus 3 gespeist wurde, fand in 4 Verbrennung und Circulation statt. Jetzt strömt die Luft aus 4 nach 1 und 2, während dieser Zeit saugt 3 frische Luft an. Dann strömt die Luft von 4 nach 3. Während die Luft von 4 nach 2 und 3 überströmt, findet Verbrennung und Circulation in 1 statt, und dies wiederholt sich in derselben Reihenfolge.

Zur Veranschaulichung dieses Vorganges dienen die schematischen Darstellungen Fig. 14 und ι 5. Das Diagramm Fig. 14 ist für 6 at Nutzluftdruck, vier Behälter von gleichem Inhalt und für 1 at Anfangsspannung construirt.

Die linke Seite des Diagramms stellt den Vorgang im Behälter 1 dar. Es strömt zuerst aus Behälter 2 Luft (Gas) über. Dadurch steigt die Spannung von 1 at auf 2,03 at (durch kleine

Kreise angedeutet). Dann strömt vom Behälter 3 Luft über. Es steigt die Spannung von 2,03 at auf 3,215 at. Dann strömt vom Behälter 4 Luft über. Es steigt die Spannung von 3,215 at auf 4,56 at. Jetzt erfolgt im Behälter ι Erwärmung. Dadurch steigt die Spannung nach der Linie a-b bis 6 at. Die punktirte Linie gilt für 1,5 pCt., die strichpunktirte Linie für 10 pCt. todten Raum. Von b bei c entweicht die Nutzluft.

Dann strömt die Luft:

ι. aus Behälter 1 in Behälter 2, erhöht die Spannung desselben von 3,215 auf 4,56 at, während im Behälter 1 die Spannung von 6 at auf 4,56 at sinkt;

2. aus Behälter 2 in Behälter 3, erhöht die Spannung derselben von 2,03 at auf 3,215 at, während im Behälter 1 die Spannung von 4,56 auf 3,215 at sinkt;

3. aus Behälter 1 in Behälter 4, erhöht die Spannung derselben von 1 at auf 2,03 at, während in Behälter 1 die Spannung auf 2,03 at sinkt. Nun entweicht die Luft aus Behälter 1 ins Freie, die Spannung sinkt auf r at.

Von d bis e findet Ansaugen der frischen Luft statt. Fig. 15 giebt die Nutzluftmengen bei den verschiedenen Temperaturen in Procenten des Behälterinhalts bei 400⁰ C. an. Bei der Linie a-b sind 10 pCt. Nutzluft. Die beigeschriebenen Zahlen bedeuten die Temperaturen.

Für die Behälter 2, 3 und 4 ergeben sich dieselben Diagramme.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Verfahren, hochgespannte Gase ohne die bisherige Anwendung von Compressionspumpen dadurch zu erzeugen, dafs eine auf bestimmte Spannung gebrachte Gasmenge in einem geschlossenen Behälter oder mit diesem verbundenen Erhitzer derartig erwärmt wird, dafs ein Theil dieser Gasmenge mit erhöhter Spannung als Nutzdruck abfliefsen kann, während die dabei auf die vorherige Spannung gesunkene, zurückbleibende Gasmenge in verschiedene Aufbewahrungsgefäfse so vertheilt wird, dafs nur ein möglichst dünner Ladungsrest aus dem Behälter bezw. Erhitzer ausgestofsen zu werden braucht, um einer frischen Gasmenge (z. B. atmosphärischer Luft) Platz zu machen, welcher Neuladung nunmehr aus den Aufbewahrungsgefäfsen die verschieden hochgespannten Gasreste in einer Reihenfolge wieder zufliefsen, dafs die vor dem Erhitzen nöthige Spannung abermals erreicht wird, worauf die Erhitzung der vorgespannten Gesammtentladung, das Abfliefsen eines Theiles derselben als höhergespannter Nutzdruck und das Vertheilen und Aufspeichern des erwärmten Restes aufs Neue vor sich geht.
2. 2. Das vorstehend gekennzeichnete Verfahren dahin abgeändert, dafs der nach der Vertheilung der Luftmenge in die Aufbewahrungsgefäfse im Behälter zurückbleibende verdünnte Ladungsrest nicht ausgestofsen,

   ■ sondern durch Abkühlung verdichtet wird, um einer frischen Gasmenge (z. B. Luft) im

   . Behälter Platz zu machen. ■
3. 3. Zur Ausführung des nach 1. und 2. gekennzeichneten Verfahrens: Eine Gebläsemaschine, deren Cylinder (C) oder sonstiger Behälter (C¹) an einem Ende direct, am anderen (bei/) durch eine Steuervorrichtung derartig mit einem Erhitzer (A) verbunden ist, dafs die von einem Kolben (D) bei seinem Aufgang im Cylinder bezw. von einem in die Leitung eingeschalteten Gelbläse direct angesaugt oder unter demselben eingeblasene Luft am Ende seines Weges aus verschiedenen, mit der Steuerung verbundenen Aufbewahrungsbehältern (B¹ B ² B^Ά) durch Vermittelung eines Steuerorganes (S) derartig mit Zuschufsdruckluft versehen wird, dafs beim· Hubwechsel des Kolbens (D) eine entsprechend hochgespannte Luftmenge vermittelst des Steuerorganes durch den Erhitzer (A) gelangt, auf Nutzhöhe gespannt und dabei theilweise nach der Druckleitung (K) entlassen wird, worauf die verbleibende gespannte Luftmenge bei fortschreitender Bewegung des Steuerorganes (S) zunächst dem Aufbewahrungsgefäfs mit der höchsten und nach Ausgleich den übrigen Behältern mit der immer geringeren Gasspannung nach einander zugeführt wird, damit beim abermaligen Hubwechsel des Kolbens (D) nur ein dünner Gasrest aus dem Cylinder durch den Erhitzer unter Vermittelung des Steuerorganes (S) zur Ausstofsung gelangt.
4. 4. Eine Ausführungsform der unter 3. gekennzeichneten Gebläsemaschine, bei welcher eine mehrmalige Abgabe von Drucknutzluftstöfsen bei einer Umdrehung der Steuerwelle dadurch erreicht wird, dafs eine entsprechende Anzahl von mit Erhitzern versehenen Behältern (1, 2, 3,4), in welchen und an welchen gesteuerte Abschlufsorgane (K K¹ bezw. CC¹) angebracht sind, so mit einander durch Röhren verbunden werden, dafs den in jedem Behälter nach einander und in gewisser Reihenfolge derselben während einer Umdrehung der Steuerwelle eingebrachten Aufsenluftmengen stets zunächst auf einander folgende Druckzuschüsse zufliefsen, worauf im zugehörigen Behälter Erhitzung der vorgespannten Luftmenge, darauf Abfliefsen eines Theiles des

   Nutzdruckes nach der Druckleitung (a), Vertheilen der zurückbleibenden Luftmenge gemäfs der abnehmenden Spannung in die übrigen mit entsprechend hochgespannten Druckluftmengen angefüllten Behälter und Ausstofsung des dünnen Gasgemisches aus Behälter und zugehörigem Erhitzer erfolgt, damit bei der nächsten Umdrehung der Steuerwelle derselbe Vorgang in allen Behältern in planmäfsiger Aufeinanderfolge sich wiederholen kann, vom Einführen der atmosphärischen Luft bis zur Ausstofsung des letzten dünnen Gasgemisches.
   Eine Ausführungsform des unter 4. gekennzeichneten Gebläses, bei welchem die Steuerung der Abschlufsorgane (KK¹ C C¹J durch Gurvenscheiben (S) einer Steuerwelle (x) bewirkt wird, während andere Curvenscheiben (S) zum Steuern von Ventilen (v) dienen, durch welche die Zuführung von Leuchtgas nach dem betreffenden Erhitzer geregelt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.