DE78292C - Apparat zum Sterilisiren von Wasser - Google Patents

Description

PATENTAMT.

KAISERLICHES

Gröfsere Mengen gekochten und alsdann wieder bis auf Lufttemperatur abgekühlten Wassers herzustellen, ist mit nicht geringen praktischen Schwierigkeiten verknüpft. Das Erhitzen des Wassers selbst fällt nicht so schwer, wie die darauffolgende Zurückführung desselben zur Normaltemperatur, da das Wasser bei seiner bedeutenden Wärmecapacität bekanntlich sich nur sehr langsam abkühlt. Wasser in einer Tonne von 2 bis 4 hl Gehalt würde in freier Luft nur in ungefähr 24 Stunden völlig abgekühlt sein. Hierbei ist nicht unberücksichtigt zu lassen, dafs das Wasser infolge längeren Aufbewahrens in Gefäfsen, und wenn es keine Luft in Lösung enthält, einen unangenehmen faden Geschmack annimmt. Zudem wäre das Erhitzen von mehr als 2 bis 4 hl Wasser ohne Zuhülfenahme besonderer Vorrichtungen schon an und für sich nicht so leicht zu bewerkstelligen und dürfte auch nicht die gewünschte Sicherheit bieten, da bei der immerhin möglichen Nachlässigkeit der mit der Arbeit betrauten Person das Wasser leicht vorzeitig, d. h. ehe es gekocht hat, in ein anderes Gefäfs zur Abkühlung gegossen werden könnte, wodurch .leicht ein Verderben des Wassers durch Bacterienentwickelung in demselben stattfindet.

Der im Nachstehenden beschriebene Apparat bezweckt die Beseitigung der vorerwähnten Uebelstände bei Herstellung gröfserer Mengen gekochten Wassers im kalten Zustande.

In der beiliegenden Zeichnung ist ein solcher Apparat zur Anschauung gebracht, und zwar zeigt Fig. ι einen Verticalschnitt desselben, Fig. 2 eine Oberansicht, Fig. 3 und 4 Querschnitte nach den Linien 1-1 und 2-2 der Fig. ι; Fig. 5 bis 8 sind constructive Details des Temperaturregulators.

Im wesentlichen besteht .,der Apparat aus zwei Hauptbestandtheilen, und zwar dem Sieder / und dem Kühler H. Der Sieder ist als Standrohr (Cylinder) gestaltet und erinnert in seiner Einrichtung an den russischen Samovar, von dem er sich jedoch in der Hinsicht unterscheidet, dafs das innere, das Wasser anwärmende Rohr T nicht für Verwendung von Holzkohle, sondern einer gewöhnlichen Petroleumlampe angepafst ist.. Dieses meist aus Kupfer angefertigte Rohr T gleicht einem Lampencylinder und wird mit seinem unteren Ende auf den Brenner der von unten eingeführten Lampe aufgesetzt. Die an den Ober- und Untertheil des Rohres T gelötheten Flant^ sehen ff dienen dazu, um das Rohr mittelst Abdichtung und Bolzen mit dem dasselbe umhüllenden äufseren gufseisernen Mantel R dicht zu verbinden. Der zwischen den Wänden des Mantels R und des Rohres T befindliche Raum dient zur Aufnahme des zu erhitzenden Wassers. An dem Obertheil des Mantels R ist ein mit demselben ein Ganzes bildender Rohrstutzen ρ vorgesehen, welcher oben dicht durch den' Deckel q verschlossen wird. In dem Stutzen ist ein dünnwandiges, kupfernes Schlangenrohr s angeordnet mit einem Innenkanal von ι 5 oder höchstens 30 cm. Die in den Deckelq eingelötheten Enden der Schlange s ragen heraus; das eine Ende wird mit einem Deckel oder einer Gummikappe überdeckt, während das

andere mit dem weiter unten beschriebenen Regulator r communicirt. In den Deckel ist auch das untere Ende der Röhre t eingelassen, welche das siedende Wasser in den Kühlraum H abführt. Aufser den genannten Theilen empfiehlt es sich noch, in den Obertheil des guiseisernen Mantels R eine von unten abgeschlossene Kupferröhre einzuführen zur Aufnahme eines Thermometers.

Der Kühler besteht aus einem gufseisernen verticalen Rohr H, welches oben durch einen gleichfalls aus Gufseisen angefertigten Deckel oder eine Haube B verschlossen wird, die von gleichem Durchmesser ist wie das Rohr selbst, mit dem sie mittelst Flantschen und Bolzen verbunden ist. Die Haube B, Fig. i, hat in ihrem höchsten Punkte eine Luftauslafsöffnung, welche mittelst einer an der Oberfläche des Schwimmers L befestigten Klappe geschlossen wird. Die untere Fortsetzung A des Rohres H, welche auf einem Stativ oder Tisch befestigt ist, wird ebenso mittelst Flantschen und Bolzen mit dem Rohr H verbunden. Das Gefäfs A hat einen seitlichen Tubulus g, welcher mit einem Hahn versehen ist behufs Verbindung des Kühlers mit der Wasserleitung oder dem Wasserreservoir, das wenigstens ι bis 2 m höher als der Apparat gelagert sein mufs, um ein ununterbrochenes Einfliefsen des Wassers in den Apparat und ein unbehindertes Ausfliefsen aus demselben zu sichern. Innerhalb des Rohres H befindet sich ein Bündel von dünnwandigen, an der Aufsen- und Innenseite verzinnten Messingröhren α von 10 bis 22 mm Durchmesser. Dieses den Innenraum des Rohres H ausfüllende Röhrenbündel wird auf folgende Weise zusammengefügt: Nachdem die Enden der Röhren α auf entsprechenden Dornen viereckig oder sechskantig geformt sind, werden auf dieselben kurze Gummischläuche (nicht länger als etwa 20 mm) aufgesetzt, welche, indem sie sich an besagte viereckige oder sechskantige Enden der Messingröhren α fest . anschmiegen, selbst eine entsprechende Form annehmen, so dafs, wenn das Röhrenbündel gesammelt und von aufsen mit einem Bindfaden oder einer Schnur umbunden ist, die elastischen Wände der Gummischläuche dicht an einander zu liegen kommen und gewissermafsen einem vollen Spund gleichkommen. Das untere Ende des Röhrenbündels a, welches in einen ähnlichen Spund oder Zapfen ausläuft, ist in einen Gummisack M eingeschlossen, während das obere Ende in einer konischen Fassung O sitzt und ein eventuell zwischen den Wänden der Fassung und dem Bündel freibleibender Raum mit dünner Leinwand oder Werg ausgefüllt wird. Die Fassung selbst wird zwischen den Flantschen der Haube B und des Rohres H festgehalten. Auf diese Weise wird das Wasser, welches in den Röhren des Bündels α fliefst, von dem die Aufsenfläche der Röhren umspülenden Wasser vollständig isolirt.

Anstatt viereckig oder sechskantig könnten die Röhrenenden auch rund geformt sein, die aufsitzenden Gummischläuche b aber prismatisch; doch sollten auch die Gummischläuche bezw. Muffen rund sein, so müfste man nach Zusammenpressen der Röhren in ein Bündel die freibleibenden Zwischenräume mit Holzstiften von entsprechender Länge und Gestalt ausfüllen. Ein derartiges Zusammenfügen des Röhrenbündels des Kühlers ist dem Einlöthen oder überhaupt dem Festmachen der Röhrenenden in Metallböden hauptsächlich wegen der Reinhaltung des Apparates vorzuziehen, denn bei Anwendung von Gummischläuchen genügt es, das Bündel von dem umschliefsenden Bande zu befreien, um die Röhren aus einander nehmen und von anhaftendem Kesselstein befreien zu können, während ein in Metallböden eingelöthetes Röhrensystem sich an den Aufsenwänden nicht reinigen liefse. Es sei bemerkt, dafs das Reinigen der Röhren an ihren Aufsenseiten von gröfserer Wichtigkeit ist, als das Reinigen der Innenkanäle dieser Röhren, da das gekochte Wasser beim Herabfliefsen durch letztere sich rasch abkühlt und hierbei nur wenig Kalksalze abscheidet; auf der Aufsenseile jedoch werden die Röhren von allmälig angewärmtem Wasser umspült, so dafs. eine Absetzung von Kesselstein immer möglich ist.

Der den unteren Spund des Röhrenbündels a einschliefsende Gummisack M mündet unterhalb in ein dickwandiges Rohr c, dessen äufserer Durchmesser in der Nähe des Sackes etwas gröfser als der Durchmesser der aus diesem Rohre hinausführenden Oeffnung ist. Somit schliefst das über die Oeffnung verlängerte Rohr c mit seinem dickeren Theil die Oeffnung gleichsam wie mit einem Spunde, wobei zum Verschlufs auch der Druck des Wassers beiträgt. Das dünnere Ende des Rohres c zieht sich in die Höhe bis zu den Klemmen des Regulators, dessen Bestimmung sich aus Nachfolgendem ergiebt: Es ist von der gröfsten Wichtigkeit, dafs nur Wasser, welches im Sieder des Apparates auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wurde, den Apparat zu verlassen im Stande ist. Sich in dieser Hinsicht auf die Aufmerksamkeit und Gewissenhaftigkeit des bei dem Apparat beschäftigten Arbeiters, welcher sich beim Auslassen des Wassers nach den Thermometerangaben zu richten hätte, zu verlassen, würde offenbar nicht die gewünschte Sicherheit gewähren, abgesehen davon, dafs der Unterhalt eines solchen Arbeiters jedenfalls kostspielig sein würde. . Es empfiehlt sich daher als das Zweckmäfsigste, einen selbstthätig wirkenden Regulator anzuwenden, und zwar von folgender Einrichtung:

Das eine Ende der vorerwähnten Schlange.?, Fig. i, wird mit einem Deckel oder einer Gummikappe u ,überdeckt, während das andere Ende mittelst einer dünnen Metall- oder Gummiröhre ν mit einem Gummisäckchen r, welches zwischen den beiden Backen der Klemme %, Fig. 5 bis 8, zusammengedrückt ist, communicirt. Durch diese Klemme, näher zur Drehungsachse ihres Hebels \', geht eine Gummiröhre d, welche das Wasser aas dem Apparate abführt. Mittelst der an die Mutter y andrückenden Feder η kann die Prefskraft der Klemme geändert werden, während die entsprechend angeordnete Stützschraube ^" dazu dient, um ein allzu starkes Zusammendrücken der in der Klemme befindlichen Röhre zu verhindern, jedoch immerhin ein solches Zusammendrücken zuläfst, dafs der Ausflufs des Wassers in dem Rohre d eingestellt wird. Das Säckchen r, die Röhre v, die ersieres mit der Schlange s verbindet, und die Schlange selbst werden vollständig mit reinem, durchkochten) Wasser oder mit Wasser, welches einen Zusatz von Spiritus enthält, oder aber mit Wasser, in dem ein gewisses Quantum Chlorcalcium gelöst wurde bezw. mit einer solchen Flüssigkeit bezw. Lösung gefüllt, deren Siedepunkt der Temperatur, bis zu welcher das Wasser im Sieder erhitzt werden soll, nahe liegt.

Die Wirkungsweise des Apparates ist folgende:

Beim Oeffnen des Hahnes auf dem Tubulusg-, welcher den Apparat mit der Wasserleitung oder dem Wasserreservoir verbindet, beginnt der Apparat sofort sich mit Wasser zu füllen, wobei die Luft aus der oberen Oeffnung der Haube B in dem höchsten Punkte des Apparates herausgedrängt wird. Die Oeffnung bleibt so lange frei, bis der ganze Apparat und die Haube mit Wasser gefüllt sind. Alsdann verschliefst der Schwimmer L besagte Oeffnung und das Zuströmen von Wasser aus der Leitung oder dem Reservoir hört auf. Der Hahn wird zugedreht und unter den Sieder eine angezündete Petroleumlampe gebracht, welche das Wasser im Sieder erwärmt. Ist endlich die Temperatur des Wassers im Sieder bis zum Siedepunkt der die Schlange s anfüllenden Flüssigkeit gestiegen, so übertrifft die Druckkraft dieser letzteren Flüssigkeit den atmosphärischen Druck; infolge dessen wird ein Theil derselben in das Säckchen r des Regulators hinausgedrängt, das Säckchen dehnt sich aus und treibt den Hebel %' der Klemme \ in die . Höhe, so dafs der bisher verschlossene Kanal des Abzugsrohres d sich von selbst öffnet. Da der Hahn der Leitung geschlossen ist, so wird das Wasser aus der Röhre d anfangs in geringer Menge und zeitweilig ausfliefsen, je nach dessen Hinausdrängen aus den Röhren a des Kühlers durch den infolge der fortgesetzten Erwärmung des Wassers im Sieder sich entwickelnden Dampf. Während dieses Vorerwärmens des ganzen Apparates ist die vom Schwimmer L geschlossene Oeffnung mit einer Gummikappe oder einem einfachen Holzstift festzumachen. Allmälig wird der Dampf das ganze Wasser in den Röhren des Kühlers verdrängen und dasselbe hierauf aus der Auslafsröhre d durch den Regulator ununterbrochen hinausströmen. Wenigstens io bis 15 Minuten lang mufs der Dampf herausströmen, um sicher zu sein, dafs durch entsprechende Erwärmung der Wandungen der Auslafsröhre des Sackes und der unteren Theile der Röhrenkanäle des Kühlers alle in denselben befindlichen Mikroorganismen vernichtet sind. Alsdann wird der Wasserleitungshahn geöffnet, worauf aus dem Apparat nicht mehr Dampf, sondern Wasser ausfliefsen wird, welches in den Röhren des Kühlers derart abgekühlt wird, dafs seine Temperatur nur um wenig (höchstens 4 bis 5⁰C.) die Temperatur des in der Leitung oder dem Reservoir befindlichen Wassers übersteigen wird, obgleich kurz vorher das Wasser im Sieder bis zur Siedetemperatur der in der Schlange s des Regulators befindlichen Lösung gebracht worden war. Würde das Wasser im Sieder nicht bis zu dieser Temperatur erwärmt, so würde es, an der Schlange s vorbeifliefsend, die darin befindliche Lösung abkühlen, was ein Zusammendrücken des Säckchens r im Regulatur zur Folge hätte, und das Ausströmen des Wassers aus dem Apparat würde so lange von selbst aufhören, bis das von der Lampe ununterbrochen erwärmte Wasser die erforderliche Temperatur wieder erreicht.

Das aus der Leitung oder dem Reservoir fiiefsende kalte Wasser gelangt bei g in den Untertheil des breiten Rohres des Kühlers H und wird während des Aufsteigens, indem es die Aufsenflächen des Röhrenbündels a, in dessen Kanälen von oben nach unten heifses Wasser aus dem Sieder strömt, umspült, vorgewärmt, so dafs es durch Rohr S in den Sieder ^; bereits in heifsem Zustande gelangt. Bei einer solchen Aufnahme einer bedeutenden Wärmequantität des abgehenden durchkochten Wassers durch das dem Kühler zuströmende Wasser werden gleichzeitig zwei Resultate erzielt, und zwar: erstens wird ein grofser Theil Wärme ausgenutzt, wodurch weniger Brennmaterial erforderlich wird, und auch die Einrichtungskosten des Sieders, welche von der Gröfse der Heizfläche des Sieders abhängen, verringert, und zweitens erhält man durch Abnahme der Wärme des in dem Kühler befindlichen durchkochten Wassers unmittelbar aus dem Apparat abgekühltes Wasser, wodurch, abgesehen von Zeitverlust, auch die Anschaffungskosten von für die Abkühlung erforderlichen Gefäfsen vermieden werden.

Claims (2)

Ein grofser Theil der sich in dem Kühler aus dem Wasser ausscheidenden Luft wird von dem heifsen Wasser in Gestalt von Bläschen in die engen Kanäle der Röhren des Kühlers abgeführt, wo sie beim allmäligen Abkühlen des Wassers unter fortwährendem Druck gröfstentheils wieder vom Wasser aufgenommen wird, während der Luftüberschufs (da das Wasser aus dem Apparat immer um einige Grad wärmer herauskommt, als es aus dem Reservoir dahin gelangt) von Zeit zu Zeit selbsttätig aus der oberen Oeffnung der Haube -B mittelst des Schwimmers hinausgestofsen wird. Das Anwärmen des Sieders mittelst einer Petroleumlampe bietet den Vortheil, dafs bei genügender Gröfse des Lampenreservoirs die Möglichkeit geboten ist, Brennmaterial für längere Zeit, z. B. für 24 Stunden, vorhanden ist, wobei eine zugerichtete und angezündete Lampe gleichmäfsig bis zum völligen Verbrauch des Brennmaterials brennen wird, ohne irgend welche Aufsicht u. s. w. zu verlangen, während bei Verwendung von anderem Material, z. B. von Kohle oder Holz, eine fortwährende Aufsicht nöthig sein würde. Selbstverständlich könnte man in dem Heizrohr, wie es bei russischen Theemaschinen (Samovar) zu sehen ist, ein Gitter anordnen, wodurch der Apparat alsdann auch für. Heizung mit Kohle oder Holzspähnen geeignet wäre. In Fabriken und gewerblichen Anstalten, wo Wasserdampf zur Verfügung ist, könnte man anstatt des vorbeschriebenen Sieders ein mit einem Deckel versehenes gewöhnliches Reservoir, in welchem eine Dampfschlange angebracht ist, verwenden, wobei die Wirkung der übrigen Theile des Apparates unverändert bleibt. Das Heizrohr des Lampensieders könnte auch aus einem Stück mit den Flantschen gegossen und behufs Erweiterung der Heizfläche an .der Innenfläche mit Rippen versehen werden. Paten τ-Ansprüche:

1. Apparat zur ununterbrochenen Gewinnung von durchkochtem und abgekühltem Wasser, dadurch gekennzeichnet, dafs ein Sieder (I) durch ein Zuflufsrohr (S) an den die Warmwasserrohre (a) eines Kühlers (H) umgebenden Zuflufsraum für das kalte Wasser und durch ein zweites Rohr (t) an die durch diese Rohre mit einander communicirenden oberen und unteren Hohlräume für den Abflufs des gekochten Wassers aus dem Kühler angeschlossen und mit einem Wärmeregulator (% r d) derart verbunden ist, dafs dieser durch die Erwärmung des Wassers im Kühler über einen bestimmten Temperaturgrad hinaus im Sinne eines Oeffnens des Abflusses des Wassers beeinflufst wird, bis die Temperatur im Sieder so weit gesunken ist, dafs der Regulator den Abflufs des Wassers hindert, so dafs alsdann der Zuflufs des kalten Wassers wieder aufhört.

2. Bei dem unter 1. beanspruchten Apparat ein Wärmeregulator, bestehend aus einem sackartigen Behälter (r), der durch das einströmende heifse Wasser ausgedehnt wird und dadurch eine Klemmvorrichtung (\*%) und damit einen von dieser für gewöhnlich zusammengedrückten und geschlossen gehaltenen elastischen Durchgang (d) für das kalte Wasser öffnet, so dafs es abfliefsen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.