DE87294C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gefärsen.

Die Wirkung der Vorrichtungen, welche dazu dienen, die Wärme eines leicht beweglichen, flüssigen, luft- oder dampfförmigen Körpers durch eine die beiden Körper trennende Zwischenwand auf einen anderen gleichartigen Körper überzuführen, wird bedeutend erhöht, wenn die leicht beweglichen, der Zwischenwand am nächsten liegenden Körper in Bewegung sind; daher hat man bei solchen Vorrichtungen entweder die leicht beweglichen Körper durch Umrühren derselben in Bewegung gehalten, oder, wenn die, die Wä'rme überführende Zwischenwand die Gestalt von Röhren hatte, den Querschnitt derselben so eng wie irgend angängig gemacht, um eine möglichst grofse Geschwindigkeit des durch die Röhren gehenden Körpers zu erzielen. Beide Methoden weisen indessen, namentlich mit Bezug auf die leichte Reinhaltung, Mängel auf, die durch die vorliegende Erfindung beseitigt werden sollen.

Die Erfindung besteht darin, dafs man der zwischen den beiden leicht beweglichen Körpern vorhandenen, Wärme überführenden Zwischenwand die Gestalt eines Gefäfses a giebt, welches durch eine der allgemein gebräuchlichen Vorrichtungen (z. B. durch Anbringung zweier Zapfen und einer Riemscheibe an dem Gefäfse) in drehende Bewegung versetzt wird. Dieses Gefäfs wird von einem anderen feststehenden Gefäfs b dergestalt umschlossen — oder umgekehrt —, dafs die dem Gefäfs a zugewendete Oberfläche desselben entweder überall oder an einzelnen hervorspringenden Stellen in einem so geringen Abstande von a entfernt ist, dafs ein zwischen den beiden Gefäfsen befindlicher flüssiger oder luftförmiger Körper durch die Reibung gegen die Oberfläche des feststehenden Gefäfses b (oder gegen die Vorsprünge desselben) verhindert wird, der Drehbewegung des Gefäfses α frei zu folgen.

Die hierdurch entstehende Reibung zwischen dem Gefäfs α und dem leicht beweglichen Körper hat nun die angestrebte Verstärkung der durch die Oberfläche des Gefäfses α bewirkten Wärmeüberführung zur Folge und verhindert zugleich die Ablagerung fester Stoffe auf dieser Oberfläche, die dieselbe verunreinigen und sie weniger wirksam zur Ueberführung der Wärme machen würden. Wünscht man die Wärmeüberführung noch zu verstärken, so bringt man noch ein zweites feststehendes Gefä'fs r, an der anderen Seite des sich drehenden Gefäfses λ an, z. B. im Innern desselben, wenn es von dem Gefäfs b umschlossen wird (Fig. 4). Dadurch entsteht Reibung und infolge dessen eine stärkere Ueberführung von Wärme auf beiden Oberflächen des Gefäfses a.

Die Vorrichtung kann so angefertigt werden, dafs es leicht ist, die eine Seite der Zwischenwand blofszulegen, um dieselbe in bequemer Weise nachsehen zu können.

Fig. ι bis 3 ist eine Vorrichtung, die sich besonders zur Erwärmung von Milch durch Dampf eignet.

Fig. ι ist ein vertical er Schnitt nach C-D der Fig. 3,

Fig. 2 eine Seitenansicht und

Fig. 3 ein waagrechter Schnitt nach A-B der Fig. i.

Die Zwischenwand α zwischen dem Dampf und der Milch besteht aus einem Gefäfs in Gestalt eines abgestumpften Kegels. d_l bezw. d ist das Dampfrohr, dessen oberer Theil festsitzt, während der untere Theil d sich frei in der Büchse h drehen kann; Theil d sitzt jedoch an dem Gefäfs α fest, so -dafs dieses an der Umdrehung der Röhre theilnehmen mufs, wenn dieselbe in Bewegung gesetzt wird. Die Führung des Gefä'fses α während der Umdrehung geschieht durch einen am Boden desselben auf der Säule e befestigten Zapfen. Durch d hat der Dampf freien Zutritt in das Innere von a. Das sich auf der inneren Wand von α bildende Niederschlagswasser mufs an der Drehbewegung theilnehmen und sammelt sich in dem am weitesten von der Drehachse entfernt liegenden oberen Theil von α an. Hier findet der Abflufs durch die Röhren f statt, die das Wasser in die auf den Säulen der Vorrichtung befestigte, mit einem Deckel versehene Rinne g schleudert, von wo es durch Rohr r (Fig. 2) abgeleitet wird. Die durch die Vorrichtung zu wärmende Milch wird, gleichmäfsig strömend, in den Trichter t (Fig. 2) geleitet und fliefst durch die Röhre m in das Innere des Gefäfses b; hier steigt sie in dem zwischen α und b befindlichen Zwischenraum empor und verläfst b durch das Ausgufsrohr n. Das Gefäfs b wird von einem durch dasselbe und durch eine in der Säule e befindliche Oeffnung gehenden Keil j getragen, welcher eine Drehung des Gefäfses um seine Achse verhindert. Indem man den Keil einprefst, drückt derselbe b gegen den an der Säule e festgeschraubten Ansatz k in die Höhe, wodurch diese Stelle abgedichtet wird. Nimmt man den Keil j heraus, so gleitet das Gefäfs b längs der Säule e herunter und man kann sodann die innere Oberfläche von b (die in der Regel emaillirt wird) und die äufsere Oberfläche von α (welche in der Regel verzinnt wird) leicht nachsehen und reinigen. Das Gefäfs b kann auf der inneren Oberfläche mit angegossenen Rippen Z versehen sein, die sich dem Gefäfs α so nahe wie möglich anschliefsen, es jedoch nicht berühren dürfen (Fig. 3); dieselben bewirken, dafs die Milch, indem sie in dem engen Zwischenraum zwischen α und b emporsteigt, nicht an der Umdrehung des Gefäfses α theilnehmen kann, so dafs während dieser Drehung eine starke Reibung zwischen der Milch und dem sich drehenden Gefäfs entstehen mufs. Diese Reibung hat nun zur Folge, dafs die Ueberführung der Wärme von α zur Milch weit stärker ist, als wenn α feststehend wäre, und ferner, dafs sich nur geringe Milchtheile auf α festsetzen. Die erwähnten Rippen I können wegfallen, vorausgesetzt, dafs man den Zwischenraum zwischen den Oberflächen der beiden Gefäfse α und b so eng macht, dafs die Reibung an der inneren Oberfläche von b die Milch verhindert, die Umdrehungsgeschwindigkeit von α anzunehmen. Ein Unterschied zwischen der Geschwindigkeit der Milch und derjenigen des Gefäfses α genügt, um eine hinlängliche Wärmeüberführung zu bewirken.

Die Fig. 4 bis 6 stellen Durchschnitte zweier Abänderungen der durch die Fig. 1 bis 3 veranschaulichten Vorrichtung dar. Die Buchstaben dieser und der nachfolgenden Figuren haben dieselbe Bedeutung wie die betreffenden Buchstaben der vorhergehenden Figuren.

Das durch den Dampf erzeugte Niederschlagswasser wird nicht durch: eine offene Rinne, wie in Fig. 1, sondern durch geschlossene Röhren abgeleitet. Nach Fig. 4 wird das Niederschlagswasser durch die in dem festsitzenden Theil des Dampfrohres d eingeschraubte Röhre ρ abgeleitet, so dafs der Dampf durch den Zwischenraum, welcher von dem sich drehenden Theil des Dampfrohres d und der festsitzenden Röhre ρ gebildet wird, eintritt. An dem Deckel des sich drehenden Gefä'fses a ist durch Bolzen ein ebenfalls an der Drehung theilnehmendes Gefäfs r_l befestigt, welches dieselbe Form wie α hat und dessen Deckel und Boden mit Durchgangsöffnungen für die Röhre ρ versehen sind; der aus d kommende Dampf ist daher gezwungen, um zur Mündung der Röhre ρ zu gelangen, an der Aufsenfläche des Gefäfses T₁ entlang zu streichen.

Die durch Fig. 5 dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich von der durch Fig. 4 dargestellten dadurch, dafs hier das Niederschlags wasser nach unten abgeleitet wird, und zwar' durch eine Durchbohrung des am Boden des Gefäfses α festsitzenden Zapfens bezw. durch eine in der Säule e befindliche Röhre q. Zu beiden Seiten der Röhre q sind die Keile J₁ zum Festhalten des Gefäfses b angebracht. Um es dem nicht niedergeschlagenen Dampf zu erschweren, die Röhre q zu erreichen, sind auf der äufseren Oberfläche des Gefäfses r₁ Leitrippen s angebracht, die sich spiralförmig um T₁ winden (Fig. 6) und, indem sie sich so nahe wie möglich an die innere Oberfläche des Gefäfses α schmiegen, den Dampf zwingen, mehrere Male um T₁ herum zu ziehen, bevor q erreicht wird, α und β bezeichnen die Ein- bezw. Austrittsstelle, an denen die Rippen s fehlen.

Wie die Fig. 4 bis 6 zeigen, ist die Vorrichtung, welche einen durch das Gefäfs b gehenden Flüssigkeits - oder Luftstrom durch Dampf erwärmt, zugleich geeignet, denselben: Strom abzukühlen durch Zuhülfenahme eines Körpers, wie z.B. flüssigen Ammoniaks. Dasselbe wird durch die Röhre ρ (Fig. 4) oder q (Fig. 5) eingeleitet und nimmt von der zwi-

sehen α und b strömenden Flüssigkeit oder Luft, welche durch die auf der inneren Seite von b vorhandenen Leitrippen verhindert wird, an der Umdrehung von α theilzunehmen, Wärme auf. Durch diese Aufnahme von Wärme wird sodann z. B. das Ammoniak von Flüssigkeit in Dampf umgewandelt und in . dieser Form durch die Röhre d abgesogen.

Die Fig. 7 bis 10 zeigen zwei Formen der Vorrichtung, die darin übereinstimmen, dafs nicht allein der um die Zwischenwand a ziehende Strom, sondern auch der Strom auf der inneren Seite von α verhindert wird, der Drehung dieses Gefäfses zu folgen.

Zu diesem Zwecke ist das in α angebrachte Gefäfs T₁ nicht an dem sich drehenden Gefä'fs a, sondern durch eine Schraubenmutter u und einen Vierkant χ an dem an der Säule e befestigten Zapfen \ befestigt, welcher in Fig. 7 ohne und in Fig. 10 mit einer Durchbohrung gezeigt ist; die Durchbohrung geht sowohl der Länge nach durch den Zapfen als auch quer hindurch, unmittelbar unter dem Vierkant x.

Die auf T₁ befindlichen Rippen, die in Fig. 7 und 8 spiralförmig gezeigt, jedoch in Fig. 10 als auf der Umdrehungsfläche von T₁ liegend angedeutet sind (wie die Rippen I auf b), verhindern den durch d eintretenden und durch ρ (Fig. 7) oder q (Fig. 10) austretenden Flüssigkeits- oder Luftstrom, an der Umdrehung von α theilzunehmen, so dafs sowohl auf der inneren als auch auf der äufseren Oberfläche von α eine starke Reibung eintreten und dadurch eine erhöhte Wärmeüberführung stattfinden mufs. Diese Leitrippen sind jedoch ebensowenig hier als bei der durch die Fig. 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung unbedingt erforderlich, vorausgesetzt, dafs die Oberflächen der feststehenden Gefäfse sich so nahe an den Oberflächen des beweglichen Gefäfses α befinden, dafs die zwischen den Flüssigkeiten und den feststehenden Gefäfsen entstehende Reibung erstere verhindert, der Drehung von α zu folgen.

In den Fig. 7 und 9 sind ebenfalls die Rippen auf dem Gefäfse b spiralförmig gezeigt. Da der aufsen um α laufende Strom von m nach.« geht, so sieht man, dafs er dieselbe Richtung erhalten wird wie der Strom im Innern von a, welcher von α nach β geht. Wenn sich nun das Gefäfs a in entgegengesetzter Richtung der auf den Fig. 8 und g angegebenen Pfeile dreht, so wird man erkennen, dafs die Reibung zwischen α und den beiden Strömen die gröfstmögliche werden wird, gleichzeitig wird aber dem Gegenstromprincip Genüge geleistet, indem der eintretende Theil einer jeden der beiden Strömungen gerade die Stelle der Zwischenwand trifft, die auf ihrer entgegengesetzten Seite durch den austretenden Theil der anderen Strömung berührt wird.

Die Fig. 10 zeigt, in welcher Weise man das Gefäfs b abschliefsen und den im Zwischenraum zwischen b und α umlaufenden Strom von der äufseren Luft absperren kann. Das Gefäfs b ist hier mit einem durch Bolzen befestigten Deckel versehen, in dessen Mitte eine Oeffnung ist, in welcher sich das sich drehende Rohr d luft- und wasserdicht dreht.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Eine für leichtflüssige Körper bestimmte Wärmeaustauchvorrichtung, gekennzeichnet durch ein als Wärmeleiter dienendes drehbares Gefäfs (a) und ein dasselbe umgebendes gleichgeformtes' feststehendes Gefäfs (b rj — oder umgekehrt —, die so nahe mit ihren Oberflächen oder mit Theilen derselben an einander gebracht sind, dafs ein in den Zwischenraum beider Gefäfse eingeleiteter leichtflüssiger Körper durch seine Reibung an der Oberfläche des feststehenden Gefäfses (b rj verhindert wird, an der Bewegung des sich drehenden Gefäfses (a) theilzunehmen, zu dem Zweck, eine starke Reibung zwischen dem leichtflüssigen Körper und dem sich drehenden Gefäfse (a) zu erzeugen und dadurch dessen Wirkung als Wärmeleiter zu erhöhen.

2. Eine Wärmeaustauschvorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Anordnung feststehender Gefäfse (b und rj auf je einer Seite des sich drehenden Gefäfses (a).

3. Eine Wärmeaustauschvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Anordnung von Rippen fs) oder dergleichen auf der Oberfläche eines oder mehrerer der genannten Gefäfse zur Erhöhung der Reibung.

4. Eine Wärmeaustauschvorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Säule fe), auf der die Gefäfse angebracht sind, und längs welcher das äufsere Gefäfs behufs Reinigung der Vorrichtung heruntergleiten kann, nachdem vorher der Keil (j) entfernt ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.