Titel: | Neuer Aspirator; von C. Schinz. |
Autor: | C. Schinz |
Fundstelle: | Band 151, Jahrgang 1859, Nr. XVII., S. 81 |
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XVII.
Neuer Aspirator; von C. Schinz.
Mit Abbildungen auf Tab.
II.
Schinz's neuer Aspirator.
Dieser Apparat, Fig.
32 und 33, besteht in einem Cylinder, welcher in 6 bis 10 gebogene Schaufeln
getrennt ist. Diese Schaufeln treffen im Centrum so zusammen, daß eine Communication
der einzelnen durch dieselben gebildeten Räume nicht stattfindet. An der einen Basis
des Cylinders ist eine feste kreisrunde Wand a, a
angebracht, welche auf der einen Seite die Schaufeln begränzt und abschließt, auf
der andern Seite aber durch eine aufgeschraubte Gußplatte b,
b eine Achse c, c trägt, mittelst deren der
Apparat durch irgend einen Mechanismus zum Rotiren gebracht wird. Die
entgegengesetzte Basis des Cylinders d, d ist der
erstern ähnlich, jedoch in ihrer Mitte durch eine größere kreisrunde Oeffnung
durchbrochen, auf welche eine hohle Achse e, e,
concentrisch mit erwähnter Oeffnung und von gleichem Durchmesser wie diese,
aufgeschraubt wird.
Dieser Cylinder, der Hauptbestandtheil des Apparats, ist in einem dicht
verschließbaren gußeisernen Gehäuse f, f, f, f
eingeschlossen, und nur die Achse c, c reicht aus
demselben durch die Stopfbüchse g, g hervor.
Die hohle Achse e, e ist zwischen zwei gußeisernen
Querwänden h, h eingelegt, welche ein zweitheiliges,
wohl ausgearbeitetes und dichtes Lager bilden; dieselben theilen zugleich den untern
Theil des Gehäuses f, f in zwei ungleiche Kammern,
jedoch so, daß auf dem Boden von f, f eine Communication
bleibt; diese Oeffnung ist mit i bezeichnet.
Der obere Theil des Gehäuses f, f ist durch die Querwand
k ebenfalls in zwei Theile getheilt, und diese Wand
k liegt luftdicht schließend auf dem obern Lager h, h auf.
Die zwei Abtheilungen des Kastens f, f sind oben mit zwei
Röhrenleitungen l und m
versehen; die Leitung l ist mit demjenigen Raume in
Verbindung, aus welchem Luft oder Gase angesogen werden sollen, die Leitung m hingegen führt die angesogene Luft an den Ort ihrer
Verwendung.
Wenn nun der Schaufelcylinder in der Richtung des Pfeiles n gedreht wird und der Kasten f, f bis o, o mit Wasser gefüllt ist, so hebt sich das Wasser in
den emporsteigenden Schaufeln über das Niveau im Kasten, fließt aber gleichzeitig
durch die hohle Achse e, e wieder ab. Die Schaufel
welche so ihres Wassers entleert wird, füllt sich mit der aus l kommenden Luft, welche dann bald wieder durch die Wasserschichte in f, f abgeschlossen, aber nach einiger Zeit ebenfalls
durch die hohle Achse e, e herausgedrückt wird.
Es fließen also in die Abtheilung des Kastens f, f hinter
der hohlen Achse fortwährend gleichzeitig Wasser und Luft; das schwerere Wasser
sinkt natürlich zu Boden und sucht durch den offenen Raum i in dem Theile des Kastens f, f welcher den
Schaufelcylinder enthält, das Niveau herzustellen, während die angesogene Luft durch
die Röhre m abzieht.
Wäre nun z.B. das Wasserniveau in der Schaufel A
ursprünglich bei p und nach einiger Zeit bei p'; die Niveaudifferenz zwischen o und p = 10''; diejenige zwischen o und p' = 2''; so ist die
dem Drucke von 10'' zukommende Anfangsgeschwindigkeit = √(2g . 1,0) = 8,08' und die dem Drucke 2'' entsprechende
Endgeschwindigkeit = √(2g . 0,2) = 3,62', daher
die mittlere Geschwindigkeit in dieser Zeit = 5,85'.
Ist nun der Querschnitt der hohlen Achse e, e = 0,7854
Quadratfuß, wovon bei 6 Schaufeln der sechste Theil = 0,1309 Q. F. ausmacht, so wird
der mittlere theoretische Ausfluß in der gegebenen Zeit = 5,85 . 0,1309 = 0,765765
Kubikfuß, der wirkliche Ausfluß aber wegen der Contraction nur 0,765765 . 0,64 =
0,49 Kubikfuß betragen.
Wenn nun der Inhalt der Schaufel A zwischen p und p' = 4 . 0,8 . 0,5 =
1,6 K. F. beträgt, so wäre die nöthige Zeit zum Ausfließen des Wassers und zum
Einströmen der Luft = 1,6/0,49 = 3,3 Secunden; daher müßte die
Rotationsgeschwindigkeit des Schaufelcylinders der Art seyn, daß die Wasserschicht
zwischen p und p' zum
Ausfließen 3,3 Secunden Zeit erhält.
Die per Stunde angesogene und fortgeblasene Luft wäre
unter obigen Voraussetzungen = (3600 . 0,49)/3,3 = 534 Kubikfuß.
Die Pressung oder die Ansaugekraft mit welcher diese 534 K. F. in Bewegung gesetzt
werden, betrüge aber in diesem Falle nur die Niveaudifferenz zwischen o und p', folglich 2''
Wassersäule.
Eine größere Rotationsgeschwindigkeit, oder andere Verhältnisse zwischen dem
Durchmesser der hohlen Achse e, e und der
Schaufeltrommel können
aber den Druck oder die Kraft womit die Gase angesogen werden, in sehr weiten
Gränzen verändern. So habe ich mit einem solchen Apparate, dessen Schaufeltrommel
36'' Länge und 25'' Durchmesser, der Entleerungs-Cylinder e, e 10'' Durchmesser hatte, per Stunde 800 bis 1000 Kubikfuß Luft unter einer Pressung von 4'' bis 5''
Wassersäule angesogen, indem dem Schaufelcylinder 22 Umdrehungen per Minute = 1320 per Stunde
ertheilt wurden.
Um diesen Apparat als Gebläse mit continuirlichem
Luftstrom benutzen zu können, braucht man nur den auf der hohlen Achse e, e liegenden Theil des Kastens zuzudecken, wobei
dieser Kasten auch bloß in Stein angefertigt werden kann, was bei etwas großen
Dimensionen der Kosten wegen wünschenswerth ist.