Titel: Schinz's neuer Aspirator.
Autor: Schinz, C.
Fundstelle: 1859, Band 151, Nr. XVII. (S. 81–83)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj151/ar151017

XVII. Neuer Aspirator; von C. Schinz.

Mit Abbildungen auf Tab. II.

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.

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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 |83| 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.

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