DE1446C - Continuously working vacuum ice machine - Google Patents

Description

1877.1877.

Klasse 17.Class 17.

FRANZ WINDHAUSEN in BERLIN. Continuirlich wirkende Vacuum-EismascHi FRANZ WINDHAUSEN in BERLIN. Continuously acting vacuum ice machine

Patentirt im Deutschen Reiche vom 14. December 1877 ab.Patented in the German Empire on December 14, 1877.

Die Wirkungsweise der auf den Zeichnungen dargestellten Maschine beruht auf dem bekannten Princip der Kälte-Erzeugung durch directe Verdampfung des Wassers in entsprechend tiefem Vacuum.The operation of the machine shown in the drawings is based on the known Principle of cold production by direct evaporation of the water in a correspondingly deep space Vacuum.

Nachdem die praktische Möglichkeit der directen Eiserzeugung nach diesem Princip von Leslie mit Zuhülfenahme der dampfabsorbirenden Schwefelsäure experimental mit gewöhnlicher Luftpumpe längst nachgewiesen ist, sind von Edmond Carre in Paris und später von Eigel & Lesemeister in Cöln darauf basirende Eismaschinen, namentlich zum Gefrieren der Caraffes frappöes construirt und in die Praxis eingeführt. In diesen Maschinen wird bekanntlich mit gewöhnlicher Luftpumpe ein solcher luftververdünnter Raum erzeugt, dafs darin das Wasser bei unter o⁶ verdampfen kann, während die Dämpfe selbst von Schwefelsäure unter Erhitzung und bis nahe zur Erschöpfung ihrer . Wasseraufnahmefähigkeit absorbirt werden.After the practical possibility of direct ice-making according to this principle by Leslie with the aid of the vapor-absorbing sulfuric acid has long been proven experimentally with a common air pump, ice machines based on it have been designed by Edmond Carre in Paris and later by Eigel & Lesemeister in Cologne, especially for freezing the caraffes frappoees and put into practice. In these machines, as is well known, an air-diluted space is created with an ordinary air pump, that the water in it ^{can evaporate at below 0 6} , while the vapors even of sulfuric acid are heated and almost exhausted. Water absorption capacity.

Da hier die Luftpumpe nur zur Herstellung des luftverdünnten Raumes, nicht aber zur Entfernung und Condensation der Dämpfe bestimmt ist, da ferner die verdünnte und dabei erhitzte Schwefelsäure jedesmal durch neue ersetzt werden mufs, so arbeiten diese Maschinen relativ theuer und nicht continuirlich. Sie sind deshalb zur Erzeugung von Eis in grofsem Mafsstabe. in ihrer bisherigen Form wenig geeignet.Since here the air pump is only used to create the air-diluted space, but not to remove it and condensation of the vapors is determined, since furthermore the diluted and heated in the process Sulfuric acid has to be replaced with new one each time, so these machines work relatively expensive and not continuous. They are therefore on a large scale for the production of ice. not very suitable in their previous form.

, Meine Eismaschine hat dagegen die neuen Einrichtungen, dafs sie eine eigenthümliche zweicylindrige Luftdampfpumpe besitzt, welche zur Erzeugung des luftverdünnten Raumes, dann aber auch zur Entfernung und Condensation der Dämpfe dient und auf vortheilhafte Weise für sich allein oder auch mit Zuhülfenahme von Schwefelsäure Eis in Masse und continuirlich zu erzeugen vermag; dafs die Schwefelsäure während der Dampfaufnahme durch besondere Kühlvorrichtungen auf niedriger Temperatur erhalten und in besonderen Apparaten, die mit der Maschine in organischer Verbindung stehen, wieder concentrirt wird, so dafs sie nicht wieder erneuert zu werden braucht, und endlich, dafs sie, die Maschine, neue und eigenthümliche Dichtungen besitzt, welche die Erhaltung des Vacuums in zuverlässiger Weise sichern.My ice-cream machine, on the other hand, has the new facilities, that it is a peculiar two-cylinder one Air vapor pump, which is used to generate the air-diluted space, then but also serves for the removal and condensation of the vapors and in an advantageous manner for alone or with the help of sulfuric acid ice in bulk and continuously able to generate; that the sulfuric acid during the absorption of steam by special cooling devices kept at low temperature and in special apparatus that comes with the machine stand in organic connection, is again concentrated, so that it is not renewed again needs to become, and finally, that it, the machine, new and peculiar poetry which ensure the maintenance of the vacuum in a reliable manner.

Anordnung und Wirkungsweise der
Maschine.Arrangement and mode of operation of the
Machine.

In hermetisch verschliefsbaren Gefrierschränken A Ai u. s. w., in welchen das zu gefrierende Wasser sich befindet, wird das entsprechende Vacuum durch die eigenthümliche Luftpumpe hergestellt und unterhalten.In hermetically sealable freezers A Ai, etc., in which the water to be frozen is located, the corresponding vacuum is produced and maintained by the peculiar air pump.

Der sich bildende Wasserdampf wird von der Luftpumpe allein oder mit Hülfe von Schwefelsäure, die .sich in einem besonderen, mit den Gefrierschränken communicirenden Behälter B (Absorptionsgefäfs) befindet, entfernt und condensirt bezw. absorbirt. Die durch diesen Vorgang sich erhitzende Schwefelsäure wird continuirlich durch Kühlwasser gekühlt und in kleinen Mengen fort und fort nach Maafsgabe der Verdünnung in einen Behälter C (Concentrationsbehälter) gepumpt, um daselbst durch continuirliche Abdampfung wieder concentrirt zu werden. In dem Maafse, wie die verdünnte Säure dem Concentrationsbehälter zugeführt wird, fiiefst aus demselben concentrirte Säure in das Absorptionsgefäfs B zurück, wodurch hier die Säure auf nahezu gleichbleibendem Concentrationsgrade und Niveau erhalten wird.The water vapor that forms is removed by the air pump alone or with the aid of sulfuric acid, which is in a special container B (absorption vessel) communicating with the freezers, and condenses or. absorbed. The sulfuric acid, which is heated by this process, is continuously cooled by cooling water and, according to the dilution, pumped in small quantities continuously into a container C (concentration container), in order to be concentrated again there by continuous evaporation. To the extent that the dilute acid is fed to the concentration container, the concentrated acid flows back from the same into the absorption container B , whereby the acid is maintained here at an almost constant degree and level of concentration.

Die Gefrierschränke sind so construirt und angeordnet, dafs einzelne derselben abwechselnd behufs Herausnahme des Eises leicht geöffnet und geschlossen werden können, ohne dafs dadurch das Vacuum und der Gefrierprocefs in den anderen Schränken und dem Absorptionsgefäfs B aufgehoben wird.The freezers are so constructed and arranged that some of them can be easily opened and closed alternately to remove the ice without breaking the vacuum and the freezing process in the other cupboards and the absorption vessel B.

Durch diese Anordnung der Maschine, sowie durch eigenthümliche Dichtungen zum leichten hermetischen Verschlufs aller Behälter ist ein continuirlicher Betrieb möglich und durch die Eigenthümlichkeit der einzelnen Theile und die Zusammensetzung der ganzen Maschine ein guter Gang derselben erreicht und gesichert.This arrangement of the machine, as well as the peculiar seals, make it easier Hermetic closure of all containers enables continuous operation and the The peculiarity of the individual parts and the composition of the whole machine a good one Corridor of the same reached and secured.

Construction der Maschine,Construction of the machine,

Nach dem Vorstehenden besteht meine Maschine aus folgenden Haupttheilen:"According to the foregoing, my machine consists of the following main parts: "

1. den Gefrierschränken AA₁... 1. the freezers AA ₁ ...

2. dem Schwefelsäure-Absorptions-Behälter B, 2. the sulfuric acid absorption container B,

3. dem Schwefelsäure-Concentrations-Behälter C, 3. the sulfuric acid concentration container C,

4- der eigentümlichen Luft-Dampf-Pumpe.4- the peculiar air-vapor pump.

Alle diese Theile stehen durch zweckentsprechende Rohrleitungen und Organe mit einander in Verbindung.All these parts are connected by appropriate pipes and organs connected to each other.

Die Theile unter ι bis incl. 3 sind auf Blatt I, Fig. ι, in theilweiser verticaler Ansicht und Durchschnitt, in Fig. 2 in Ansicht von oben und in horizontalem Durchschnitt dargestellt.The parts under 1 up to and including 3 are on sheet I, Fig. 1, in partial vertical view and section, in Fig. 2 in view from above and shown in horizontal average.

i. Die Gefrierschränke A A, sind mit Charnierthüren α versehene, hermetisch verschliefsba're Behälter (auf der Zeichnung als parallelepipedische Schranke dargestellt). Der hermetische Verschlufs ihrer Thüren wird auf folgende Art hergestellt. Auf der Schlufsfläche zwischen Thür und Schrank sind auf ersterer, in kleinem parallelen Abstande von einander, zwei in sich geschlossene, wenig vorstehende Gummibänder in entsprechend eingehobelte Nu then eingeklemmt, die zunächst als Dichtungsmittel zwischen Thür und Schrank dienen, sobald die Thür mittelst der Schrauben b ge-, schlossen.und an den Schrank geprefst ist. Zur weiteren Dichtung füllt sich der Raum zwischen den Gummibändern während der Evacuation des Schrankes mit Wasser, welches durch ein kleines Loch und die Rohrleitung bei d (Fig. 2) einläuft bezw. angesaugt wird.i. The freezers AA are hermetically lockable containers provided with doors α (shown as a parallelepiped barrier in the drawing). The hermetic closure of their doors is made in the following manner. On the closing surface between the door and the cupboard, at a small parallel distance from each other, two self-contained, little protruding rubber bands are clamped in grooves that have been grooved accordingly, which initially serve as a sealant between the door and cupboard as soon as the door is opened by means of the screws b closed, closed and pressed to the cabinet. To further seal the space between the rubber bands during the evacuation of the cabinet with water, which enters through a small hole and the pipeline at d (Fig. 2) respectively. is sucked in.

In ähnlicher Weise, wie der Thürverschlufs hauptsächlich durch Wasser erfolgt, ist der hermetische Luftabschlufs bei allen Fugen und Poren in den Wandungen der Schränke dadurch erzielt, dafs die Schranke bis auf. die Thüröffnungen ganz von Wasser umgeben sind, welches sich in den die Schränke umgebenden Blechmänteln befindet.In a similar way to the door lock occurs mainly through water, the hermetic air seal is in all joints and Pores in the walls of the cupboards are achieved by opening the barrier up to. the doorways are completely surrounded by water, which is located in the sheet metal jackets surrounding the cabinets.

'Die Gefrierschränke stehen mit einander, sowie mit dem Schwefelsäure-Absorptions-Behälter .Z? und der Luftpumpe durch die Rohrleitung E in ersichtlicher Weise in Verbindung, können aber auch einzeln oder auch alle durch die Ventile e von Hand des Wärters von der Rohrleitung und damit von dem Absorptions-Gefäfse und der Luftpumpe abgeschlossen werden, um, wenn erforderlich, einen oder mehrere Schränke öffnen zu können, ohne zugleich damit das Vacuum und den Gefrierprocefs in den anderen Schränken und Behältern aufzuheben.'The freezers stand with each other, as well as with the sulfuric acid absorption container .Z? and the air pump through the pipeline E in connection, but can also individually or all by the hand of the attendant through the valves e from the pipeline and thus from the absorption vessel and the air pump to, if necessary, a or to be able to open several cabinets without breaking the vacuum and the freezing process in the other cabinets and containers at the same time.

Das Gefrieren des Wassers geschieht, wie dargestellt, in innerhalb der Schranke aufgestellten Blechkästen, kann aber auch durch Aufstellung von mit Wasser gefüllten, beliebig anders geformten Gefäfsen geschehen, sowie auch durch Einspritzung in die hohlen Schranke erfolgen, auf welch letztere Weise graduell dickes Blockeis erzeugt werden kann.The freezing of the water takes place, as shown, within the barrier Tin boxes, but can also be done by setting up water-filled boxes differently shaped vessels happen, as well as by injection into the hollow barrier take place, in which latter way thick block ice can gradually be created.

Die während des Gefrierprocesses sich entwickelnden Dämpfe gelangen durch die Rohrleitung F nach Pfeilrichtung 1 2 3 in die Luftpumpe und das Absorptionsgefäfs B, um daselbst condensirt bezw. von der Schwefelsäure absorbirt werden zu können.The vapors developing during the freezing process pass through the pipe F in the direction of the arrow 1 2 3 into the air pump and the absorption vessel B, in order to condense or. to be able to be absorbed by the sulfuric acid.

Das leichte Oeffnen der Schränke geschieht durch Einströmen atmosphärischer Luft durch Oeffnen von an den Thüren befindlichen Lufthähnen c. The easy opening of the cupboards is done by the influx of atmospheric air by opening the air taps on the doors c.

2. Das Schwefelsäure-Absorptions-Gefäfs B ist ein Behälter, der zur Aufnahme von Schwefelsäure bestimmt und demgemäfs mit Blei dicht ausgekleidet ist. Oben communicirt dieser Behälter durch die Rohrleitung E mit den Gefrierschränken, andererseits durch das Rohr F mit der Luftpumpe. Beide Rohre haben nach oben gehende Krümmungen, um Säurepartikelchen zurückzuhalten.2. The sulfuric acid absorption vessel B is a container which is intended to hold sulfuric acid and is accordingly tightly lined with lead. At the top, this container communicates with the freezers through pipe E , and on the other hand through pipe F with the air pump. Both tubes have upward bends to hold back acid particles.

Die Schwefelsäure hat den Zweck, die sich in den Gefrierschränken entwickelnden Dämpfe zum Theil oder ganz aufzunehmen.. Um diesen Zweck zu fördern, ist im Absorptionsgefäfse ein rotirender Apparat f angebracht. Derselbe besteht aus mehreren unten offenen, nach oben ausgebogenen und daselbst siebartig durchlochten Bleiröhren mit darüber befindlichem Ventilator aus Bleiblech. Dieses System ist symmetrisch an einer verticalen Welle befestigt. Bei rascher Drehung derselben werden durch den Ventilator die Dämpfe angesaugt und mit der durch die Bleiröhren in feinstem Sprühregen centrifugal ausspritzenden Säure in innige Berührung gebracht. Die Welle dieses Spritz-Apparates wird oben durch Stopfbüchse und darüber stehendes Wasser hermetisch gedichtet. Um etwa doch durch die Stopfbüchse eindringendes Wasser von der Schwefelsäure abzuhalten, befindet sich unter der Stopfbüchse auf der Welle eine runde Scheibe in einer diese umschliefsenden Kammer, auf welche das durchdringende Wasser zunächst fällt und centrifugal an die Innenfläche der Kammer geschleudert wird. Aus dieser wird das Wasser dann durch ein dünnes Rohr g in einen geschlossenen Sammelbehälter h abgeführt, während in diesem Behälter durch das Verbindungsrohr i das gleiche Vacuum, wie im Absorptionsbehälter B₁ erhalten wird.The sulfuric acid has the purpose of the order this purpose to promote in the freezers developing vapors partly or completely take .. is mounted in f Absorptionsgefäfse a rotirender apparatus. It consists of several lead tubes, open at the bottom, curved upwards and perforated there like a sieve, with a ventilator made of lead sheet metal above them. This system is symmetrically attached to a vertical shaft. With rapid rotation of the same, the vapors are sucked in by the fan and brought into intimate contact with the acid that is centrifugally sprayed out through the lead pipes in a very fine spray. The shaft of this spray device is hermetically sealed at the top by a stuffing box and water above it. In order to keep water from the sulfuric acid from penetrating through the stuffing box, there is a round disc on the shaft under the stuffing box in a chamber surrounding it, onto which the penetrating water first falls and is centrifugally thrown against the inner surface of the chamber. From this the water is then discharged through a thin pipe g into a closed collecting container h , while the same vacuum is obtained in this container through the connecting pipe i as in the absorption container B ₁ .

Die durch Aufnahme der Dämpfe sich erwärmende Säure wird fortwährend gekühlt, indem einerseits das ganze Absorptionsgefäfs mit Kühlwasser »umgeben ist, andererseits eine Bleirohr-Kühlstange K im Apparate in ersichtlicher Weise angeordnet ist, durch welche fortwährend Kühlwasser fliefst.The acid, which heats up through the absorption of the vapors, is continuously cooled by on the one hand the whole absorption vessel is surrounded by cooling water and on the other hand a lead-pipe cooling rod K is clearly arranged in the apparatus, through which cooling water continuously flows.

Das Absorptionsgefäfs soll nur theilweise, etwa bis zur halben Höhe, mit Säure gefüllt erhalten werden.The absorption vessel should only be partially filled with acid, about half its height will.

Es befindet sich deshalb in der bestimmten Niveauhöhe ein Abflufsrohr /, durch welches der Ueberschufs der Säure mittelst einer bei P angebrachten (hier nicht mit gezeichnetenjPumpe^ nach dem Concentrationsgefäfse C gefördert wird, während in gleichem Maafse durch das Rohr m concentrate Säure dem Absorptionsgefäfse B zufliefst.Therefore, it is within the certain level height Abflufsrohr / through which by means of the About Schufs the acid of a mounted at P (is not promoted here with gezeichnetenjPumpe ^ after Concentrationsgefäfse C, while in the same Maafse through the tube concentrate acid m the Absorptionsgefäfse B zufliefst .

Der Zu- und Abflufs der Säure geschieht so, dafs die fortgepumpte verdünnte kalte Säure die Wärme der zufliefsenden concentrirten heifsen Säure aufnimmt, bevor sie in den Concentrationsbehälter tritt, und dafs die concentrirte Säure bereits vollständig abgekühlt ist, wenn sie bei Ot₁ in das Absorptionsgefäfs einströmt. Zu dem Zwecke sind zwei Behälter G und H angeordnet. Durch diese Behälter geht die Bleirohrleitung m (welche die concentrate Säure enthält) in Spiralwindungen hindurch, während entgegengesetzt die Säureströmung die verdünnte Säure durch den Behälter G von unten nach oben durchströmt und weiter bei I₁ in'¹ den Concentrations-Apparat gelangt, wodurch ein Austausch der Wärme stattfindet.The inflow and outflow of the acid takes place in such a way that the diluted cold acid pumped away absorbs the heat of the incoming concentrated hot acid before it enters the concentration container, and that the concentrated acid has already cooled completely when it is placed in the absorption _{vessel at Ot 1} flows in. Two containers G and H are arranged for this purpose. The lead pipe m (which contains the concentrate acid) goes through this container in spiral windings, while the acid flow in the opposite direction flows through the dilute acid through the container G from bottom to top and continues at I ₁ in ' ¹ , which leads to the concentration apparatus Exchange of heat takes place.

Im Gefäfse H wird die concentrirte Säure dann noch weiter abgekühlt, indem durch das Rohr η Kühlwasser zu- und durch das Rohr », wieder abfliefst.In the vessel H the concentrated acid is then cooled still further, in that cooling water flows in through the pipe η and drains off again through the pipe.

Die Rohrleitungen / und ;«, haben beide so tief nach unten gehende heberartige Krümmungen, dafs in keinem Falle Luft oder Dämpfe durch diese Rohrleitungen in das Absorptionsgefäfs B treten können.The pipelines / and '' both have siphon-like curves that go down so deep that under no circumstances can air or vapors enter the absorption vessel B through these pipelines.

3. Der Concentrations-Behälter C ist bestimmt, die im Absorptionsgefäfse B verdünnte Säure wieder zu concentriren. Demgemäfs ist dieser Behälter ein mit Blei ausgefütterter, in schlechte Wärmeleiter gehüllter, hermetisch geschlossener Kessel.3. The concentration container C is intended to concentrate the acid diluted in the absorption vessel B again. Accordingly, this container is a hermetically sealed boiler lined with lead, encased in poor heat conductors.

Dieser Kessel enthält etwa bis zur halben Höhe spiralförmig gewundene Bleiröhren, welche ganz von der zu concentrirenden Säure umgeben sind.This cauldron contains lead pipes, which are spirally wound up to about half the height are completely surrounded by the acid to be concentrated.

In dieser Bleirohrleitung circulirt gespannter Dampf, der seine latente Wärme durch Contact-Erwärmung an die Säure zur Abdampfung derselben abgiebt. Der gespannte Dampf wird durch das Rohr 0 von dem Betriebs-Dampfkessel zu- und durch das Rohr/ dahin zurückgeführt. In this lead pipe circulates pressurized steam, which gives off its latent heat by contact heating to the acid for evaporation of the same. The pressurized steam is fed in through the pipe 0 from the operating steam boiler and returned through the pipe / there.

Da nun aber die Abdampfung für gleichen Concentrationsgrad der Säure im Vacuum bei geringerer Temperatur erfolgen kann, als wenn dieser Procefs unter Atmosphärendruck sich vollzieht, so steht mit dem Concentrationsbehälter mittelst der nach oben gebogenen Rohrleitung q der Dampf-Condensator J in Verbindung. In diesem werden die abgehenden Dämpfe der Säure durch Contactkühlung oder injicirtes Wasser condensirt. Das Condensationswasser wird durch das Rohr r in . bekannter Weise abgeführt, während andererseits durch das Rohr ί das entsprechende Vacuum mittelst der Betriebs-Luft-Dampfpumpe erzeugt und erhalten wird.But since the evaporation for the same degree of concentration of the acid in the vacuum can take place at a lower temperature than when this process takes place under atmospheric pressure, the vapor condenser J is connected to the concentration container by means of the upwardly bent pipe q . In this the escaping acid vapors are condensed by contact cooling or injected water. The condensation water is drawn through the pipe r in. Discharged in a known manner, while on the other hand, the corresponding vacuum is generated and maintained by means of the operating air-vapor pump through the pipe ί.

Um eventuell die Säuredämpfe auch frei abströmen zu lassen, ist das von der Hand des Wärters zu öffnende Ventil / angebracht, welches, wenn offen, die Dämpfe durch das Rohr u in das Freie treten läfst, zugleich aber auch als Sicherheitsventil dient, wenn die Condensationsvorrichtung zeitweise nicht functionirt.In order to allow the acid vapors to flow freely, the valve / is attached, which can be opened by the hand of the attendant, which, when open, allows the vapors to escape through the pipe u , but at the same time also serves as a safety valve when the condensation device is activated temporarily not working.

Der Zu- und Abflufs der Säure wird, wie schon unter 2. erwähnt, durch die Rohrleitung / und m vermittelt. Da nun die abfliefsende Säure die möglichst concentrirte sein mufs, so findet der Abflufs derselben durch die doppelt heberartig gebogene Rohrleitung w am Boden des Concentrationsgefäfses statt. Damit ferner der Abflufs der Säure nicht unter der bestimmten Niveauhöhe erfolgt, ist in der oberen Biegung des Rohres w ein dünnes, oben offenes Ansatzrohr angebracht. Die heberartige Biegung des Rohres w nach unten soll vermitteln, dafs, falls das Abflufsrohr m theilweis von Säure leer ist, nicht Abdämpfe aus dem Concentrationsbehälter B eintreten können, die sonst hier sich condensiren und die abfliefsende Säure verdünnen würden.The inflow and outflow of the acid is, as already mentioned under 2., mediated by the pipeline / and m . Since the acid draining off must be as concentrated as possible, it drains off through the pipe w bent in a double siphon at the bottom of the concentration vessel. Furthermore, so that the acid does not drain below the specific level, a thin, open- topped extension pipe is fitted in the upper bend of the pipe w. The lift-like bend of the pipe intended to convey w downward, that if the Abflufsrohr m part facing acid is empty, can not enter the exhaust steam from Concentrationsbehälter B, which would otherwise condense here and would dilute the abfliefsende acid.

4. Die Luft-Dampf-Pumpe, dargestellt auf Blatt II. Dieselbe hat den Zweck, in den vorbeschriebenen Gefrierschränken A und dem Absorptionsgefäfse B mit möglichst geringer Betriebskraft einen absoluten Druck bis unter 4,6 mm Quecksilbersäule zu erzeugen und zu unterhalten; sodann ganz oder theilweise die sich bei diesem Druck entwickelnden Dämpfe continuirlich abzuführen. Sie hat den weiteren Zweck, auch in dem Concentrationsgefäfse C ein entsprechend hohes Vacuum zu unterhalten.4. The air-steam pump, shown on sheet II. Its purpose is to generate and maintain an absolute pressure of less than 4.6 mm of mercury in the above-described freezers A and absorption vessel B with as little operating force as possible; then, in whole or in part, the vapors developing at this pressure must be continuously removed. It has the further purpose of maintaining a correspondingly high vacuum in the concentration vessel C.

Die Luft-Dampf-Pumpe besteht aus einem gröfseren und einem kleineren Cylinder mit eigenthümlichen Kolben, Saug- und Druckventilen, sowie einem Condensator, die durch Rohrleitung, Gestelltheile und Bewegungsmechanismen mit einander verbunden sind.The air-vapor pump consists of one larger and one smaller cylinder with peculiar pistons, suction and pressure valves, as well as a condenser, which by pipeline, frame parts and movement mechanisms are connected to each other.

In dem gröfseren Cylinder werden bei dem Betriebe aus den Gefrierschränken die Luft und die Dämpfe angesaugt und bis zu der Spannung comprimirt, bei welcher mit Kühlwasser bei gewöhnlicher Temperatur die Dämpfe condensirt werden können. Die so schwach, etwa auf '/₁₀ bis auf y,._o Atmosphäre comprimirte Luft und Dämpfe strömen zunächst in den Condensator, in welchem die Condensation der Dämpfe stattfindet. Der Ueberschufs von Luft und Dampf geht mit dem Condensations wasser von da in den kleineren Cylinder, in welchem die Compression weiter bis Atmosphärenspannung erfolgt, um sodann mit dem Condensationswasser ins Freie gefördert zu werden.In the larger cylinder the air and the vapors are sucked in from the freezers during operation and are compressed to the voltage at which the vapors can be condensed with cooling water at ordinary temperature. Which are so weak, about _1/10 except for y ,. _o atmosphere comprimirte air and vapors flow to the first condenser, in which the condensation of vapors takes place. The excess of air and steam goes with the condensation water from there into the smaller cylinder, in which the compression takes place further up to atmospheric tension, in order then to be conveyed with the condensation water into the open air.

Auf Blatt II ist in Fig. 1 und 2 eine gröfsere derartige Luft-Dampfpumpe in verticalem Durchschnitt und in Ansicht dargestellt. A bezeichnet den grofsen und B den kleinen Cylinder; C den den letzteren umschliefsenden Condensator, D das beide Cylinder und den Condensator verbindende Druckrohr, E das nach dem Absorptionsgefäfse bezw. nach den Gefrierschränken führende Saugerohr, G den Bewegungsmechanismus der Kolben.On sheet II in Fig. 1 and 2, a larger such air-vapor pump is shown in vertical section and in view. A denotes the large and B the small cylinder; C the condenser enclosing the latter, D the pressure pipe connecting the two cylinders and the condenser, E the respectively downstream of the absorption vessel. suction tube leading to the freezers, G the movement mechanism of the pistons.

/ί/ ί

Der Kolben A ist durch Boden und Deckel nach aufsen hermetisch verschlossen. In letzteren befinden sich die Kanäle zum Durchgangs für die eingesaugte und comprimirte Luft und Dämpfe, ^vährend durch Saugventile α und Druckventile b die Communication mit den Cylinderräumen über und unter den Kolben c vermittelt und unterbrochen wird. Die Saugventile sind möglichst leicht und werden oben durch ihr eigenes Gewicht und unten durch den Auftrieb einer Feder geöffnet. Der Schlufs der Saugventile geschieht beim Auf- und Niedergange des Kolbens durch Anstofs einer durch den Kolben dicht schliefsend und mit Reibung gehende Stange d. Die Druckventile liegen durch Feder- und Eigengewicht leicht geschlossen an ihren Sitzen und öffnen sich in gewöhnlicher Weise durch den Ueberdruck im Cylinder, wenn Luft und Dampf comprimirt werden. Der Kolben c ist bis zur Liderungsfuge hohl und mit doppelwandiger hohler Kolbenstange versehen. Derselbe hat bekanntlich die Bestimmung, über und unter sich Luft und Dämpfe in den Cylinder anzusaugen und zu comprimiren. Der Kolben mufs demnach mit möglichst dicht schliefsender Liderung versehen sein und der Arbeitsersparnifs wegen mit wenig Reibung arbeiten. The piston A is hermetically sealed to the outside by the base and cover. In the latter are the passages for the air and vapors sucked in and compressed, while the communication with the cylinder spaces above and below the piston c is mediated and interrupted by suction valves α and pressure valves b. The suction valves are as light as possible and are opened by their own weight at the top and by the buoyancy of a spring at the bottom. The closing of the suction valves occurs when the piston rises and falls by means of a rod d, which closes tightly through the piston and moves with friction. The pressure valves are slightly closed at their seats by the weight of their springs and their own weight, and open in the usual way by the overpressure in the cylinder when air and steam are compressed. The piston c is hollow up to the joint of the lids and is provided with a double-walled hollow piston rod. As is well known, it has the purpose of sucking in and compressing air and vapors into the cylinder above and below. The piston must therefore be provided with a liner that closes as tightly as possible and, in order to save labor, work with little friction.

Zu diesem Zwecke hat derselbe eine eigenartige, in Fig. 3 im Bruchdurchschnitt und in vergröfsertem Maafse dargestellte Liderung, e bezeichnet den an die Cylinderwand leicht federnden und in der Ringfuge des Kolbens leicht beweglichen Liderungsring. Hinter letzterem liegt eine in sich geschlossene Gummi-Membran f, die zwischen Ober- und Untertheil des Kolbens c mittelst des eingelegten concentrischen Ringes g hermetisch abschliefsend eingeklemmt ist. Im Hohlräume des Kolbens wird nun ein etwas höherer Druck, als der Maximaldruck im Cylinder ist, unterhalten, wodurch die Gummikappe fest an den Liderungsring und dieser an die Cylinderwand geprefst wird. In ähnlicher Weise wird die dicht abschliefsende Reibung der Stange d mittelst Lederkappe in ersichtlicher Weise erreicht.For this purpose it has a peculiar eyelid, shown in Fig. 3 in broken section and in enlarged size, e denotes the eyelid ring, which is slightly springy on the cylinder wall and easily movable in the annular joint of the piston. Behind the latter lies a self-contained rubber membrane f which is hermetically clamped between the upper and lower parts of the piston c by means of the inserted concentric ring g. A slightly higher pressure than the maximum pressure in the cylinder is now maintained in the hollow spaces of the piston, whereby the rubber cap is pressed firmly against the eyelid ring and this is pressed against the cylinder wall. In a similar way, the tight-fitting friction of the rod d is achieved in an evident manner by means of a leather cap.

Die Regulirung des Druckes im Innern des Kolbens geschieht durch ein Druck-Reductions-Ventil h (s. Fig. 4), was sich auf einem kurzen Ansatzrohre k am oberen Ende der hohlen Kolbenstange befindet und in Fig. 4 im Bruchdurchschnitt dargestellt ist. Dieses Ventil wird, mit durch die Schraube i regulirbarem Spiralfederdruck an der inneren Sitzfläche gehalten und öffnet sich durch Atmosphärendruck nach innen, wenn und sobald der Luftdruck im Innern des Kolbens geringer geworden, wie festgestellt ist. Infolge dessen strömt Luft so lange ein, bis der bestimmte Druck im Innern erreicht ist, wonach das Ventil h sich selbsttätig wieder schliefst.The pressure inside the piston is regulated by a pressure reduction valve h (see Fig. 4), which is located on a short extension tube k at the upper end of the hollow piston rod and is shown in Fig. 4 in the broken section. This valve is held on the inner seat surface with a spiral spring pressure which can be regulated by the screw i and opens inwards under atmospheric pressure if and as soon as the air pressure inside the piston has decreased, as has been determined. As a result, air flows in until the specific pressure inside is reached, after which the valve h closes itself again.

Der Condensator C und die Pumpe B bieten in ihrer Construction nichts Neues und arbeiten in gewöhnlicher bekannter Weise mit regulirbarer Wassereinspritzung durch das Rohr /.The condenser C and the pump B offer nothing new in their construction and work in the usual known manner with controllable water injection through the pipe /.

Die Kolben beider Cylinder sind in ersichtlicher Weise durch Lenkstangen mit dem einarmigen Balancier und dieser mit dem Kurbelmechanismus verbunden.The pistons of both cylinders are clearly connected to the one-armed by handlebars Balancer and this connected to the crank mechanism.

Der Bewegungsmechanismus bietet an sich nichts Neues, kann mit ein- und doppelarmigem Balancier, wie in Fig. 1 und 5 dargestellt, sowie auch direct wirkend, wie Fig. 6 und 7 zeigen, und endlich auch durch jede andere bekannte und entsprechende Bewegungsart bewirkt werden, wenn nur dadurch die Functionen der Kolben und Cylinder zu einander nicht beeinträchtigt werden.The movement mechanism does not offer anything new in itself, it can be used with one or two arms Balancer, as shown in FIGS. 1 and 5, as well as direct acting, as shown in FIGS. 6 and 7 show, and finally brought about by every other known and corresponding type of movement if only thereby the functions of the pistons and cylinders relative to one another are not impaired will.

Für Fälle, in welchen wenig oder gar kein Condensationswasser zu Gebote steht, kann der Condensator C wegbleiben und der Cylinder i? zweckmäfsig doppeltwirkend sein. In diesem Falle ist das Volumenverhältnifs des Cylinders A zu dem des Cylinders B am besten so zu wählen, dafs die Anfangsspannung der angesaugten Dämpfe und Luft zu der Endspannung derselben in beiden Cylindern nahezu gleich ist, dafs also im Cylinder A die Compression der angesaugten Luft bis auf circa '/₁₄ Atmosphäre geht und von dieser Spannung ab im Cylinder B die Compression bis zur vollen Atmosphärenspannung bewirkt wird.For cases in which little or no condensation water is available, the condenser C can be left out and the cylinder i? be expediently double-acting. In this case the volume ratio of cylinder A to that of cylinder B is best chosen so that the initial tension of the sucked in vapors and air is almost the same as the final tension of the same in both cylinders, so that in cylinder A the compression of the sucked air up to goes to about _1/14 atmosphere and from this tension onwards the compression is effected in cylinder B up to full atmospheric tension.

In Fig. 6 und 7 ist endlich noch der Fall in Form einer fahrbaren Eismaschine dargestellt, in welchem bei kleinen Maschinen ohne Mithülfe von Schwefelsäure die directe Verdampfung von Wasser bezw. dessen Abkühlung und Gefrierung durch Wirkung der doppelcylindrigen Luftpumpe ohne Anwendung von Kühlwasser erfolgt.In Fig. 6 and 7 the case is finally shown in the form of a mobile ice machine, in which in small machines direct evaporation without the aid of sulfuric acid of water respectively. its cooling and freezing by the action of the double-cylinder Air pump takes place without the use of cooling water.

Der hermetisch verschliefsbare Gefrierkasten ist hier unmittelbar unter den Cylindern und in fester Verbindung mit diesen angeordnet. Die Bewegung der Kolben geschieht durch zwei auf einer Welle festgekeilte Schwungräder, die eventuell zugleich als Fahrräder für die ganze Maschine dienen, mittelst zweier Lenkstangen und Corset in entsprechender Gradführung. Im Corset ist die Stange vom Kolben des kleinen Cylinders festgekeilt, während die hohle Kolbenstange vom Kolben des grofsen Cylinders durch losen Gabelkeil bei y von Hand des Wärters leicht gelöst und festgestellt werden kann. Diese Einrichtung hat den Zweck, dafs zunächst durch das Arbeiten mit dem kleinen Cylinder das Vacuum bis zu etwa ¹J_1A Atmosphäre leicht erzeugt und sodann das nöthige höhere Vacuum durch Einrücken des Kolbens im grofsen Cylinder ohne Schwierigkeit bewirkt und erhalten werden kann.The hermetically sealable freezer box is arranged here directly under the cylinders and in a fixed connection with them. The pistons are moved by two flywheels wedged onto a shaft, which may also serve as bicycles for the whole machine, by means of two handlebars and a corset with a corresponding degree of guidance. In the corset the rod of the piston of the small cylinder is wedged tight, while the hollow piston rod of the piston of the large cylinder can easily be detached and fixed by the hand of the attendant by a loose fork wedge at y. The purpose of this device is that first of all, by working with the small cylinder, a vacuum of up to about ¹ _1/2 atmosphere can easily be produced, and then the necessary higher vacuum can be produced and maintained without difficulty by engaging the piston in the large cylinder.

Der Gang der Maschine erfolgt in der Ruhe durch Motor und Riemenbetrieb oder beim Transport durch Adhäsion der als Fahrräder dienenden Schwungräder.The machine is operated at rest by means of the motor and belt operation or when Transport by adhesion of the flywheels that serve as bicycles.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:Patent Claims: ι . Die dargestellte Anordnung und Construction der Gefrierschränke, Schwefelsäure-, Absorptions- und Concentrations - Behälter in Verbindung mit der doppelcylindrigen Luft-Dampfpumpe zu einer Eiserzeugungs - Maschine von continuirlicher Wirkung.ι. The illustrated arrangement and construction of the freezers, sulfuric acid, absorption and concentration tanks in connection with the double-cylinder air-vapor pump to an ice-making machine with a continuous effect. 2. Die constructive Anordnung der Luft-Dampfpumpe mit zwei ungleich grofsen Cylindern und Condensator, und deren vorteilhafte Verwendung zur Abkühlung von Wasser und anderen Flüssigkeiten, sowie zur directen Gefrierung des ersteren mit oder ohne Zuhülfenahme von Schwefelsäure. Insbesondere die neue Kolbenliderung mit von aufsen regulirbarer Luftspannung.2. The constructive arrangement of the air-vapor pump with two cylinders of unequal size and Condensator, and their advantageous use for cooling water and other liquids, as well as for direct freezing of the former with or without the aid of sulfuric acid. In particular the new piston eyelid with adjustable from the outside Air tension. Die continuirliche Abkühlung der Schwefelsäure bei Aufnahme der Wasserdämpfe.The continuous cooling of the sulfuric acid when the water vapors are absorbed. Die besondere Art der Wasserdichtung an den Gefrierschränken und Schwefelsäure-Absorptions - Behältern. Insbesondere die Wasserdichtung an den Thürverschlüssen der Gefrierschränke.The special type of water seal on the freezers and sulfuric acid absorption - containers. In particular the water seal on the door locks of the freezers. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.For this purpose 2 sheets of drawings.