mehr
treten, aus, um neue Luft aufzunehmen, die wieder unter das Wasser herabgezogen und verdichtet wird. So wirkt Zelle [* 3] um Zelle kontinuierlich in gleicher Weise, so daß die Luftlieferung stetig andauert. Die Höhendifferenz H der beiden Wasserspiegel in G und W gibt das Maß der gewonnenen Windpressung an. Der Antrieb des Gebläses erfolgt mittels des kleinen in den Zahnkranz Z eingreifenden Zahnrades S.
B. Zweite Hauptgruppe.
Bei der zweiten Hauptgruppe der Gebläse
[* 4] wird der zur
Kompression und Fortbewegung der
Luft nötige
Druck erzeugt durch eine ihr erteilte
heftige
Bewegung mit
Hilfe der angesammelten lebendigen
Kraft.
[* 5] Hierher gehören 1) die
Zentrifugalventilatoren, in der
Herstellung und
Erhaltung billige, wenig
Raum einnehmende Gebläse
, welche zwar große Windmengen, jedoch von nicht hoher Pressung
ergeben bei einem
Nutzeffekt von nur 20-30 Proz. (Kolbengebläse
ca. 50,
Cagniardelle
ca. 80 Proz.).
Ihre Anwendung erstreckt
sich auf
Herd-,
Flamm- und
Kupolöfen, Schmiedefeuer,
[* 6] Gasgeneratoren etc.
[* 1]
Fig. 13:
Zentrifugalventilator (Flügelradgebläse
).
D Gehäuse von
Blech mit zentraler Lufteinströmungsöffnung
A A und der
Achse C, an welcher Blechflügel
B befestigt sind.
Bei schneller
Rotation des Flügelrades wird
Luft durch die zentrale Öffnung eingesogen und nach der
Peripherie hin geschleudert,
wo sie im komprimierten Zustand durch das
Rohr F ausströmt. Die
Konstruktionen der Zentrifuga
lgebläse
sind, was die
Stellung und
Krümmung der
Flügel, die Lusteinströmung, die Gehäuseform etc. betrifft, sehr verschieden. Eine
neuere Form, wie sie in
Bergwerken zur
Ventilation (Wetterführung) benutzt wird, ist der in Tafelfig. 14 abgebildete
Schrauben-
und
Zentrifugalventilator von Pelzer. Bei diesem sind die
Flügel auf einem kegelförmigen
Körper schräg aufgenietet,
so daß sie außer der
Zentrifugalkraft
[* 7] auch eine schraubende
Wirkung hervorbringen. Der
Ventilator steht vor einer runden Maueröffnung,
in welche der Ventilationsschacht (Wetterschacht) des
Bergwerks mündet, und saugt die
Luft aus diesem
ins Freie.
2)
Dampfstrahlgebläse beruhen auf der physikalischen
Erscheinung, vermöge deren ein in ein
Rohr geleiteter Dampfstrahl die
angrenzende
Luft mit sich fortreißt (s.
Strahlapparate).
[* 8] Zu diesen gehören die Körtingschen Dampfgebläse
und die
Blasrohre
der
Lokomotiven. Tafelfig. 15 zeigt einen Körtingschen Dampfstrahlventilator für
Gruben. A Mündung des Wetterschachtes,
B Dampfzuführungsrohr, C Dampfregulierspindel. Der
Dampf
[* 9] strömt aus dem konischen Endstück von
B in einen etwas weitern
Konus und reißt dabei durch den zwischen beiden bleibenden ringförmigen Zwischenraum
Luft mit. Der aus
dem zweiten
Konus austretende
Luft- und Dampfstrom bläst in einen dritten noch weitern
Konus hinein, wieder
Luft mitreißend
u. s. f. bis zu dem fünften
Konus D, aus welchem der Luftstrom durch das sich erweiternde
Rohr
E ins
Freie geführt
wird.
Die
Windregulatoren bezwecken eine Umwandlung des von manchen
Gebläsen
(Bälgen, Cylindergebläsen
etc.) stoßweise ausgehenden
Windes in einen möglichst kontinuierlichen Windstrom. Man unterscheidet:
1)
Regulatoren mit unveränderlichem
Volumen, Sammelbehälter mit festen, unbeweglichen
Wänden von dem vielfachen (zweckmäßig
40-60fachen)
Volumen des Gebläse
cylinders, seltener gemauert als in Gestalt blecherner
Kugeln (Ballonregulator) oder
Cylinder, zuweilen auch langer und weiter Windleitungsröhren. Die an dem einen Ende stoßweise eintretende
Luft strömt, indem
beim
Durchgang durch den
Regulator
[* 10] ihre Schwankungen sich ausgleichen, am andern Ende in um so mehr kontinuierlichem
Strom aus,
je mehr die
Größe des
Regulators im
Verhältnis steht zu der
Stärke
[* 11] der Windpressung.
2) Regulatoren mit veränderlichem Inhalt. Dieselben, von geringerm Volumen, bestehen entweder in einem belasteten, auf den stoßweise zuströmenden Wind drückenden und in einem offenen Cylinder oder Kasten gleitenden Kolben oder kolbenartig wirkenden Körper (Trockenregulatoren), oder in einem das Reservoir nach unten abschließenden Wasserniveau, wobei die Windschwankungen durch den Druck einer Wassersäule beseitigt werden. a) Trockenregulatoren. Dieselben kommen für mindere Pressung als Leder-, für höhere als Kolben- oder Reibungsregulatoren in Anwendung.
Bei Schmiedefeuern sehr viel verwendet ist ein Lederbalg mit belastetem Deckel, der auf einem
Wind erzeugenden
Balg in der
Weise angebracht ist, daß der erzeugte
Wind durch ein
Ventil
[* 12] in den
Regulator tritt. Der gleichmäßige
Druck auf den Deckel desselben bringt dann einen gleichmäßigen Windstrom hervor. Kolbenregulatoren, wegen Windlässigkeit
wenig gebräuchlich, sind wie stehende, einfach wirkende Gebläse
cylinder eingerichtet mit Zu- und Abführungsrohr, aber
ohne Saug- und Druckventile.
Der unter Gewichtsbelastung stehende
Kolben besorgt die Regulierung des Windstroms. b) Wasserregulatoren. Einfach
und billig in ihrer
Konstruktion, eignen sich dieselben besonders für kleinere Gebläse
, geben aber leicht feuchten
Wind und machen
bei Frostwetter Schwierigkeiten.
Volumen etwa ein- bis viermal so groß als dasjenige des Gebläse
cylinders. Die Wasserregulatoren
sind in ihrer Einrichtung den Baaderschen Glockengebläsen
ähnlich. Dadurch, daß die unter
Gewichts- oder Federbelastung
stehende
Glocke dem durch ein Einströmungsrohr erfolgenden Windstoß nachgeben kann, wird derselbe beinahe beseitigt, so
daß der
Wind durch die Belastung der
Glocke in regelmäßigem
Strom aus einem Ausströmungsrohr hinausgepreßt wird.
Windleitungen,
Düsen,
Formen. Der vom Gebläse
oder aus dem
Regulator gelieferte
Wind wird entweder direkt durch die Windleitung dem
betreffenden
Ofen zugeführt, oder vorher noch erhitzt (s. Winderhitzungsapparate). Selten tritt der
Wind aus dem Gebläse
durch
eine
Düse direkt in den
Ofen (lederne und hölzerne
Bälge), meist zuvor in eine meist aus
Gußeisen-, seltener aus Eisenblechrohren
oder
Mauerwerk bestehende Windleitung. Die konische Gestalt der
Düse hat sich in Bezug auf
Reibungs- und
Geschwindigkeitsverhältnisse des
Windes am besten bewährt.
Muß die
Richtung der
Düse öfters verändert werden, so macht
man sie bei kaltem
Winde
[* 13] durch einen eingeschalteten Lederschlauch, bei heißem
Winde
[* 1]
^[Abb.: Fig. 13. Flügelradgebläse
(Zentrifugalventilator).]
¶
mehr
durch Kugelgelenke und teleskopartige Verschiebbarkeit beweglich. [* 14] Fig. 16. Düseneinrichtung. a Hauptwindleitungsrohr;
b von demselben zur Form n abführendes Zweigrohr mit Regulierklappe c;
d Kniestück, durch Schrauben [* 15] e an b zu befestigen, mit Einsatzstück f behufs der Dichtung versehen;
g Düse, mit dem Rohr h durch ein Kugelgelenk i verbunden und mit der Schraubenstange k zum Hinundherschieben des Rohrs h in d versehen, o Einsatzstück zum Anschluß der Düse;
l Federn an der Düse zu deren Feststellung in Vertiefungen des Randes von h;
m Spähöffnung mit Glimmer- oder Glasdeckel.
Die Düse erhält ihr Auflager in der Form n, einem abgestumpften Kegel aus Eisen, [* 16] Kupfer [* 17] oder Bronze, [* 18] welcher in der Ofenwandung eingemauert ist und bei hoher Ofentemperatur häufig mit Wasserkühlung versehen ist (Wasserform). [* 14] Fig. 17: Wasserform. Kaltes Wasser tritt von oben in die Form ein und nimmt bis zu seinem unten erfolgenden Abfluß aus den Formwänden Wärme [* 19] auf.
Windberechnung. Es ist wichtig, die in einen Ofen etc. eingeblasene Windmenge zu kennen, da von deren
Sauerstoffgehalt die Verbrennung von mehr oder weniger Brennmaterial in einer Zeiteinheit und somit die Hitzeentwickelung abhängt.
Man bestimmt einmal die vom Gebläse
eingesogene Luftmenge durch Multiplikation seines Rauminhalts mit der Anzahl der Auspressungen.
Aber die so gefundene Menge kommt nicht wirklich in den Ofen, weil in der Röhrenleitung durch Reibung
[* 20] und
Undichtigkeiten ein Verlust stattfindet. Es wird deshalb zweckmäßiger das das Düsenende verlassende Windquantum ermittelt,
indem man den Querschnitt der Düse mit der Geschwindigkeit des dieselbe verlassenden Windes, welche mit Hilfe von Manometermessungen
zu berechnen ist, multipliziert. Hilfsmittel bei der Windberechnung sind: Windtabellen, Diagramme
[* 21] und
Rechenschieber.
Geschichtliches. Daß den ältesten Kulturvölkern außer den Blasrohren auch eine Art Blasebalg bekannt war, ist aus vielen
Abbildungen zu ersehen; so stellt eine Abbildung aus Theben etwa vom Jahr 1500 v. Chr. einen Metallschmelzprozeß dar, bei
welchem Ledersäcke von zwei Männern abwechselnd niedergetreten (Blaseperiode) und an Stricken wieder
hochgezogen (Saugeperiode) werden. Lederbälge (speziell Spitzbälge) waren den Römern unzweifelhaft bekannt (vielleicht
auch schon den Griechen), ja Cylindergebläse
wurden zur Zeit Vitruvs von ihnen für Orgelwerke benutzt. Im 16. Jahrh.
n. Chr. waren neben ledernen Spitzbälgen auch Kastenlederbälge in Gebrauch. In demselben wurden die ersten Holzbälge
und zwar in Deutschland
[* 22] verfertigt. Am Unterharz soll man dieselben bereits 1620 benutzt haben. Im 17. Jahrh.
wurde das Wassertrommelgebläse in Italien
[* 23] erfunden, welches schon 1665 in Tivoli bei Rom
[* 24] zum Messingschmelzen verwandt wurde.
Das erste eiserne Cylindergebläse wurde 1760 von Smeaton für ein schottisches Eisenwerk gebaut. 1769 findet man schon Cylindergebläse zur Beschaffung von 1500 Kubikfuß Wind pro Minute. Das Glockengebläse stammt aus derselben Zeit; in Spanien [* 25] erfunden, war es bereits 1775 in der Bretagne in Anwendung und wurde später durch Baader in Deutschland bekannt gemacht (daher Baadersches Gebläse). Die Cagniardellen wurden 1809 von Cagniard-Latour angegeben, um 1820 die Henschelschen Kettengebläse erfunden und in Frankreich die Tonnengebläse bekannt.
Die zum Wasserpumpen schon im 17. Jahrh. verwendeten Kapselräder
[* 26] und die im 18. Jahrh. bekannten Zentrifuga
lpumpen wurden
erst im ersten Viertel unsers Jahrhunderts als Gebläse benutzt. Die Gebläse der Gegenwart sind die Cylindergebläse, Zentrifuga
lgebläse
und auch wohl die Kapselgebläse sowie die Dampfstrahlgebläse. Erstere sind da an ihrer Stelle, wo es
sich um die Erzeugung großer Windquantitäten von großem Druck handelt, also bei Hochöfen, Bessemereien etc. Sie erhalten
deshalb häufig ungeheure Dimensionen, z. B. Gebläsecylinderdurchmesser bis 3 m, und ergeben Wind von einer Spannung bis ⅓
Atmosphäre Überdruck.
Vgl. Weisbach, Ingenieur- und Maschinenmechanik, Bd. 3 (2. Aufl., Braunschw. 1876 ff.);
Redtenbacher, Resultate für den Maschinenbau (6. Aufl., Heidelb. 1875);
v. Hauer, Die Hüttenwesens-Maschinen (2. Aufl., Wien [* 27] 1877);
Kerl, Handbuch der metallurgischen Hüttenkunde, Bd. 1 (2. Aufl., Freiberg [* 28] 1861-65);
Derselbe, Grundriß der allgemeinen Hüttenkunde (2. Aufl., Leipz. 1879);
Percy-Wedding, Eisenhüttenkunde, Bd. 2, Abt. 2 (Braunschw. 1873);
Rühlmann, Allgemeine Maschinenlehre, Bd. 4 (das. 1875).