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Gasmesser mit drei oder mehr Messkammern und schleichende Steuerung.
Die Beseitigung des bekannten Messfehlers aller Gasmesser, mit wachsender Belastung zunehmend zu wenig anzuzeigen, hat man bisher vorwiegend bei Gasmessern mit zwei Messkammern und Schnellumsteuerung zu erreichen versucht, weil bei dieser neueren Bauart der Fehler viel stärker auftrat als bei den älteren Bauarten. Die Gasmesser mit drei und mehr Messkammern mit Kurbeltrieb und schleichende Steuerung zeigen zwar den gleichen Fehler in etwas schwächerem Mass.
Sie sind aber in jahrzehntelanger praktischer Entwicklung technisch so ausserordentlich vervollkommnet in ihrer Einfachheit, Betriebssicherheit und besonders Billigkeit der Herstellung, dass man den Mangel übersah. Zusätzliche Enrichtungen zur Beseitigung der Messfehlers bewirken, dass die Bauart des Messers umständlicher und daher für den angegebenen Zweck nicht recht geeignet wird. Die Gaswerke müssen aber aus Gründen erhöhter Wirtschaftlichkeit in zunehmendem Masse die Gasmesser über die Eichgrenze hinaus überlasten und eine Beseitigung der dadurch entstehenden Messfehler (bis 6 und mehr %) fordern.
Auch die Möglichkeit einer Weiterentwicklung dieser Gasmesserbauart in der Richtung der Hochleistung hat zur Voraussetzung die Beseitigung der mit der Belastung wachsenden Messfehler.
Die Erfindung erfüllt nun beide Forderungen in einfacher Weise. Sie erreicht eine vollständig waggreehte Messfehlerkurve selbst bis zu hoher Überlastung. Ihre Anwendung verursacht keine Verteuerung des Gasmessers, sie ist mit geringen Kosten auch nachträglich an vorhandenen Gasmessern möglich und ihre Wirkung bleibt mit unveränderlicher Genauigkeit und Sicherheit während der ganzen Lebensdauer des Gasmessers erhalten.
Bei den meisten Vierkammern-Gasmessern mit Kurbeltrieb und schleichende Steuerung wird
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Schiebersteuerung erläutert. big. l a ist eine Drauisicht des bemebers in Fig. l. Fig. z stellt den Schieber in der Mittellage dar. Zwecks leichterer Übersicht ist nur die Anordnung einer Kurbel mit beiden Kurbelarmen und ihren Wirkungen auf die Bewegung einer Membran zwischen den zugehörigen Messkammern und dem den Gaszutritt zu diesen beiden Messkammern steuernden Schieber schematisch dargestellt.
Fig. 3 zeigt eine Schiebersteuerung, bei der die Schiebergeschwindigkeit an den Hubenden im Sinne eines Voreilens des Schiebers beeinflusst wird, Fig. 4 zeigt eine Schiebersteuerung, bei der ein Voreilen durch Änderung des Winkels zwischen den Kurbelarmen erreicht ist.
An der Kurbelwelle 1 sitzen um 900 versetzt die Arme 2 und 2'und sie drehen sieh in der Pfeilrichtung, getrieben von der nicht dargestellten zweiten Membran. Die Kurbelwelle liegt im Eintrittsraum 3, ebenso der Schieberkasten 4 mit dem Schieber 5, welcher durch eine Schubstange 6 vom Kurbelarm 2'getrieben wird. 7 und 8 sind die vom Schieber gesteuerten zu den Messkammern 10 und 11 führenden Kanäle und 9 ist der Austrittskanal. Die Messkammern sind durch die Membran 12 mit dem Teller 13 voneinander getrennt. An dem Teller sitzt fest die Führungsstange M, die in der Stopfbüchse 15 gleitet und deren im Raum 3 liegendes Ende mittels der Schubstange 16 an dem Arm 2 angelenkt ist.
In der gezeichneten Lage hat die Membran 12, 13 bis zur linken Totlage noch den Weg a zurückzulegen, während die Kurbel bis zur Totlage noch um b gedreht und auch der Schieber um die Strecke b
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weiter füllen, während aus der Kammer 10 durch den Kanal 7 unter dem Schieber hindurch das gemessene Gas bei 9 abströmen würde. Der Schieber würde von der gezeichneten Stellung aus nach einer weiteren Wegstrecke b den Kanal 8 nahezu in der Totlage der Membran 12 absperren.
Bis zur genauen Totlage
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der Membran bewegt sich der Schieber und damit seine Absperrkante noch ein kleines Stuck auf dem
Steg und überdeckt dessen Eintrittskante zum Zwecke einer besseren Abdichtung um etwa cm bei kleineren und bis l mu und mehr bei grösseren Messern.
Der Erfindung gemäss erhält der Schieber aber an seinen Eintrittskanten eine zusätzliche Überdeckung von der Länge b, so dass er bereits in der gezeichneten Stellung, also schon frühzeitig vor der Tot- lage der Membran, den Gaszustrom nach dem Kanal 8 abschliesst. Damit ist die Kammer 11 ebenfalls frühzeitig abgesperrt, während aus der Kammer 10 weiter Gas austreten kann. Da aber der Arm 2 den
Teller 13 zwangläufig weitersehiebt, wirkt er in der Kammer 11 als saugender Kolben, d. h. die biegsame
Membranwand 12 muss in die punktierte Lage umschlagen, während der Teller 13 seinen Weg bis in die punktierte Lage fortsetzt, und der Arm 2 in die Strecklage gelangt. Die Membran 12 gibt nach und wirkt also raum-und spannungsausgleichend.
Die frühzeitige Abdrosselung der Einströmung des Kanals 8 vor dem Hubende der beweglichen
Wand bewirkt bei kleiner Geschwindigkeit eine Füllungsverminderung in der Messkammer 11. Bei der
Rückbewegung des Schiebers tritt die gleiche Verminderung in der Messkammer 12 durch die Verlängerung des Schiebers um b auf der linken Seite auf. Dieser Füllungsinhalt während eines Spieles bildet die Grund- lage für die Einregelung des Gasmessers, d. h. der Gasmesser wird so eingestellt, dass er richtig anzeigt, der Fehler also 0 ist. Wächst nun die Drehzahl des Gasmessers, so zeigt sich, dass der Füllungsinhalt mit zunehmender Drehzahl selbsttätig kleiner wird. Infolgedessen wird die mit wachsender Belastung zu- nehmende Minderanzeige der bisher bekannten Gasmesser bereits selbsttätig ausgeglichen, wie Ver- suche zeigten.
Bringt man nun in der zusätzlichen Überdeckung b der Einströmkante eine in der Richtung der
Schieberbewegung bis etwa zur früher üblichen Abdeckkante reichende kleine Öffnung 17 oder eine
Bohrung, oder einen Schlitz an oder bildet man die Abdeekkante irgendwie sonst für den beabsichtigten
Zweck der Drosselwirkung aus, so kann bei kleiner Belastung und langsamem Gang des Messers die
Kammer 11 vollständig gefüllt werden, so, als ob die frühzeitige Drosselung und Überdeckung nicht vor- handen wäre. Aber mit wachsender Geschwindigkeit wird die Öffnung 17 für die immer mehr sinkende
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Versuche erwiesen.
Die frühzeitige abdrosselnde Wirkung kann auch durch eine zwangläufige Beeinflussung der Ge- schwindigkeit des Schiebers in der Nähe seines Abschlussweges oder durch ein Voreilen eines Schiebers ohne Überdeckung erreicht werden.
Für den ersten Fall, nämlich für die Beeinflussung der Schiebergeschwindigkeit am Hubende ist nach Fig. 3 der Arm 2'mit dem Schieber o durch die Stangen 19,'0 und 27 verbunden. Die Stangen 79 und 20 sind drehbar durch einen Zapfen 22 miteinander verbunden, der in einer Führung 23 gleitet.
Ebenso sind die Stangen 20 und 21 drehbar durch einen Zapfen 24 verbunden, an dem noch eine Stange 25 angreift. Letztere ist mit dem Kubelarm 26 einer Welle 27 verbunden, die durch Zahnräder 28, 29 und-30 von der Welle 1, u. zw. im gleichen Drehsinn wie diese angetrieben wird. Die Bewegung des Zapfens 24 wird jetzt bestimmt durch die Bewegungen des Zapfen 22 und der Stange 25. In der Fig. 3 sind die beiden
Totlage 1, Ill und die Mittelstellungen 11, IV für die Hin- und Rückgang eingetragen, ebenso die zu- gehörigen Stellungen der Stange 25, des Zapfens 24, und des Schiebers 5. Die gezeichnete Stellung des
Schiebers entspricht der Mittelstellung des Armes 2'beim Hingang der Welle 1.
Der Schieber 5 ist dabei bereits über die Mittelstellung hinausgegangen, er eilt also der Bewegung der Kurbelwelle vor. Das Gleiche gilt für die Mittelstellung beim rückgehendem Schieber (punktiert gezeichnete Stellungen der Stangen und der Zapfen 22 und 24).
Fig. 4 zeigt ein Beispiel für das Voreilen des Schiebers durch Vergrösserung des Winkels zwischen den Kurbelarmen 2 und 2'. Die Figur zeigt den Schieber 5 kurz vor dem Erreichen der Totpunktlage, während der Arm 2 und damit die Membran noch um das Stück b von der Totlage entfernt sind. Der
Schieber selbst ist von der Totlage noch um das Stück a entfernt, so dass das Voreilen der Strecke a-b entspricht.
An Stelle der Verlängerung der Schieber ist eine Verbreiterung der Stege über die Kanten hinaus möglich, welche bei der Schieberverlängerung von dieser vorzeitig überdeckt würden. Diese Ausführung dürfte aber weniger zweckmässig sein, da zu breite Stege zur Verschlechterung der Abdichtung infolge
Verschmutzung und zu kleinem Flächendruek führen.
Wird ein Vierkammermesser durch Ventile gesteuert, so lässt sich auch hiebei die drosselnde
Wirkung erzielen. Beispielsweise müsste man ein Eingangsventil beim Abschluss nur so bewegen, dass es sich erst auf einer Seite anlegt, dann federnd nachgibt und erst beim Abschluss auf seiner ganzen Ring- fläche aufliegt.
Bei Gasmessern, deren Membranen in den Endlagen nahezu gespannt sind, kann bei einer früh- zeitigen Abdrosselung des Gasstromes durch eine Weiterbewegung des Membrantellers in der abgeschlos-
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in Betrieb gewesenen Gasmessern, deren Leder zum Teil ausgetrocknet und geschrumpft sind. Die Fehlerkurve solcher Messer könnte man nachträglich verändern durch Austauschen der alten Schieber durch solche, die gemäss der Erfindung verlängert und verändert sind. Um den Spannungsstoss zu vermeiden, kann man zusätzlich eine freibewegliehe Nebenmembran. M (Fig. 1) zwischen den beiden Messkammern oder in dem Membranteller 13 anordnen. Beim Einströmen in die Messkammer 11 wölbt diese Membran sich in die stark gezeichnete Lage in die Kammer 10.
Tritt nach dem Abdrosseln des Eingangs der Messkammer 11 an der Membran 13 auf dem Wege a eine saugende Wirkung auf, so wirkt die Membran 18 spannungs-und raumausgleichend.
Bei Verwendung eines solchen nachgiebigen frei beweglichen Gliedes wird es auch möglich, den frühzeitigen Beginn des Einströmungsabsehlusses bei Vierkammergasmessern mit starren Messwänden anzuwenden. Das bewegliche Nebenglied kann hier als biegsame Membran oder als schwebend aufgehängte Glocke ausgebildet sein, die beide auf den beiden Seiten mit den Messkammern verbunden sein müssen.
Der zeitliche Beginn des Einstromungsabsehlusses sowie die Grösse der Öffnungsquersehnitte beim Abschlussbeginn können einstellbar gemacht werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Gasmesser mit vier Messkammern und schleichende Steuerung, bei dem der Einlass zu einer oder mehreren Messkammern vor Erreichen des Hubwechsels der beweglichen Wand abgeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Abschluss so frühzeitig beginnt, dass der Messfehler bei wachsender Belastung des Gasmessers gleichbleibt oder langsam ansteigt.