<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Vorrichtung zur Kennzeichnung der Beschaffenheit von Brenngasen unter Verwendung eines Bunsenbrenners.
Bei der Erfindung handelt es sich um ein Verfahren und eine zu seiner Ausführung dienende Vorrichtung zur Prüfung der Beschaffenheit und zur Kennzeichnung von Gasen, wie sie als Wärmeträger in den nach dem Bunsenbrennerprinzip arbeitenden verschiedenen Gasgeräten im Haushalt, in der Industrie und im Gewerbe Verwendung finden. Das Verfahren stützt sich auf die Verwendung eines Bunsenbrenners, dessen Erstluftzufuhr an einer Teilung eingestellt wird. Das neue Verfahren besteht nun darin, die Flammenhöhe der Bunsenflamme als Massstab für die Kennzeichnung der Beschaffenheit des Gases zu benutzen.
Dabei wird entweder so verfahren, dass die Spitze des Innenkegels der Flamme durch entsprechende Zufuhr von Erstluft auf eine bestimmte Marke eingestellt wird und in dieser bestimmten Einstellung verbleibt, während die mit der Gasbeschaffenheit wachsende Einstellung des Erstluftventils das Wertmass für die Gasbeschaffenheit bildet ; es kann aber auch bei unveränderlicher Einstellung des Erstluftventils die bei verschiedener Gasbeschaffenheit wechselnde Höhe des Innenkegels das Wertmass abgeben.
Der Fortschritt des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass in Verbindung mit der besonderen Ausführung des zur Ausübung des Verfahrens dienenden Gerätes es nunmehr möglich ist, den erhaltenen Messwert zu einem Absolutmass zu gestalten, das immer mit den Angaben jedes andern Gerätes, auch unter gänzlich andern Betriebsverhältnissen, auf einwandfreier Grundlage vergleichbar ist.
Es sind bereits Prüfgeräte bekannt geworden, die auch auf der Verwendung eines Bunsenbrenners beruhen, in welchem das zu prüfende Gas verbrannt wird, wobei aber eine Prüfung und Kennzeichnung der Gase auf Beschaffenheit nicht möglich ist und auch nicht angestrebt wurde. In diesem Falle sollte nur die mengenmässige Zusammensetzung eines Gasluftgemisches festgestellt werden. Nach einem Vorschlag sollte nur, u. zw. als einzelnes Kennzeichen des Gases, dessen Zündgeschwindigkeit gemessen werden, während alle sonstigen, für die Verbrennung massgebenden Werte nicht erfasst werden. Bei einem andern, auf der Verwendung eines Bunsenbrenners beruhenden Gerät wurde die Aufgabe verfolgt, ein explosibles Gasgemisch zu prüfen, um laufend festzustellen, ob dieses Gasgemisch den sachgemässen Antrieb eines Motors verbürgt.
Es sind auch schon Gasprüfgeräte mit Bunsenbrennern vorgeschlagen worden, durch welche die Veränderung der Raumluft feststellbar ist ; es soll also insbesondere eine fortlaufende Untersuchung der mengenmässigen Zusammensetzung der Raumluft stattfinden. Hiebei muss das Gerät vor jeder einzelnen Messung genau geeicht werden und die Ablesung selbst besteht aus mehreren, getrennt voneinander auszuführenden Vorgängen, von denen jeder einzelne Vorgang eine Anzahl von Ablesungen einschliesst ; erst dann kann die Kegelspitze der Flamme in Betracht gezogen und aus Schaubildaufzeichnungen die wirkliche Güte der Raumluft festgestellt werden.
Sämtliche Geräte der letzteren Art können nur von fachlich und wissenschaftlich gleichgut ausgebildeten Personen benutzt und niemals als praktisches, das Ergebnis der Prüfung sofort vermittelndes Gerät angesprochen werden, abgesehen davon, dass es sich hiebei um ein ganz anderes Mittel, nämlich um Raumluft und nicht um technische Heiz-oder Brenngase handelt. Bei den nachstehend näher beschriebenen Geräten dagegen handelt es sich im übrigen nur um solche, die zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens bestimmt sind.
Zur Erläuterung der Erfindung ist ein Ausführungsbeispiel eines Gerätes gemäss der Erfindung auf der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch das Gerät, welches der ver-
<Desc/Clms Page number 2>
einigten Feststellung von Kegelhöhe und Erstluftzufuhr dient und Fig. 2 die zugehörige Seitenansicht.
In den Fig. 3 und 4 sind zum leichteren Verständnis des Wesens der Erfindung Einzelheiten eines bekannten Gerätes gezeigt, welches lediglich durch Flackern und Zurückschlagen der Flamme prüft. Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in der Darstellungsweise der Fig. 1, wobei die Ablesung durch eine optische Anordnung erleichtert und verbessert ist.
Die Hauptteile des Gerätes sind das Ventilgehäuse A mit dem Ventil für die Erstluftzufuhr und dessen Antrieb, das lange Brennerrohr B und die Kegelprüfeinrichtung C. Beim Teil A ist das Gaszufuhrrohr 1 an die Nabe 2 eines Gehäuses 3 angeschlossen, das durch einen Schraubdeckel 4 verschlossen ist, der Schlitze 5 für die Erstluftzufuhr trägt. Auf der Nabe 2 ist ein Ventilteller 7 mittels einer Gewindebüchse 8 einstellbar gelagert, und zur Verstellung des Tellers 7 gegenüber dem Mischkegel 9 ist eine drehbare, aussen verzahnte Trommel 10 vorgesehen, mit welcher ein durch ein Handrad 11 zu betätigendes Ritzel 12 in Eingriff steht.
Zur Einführung des Gases in das den Teil B bildende Rohr 13 ist am oberen Ende der Nabe 2 ein Düsenrohr 14 aufgesetzt, welches den Teller 7 durchdringt und in das Rohr 13 mündet.
Die grosse Länge des Rohres 13 ist deshalb gewählt, damit die Flamme 15 und mit ihr der zu messende Innenkegel 16 sehr ruhig stehen und eine genaue Ablesung möglich wird. Die Flamme 15 ist von einem an sich bekannten Gaskamin 17 umgeben, der von einem am Rohr 13 befestigten Speichenträger. 18 getragen wird und die Zweitluft von unten her zur Flamme 15 strömen lässt. Am Kamin 17 sind eine oder auch mehrere Einstellmarken 19 vorgesehen, auf die die Höhe h des Kegels 16 eingestellt werden kann.
Der Druck des durch das Rohr 1 in das Gehäuse 2 eintretenden Gases wird mit einem Hahn eingestellt und mit einem Manometer gemessen ; er ist für die Bestimmung massgebend und wird gleich gehalten. Das Ventil 7 wird durch Drehen am Handrad 11 geöffnet und die durch den aus dem Rohr 14 strömenden Gasstrahl angesaugte Erstluft kann frei von allen störenden Einbauten durch den Kegel 9 in das Rohr 13 eintreten und sich hier mit dem Gas mischen. Diese durch keinerlei Einbauten gestörte Einströmung in den Kegel 9 ist für die Genauigkeit der Prüfung bedeutungsvoll. Bei den bisherigen Ausführungen (siehe Fig. 3 und 4) wurde ein kurzes Mischrohr 20 von einem Mischkegel 21 getragen, der selbst wieder durch Stege 22 auf dem Düsenrohr 23 gelagert war.
Die erfindungsgemässe neue Ausgestaltung des Gerätes vermeidet durch Anwendung eines Deckels 4 also die Stege 22 und bietet eine vollkommen gleichmässige, durch keinerlei Einbauten gestörte Einströmmöglichkeit für die Erstluft.
Die Einstellung des Ventiltellers 7 kann an der Teilung 24 der Trommel 10 mit Hilfe der am Gehäuse 3 in einer Durchbrechung 25 angebrachten Marke 26 abgelesen werden. Die Durchbrechung 25 wird durch die Glasscheibe 29 abgeschlossen. Das Mass der Öffnung des Ventils 7 ist so zu wählen, dass die Spitze des Innenkegels 16 der Flamme auf der Marke 19 steht. Die im Zusammenhange mit einer bestimmten Innenkegelhöhe auf der Teilung 24 abgelesene Zahl ist somit nicht nur unmittelbar ein Mass für die Erstluftzufuhr und damit für das Gasluftmischungsverhältnis, sondern mittelbar auch für die Zündgeschwindig-
EMI2.1
zur Kennzeichnung der Gasbeschaffenheit.
Zur Nullpunkteinstellung der Teilung 24 wird beim Zusammenbau des Gerätes bei einem bestimmten Abstand des Ventiltellers 7 von der Oberkante 27 des Rohres 14 und bei Einstellung des Teilstriches Null der Teilung 24 auf die Ablesemarke 26 der mit dem Mischkegel 9 aus einem Stück bestehende Deckel 4 auf dem Gewinde 6 soweit niedergeschraubt, dass die Erstluftzufuhr vollkommen gesperrt ist. Die Möglichkeit der jederzeitigen einwandfreien Nullpunkteinstellung und die auch bei Dauerbenutzung unver- ändert bleibende Nullpunktlage sind für die Steigerung der Prüfgenauigkeit bedeutungsvoll. Die letztere wird auch dadurch gewährleistet, dass der Ventilteller 7 mit einer breiten geschliffenen Fläche gegen den Deckel 4 sich anlegt.
Neben dem Vorteil der störungsfreien Einströmung und gleichmässigen Mischung von Gas und Erstluft und dem des Fernhalten von Staub-und Zugluft infolge der vollständigen Einkapselung der Erstluftzufuhrvorrichtung hat das Gerät nach der Erfindung den weiteren besonderen Vorzug einer sehr genauen Arbeitsmögliehkeit dadurch, dass die Anzeige eindeutig festliegt, weil das auch während der Ausführung der Prüfungen gleichmässige Brennen der Flamme das Wärmegleichgewicht, also den für den Messvorgang unerlässlichen Beharrungszustand im Gerät gewährleistet.
Die parallaxenfreie Einstellung kann je nach dem gewünschten Grad der Genauigkeit, z. B. an zwei diametral gegenüberliegenden Marken, die am Glaskamin 17 angebracht sind oder unter Zuhilfenahme von Spiegeln od. dgl. vorgenommen werden. Der Glaskamin hat noch den Vorteil, dass die Flammenfärbung zur Beurteilung der Gasbeschaffenheit herangezogen werden kann, womit ein weiteres Prüfmerkmal zur Verfügung steht.
Das beschriebene Verfahren und das Gerät weisen ferner auch eine wesentlich erhöhte Empfindlichkeit der Anzeige gegenüber früheren Geräten, z. B. dem Ott'schen Gasprüfer (vgl. z. B. das Gasund Wasserfach 76 (1933) S. 159, rechte Spalte) auf, da einer schon geringen Schwankung in der Beschaffenheit des zu prüfenden Gases eine genügend grosse Anzahl von Teilstrichen an der Teilung 24 entsprechen. Hiebei ist die Nutzbarmachung der Erkenntnis von Bedeutung, dass zur Herbeiführung der günstigsten Arbeitsbedingungen die Entfernung der Einstellmarke 19 von der Oberkante des Rohres li, also die Höhe h, ein bestimmtes Mass aufweisen muss.
<Desc/Clms Page number 3>
Die Handhabung des Gerätes und die Ablesung werden wesentlich erleichtert und vereinfacht durch die Ausgestaltung nach Fig. 5. Das Brennerrohr 13 ist von recht erheblicher Länge, so dass die wechselweise Beobachtung des Innenkegels 16 mit der Marke 19 und der Teilung 24, die beide in einem grossen Abstand voneinander stehen, die Prüfung erschweren, namentlich, wenn es sich um Arbeiten von längerer Dauer handelt. Nach Fig. 5 ist deshalb seitlich von der Flamme 15 ein Spiegel 30 aufgestellt, der das Bild des Innenkegels 16 mit der Marke 19 auf einen zweiten Spiegel 28 wirft, der lotrecht unter dem ersten Spiegel und unterhalb einer von der Trommel 10 getragenen Glasscheibe 24', auf der sich die Teilung 24 befindet, im Inneren des Gehäuses A angeordnet ist. Dadurch wird die Teilung 24 ebenfalls auf dem Spiegel 28 sichtbar.
Der Deckel 4 ist an der Stelle, an der die Lichtstrahlen durchtreten, durchbrechen.
Der Beobachter erblickt dann in der Durchbrechung 25 gleichzeitig mit der Teilung 24 das Bild des Innenkegels 16 und der Marke 19, so dass beim Drehen des Handrades 11 mit einem Blick die. erforderlichen Feststellungen getroffen werden können, ohne dass der Beobachter seinen Kopf in verschiedene Höhenlagen bringen muss.
Beide Ausführungen des Verfahrens gestatten die Ausbildung des Prüfgerätes zu einem fortlaufend anzeigenden und schreibenden Gerät. Das Anzeigen oder Aufzeichnen kann dabei z. B. auf manometrischem oder auf thermoelektrischem Wege vorgenommen werden. Bei der manometrischen Anzeige oder Aufzeichnung kann so verfahren werden, dass eine kleine, dünnwandige, mit Luft gefüllte Dose, die mit einem Manometer in Verbindung steht, der Einwirkung der Flamme ausgesetzt ist. Je nach der Temperatur der Flamme wird die Luft ausgedehnt oder sie zieht sich zusammen, wodurch auch der Zeiger des Manometers verstellt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Kennzeichnung der Beschaffenheit von Brenngasen unter Verwendung eines Bunsenbrenners, dessen Erstluftzufuhr eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Flammenhöhe der Bunsenflamme als Massstab für die Gasbeschaffenheit benutzt wird, wobei entweder so verfahren wird, dass die Spitze des Innenkegels (16) der Flamme durch entsprechende Zufuhr von Erstluft auf eine bestimmte Marke eingestellt wird und die Einstellung des Erstluftventils oder aber bei unveränderlicher Erstluftzufuhr die bei verschiedener Gasbeschaffenheit wechselnde Höhe des Innenkegels das Wertmass für die Gasbeschaffenheit bildet, wobei in beiden Fällen die Veränderungen fortlaufend verzeichnet werden können.