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Gasmesser mit drei oder mehr Messkammern und schleichende Schiebersteuerung.
Die Erfindung nach dem Patent Nr. 143125 bezweckt die Beseitigung des mit wachsender Be- lastung zunehmenden Messfehlers von Gasmessern mit drei oder mehr Messkammern und schleichende Steuerung. Die Lösung der Erfindungsaufgabe besteht in einem so frühzeitig vor der Bewegungsumkehr der beweglichen Wand beginnenden Abschluss des Einlasskanals zu einer oder mehreren Messkammern, dass bei wachsender Belastung des Gasmessers eine für den Zweck des Fehlerausgleiches hinreichende Änderung der Messfehlerkurve eintritt, Insbesondere ist nach dem Patent Nr. 134125 eine zusätzliche Überdeckung an den den Gaseintritt steuernden Schieberkanten vorgeschlagen (Patentanspruch 2).
Eine zusätzliche Überdeckung bewirkt infolge der zusätzlichen Drosselung eine-wenn auch geringfügige-Erhöhung des Druckverlustes im Messer. Durch die vorliegende Erfindung wird aber diese Erhöhung des Druckverlustes bei Anwendung zusätzlicher, auch sehr reichlicher Überdeckungen vermieden. Es ist sogar darüber hinaus möglich, den Druckverlust zu vermindern.
Die endliche Länge der Schubstangen bewirkt bekanntlich verschiedene Geschwindigkeiten der Messglieder im ersten und zweiten Viertelkreis einer Umdrehung der Kurbelwelle und verschieden grosse Öffnungswege des Schiebers, je nachdem der den Schieber treibende Kurbelzapfen auf der einen oder andern Hälfte des Kurbelkreises sich bewegt und hievon ist bei der erfindungsgemässen Steuerung ausgegangen.
Fig. 1 und 2 der Zeichnung zeigen schematisch den Messgliedzapfen MI, mit der Schubstange und dem Kurbelarm, und den Schieberzapfen S1 des die Bewegung des Messgliedes steuernden Schiebers, gleichfalls mit der Schubstange und dem Kurbelarm, wobei die gegenseitige Lage der Teile der Anordnung nach Fig. 1 der Patentschrift Nr. 143125 entspricht. Km ist der Kurbelzapfen des Messgliedes (Membrane), Xs der Kurbelzapfen des Schiebers und K die Kurbelachse. Bei dieser bekannten Steuerung entspricht der Mittelstellung des Schieberzapfens S1, d. i. gleichzeitig die Abschlussstellung des Schiebers, die Lotrechtstellung des Zapfens Ks, während sich der Messgliedzapfen M1 in der Endlage und der Zapfen Km in der Totlage befinden.
Bezogen auf die zur Bahn des Zapfen S1 senkrechte Stellung der Schieberkurbel ist a der längere Weg und b der kürzere Weg des Schiebers, a + b der gesamte Weg des Schiebers. Bei gleichen Kurbelhalbmessern und Schubstangenlängen in Fig. 1 und 2 sind die Wege der Zapfen M1 und S1 und ebenso deren Geschwindigkeiten gleich. Letztere entsprechen, über den zugehörigen Stellungen der Zapfen aufgetragen, etwa dem Verlauf der Kurven c. Der Zapfen Si lässt bei der Bewegung seiner Antriebskurbel auf dem ihm zugekehrten Kurbelhalbkreis eine grössere Öffnung der zu den Messkammern führenden Kanäle und ein schnelleres Öffnen, sowie Abschliessen derselben zu, als auf dem abgekehrten Kurbelhalbkreis.
Auf der dem Schieber zugekehrten Halbkreisbahn des Kurbelzapfens sind also die Strömungsgeschwindigkeiten und die Druckverluste kleiner als auf der andern Halbkreisbahn, falls die Kanalweiten dem grösseren Schieberweg a angepasst sind. Da aber die Höhe des Druckverlustes durch die kleineren Öffnungsquerschnitte auf der andern Schieberbahnseite bestimmt ist, so ist die grössere Öffnung zwecklos. Sie ist sogar ungünstig, weil der stetige Wechsel *) Erstes Zusatzpatent Nr. 150584.
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des Druckverlustes zu Schwankungen der Gasströmung Anlass gibt, die den Druckverlust zusätzlich erhöhen können.
Verlängert man nun den Schieber zum Zwecke des Ausgleichs der mit zunehmender Belastung des Gasmessers entstehenden Fehlanzeige über die bei-dem grösseren Schieberweg a wirksam werdenden Steuerkanten hinaus, so werden auch bei dem grösseren Schieberweg die diesem entsprechend bemessenen Kanalbreiten in der Richtung des Schieberweges nicht mehr freigegeben, als es bei dem kleineren Schieberweg b der Fall ist. Diese Verlängerung des Schiebers und die dadurch entstehende Verengung der grösseren Öffnung kann man bis zur Öffnungsgleichheit mit der andern Öffnungsseite des Schiebers bringen, ohne einen Druckanstieg zu beobachten. Man erreicht dadurch den gewünschten Ausgleich und zugleich eine stetiger verlaufende Druckverlustkurve.
Diese günstige Möglichkeit gilt sowohl für die auf der einen Seite des Messgliedes liegende, in Füllung begriffene Kammer als auch für die auf der andern Seite liegende, gleichzeitig in Leerung begriffene Kammer.
Wie ausgeführt, bestimmt aber die kleinere Öffnung des Schiebers die Höhe des Druckverlustes und es ist die grössere Öffnung des Schiebers zwecklos, sogar unerwünscht. Es ist daher ohne zusätzlichen Druckverlust möglich, die Drosselung und damit die Aufrichtung der Messfehlerkurve bei fast gleichbleibender Schieberlänge und gleicher Lappenlänge dadurch zu erreichen, dass man einen der
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werden. Gleichzeitig soll die Schieberlänge um das Mass a-b. unter Beibehaltung der alten Lappenlänge a verkürzt werden, wobei die äussere Kante des rechten Lappens in der ursprünglichen Lage verbleiben soll.
Diese Verkürzung ist notwendig, da sonst beim Öffnungshub nach links die linke innere Kante des Schiebers über den Steg l'hinaus bis zur alten Lage laufen und dadurch eine fehlerhafte Einströmung freigeben würde. Das könnte natürlich verhindert werden durch eine Verbreiterung des Steges l'bis zur alten Lage I, was jedoch ein sehr unerwünschtes Mittel ist.
Fig. 3 zeigt den verkürzten Schieber in seiner Mittelstellung,'d. h. der zugehörige, nicht gezeichnet Kurbelzapfen des zweiten Messgliedes befindet sich in der Totlage. Im Gegensatz zu den bisher üblichen Ausführungen besteht eine Vorverlegung einer der Schliesskanten um einen der Strecke a--1J entsprechenden Betrag. Die die Ausströmung steuernden Kante wird aus ihrer bisher üblichen Lage in der Richtung gegen die Schiebermitte vorverlegt. In Fig. 3 ist z. B. die rechte Kante des linken Schieberlappens die voreilende Schliesskante, die den Beginn der Abdeckfläche darstellt.
Das Messglied Mi in Fig. 1 erfährt durch den Kurbeltrieb bei seinem Hingang eine grössere Beschleunigung am Hubbeginn und eine kleinere Verzögerung am Hubende, umgekehrt beim Rückgang. Eine grössere Verzögerung des Messgliedes am Hubende unterstützt die fehlerausgleiehende Wirkung einer entsprechenden vorzeitigen Absperrung. Der Rückgang des Messgliedzapfens ist also für die Einführung einer zum Fehlerausgleich dienenden Drosselung am günstigsten. Treffen nun die günstige Bewegung der Kurbel des Schiebers auf dem ihm zugekehrten Halbkreis, also auf dem längeren Öffnungsweg einerseits und die günstige Rückgangbewegung der Messgliedkurbel anderseits zusammen, so bleiben die Bewegungswiderstände des Messers besonders klein, während das Mass, um welches die Fehlerkurve aufgerichtet ist, besonders gross wird.
Das Gleiche kann auch ohne Kürzung des Schiebers erreicht werden, wenn man nicht den Steg I nach rechts, sondern den Steg 11 oder IV um das Mass a math links versetzt. Hiebei ist die Einströmungsseite einer vorzeitigen Drosselung ausgesetzt.
Fig. 4 und 5 zeigen in vollen Linien schematisch die übliche Anordnung der Schiebersteuerung eines Vierkammer-Gasmessers mit liegender Kurbelwelle mit nur zwei um 90 versetzten Kurbelarmen. Hier sind 8 und 8t2 die Stopfbüchsen mit den Schwingachsen der Messglieder, K ist die Kurbel-
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zapfen 81 bzw. 82 mit ihren Kurbelarmen K1 bzw. K2 dargestellt. Die Kurbelzapfenwege sind die in starken Linien gezeichneten Halbkreise, die Schubstangen der Messglieder sind gekröpft gezeichnet.
Das Paar Mi und 81 in Fig. 6 und 6 a liegt, wie man sieht, günstig, bei dem Paar AI2, S2 trifft jedoch mit dem Messgliedrückgang die ungünstige kurze Schieberhubseite zusammen (die Pfeillinien 01 und O2 geben die Schieberbewegung an). Würde man dem Schieber durch irgendeine Steuerung einen nach beiden Seiten gleich grossen Hub geben, dann würden für das Paar M2 und 82 in Fig. 7 und 7 a ebenfalls die günstigen Bedingungen geschaffen sein. Einfacher aber gelangt man nach der Erfindung zum Ziel durch eine Änderung der Anordnung.
Verlegt man nämlich den Schieber 82 auf die rechte Seite der Kurbelachse K (Fig. 4 strichpunktiert) oder den Kurbelantrieb des Messgliedes Ms auf die linke der Kurbelachse K (Fig. 5 strichpunktiert), so entstehen auch für dieses Paar günstige Bewegungsverhältnisse als Folge des nun wirkenden Kurbelhalbkreises. Im gezeichneten Beispiel ist Rechtsdrehung und ein Voreilen des Kurbelarmes K1 vor dem Kurbelarm K2 um 900 angenommen. Bei Vor-
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eilen des Armes K2 und Linksdrehung der Kurbelachse ist ein entsprechender Wechsel der Anordnungen vorzunehmen.
Die Erfindung kann sinngemäss auch bei andern Steuerteilen als Schiebern angewendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Gasmesser mit drei oder mehr Messkammern und schleichende Schiebersteuerung nach Anspruch 1 des Patentes Nr. 143125, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der einen Einströmöffnung zu den Messkammern in der Hubrichtung des Schiebers etwa gleich ist dem infolge der endlichen Schubstangenlänge sich ergebenden kleineren Sehieberweg, die der andern etwa gleich dem grösseren Schieberweg, beide vermindert um eine übliche Überdeckung, die Schieber-und Lappenlängen jedoch so bemessen sind, wie bei Gleichheit beider Einströmöffnungen mit einer Breite entsprechend dem grösseren Schieberweg.