Steuerung für trockene Gasmesser. Zur Umsteuerung des Gasstromes dienen 1-)ei bekannten Gasmessern Muschelschieber, welche sich auf Schieberrosten hin- und her bewegen und dadurch die Mittelöffnung des Rostes abwechselnd mit der einen und mit der andern Seitenöffnung verbinden. Unter den Rosten münden die von den Messräumen kommenden (gewöhnlich vier) Rohre 33 (Fig. 2), sowie ein Kanal 35, der zu einem der beiden Anschlussrohre führt, zum Bei spiel dem Ausgangsrohr 36.
Mit dieser An ordnung ist unter anderem der Nachteil ver knüpft, dass der Gasstrom ihm Hohlraume des Muschelschiebers 34 sich umkehren muss und dadurch einen Druckverlust erleidet, und der weitere Nachteil, dass das von den Rosten zum Ausgangsrohr 36 strömende Gas in einem Kanal 35 dorthin geführt werden muss, in welchem es infolge von Reibung einen weiteren Betrag an Druck einbüsst. Die Verminderung des Druckverlustes um jeden noch so kleinen Betrag ist aber von grosser wirtschaftlicher Bedeutung, da sie eine höhere Belastung der einzelnen Messer grössen ermöglicht, oder - umgekehrt. -- die gleiche Belastung mit kleineren Baumassen zu erreichen ermöglicht.
Die vorliegende Er findung erstreckt sich auf eine Steuerung des Gasstromes, welche die genannten Ur sachen von Druckverlust vermeidet. Mu scheln 34 sind- dabei ganz in Wegfall ge kommen, und auch der Kanal 35 zwischen Rosten und Ausgangs- (bezw. Eingangs-) rohr 36 ist gänzlich beseitigt worden.
Die zugehörige Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine beispielsweise Ausführungsförm der Steuerung gemäss der Erfindung im' Grund riss, unter Fortlassung aller zum Verständ nis des Prinzips nicht .erforderlichen Teile. <B>So-</B> sind zum Beispiel die Lager der Steuer welle, das Zählwerk etc. in der Darstellung nicht enthalten.
Unter dem Zwischenboden 1 befinden sich die bekannten Messkästen, bestehend aus den zwei Kammerpaaren 2, 3 und 4, 5, deren (in der Zeichnung nicht sichtbare-) Membra nen ihre Bewegung mittelst der stehenden Achsen 6 und 7 auf die Schwenkhebel 8 und 9 übertragen. Beide sind durch die Ge lenkstangen 10 und 11 und die Kurbelwelle 12 zwangsläufig miteinander verbunden. Von jeder Messkammer gehen zwei Rohre aus, die zu der Steuerung führen, und zwar von der Kammer 2 die Rohre 13 und 14, von der Kammer 3 die Rohre 15 und 16, von der Kammer 4 die Rohre 17 und 1.8 und von der Kammer 5 die Rohre 19 und 20.
Je zwei benachbarte Rohre zweier Kammern, zum Beispiel 13 und 15, sind durch einen Drehschieber 21 verschliessbar, in der Weise, dass der Schieber um die Achse 22 gedreht werden kann und dann je nach seiner Stel lung entweder nur das Rohr 13 (gezeichnete Stellung) oder beide Rohre 13 und 15, oder nur das Rohr 15 verschliesst. Diese Schie ber sind plattenförmig, besitzen also keiner lei Hohlraum, mit Hilfe dessen sie eine wechselseitige Verbindung mit dem einen oder andern Rohr bewirkten, sondern ihre Wirkung erschöpft sich im blossen Öffnen und Schliessen.
Die Drehschieber werden von der schon genannten Kurbelwelle 12 aus betätigt, welche also zugleich Steuerwelle ist. Diese besitzt nämlich zwei Kröpfungen 23 und 24, welche<B>90'</B> Winkelabstand haben, An die Kröpfung 23 greift die Lenkstange 25 an, welche anderseits durch Gelenk mit. dem Schwenkhebel 26 verbunden ist, der fest auf der stehenden Achse 22 sitzt.
In genau glei cher Weise werden auch die andern drei Drehschieber von der Steuerwelle 12 aus betätigt, und zwar, wie man aus der Zeich nung ersieht, so, da.ss immer nur die einander diagonal gegenüberliegenden Rohre eines Kammerpaares gleichzeitig offen sind, zum Beispiel 15 und 14, niemals aber etwa die beiden Rohre einer Ka.mniier, zum Beispiel 13 und 14. In der Übergangsstellung sind für einen Moment alle vier Rohre geschlos sen. Diese Stellung nehmen in der Zeichnung gerade die Drehschieber für die Rohre 17, 18, 19 und 20 ein.
Der Raum oberhalb des Zwischenbodens 1 ist durch die hier beispielsweise in gekröpf ter Form dargestellte Scheidewand 2 7 in die beiden Räume 28 und 29 geteilt. Davon mag 28 unmittelbar mit dem Gaseingangs- rohr, 29 unmittelbar mit dem Ausgangsrohr in Verbindung stehen, etwa indem diese Rohre oben auf den Deckel dieser Räume aufgesetzt sind.
Das durch den Eingangsraum 28 zu strömende Gas gelangt also durch die Öff nung 15 in die Kammer 3, drückt. die zu gehörige i4Tembran in die Kammer 2 hinein und dabei das in ? enthaltene Gas zur Öff nung 14 hinaus in den Ausgangsraum 29. Von der Membran aus bekommt über 6, 8 und 10 die Steuerwelle 12 gleichzeitig ihren Antrieb. Lind damit wandern der Dreh schieber aus der dargestellten Lage in die entgegengesetzte. Dann sind die Öffnungen 15 und 14 verschlossen, dafür sind die Öff nungen 13 und 16 frei geworden, und das Gas strömt nun umgekehrt bei 1.3 in die Kammer 2 ein und driicl#.t bei 16 das in Kammer 3 enthaltene Gas in den Ausgangs raum 29 hinaus, und so fort.
Der Steuermechanismus durchdringt an drei Stellen die Scheidewand 27, und zwar sind es die Steuerwelle 12 und zwei Lenk stangen, welche die Scheidewand kreuzen. Die Steuerwelle ist mittelst Stopfbüchse 30 abgedichtet, und für die Lenkstangen, zum Beispiel 25, sind Ausschnitte und beutel- artige Ledermembranen, zum Beispiel 31, vorgesehen, welche die nötige Bewegungs freiheit zulassen und doch gasdicht halten.
Die durch die vorbeschriebene Konstruk tion erreichten Fortschritte sollen anhand von zwei schematischen Skizzen (Fig. 2 und Fig. 3) erläutert werden. Fig. 2 zeigt, als Vertikalschnitt zu verstehen, eine der bisher bekannten Anordnungen; Fig. 3 zeigt in genau entsprechender Weise den Erfindungs gegenstand.
Fig. 2: Auf der Messkammer 32 befindet sich das Rohr 33, darauf die bisherige Mu- schelschiebereinrichtung 34 mit dem daran angeschlossenen Ausgangskanal 35, der zum Ausgangsrohr 36 führt. 3 7 ist das Eingangs rohr, welches in den Hohlraum 38 führt, in dem sich auch der (hier nicht gezeigte) Steuermechanismus befindet.
Fig. 3: Hier hat die Messkammer 2 die k,eiden Rohrstutzen 13 und 14 mit den zu gehörigen Verschlussschiebern, wie besohrie- ben. 2'7 ist die Scheidewand, welche den Raum der Steuerung in den Eingangsraum 28 und den Ausgangsraum 29 trennt.
1. Die betriebsmässig erforderliche, stetig wiederholte Umkehrung der Stromrichtung in den Messkammern ist bei dem Erfindungs gegenstand erreicht, ohne dass Muscheln 34 verwendet werden. Diese Muscheln wurden als nachteilig erkannt, weil in ihnen eine Drosselung des Gasstromes und damit ein Druckverlust entstand, beruhend auf der Engigkeit des Raumes und besonders auf dem kurzen Bogen, welchen der Gasstrom innerhalb der Muschel ausführen muss. Bei der dargestellten und beschriebenen Steue rung sind lediglich flache Schieber verwen det, deren jeder nur öffnet und schliesst, keiner aber die Strömung umlenkt. Erst durch das beschriebene mechanische Zusam menwirken der einfachen Plattenschieber 13, 14 usw. kommt die Wendung der Strö mung zustande.
2. Im Zusammenhange mit den Muscheln 34 waren bei den bisherigen Steuerungen auch die Ausgangskanäle 35 erforderlich, welche ebenfalls durch Reibung an den Wänden und u'irbelverursachung in den 1@Tinkeln eine Drosselung hervorrufen.-Wohl hat man diese Kanäle 35 schon möglichst kurz gemacht, indem man das Rohr 33 mög lichst naeh rechts (bezogen auf Fig. 2) ge rückt hat; auch hat man je nach Massgabe des engen Raumes unter den Rosten auch ihren Querschnitt vergrössert. Indes bleibt eine gewisse Drosselung bestehen, solange überhaupt ein solcher Kanal da ist.
Bei der dargestellten und beschriebenen Steuerung konnte dieser Kanal ganz vermieden werden, weil diese Steuerung mit getrennten Ein strömungsöffnungen 13 und Ausströmungs- öffnungen 14 an den Messkammern es er möglichte, den Raum der Steuerung durch die Wand 27 in zwei grosse Behälter 28 und 29 zu trennen, so dass beiderseits nur diese grossen, praktisch widerstandslosen Be- hälter die Vermittlung zwischen den Schie bern und den Ein- und Ausgangsroh ren bilden. Also eine zweite Ersparnis an Druckverlust durch Fortlassung des Aus gangskanals 35.
3. Die dargestellte und beschriebene Kon struktion bezweckt und bewirkt ausserdem eine Verkürzung des Strömungsweges im Gasmesser, ausgehend von der Überlegung, dass bei gleichbleibender Belastung des Gas- rnessers eine Verkürzung des Weges eine Minderung der Geschwindigkeit des Gas teilchens bewirkt und mit der Abnahme der Geschwindigkeit auch der Widerstand sinkt. An der Weglänge innerhalb der Messkam- mern konnte zwar nicht gespart werden; denn diese müssen eben gefüllt und wieder ent leert werden.
Indes ist der Weg ausserhalb der Kammern stark verkürzt worden, wie ein Vergleich der (ausgezogenen) Strömungs pfeile in den Fig. 2 und Fig. 3 deutlich zeigt. Den Weg, welcher ungefähr dem Abstande zwischen Eingang und Ausgang entspricht, muss das Gas innerhalb der Mess- kammer sowieso zurücklegen.
Diese Tat sache wird beim beschriebenen Gasmesser ausgenutzt, indem der entsprechende Weg ausserhalb der Messkammern gespart wird, eben wieder dadurch, dass zwei Öffnungen 13 und 14 vorhanden sind, wo bisherige gon-_ struktionen nur eine (33) verwenden, und diese beiden Öffnungen so weit auseinander gerückt sind, dass sie dem Ein- bezw. Aus gange möglichst . nahe sind.
Der Unterschied wird noch überzeugen der, wenn man irgend ein bestimmtes Gas teilchen, welches zum Beispiel bei P (Fig. 2 und 3) angenommen sein mag, betrachtet. In beiden Fällen ist dessen Weg, soweit er innerhalb der Messkammer liegt, durch ge strichelte Pfeile angedeutet. Der Gesamtweg dieses Teilchens durch den Gasmesser wird dargestellt durch die Summe der ausgezoge nen und gestrichelten Pfeile.
Im Falle der Fig. 2 ist im Innern der Messkammer ein im Sinne der Beförderung von 37 nach 36 überflüssiger Hin- und Rückweg vorhanden; im Falle der F'ig. 3 ist der Weg im Innern Gier Eiammer 2 wohl ebensolang, aber er ist im Sinne der Beförderung vom Ein- zum Ausgang ausgenutzt.
Hiermit ist die dritte Ursache für eine 1Tinderung des Betriebswiderstandes bei der beschriebenen Konstruktion erläutert.
Vorstehende Beschreibung erstreckt sich mir auf eine Ausführungsart der Erfindung. Die Einzelheiten, insbesondere die des Me chanismus zur Betätigung der Schieber 21, können im Rahmen der Erfindung auch völlig anders gelöst werden. Besonders er wähnt sei, dass die Zwischenwand 27 nicht die vorgeführte Form und Lage haben muss. Bei einer Verlegung derselben würden die Durchdringungsstellen für die Steuerungs teile naturgemäss anders werden.
Auch die Abschlussorgane für den Gasein- und -aus- gang müssen nicht Drehschieber sein;, es können auch geradlinig geführte Schieber und dergleichen sein.
Control for dry gas meters. To reverse the gas flow, 1-) ei known gas knives are used mussel slides, which move back and forth on slide grids and thereby connect the central opening of the grate alternately with one and the other side opening. The (usually four) pipes 33 (FIG. 2) coming from the measuring chambers open under the grates, as well as a channel 35 which leads to one of the two connecting pipes, for example the outlet pipe 36.
One of the disadvantages associated with this arrangement is that the gas flow has to reverse the cavities of the mussel slide 34 and thus suffers a pressure loss, and the further disadvantage that the gas flowing from the grates to the outlet pipe 36 is passed there in a channel 35 in which it loses a further amount of pressure due to friction. The reduction of the pressure loss by any amount, however small, is of great economic importance, since it allows a higher load on the individual knife sizes, or - vice versa. - allows to achieve the same load with smaller dimensions.
The present invention extends to a control of the gas flow, which avoids the aforementioned causes of pressure loss. Mu scheln 34 are completely eliminated, and the channel 35 between the grate and the outlet (or inlet) pipe 36 has been completely eliminated.
The associated drawing shows in Fig. 1 an example of an embodiment of the control according to the invention in the 'basic plan, omitting all parts that are not required to understand the principle. <B> So </B>, for example, the bearings of the control shaft, the counter etc. are not included in the illustration.
Under the intermediate floor 1 are the known measuring boxes, consisting of the two pairs of chambers 2, 3 and 4, 5, whose membranes (not visible in the drawing) transmit their movement to the pivot levers 8 and 9 by means of the stationary axes 6 and 7 . Both are inevitably connected to one another by the steering rods 10 and 11 and the crankshaft 12. From each measuring chamber, two pipes lead to the control system, namely pipes 13 and 14 from chamber 2, pipes 15 and 16 from chamber 3, pipes 17 and 1.8 from chamber 4 and from chamber 5 tubes 19 and 20.
Two adjacent tubes of two chambers, for example 13 and 15, can be closed by a rotary slide valve 21 in such a way that the slide valve can be rotated around the axis 22 and then, depending on its position, either only tube 13 (position shown) or both tubes 13 and 15, or only tube 15 closes. These slides are plate-shaped, so they have no hollow space with the help of which they bring about a reciprocal connection with one or the other pipe, but their effect is exhausted in mere opening and closing.
The rotary valves are actuated by the crankshaft 12 already mentioned, which is also the control shaft. This namely has two crankings 23 and 24, which are <B> 90 '</B> angular distance. The cranking 23 engages the handlebar 25, which on the other hand with a joint. the pivot lever 26 is connected, which is firmly seated on the stationary axis 22.
In exactly the same way, the other three rotary valves are also operated from the control shaft 12, namely, as can be seen from the drawing, in such a way that only the diagonally opposite tubes of a pair of chambers are open at the same time, for example 15 and 14, but never the two pipes of a Ka.mniier, for example 13 and 14. In the transition position, all four pipes are closed for a moment. In the drawing, the rotary valve for the tubes 17, 18, 19 and 20 is in this position.
The space above the intermediate floor 1 is divided into the two spaces 28 and 29 by the partition wall 2 7, shown here for example in cranked form. Of these, 28 may be directly connected to the gas inlet pipe, 29 directly to the outlet pipe, for example by placing these pipes on top of the cover of these spaces.
The gas to be flowing through the input space 28 thus passes through the opening 15 into the chamber 3, presses. the associated i4 membrane into chamber 2 and the? contained gas to Publ opening 14 out into the output space 29. From the membrane via 6, 8 and 10, the control shaft 12 gets its drive at the same time. And so move the rotary valve from the position shown in the opposite. Then the openings 15 and 14 are closed, but the openings 13 and 16 have become free, and the gas now flows in reverse at 1.3 into the chamber 2 and at 16 drives the gas contained in chamber 3 into the exit space 29 out, and so on.
The control mechanism penetrates the septum 27 in three places, namely the control shaft 12 and two steering rods which cross the septum. The control shaft is sealed by means of a stuffing box 30, and cutouts and bag-like leather membranes, for example 31, are provided for the handlebars, for example 25, which allow the necessary freedom of movement and yet keep them gas-tight.
The progress achieved by the construction described above will be explained with reference to two schematic sketches (Fig. 2 and Fig. 3). Fig. 2 shows, to be understood as a vertical section, one of the previously known arrangements; Fig. 3 shows the object of the invention in an exactly corresponding manner.
FIG. 2: The pipe 33 is located on the measuring chamber 32, followed by the previous butterfly valve device 34 with the outlet channel 35 connected to it, which leads to the outlet pipe 36. 3 7 is the input tube which leads into the cavity 38 in which the control mechanism (not shown here) is also located.
Fig. 3: Here the measuring chamber 2 has the two pipe sockets 13 and 14 with the associated closing slides, as described. 2'7 is the partition which separates the control room into the input room 28 and the output room 29.
1. The continuously repeated reversal of the flow direction in the measuring chambers, which is required for operational purposes, is achieved in the subject matter of the invention without mussels 34 being used. These mussels were recognized as disadvantageous because in them there was a throttling of the gas flow and thus a pressure loss, based on the tightness of the space and especially on the short bend which the gas flow has to perform inside the mussel. In the control shown and described, only flat slides are used, each of which only opens and closes, but none of them diverts the flow. It is only through the mechanical interaction of the simple knife gate valve 13, 14 etc. described that the flow is turned.
2. In connection with the mussels 34, the previous controls also required the output channels 35, which also cause a throttling through friction on the walls and causing vortices in the tinkles. These channels 35 have already been made as short as possible by moving the tube 33 as near as possible to the right (based on FIG. 2); depending on the size of the narrow space under the gratings, their cross-section has also been enlarged. However, a certain throttling remains as long as such a channel is there at all.
In the control shown and described, this channel could be avoided entirely because this control, with separate flow openings 13 and outflow openings 14 on the measuring chambers, made it possible to separate the control space through the wall 27 into two large containers 28 and 29 so that on both sides only these large, practically resistance-free containers form the mediation between the slides and the inlet and outlet pipes. So a second saving in pressure loss by omitting the output channel 35.
3. The construction shown and described aims and causes a shortening of the flow path in the gas meter, based on the consideration that with constant load on the gas meter, a shortening of the path causes a reduction in the speed of the gas particle and with the decrease in speed resistance also decreases. It was not possible to save on the length of the path within the measuring chambers; because these have to be filled and emptied again.
In the meantime, the path outside of the chambers has been greatly shortened, as a comparison of the (solid) flow arrows in FIGS. 2 and 3 clearly shows. The path, which roughly corresponds to the distance between the inlet and outlet, has to be covered by the gas within the measuring chamber anyway.
This fact is exploited in the gas meter described by saving the corresponding path outside the measuring chambers, again by virtue of the fact that there are two openings 13 and 14, where previous gon-structures only use one (33), and these two openings like this are moved far apart that they Go out if possible. are close.
The difference will be convincing if one considers any particular gas particle, which for example may be assumed at P (Figs. 2 and 3). In both cases, its path, as far as it lies within the measuring chamber, is indicated by dashed arrows. The total path of this particle through the gas meter is shown by the sum of the solid and dashed arrows.
In the case of FIG. 2, there is an unnecessary outward and return path in the interior of the measuring chamber in terms of transport from 37 to 36; in the case of Fig. 3, the path inside Greed Eiammer 2 is probably just as long, but it is used for the purpose of conveying from entrance to exit.
This explains the third cause for a reduction in the operating resistance in the construction described.
The above description extends to one embodiment of the invention. The details, especially those of the mechanism for actuating the slide 21, can also be solved completely differently within the scope of the invention. It should be mentioned in particular that the partition 27 does not have to have the shape and position shown. If these were relocated, the penetration points for the control parts would naturally be different.
The closing elements for the gas inlet and outlet do not have to be rotary valves, they can also be linearly guided valves and the like.