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Strömungsmesser Die Erfindung betrifft einen Strömungsmesser mit einem
einen unteren Einlaß und einen oberen Auslaß aufweisenden, eine Kammer bildenden
Gehäuse, in welchem in einer Seitenwand eine Meßfahne um eine horizontale Achse
schwenkbar gelagert ist, während an der gegenüberliegenden Seitenwand nahe der Bewegungsbahn
des freien Endes der Meßfahne eine gekrümmte Wand befestigt ist, welche im wesentlichen
der Breite der Kammer entspricht.
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Der bekannte Strömungsmesser, von dem die Erfindung ausgeht, zeigt
eine mit der Meßfahne zusammenwirkende gekrümmte Wand, die einen in seiner Breite
derart bemessenen Durchtrittsschlitz hat, daß der Schwenkwinkel der Meßfahne der
durchströmenden Menge proportional ist.
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Es dürfte ohne weiteres einleuchten, daß diese Anordnung nicht nur
der Strömung einen erheblichen - Widerstand entgegensetzt, sondern daß für die Genauigkeit
der Anzeige eine sehr sorgfältige Berechnung der Krümmung der Seitenkanten des Schlitzes
und eine sehr genaue Bearbeitung derselben erforderlich ist. Es kommt noch hinzu,
daß eine derartig ausgebildete Vorrichtung in starkem Maße einer zerstörenden Erosion
ausgesetzt ist. Es ist ferner ersichtlich, daß schon bei geringfügiger Erosion der
Schlitzkanten die Anzeigegenauigkeit verlorengeht.
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Bei einer anderen bekannten, dem Erfindungsgegenstand wesentlich
ferner liegenden Vorrichtung greift eine kreisrunde Scheibe mit ihrem äußeren Umfangsbereich
in einen Schlitz des Zuflußrohres ein, wobei die Reibung des an den Seitenflächen
der Scheibe vorbeiströmenden Mediums eine Verdrehung der Scheibe gegen die Kraft
einer Feder und damit eine Anzeige bewirkt.
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Ein anderer bekannter Strömungsmesser weist eine axial verschiebbare,
im Durchgang angeordnete Drossel auf, welche eine verschwenkbar gelagerte Meßfahne
betätigt.
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Noch ein anderer Strömungsmesser ist bekannt, bei dem in einem kreisförmigen
Meßkanal eine Meßscheibe gegen die Kraft einer Feder schwenkbar ist, wobei mit der
Meßscheibe ein auf einem Widerstand gleitender Schieber verbunden ist, um den Meßwert
anzuzeigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Strömungsmesser
der eingangs erwähnten Bauart zu schaffen, der einfach im Aufbau ist, eine hohe
Anzeigegenauigkeit aufweist und gegen Erosion weitgehendst unempfindlich ist. Vor
allem soll ein Strömungsmesser geschaffen werden, der von außen her jederzeit verstellbar
ist, so daß er leicht an verschiedene Gaseigenschaften anpaßbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die gekrümmte
Wand aus biegsamem Material besteht und Verstellvorrichtungen aufweist, welche die
der Meßfahnenlagerung gegenüberliegende Gehäusewand nach außen hin durchsetzen,
so daß die Krümmung dieser Wand von außen her verstellbar ist.
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Andere Kennzeichen und Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung.
In den Zeichnungen ist Fig. 1 eine Vorderansicht des Strömungsmessers mit bestimmten
Regelvorrichtungen, Fig. 2 eine Seitenansicht des Strömungsmessers in vergrößertem
Maßstab, Fig. 3 ein Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2 noch größerem Maßstab, Fig.
4 ein Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 3, Fig. 5 ein Schnitt nach Linie 5-5 der Fig.
4, Fig. 6 ein Schnitt mit abgeänderten Ausführungen, Fig. 7 ein Schnitt nach Linie
7-7 der Fig. 6, Fig. 8 ein Schnitt nach Linie 8-8 der Fig. 6, Fig. 9 ein vergrößerter
Schnitt nach Linie 9-9 der Fig. 1, Fig. 10 eine vergrößerte Ansicht der Ablesescheibe,
Fig. 11 eine schaubildliche Ansicht einer abgeänderten Flügelanordnung, Fig. 12
eine ähnliche Ansicht einer weiteren Abänderung des Flügels und Fig. 13 eine schaubildliche
Ansicht einer abgeänderten Flügelform.
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Der Strömungsmesser der dargestellten Ausführung hat ein Gehäuse
15 mit einem Einlaß 16 für das Einlaßrohr 17 und einem Auslaß 18 für das Auslaßrohr
19. Das Gehäuse 15 weist den in Fig. 3 dargestellten,
besonders
profilierten Hohlraum20 auf. Der Flügel 21 wird von dem walzen ähnlichen Träger
22 getragen, der in einer Quernut 23 einer Seitenwand des Gehäuses unterbracht ist.
Der Träger22 wird von einer Welle 24 getragen, die an ihrer Stelle von einer Stellschraube25
gehalten wird. Die Welle 24 dreht sich in Lagern 26 und 27, die in den Seitenwänden
des Gehäuses (Fig. 4) angeordnet sind. Die Lager 26 und 27 haben kegelige Bohrungen,
die zur Reibungsverringerung zwischen Lager und Welle nur kleine Auflagerflächen
stehenlassen. Die Bohrungen für die Lager durchsetzen die Seitenwände und sind mit
Scheiben 28 aus federnd nachgiebigem Material, z. B.
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Natur- oder Kunstkautschuk, gedichtet. Auf den Scheiben 28 liegen
Platten29, die in ihrer Stellung von Schrauben 30 gehalten und auch mittels dieser
Schrauben 30 eingestellt werden. Durch sorgfältige Verstellung mittels der Schrauben
können die Umfänge der die federnden Scheiben durchsetzenden Bohrungen so eingestellt
werden, daß diese Scheiben dichte Verschlüsse gegen Gassickerung aus dem Gehäuse
bilden. Die Scheibe, die sich an das verlängerte Ende der Welle anlegt, stellt eine
einwandfreie Dichtung her, ohne daß eine unzulässige Reibung auf die Welle ausgeübt
wird.
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Der Flügel 21 erstreckt sich im wesentlichen quer über die Öffnung
20, wobei die Stirnenden des Flügels an den Seitenwänden des Gehäuses anliegen.
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Das Außenende des Flügels 21 schwingt längs der bogenförmig profilierten
Wand 31, die dem drehbar gelagerten Ende des Flügels 21 gegenüberliegt. Die Bewegung
des Flügels beim Strömen des Gasstromes wird durch Ändern des Abstandes zwischen
dem freien Ende des Flügels und der Innenseitenkrümmung 31 des Gehäuses geregelt,
wobei eine biegsame Platte oder Zwischenwand 32 aus Blech oder einem anderen zweckdienlichen
Material zwischen Flügel und Gehäusewand geschaltet ist. Die Platte 32 ist auf Einstellschrauben
33, die sich nahe der unteren Kante der Platte an gegenüberstehenden Seiten der
Platte befinden, und auf einer ähnlichen Einstellschraube 34 gelagert, die sich
in der Mitte und oberhalb der Einstellschrauben 33 befindet. Die obere Kante der
Platte wird mittels einer Einstellschraube 35 eingestellt, die eine Gewindebohrung
des Gehäuses durchsetzt und am oberen Abschnitt der Platte 32 (Fig. 3) anliegt.
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Die Platte 32 hat einen quer über das untere Ende der Platte sich
erstreckenden Flansch oder eine Lippe 36, auf der das Außenende des Flügels liegt,
wenn sich der Flügel in seiner unteren oder gesenkten Stellung befindet oder wenn
der Zeiger auf der Null der Anzeigescheibe steht. Der obere Abschnitt der Platte
32 krümmt sich von dem Bogen weg, der von der freien Kante des Flügels bei seiner
Aufwärtsbewegung durchlaufen wird, so daß sich der Zwischenraum zwischen Flügel
21 und Platte 32 entsprechend dem den Gasmesser durchströmenden Gasstrom vergrößert.
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Die Trag- und Einstellschrauben für die Platte bilden das zum gewünschten
Vergrößern oder Verkleinern des Zwischenraumes dienende Mittel.
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Bei der üblichen Verwendung steht der Strömungsmesser in einer lotrechten
Stellung, so daß der Flügel 21 in seiner gesenkten Stellung durch Eigengewicht gehalten
wird. Zur Änderung der Kapazität des Strömungsmessers durch-Vergrößern oder Verkleinern
der von den Gasen durchströmten Fläche ist der Flügel 37 (Fig. 13) mit einem Flügelansatz38
ver-
sehen, der am Flügel 37 mittels Schrauben 39 befestigt ist, die die in dem Flügelansatz
38 befindlichen Schlitze 40 durchsetzen, so daß der Flügelansatz 38 in bezug auf
den Flügel 37 in Radialrichtung eingestellt werden kann, um den Durchlaß für die
Gase zu vergrößern oder zu verkleinern.
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Ferner ist auch eine Einrichtung vorhanden, mit der das Flügelgewicht
geändert wird, um durch das zusätzliche Gewicht die Kapazität des Strömungsmessers
durch Vergrößern oder Verkleinern des Gegendruckes auf das Gas zu ändern und die
verschiedenen Dichten der Gase zu kompensieren. Das zusätzliche Gewicht kann aus
Hilfsgewichten 39' bestehen, die an dem Flügel in verschiedenen Stellungen beispielsweise
mittels Schrauben 40' (Fig. 11) befestigt werden. Gewünschtenfalls können Gewichte
verschiedener Größen oder mehrere Gewichte verwendet werden.
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In Fig. 12 erfolgt die Gewichtsvergrößerung des Flügels durch Auflegen
einer Deckplatte 40a, die an dem Flügel mittels Schrauben 41' befestigt ist. Alle
diese verschiedenen Ausführungen können zum Einstellen oder Eichen des Strömungsmessers
für verschiedene Gase oder Betriebszustände dienen.
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Zum Anzeigen des Gasstromes ist der Flügel über die Welle 24 mit
einem zum Antrieb des Zeigers 41 dienenden Getriebe verbunden. Das auf der Welle
24 sitzende Zahnrad 42 greift in ein Ritzel 43 der Stummelwelle 44 ein, die den
Zeiger 41 (Fig. 4) trägt. Die Stummelwelle 44 wird von an dem Gestell befestigten
Lagern 45 getragen. Die Anzeigescheibe 46 ist auf Pfosten 47 befestigt und ist konzentrisch
zur Stummelwelle 44 aufgestellt. Die Anzeigescheibe 46 trägt eine Teilung 48, die
die den Gasmesser durchströmenden gemessenen Gasmengen anzeigt.
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Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführung ist ein zylindrischer
Magnet 49 auf der den Flügel tragenden Welle befestigt, und die Lager 50 sind in
Ausnehmungen oder Blindbohrungen der Gehäusewand so gelagert, daß keine Auslässe
um die Welle vorhanden sind. Eine Stummelwelle 51, die mit der den Flügel tragenden
Welle fluchtet, ist nahe dem Wellenlager 50 in einem Lager 52 gelagert und wird
ferner von einer am Gestell befestigten Konsole 53 (Fig. 6) getragen. Die Stummelwelle
51 trägt einen Magneten 54, der gegenüber dem Magneten 49 aufgestellt ist und mit
diesem Magneten49 zusammenarbeitet. Die Stummelwelle 51 dreht den Zeiger 41a über
das dargestellte Zahnradgetriebe. Die zusammenwirkenden Magneten drehen den Zeiger
bei der Drehung des Flügels, der auf der Außenseite des Gehäuses magnetisch mit
dem Zahnrad und dem Zeiger verbunden ist.
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Übersteigt die zu messende Gasmenge die Normalkapazität des Strömungsmessers,
dann wird der Strömungsmesser im Nebenschluß zu einer Haupt- oder Steigleitung geschaltet,
die eine wesentlich größere Kapazität als die Nebenschlußleitung hat. Eine Rohrleitung
17 (Fig. 1) ist durch Rohranschluß 55 mit einer Haupt- oder Steigleitung 56 verbunden,
und Rohrleitung 19 ist an einer oberhalb des Anschlusses 55 vorhandenen Stelle mittels
des Rohranschlusses 20' mit dem Steigrohr 56 verbunden. Ein Drosselventil 57 ist
zwischen beide Rohranschlüsse in die Steigleitung in der in Fig. 1 dargestellten
Weise eingeschaltet. Dieses Drosselventil hat eine nach außen ragende Welle 58 mit
einem Zeiger 59, der sich über die Anzeigescheibe 60 bewegt, die die Stellung des
Ventils
und die Gasmenge anzeigt, die durch das Ventil hindurchströmen kann. Die Anzeigescheibe
60 ist an dem Steigrohr mittels Konsolen 61 (Fig. 9 und 10)~befestigt. Mittels dieser
Anordnung kann die den Nebenschluß durchströmende Gasmenge geregelt und in die Kapazität
des Gasmessers gebracht werden. Das Drosselventil und der Gasmesser können wunschgemäß
auf die Gasmenge geeicht sein, die durch die Leitungen hindurchströmen muß.