DE213651C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 213651 KLASSE 42/. GRUPPE

PAUL DESQ. in ARGENTEUIL, Frankr.

bestimmt werden kann.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Mai 1908 ab.

Die Erfindung betrifft eine alkoholometrische Anzeigevorrichtung, welche bezweckt:

1. die Bestimmung (gemäß ihrer Erzeugung in den Brennereien) der Anzahl .der Liter reinen Alkohols, welche aus dem Brennkolben austreten;

2. die Summierung der wirklichen Literanzahl alkoholischer gebrannter Flüssigkeit, welches auch ihr Gehalt an Alkohol sein möge;

ίο 3. die Angabe (und zwar sowohl dauernd als auch momentan sichtlich) des alkoholischen.

Grades der Flüssigkeit, welche destilliert, und der Temperatur dieser Flüssigkeit;

4. die Erleichterung der für die Abgabenzählung auf Alkohol unvermeidlichen Berechnungen, indem an Stelle einer hierzu bestimmten Person die Vorrichtung gemäß der Erfindung tritt und selbsttätig diese Berechnungen ausführt.

Um sich von den Vorteilen einer derartigen Anzeigevorrichtung zu überzeugen, muß darauf hingewiesen werden, daß der Alkohol allgemein für den Liter reinen Alkohols (100° Gay-Lussac) besteuert wird, wobei die Bestimmung bei einer Temperatur von 15 ° C. vorgenommen wird. Die verschiedenen Alkohole können aber entsprechend von 30 ° G. L. bis zu 96 ° G. L. abweichen, und sowohl ihr Volumen als auch der durch den Alkoholometer angezeigte Grad sind entsprechend der Temperatur sehr verschieden, bei welcher die " Messung und die Titrierung erfolgt.

Fernerhin sind während ein und desselben Brennvorganges der alkoholische Grad der destillierten Flüssigkeit, ihr Abgang (Debit) und "ihre Temperatur für jeden Augenblick in oftmals bedeutenden Verhältnissen entsprechend verschieden.

Die Anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung löst die verschiedenen Schwierigkeiten der hierfür in Betracht kommenden Aufgabe und bewirkt selbsttätig die Bestimmungen, welche für eine genaue Titrierung nötig sind. Die Grundlage des Erfindungsgegenstandes beruht auf folgendem: '

a) stets genau einen Liter Flüssigkeit beim Titrieren zu erhalten, welches auch die Temperatur sein möge bei welcher sie zur Anzeigevorrichtung zugelassen wird. Bekanntlich ändert sich das Volumen des Alkohols in bemerkenswerter Weise in bezug auf die Temperatur ; die Fehlerquellen hierbei (zwischen 0 ° C. und 30 ° C.) können bis zu 3 Prozent betragen; ·

b) genau diesen wirklichen Liter Flüssigkeit

zu wiegen;

c) von diesem Gewicht den wirklichen Grad Alkohol oder das Volumen Wasser und das Volumen reinen Alkohols abzuziehen, deren Mischung 1 1 Flüssigkeit beim Titrieren bildet;

d) schließlich auf einem Zählzifferblatt die Ziffer anzugeben, welche dem reinen Alkohol (bei 100° G. L. und bei 15 ° C.) entspricht, der in die Anzeigevorrichtung gegangen ist.

Auf der Zeichnung wird der Erfindungsgegen-

stand in einer beispielsweisen Ausfülirungsform wie folgt dargestellt:

Fig. ι ist eine Vorderansicht der Gesamtvorrichtung mit teilweiser Entfernung der Vorderwand.

Fig 2 ist ein senkrechter Schnitt durch A-B-C-D der Fig. i.

Fig. 3 ist ein anderer senkrechter Schnitt gemäß den Lin en E-F und G H der Fig. 2.

ίο Fig. 4 ist eine Oberansicht der Gesamtvorrichtung mit Schnitt (gemäß I-J der Fig. i) des Apparatgehäuses.

Fig. 5 ist ein senkrechter Schnitt gemäß K-L der Fig. 2, wobei gewisse Räderwerke der Anzeigezifferblätter der Vorrichtung veranschaulicht sind.

Fig. 6 ist eine schaubüdliche Ansicht, welche schematisch die wesentlichen Teile des Wärmereglers ersichtlich macht.

Fig. 7 ist eine Ansicht (in größerem Maßstabe) gewisser kraftschlüssiger Teile zur Erzielung der genauen Titrierung der destillierten Flüssigkeit.
Fig. 8 ist ein wagerechter Schnitt gemäß M-N der Fig. 7.

Fig. 9 ist eine Teilansicht der Vorrichtung, welche selbsttätig auf die Meßteile wirkt, um hierbei die Arbeitsweise zu einer aussetzenden zu machen.

Fig. 10 ist eine Oberansicht derselben Vorrichtung wie Fig. 9.

Die Anzeigevorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Gestell, einem Gehäuse und den Zählmitteln,

Das Gestell oder der Untersatz 1 ist vorzugsweise in vernickeltem Guß ausgeführt und erhält im Grundriß vorzugsweise eine rechteckige Form. Mit ihm vergossen ist ein Behälter 2, aus welchem die gemessene Flüssigkeit durch das Abzugsrohr 3 austritt.

Der Untersatz 1 ist mit einer kreisartigen öffnung für den Durchgang eines anderen Behälters 4 versehen, welcher aus unoxydierbarem Stoff besteht und einen Schwimmer 5 enthält; letzterer ist dazu bestimmt, um einen geeigneten Melder (elektrisches Läutewerk o. dgl.) in Tätigkeit zu setzen, wenn infolge einer Störung in der Arbeitsweise des Apparates der genannte Behälter 4 sich mit Flüssigkeit füllt. Ein Überfallrohr 6 stellt die Verbindung dieses Behälters nach außen her.

Auf diesem Untersatz 1 ist mittels Schrauben oder nur von innen zugänglicher Bolzen der Unterteil des Gehäuses 7 der Anzeigevorrichtung angeordnet, welches aus einer Art viereckigen Behälters von Stahlblech besteht und an seiner Vorderseite mit einer Tür 8 versehen ist, dessen Angel und Bänder von innen verschraubt sind. Dieser letztere Behälter kann nach oben im Falle von Ausbesserung oder Prüfung leicht abgehoben werden, ohne daß es nötig ist, in Berührung mit den Einzelteilen der Vorrichtung zu kommen.

Die Tür 8 ist außen mit einem kreisförmigen, das Zifferblatt bildenden Kasten versehen und durch eine dicke Scheibe abgeschlossen, welche zwischen zwei Winkeleisen 9,10, d. h. zwischen Anschlägen gefaßt ist und welche man nur bei geöffneter Tür ausheben kann. Ein drittes Winkeleisen 11 dient als Schutz. Das äußere Winkeleisen 9 ist auf seinem ganzen Umfang mit Löchern 12 versehen, welche den Austritt von Dämpfen bzw. Gasen ermöglichen und hinter der Scheibe einen Luftzug herstellen.

Die Tür 8 wird nach Verschluß seitens der mit der Überwachung beauftragten Verwaltung plombiert, so daß die Anzeigevorrichtung vollständig unzugänglich ist.

Man könnte auch die Anzeigevorrichtung selbst mit einem verglasten Behälter, ähnlich demjenigen der Präzisionswagen, bedecken, wenn letzteres als nötig erachtet würde.

Die Teile zum Zählen und Berechnen können in drei Gruppen zusammengefaßt werden:

I. die Zählorgane im engeren Sinne,

II. die Übertragungsorgane,

III. die Registrierungsorgane.

Die Zählorgane im engeren Sinne umfassen: einen Wärmeregler, insbesondere zur Abschätzung der Temperatur der Flüssigkeit im Augenblick ihrer Titrierung; zwei Gefäße zum genauen Messen des wirklichen Volumens dieser Flüssigkeit und eine Flüssigkeitswage zum Messen dieses Volumens.

Der Wärmeregler wird. durch einen Silberdraht 13 (Fig. 2 und 6) gebildet, welcher abwechselnd und stufenweise durch die Enden einer Anzahl kleiner Hebel 14 hindurchgezogen ist; letztere sind derart angeordnet, daß sie in ihrer Mitte auf den oberen und unteren Querstangen eines Rahmens 15 (Fig. 2 und 3) schwingen können, welcher in einem Hohlkörper 16 von rechteckigem Querschnitt befestigt ist, wobei dieselbe eine aufwärts steigende Säule bildet, in welcher der zu titrierende Alkohol durch das plombierte Verbindungsstück 17 geführt wird.

Der Draht 13 ist durch eines seiner Enden mit einer regelbaren Schraube 18 verbunden und so aufgewickelt (Fig. 6), daß er abwechselnd von einem zum anderen der Hebel 14 geht; hierauf geht er mit seinem anderen Ende bis an einen Zahnsektor 19, um denselben in einem oder anderem Sinne schwingen zu lassen, und zwar dementsprechend, wie dieser Draht sich ausdehnt oder zusammenzieht. Der Sektor 19 kämmt mit einem Trieb 20 (Fig. 2 und 3), welcher auf der Welle zweier Trommeln 2i, 22 von gleichem Durchmesser verkeilt ist, auf denen sich Massen 23, 24 tragende Stahlbänder aufrollen. Die vorgenannten tauchen in die Hohlmaßröhren 25, 26., welche durch

ihren Boden mit den Meßgefäßen 27, 28 in Verbindung stehen.

Ein Metallsieb 29 (Fig. 3), welches im Verbindungsstück 17 angeordnet ist, verhindert den Eintritt von Fremdkörpern in den Hohlkörper 16.

Die besondere Arbeitsweise des Wärmereglers ist folgende:

Entsprechend wie der Alkohol in dem Hohlkörper 16 kreist, dehnt er den Silberdraht 13 aus oder zieht denselben zusammen, welcher (wegen seines kleinen Querschnittes, seiner Teilung in mehr- bzw. vielfache Bestandteile, seiner hohen Leitungsfähigkeit und seiner geringen spezifischen Wärme) sich schnell in Wärmegleichgewicht mit dem genannten Alkohol setzt. Indem die Gewichte der Massen 23, 24 als Gegenfeder dienen, übertragen sich die Längenänderungen des Drahtes 13, welche .

durch den Sektor 19 vergrößert werden (und zwar in dem Sinne, daß —. da der Halbmesser des Sektors 19 größer ist als der des hiervon beherrschten Triebes 20 — eine Vergrößerung der von ihm übertragenen Winkelgeschwindigkeit sich im Verhältnis der Halbmesser des Sektors 19 und des Triebes 20 ergibt), durch die entsprechenden Hebel auf den Zeiger 30 des Zifferblattes der Temperaturen. Gleichzeitig tauchen die Massen 23, 24 in die Röhren 25, 26 oder steigen aus diesen Röhren je nach der Temperatur des Alkohols. In ersterem Falle verringern diese Massen 23, 24 das Fassungsvermögen der Meßgefäße, mit denen ihre betreffenden Röhren in Verbindung stehen; im zweiten Fall vergrößern sie diese Kapazität. Es ergibt sich hieraus eine dauernde Abhängigkeit, zwischen dem Fassungsvermögen der Meßgefäße und der Temperatur des Alkohols, wobei die Volumenänderungen des Alkohols zwisehen o.° und 30 ° C. entsprechende Berichtigung erfahren. Man kann übrigens Abweichungen bedeutenderen Umfanges berichtigen, indem man die Massen entsprechend einrichtet. Nachdem der Alkohol von unten nach oben in dem Hohlkörper 16 emporgestiegen ist, tritt er durch eine Röhre 31 rechteckigen Querschnittes aus (Fig. 3), welche ihrerseits senkrecht in eine größere und vollkommen wagerechte Röhre 32 mündet. . An den beiden Enden dieser Röhre 32 sind zwei Verteiler angeordnet, von denen jeder mit je einem Meßgefäß 27, 28 in Verbindung steht.

Diese Verteiler werden durch zwei konzentrische Röhrchen 33, 34 gebildet, welche mit sanfter Reibung ineinander gleitbar sind. Das äußere Röhrchen 33 ist an einer Stange 35 mit Ventil 36 befestigt, welches den Boden des Meßgefäßes öffnet oder verschließt, je nachdem Hebung oder Senkung stattfindet.

6o' Das innere Röhrchen 34 ist in irgendeiner geeigneten Weise an dem Deckel des Meßgefäßes befestigt. Die Stange 35 trägt außerhalb des Meßgefäßes einen Stift 37, welcher an dem Ende einer Gabel eines Schwinghebels 38 angelenkt ist. Letzterer bildet einen Wagebalken, dessen Zeiger durch eine schwingende Stange 39 dargestellt wird, und zwar mit begrenztem Gang nach beiden Richtungen und mit einem Gewicht 40 an ihrem oberen Ende (Fig. 3, 9 und 10).

Im Innern jedes Meßgefäßes 27, 28 ist ein ringförmiger Schwimmer 41 angeordnet, an welchem zwei senkrechte Stangen 42 befestigt sind; letztere gehen durch die Führungen 43 und sind außerhalb des Meßgefäßes mit den Enden einer Querstange 44 verbunden. Dieselbe trägt in ihrer Mitte ein kleines Exzenter 45, welches durch Vermittlung eines Schwinghebels 46 das Anzeigen der Anzahl der Liter der Flüssigkeit hervorruft, die durch den Zähler gegangen ist.

Die beiden Meßgefäße 27, 28 arbeiten selbsttätig und abwechselnd. Ihre Meßeinheit ist genau hergestellt, wenn die Tauchmassen 23, 24 zur Hälfte eingetaucht sind und der Wärmeregleri5 ° C. angibt. Die besondere Arbeitsweise dieser Meßgefäße ist folgende:

Der Alkohol, welcher aus dem Wärmeregler austritt, dringt in das rechteckige Rohr 32 ein, von wo er durch denjenigen der beiden Verteiler strömt, der sich im offenen Zustande befindet, d. h. durch denjenigen, dessen obere Mündung betreffs des bewegbaren Röhrchens 33 von der entsprechenden Scheidewand des Rohres 32 entfernt ist. Das Niveau der im Meßgefäß aufsteigenden Flüssigkeit läßt hiermit den Schwimmer 41 sowie die Querstange 44 ansteigen. Letztere trägt Arme 107 (Fig. 9 und 10), welche unter sich durch eine Stange verbunden sind, welche (indem sie den einen der Arme 108 der Stange 39 trifft) letztere allmählich zurückdrängt, ohne indessen die Stange 35 des Ventils 36 fortzuziehen. Da die Stange 39 auf dem Schwinghebel 38 derart angelenkt ist, daß hierauf nur gewirkt wird, wenn ihre Gelenkgabel seitwärts gegen denselben anstößt, so folgt hieraus, daß — solange das Gewicht 40 nicht die Senkrechte überschritten hat — die in der Mitte befindliche Ventilstange 35, deren Lauf sehr gering ist, nicht durch den genannten Schwinghebel 38 angehoben wird.

Die Stange 39 erre cht die Senkrechte, wenn das Meßgefäß fast voll ist, wobei der Schwimmer sich fast in seiner höchsten Stellung befindet. Genau in dem Zeitpunkt, wo die Stange 39 die Senkrechte überschreitet, fällt das Gewicht 40 kräftig auf den Balancier 38 und schwenkt ihn herum, wodurch einerseits die Öffnung des Ventiles 36 des Meßgefäßes, 120. welches sich gefüllt hat, und andererseits das Schließen des Ventiles 36 des anderen Meß-

gefäßes erfolgt. Während dieses Vorganges schließt sich der eine der beiden Verteiler und öffnet sich der andere.

Diese verschiedenen Arbeitsvorgänge sind sozusagen augenblickliche und finden genau in dem Zeitpunkt statt, wo das Meßgefäß die letzten Tropfen der zum vollständigen Füllen notwendigen Flüssigkeit empfängt.

Nachdem eines der beiden Meßgefäße genau

ίο ι 1 Flüssigkeit z. B. bei 15 ° C. (wie soeben erörtert) gemessen hat, wird diese Menge in eine Leitung 47 entleert, welche in ein Ringgefäß 48 endigt,, aus dem die Flüssigkeit durch ein Rückschläge vermeidendes Sieb ausfließt. Die

.15 Flüssigkeit fällt durch ein Metallsieb 49 auf die bewegbare Wageschale, welche in diesem Augenblick ihre höchste Stellung einnimmt.

Diese Wage gehört zur Klasse der Aerometer mit veränderlichem Gewicht.

Sie besteht (Fig. 3) aus zwei ringförmigen Teilen 50, 51, welche mit einer halbkreisförmigen Rinne versehen sind und durch ihre Überlagerung eine mit Quecksilber gefüllte Röhre 52 bilden. Mit letzterer steht der Boden dreier Röhren 53 (Fig. 3 und 4) in Verbindung, welche um 120 ° gegeneinander angeordnet und ebenfalls mit Quecksilber gefüllt sind. Die Köpfe dieser drei Röhren 53 sind luftdicht mit dem Boden eines breiten Behälters 54 verbunden.

Die drei Röhren 53 enthalten je einen Hohlschwimmer 55, vorzugsweise aus Elfenbein, welcher mittels einer ihn überragenden Stange 56 mit einem der Zweige eines über dem Behalter 54 angeordneten Sternes 57 verbunden ist. Wenn die drei Schwimmer 55 in der Höhe ihres Laufes angelangt sind, so muß das Quecksilber, welches die Röhren 53 enthalten, sich noch in einer geringen Schicht auf dem Boden

"40 des Behälters 54 ausbreiten, welcher durch seine große Oberfläche dazu bestimmt ist, in zweckmäßiger Weise die Veränderungen des Ouecksilberspiegels während der Schwimmerverschiebungen auszugleichen.

Der Stern 57 trägt in seiner Mitte eine Röhre 58, welche durch eine in der Mitte des Behälters 54 angeordnete Nabe hindurchgeht. Diese Röhre 58 trägt an ihrem unteren Ende eine schwere Masse 59 und wird längswärts durch eine Stange 60 durchsetzt, deren oberes Ende mit einer Rolle 61 versehen ist. Die Röhre 58 ist auf ihrer Außenseite mit einer Zahnstange 62 versehen, welche mit einem Trieb 63 kämmt; letzterer überträgt durch die Achse 64 einen anderen Trieb 65 (Fig. 4) und ein gezahntes Rad 66 eine Drehbewegung auf eine Kurvenscheibe 67 (Fig. 7) besonderer Art, dessen Arbeitsweise weiter unten erörtert

. werden wird.

ßo Jeder der Zweige des Sternes 57 trägt eine Stange 68, welche durch den Behälter 54 geht und durch ihr unteres Ende mit der kreis-. artigen Wand einer bewegbaren Schale 70 in Behälterform verbunden ist, welche durch die drei Stangen 68 getragen wird. Letztere werden während ihrer Verschiebung durch die Rollen 69 geführt, welche durch den oberen Absatz des Behälters 54 getragen werden. Die bewegbare Schale 70 der Wage wird durch einen zylindrischen Behälter gebildet, welcher entsprechend seiner Höhe durch eine kegelartige Scheidewand 71 geteilt wird, deren Mitte von einem Röhrchen 72 mit kegelstumpfartigem Boden und von Öffnungen bestimmter Abmessungen durchdrungen überragt wird. Der Boden des Behälters 70 ist mit einem Heberventil versehen. Dieses Ventil besteht aus zwei konzentrischen Röhren 73,74, welche zwischen sich einen ringartigen Hohlraum bilden, und von denen die äußere, 73, glockenartig über der anderen, 74, liegt, die an ihren beiden Enden offen ist. Die Röhre 74 besitzt eine Ventil platte 75, mit der sie verbunden ist. Eine kegelartige Feder 76, welche auf dem Boden der Behälterwage aufruht, sucht dies Ventil 75 dauernd geschlossen zu halten. Schließlich umgibt eine Ausflußröhre ηη mit übereinander angeordneten Metallsieben den Boden der Röhre 74 und dient als Strahlbrecher während des Ausflusses der Flüssigkeit.

Die besondere Wirkungsweise der Behälterwage ist folgende:

Sobald eins der Meßgefäße 27, 28 voll ist, entleert es sich durch die Leitungen 47,48 in die Wage, welche in diesem Zeitpunkte ihre höchste Stellung einnimmt, wie in Fig. 3 punktiert angedeutet. Dieses Ausfließen erfolgt durch eine öffnung bestimmter Größe und dauert etwa 6 Sekunden.

Wenn die Flüssigkeit auf die Scheidewand 71 der Schale 70 fällt, so ermöglichen die öffnungen dieser Scheidewand 71 nicht das Ausfließen der ganzen Flüssigkeit, welche sie während ein und derselben Zeiteinheit aufnimmt; es ergibt sich hieraus, daß eins der Meßgefäße 27, 28 sich entleert hat, während die Flüssigkeit, die' aus demselben kam, noch fortfährt, aus der oberen Abteilung in die untere '. Abteilung der genannten Schale 70 zu fließen. Diese letztere Abteilung, welche von geringerem Fassungsvermögen als diejenige eines Meßgefäßes ist, ist also gefüllt, während eine Flüssigkeitsschicht noch die Scheidewand 71 bedeckt. ■ Unter diesen Umständen wird der Heber 73, 74 überflutet, und das Leeren der Behälterwage erfolgt durch das selbsttätige öffnen¹ des Ventiles 75.

Aus dem vorstehenden ergibt sich, daß während einer gewissen Zeit die Flüssigkeit in der bewegbaren Schale 70 der Wage verweilt. Während dieser Zeit tauchen, die Elfenbeinschwimmer 55 und ihre Stangen 56 unter dem Einfluß des Gewichtes der Flüssigkeit, welche

die Schale 70 aufnimmt, in das Quecksilber, welches die Röhren 53 füllt und dadurch etwas im Ausgleichbehälter 54 überfließt. Diese Schwimmer sind derart bemessen, daß sie ihren Abwärtsgang erst unter der Wirkung eines Gewichtes von ungefähr 795 g beginnen. Da nun 1 1 absoluten Alkohols bei 15 ° C. 794 g wiegt, so ist ersichtlich, daß der Absatz 70 im Falle des Vorhandenseins reinen Alkohols (übrigens unmöglich in der Praxis) noch nicht herabsteigen würde. Es ergibt sich hieraus, daß die Schale 70 um so mehr herabsteigen wird, als der Alkohol von einem geringeren Grade ist, und ihre tiefste Stellung erreichen wird in dem Falle, daß nur destilliertes Wasser vorhanden sein würde.

Sobald das Heberventil geöffnet wurde und eine Flüssigkeitsmenge gleich dem Unterschied zwischen dem Gewicht eines Liters Flüssigkeit beim Messen und dem Gewicht eines Liters absoluten Alkohols ausgeleert hat, geht die Schale' 70, welche plötzlich entlastet ist, lebhaft in die Höhe, wobei sie die gezahnte Röhre 62 und die Stange 60 mit Rolle 61 mit sich zieht. Diese letztere stößt vor Erreichung . des Endes ihres Laufes gegen das eine der Enden des Hebels 78, welcher wagerecht angelenkt und der Wirkung des schwingenden Gewichtes 40 — wie weiter unten beschrieben wird — unterworfen ist. Dieser Hebel 78 hindert augenblicklich die Stange 60, höher zu steigen, so daß die sich immer mehr leerende Schale sich derart erleichtert, daß unter dem Auftrieb des Quecksilbers die genannte Stange 60 auf die Röhre 73 drückt, die Feder 76 beeinflußt und das Ventil 75 voll öffnet. Die Flüssigkeit fließt immerfort und das Ventil 75 bleibt offen, bis zu dem Augenblick, in welchem der wagerechte Hebel 78, welcher sich auslöst,

40, der Stange 60 ermöglicht, unter der Wirkung der Feder 76 wieder zu steigen. Diese Verschiebung des wagerechten Hebels 78, welche durch die Schwingung des Gewichtes 40 bestimmt wird, erfolgt genau vor dem nun folgenden Entleeren des zweiten Meßgefäßes 27, 28.

Indem die Flüssigkeit durch die Röhre ηη ausfließt, fällt sie auf ein Gittersieb 79, welches am Boden des Behälters 2 angeordnet ist, so daß das Auf- bzw. Zurückspritzen hierdurch vermieden wird; gleichzeitig verhindert dieses ' Gittersieb 79 den Zutritt von Fremdkörpern, die von außen durch die Ausflußröhre ' 3 eingeführt. werden könnten.'

Durch die soeben betrachteten Arbeitsvorgänge hat die Zählvorrichtung also bewirkt:
• . A. die Messung der Temperatur der Flüssigkeit ; ·

B. die Bestimmung eines bestimmten Vo^ lumens, ζ. Β. eines Liters, und

C. des Gewichtes dieser Flüssigkeit.

Es bleibt noch zu erläutern, wie das Registrieren dieser drei Größen (Temperatur, Volumen, Gewicht) auf den bezüglichen Anzeigezifferblättern 80, 81, 82 des Zählers und ihre Übertragung in Litern absoluten Alkohols auf dem Zifferblatt 83 erfolgt.

Gemäß der Füllung eines der Meßgefäße 27 oder 28 hebt ihr Schwimmer 41 die Querstange 44, welche bei ihrem Steigen die drei folgenden Wirkungen hervorbringt:

i. Sie beeinflußt durch ein Exzenter 45 den Hebel 46 (Fig. 1, 5 und 10), um ihn nach oben schwingen und die Räderwerke des Zifferblattes 81 antreiben zu lassen. Zu diesem Zwecke schwingt dieser Hebel 46 frei auf seiner Achse und dreht beim Wiederansteigen einen Arm 114, welcher auf der genannten * Achse befestigt ist. Letztere läßt beim Drehen einen anderen Arm schwingen, welcher durch einen Lenker 84 und einen Klinkenhebel 85 auf eine Zahnscheibe 86 einwirkt, die dadurch, um einen bestimmten Winkel gedreht wird.

Ein Rad 112 mit gleich weit abstehenden Einkerbungen und ein Finger 113 (Fig. 4) mit Feder sichern ein -Vorrücken durch gleiche Räume.

Wenn der eine der Hebel 46 beim Verlassen des Exzenters 45 zurückfällt, so gibt er augenblicklich den Arm 114 frei, um in seine Anfangsstellung zurückzufallen.

Die Welle 87, welche die Zahnscheibe 86 trägt, endigt in einer Schnecke 88 (Fig. 5), welche mit einem Schraubenrad 89 kämmt; letzteres läßt durch geeignete Verzahnungen um eine Teilung gleichzeitig den Zeiger des Zifferblattes 81 der Flüssigkeitsliter und denjenigen des Zifferblattes 83 des reinen Alkohols vorrücken. Es ist nun wesentlich, daß das Vorrücken dieses letzteren Zeigers nicht unmittelbar, sondern durch Vermittlung einer Differentialvorrichtung erfolgt, welche in Fig. 4 und 5 und insbesondere in Fig 7 und 8 dargestellt ist.

Diese Differential vorrichtung besteht aus einer Scheibe 90 mit Doppelrinne dreieckigen Querschnittes, welche auf der sie tragenden * Welle 91 fest angeordnet ist. In jede Rinne greift ein vorzugsweise gleichseitiges Dreieck 92 oder 93, welches durch einen Stahldraht ge- no bildet und an einer seiner Ecken offen ist, während eine andere Ecke dünneren Querschnitt hat, um dem genannten Draht eine gewisse Federung derart zu geben, so daß er die entsprechenden Rinnen der Scheibe 90 federnd umgreift.

Die beiden Dreiecke 92, 93 sind verschränkt zueinander in den Rinnen der Scheibe 90 angeordnet ; das eine von ihnen, nämlich 92, ist durch eines der umgebogenen Enden der offenen Ecke mit einem auf der Welle 91 frei drehbaren Rad 94 verbunden, während das

andere, nämlich 93, gleichfalls durch das umgebogene Ende der offenen Ecke mit einem anderen, auf der Welle 91 frei drehbaren Rad 95 verbunden ist. Das Rad 94 ist mit einem Trieb 96 verbunden, welches mit der Zahnscheibe 86 durch die Zahnwerke 97, 98 in Verbindung steht. ■ Das Rad 95 ist mit einem Zahnrad 99 verbunden, mit welchem eine Zahnstange 100 kämmt; letztere trägt eine Rolle 101, welche auf dem Umfang der Kurvenscheibe 67 aufruht, die von der Schale 70 gedreht wird.

Die besondere Anordnung der Dreiecke ermöglicht diesen letzteren, auf die Scheibe 90 einzuwirken, und zwar in dem Sinne, in welchem diese Dreiecke beeinflußt werden.
In der Tat dreht, wenn der Umdrehungssinn des einen der Räder 94 oder 95 das entsprechende Dreieck zu schließen sucht, dieses letztere die Scheibe 90 und läßt dieselbe im . Gegensatz hierzu unbewegbar, wenn der Umdrehungssinn des genannten Rades das Bestreben hat, das Dreieck zu öffnen.

Aus den soeben beschriebenen mechanischen Anordnungen ergibt sich, daß die Winkelverdrehung der Welle 91 im einen Sinne den Unterschied der Bewegungen bedeutet, welche ihr übertragen werden, und zwar einesteils durch die das Rad 94 in Tätigkeit setzenden

.30 Radwerke, d. h. diejenigen, welche durch die Meßgefäße bei jeder ihrer Füllungen beeinflußt werden, und andererseits durch die das Rad 95 in Tätigkeit setzenden Radwerke, welche durch die Flüssigkeitswage beeinflußt werden.

Die Abwärtsbewegung der Schale 70 im Verhältnis zur Flüssigkeitstitrierung wirkt allein auf die Differentialbewegung. In der Tat überträgt während der Aufwärtsbewegung der Schale 70 die Zahnstange 62 den Radwerken eine Bewegung im umgekehrten Sinne; infolgedessen ist das Rad 95 bestrebt, das entsprechende Dreieck 93 zu öffnen und beeinflußt ■ infolgedessen die Scheibe 90 nicht.

Die Drehbewegung der Welle 91 wird dem Zifferblatt 83 durch eine Schnecke 102, ein Schneckenrad 104, Welle 103, eine Schnecke 105 und das Schneckenrad 106 übertragen (Fig. 4 und 5), welch letzteres in Verbindung mit den Radwerken des Zifferblattes 83 steht.

2. Bei ihrer Aufwärtsbewegung wirkt die Querstange 44, nachdem sie an das Ende ihres Laufes gelangt ist, durch die Arme 107 (Fig 10) auf einen der Zweige 108 der Stange 39 mit Gewicht 40, um sie zum Umschwenken zu bringen, wie schon oben erläutert. Das Gewicht 40 wirkt beim Zurückfallen plötzlich auf den Balancier 38, um das gleichzeitige Öffnen und Schließen der Verteiler und Ventile der beiden Meßgefäße zu bestimmen.

3. Aus dem Umschwenken des Gewichtes 40 ergibt sich fernerhin ein Umschwenken des wagerechten Hebels 78 (Fig. 3 und 10), welcher an seinem Ende eine Öffnung 109 trägt, die plötzlich vor die Ventilstange 60 der Schale 70 kommt. Diese Stange 60 geht unter der Einwirkung der Feder 75 durch diese Öffnung 109, um das rasche Schließen des V entiles 75 zu ermöglichen.

Die Schale 70 der Wage, welche sich in diesem Augenblick am Ende ihres Laufes, also in ihrer höchsten Stellung befindet, ist bereit, eine andere Menge Flüssigkeit zum Wiegen zu empfangen, die dasjenige Meßgefäß 27, 28, welches soeben gefüllt ist, von diesem Augenblick anfängt ihr zu übermitteln.

Die Flüssigkeitsmenge, welche auf diese Weise die Wage bei jeder Messung empfängt, ist eine wirkliche Volumeneinheit, d. h. deren Berichtigung in Rücksicht auf Temperatur — wie vorher erläutert — bewirkt ist.

Bei den verschiedenen Bewegungen der Verschiebung, welche die Schale 70 erleidet (und zwar welches auch die Titrierung der gewogenen Flüssigkeit sein möge), wird die genannte Schale stets in ausreichender Weise herabsinken, damit das Spiel des Ventilhebers erfolgen kann. Auch im Falle absoluten Alkohols würde die Schale 70 ausgeleert werden. Also auch im Falle reinen Alkohols würde das Anzeigen von einem Liter (übertragen auf die beiden Zifferblätter 81, 83 durch die Bewegung der Querstange 44) nicht geändert werden. Immer wird 1 1 destillierter Flüssigkeit und 1 1 absoluten Alkohols angezeigt.

Wenn aber die Titrierung der Flüssigkeit, welche der Wage überliefert ist, nur 50° Gay-Lussac ζ. B. titriert (Gewicht des Liters 934 g 37), so sinkt die Schale 70 so weit, bis der Druck des Quecksilbers auf die Stangen 56 und die Schwimmer 55 eine Ausgleichung für diese Überlastung bewirkt.

Bei ihrer Abwärtsbewegung nimmt die Schale 70 die Rinnenscheibe 90 nicht mit, und zwar deshalb, weil sie nicht die genügende Kraft hierzu hat. .105

Die Differentialanordnung wirkt also nicht auf die bereits vorhandene Anzeige eines Liters reinen Alkohols auf dem Zifferblatt 83; wenn jedoch die Schale 70 sich leert und unter einem Druck zurücksteigt, welcher 795 g betragen wird, so wirkt alsdann die Differentialanordnung, indem sie die Zeiger des Zifferblattes 83 betätigt. Hierbei wird der Betrag (welchen das Meßgefäß beim Zählwerk 83 angezeigt hatte) um den Wert vermindert, um welchen die Wage herabgesunken ist. In dem angeführten Ausführungsbeispiel einer Flüssigkeit zu 50 ° Gay-Lussac vermindert sich dieser Wert um 50 Prozent und läßt für das Zifferblatt 83 des absoluten Alkohols nur ein Anzeigen von einem halben Liter bestehen, j welcher der Wirklichkeit entspricht.

Im Gegensatz hierzu wird die Angabe des Zifferblattes 81 über die durchgegangene Flüssigkeitsmenge nicht geändert und bleibt hierfür erhalten.

Die betreffenden Gewichte der alkoholischen Flüssigkeiten haben keinerlei regelmäßige Beziehung zu ihrem wirklichen Wert in Graden Alkohols. Im Gegenteil würden die verschiedenen Läufe der Schale 70 mit den entsprechenden Alkoholgraden nicht übereinstimmen. Mit anderen Worten: wenn der Gewichtsunterschied zwischen einem Liter destillierten Wassers und einem Liter absoluten Alkohols bei 15° C. ungefähr 206 g beträgt, würde es den Anschein haben, daß der Unterschied bei 15 ° C. zwischen einem Liter destillierten Wassers und einem Liter Alkohols von 50 °

Gay-Lussac

206

oder 103 g sein sollte. In

Wirklichkeit beträgt aber der. Unterschied nur.

65 g 63. Mit Rücksicht hierauf ist der. Umriß der Kurvenscheibe 67 derart angeordnet, daß diese Fehler ausgeglichen werden, so daß der

. Zeiger des Zifferblattes 83 richtige Werte anzeigt.

Auf der Achse der Daumenscheibe 67 befindet sich unmittelbar der große Zeiger 110, welcher die Momentanangabe des Alkoholgrades des Liters gemessener Flüssigkeit gibt.

Vorsichtsmaßregeln sind getroffen, um die Unverletzlichkeit der durch den Zähler gelieferten Angaben zu sichern; diese Vorsichtsmaßregeln bestehen bemerkenswert erweise in folgendem:

Die Ziffern des Zifferblattes 83 sind auf den Rädern des Zählwerkes ebenfalls angegeben. Da letzteres nur durch eine Schnecke vorrückt, deren Arbeitsrichtung nicht umkehrbar ist, so ist es selbst im Falle eines zufälligen Bruches der Scheibe, welche die Zeiger schützt, unmöglich, dadurch zu betrügen, daß man die genannten Zeiger rückwärts stellt; die Stellung der Innenradwerke und ihre Bezifferung würde stets ermöglichen, die wirkliche Ziffer wieder herzustellen.

Da im Falle der Störung oder Anhaltung des Zählers die Meßgefäße sich nicht mehr ausleeren, so würde der Apparat überfließen. In diesem Falle wird die Flüssigkeit, welche von dem Wärmeregler oder den Meßgefäßen überfließt, durch Rinnen in aufgenommen und zum Behälter 4 geleitet, in welchem der Schwimmer 5 alsbald den Stromkreis eines Meldeläutwerkes schließt, welches sowohl in der Fabrik als auch in dem für die Überwachungsbeamten bestimmten Raum angeordnet ist; gleichzeitig würde der Schwimmer durch ein Sicherheitsventil (welches auf der Zeichnung nicht dargestellt und z. B. auf der mit der Röhre 17 endigenden Leitung angeordnet ist) jede Verbindung zwischen dem Zähler und den Destillierapparaten unterbrechen.

Auch kann eine Fernübertragung der Angaben der Zifferblätter sowohl zum Bureau des Fabrikdirektors als auch zu den Räumen der Überwachungsbeamten erfolgen.

Der vorliegende Apparat kann für alle Alkohole, Benzole, Gasoline verschiedener Essenzen, überhaupt alle Flüssigkeiten dienen, bei welchen es auf den Gehalt an einem wirksamen Bestandteil ankommt.

Auch kann der Apparat als Verkaufszähler bzw. als Zähler für Branntweine, Alkohole, Weingeist usw. Verwendung finden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Alkoholmeßapparat, welcher zuerst die Temperatur der Flüssigkeit, sodann das Volumen der auf Temperaturkonstanz reduzierten Flüssigkeit und endlich das Gewicht derselben anzeigt, so daß daraus der Gehalt der alkoholischen Flüssigkeit an absolutem Alkohol bestimmt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der in Beeinflussung seiner Temperatur gemessenen Flüssigkeit auf Temperaturkonstanz reduziert wird mittels eines Wärmereglers, welcher aus einem langen Draht (13) besteht und in Verbindung mit zwei abwechselnd sich füllenden Meßgefäßen (27, 28) wirkt, wobei letztere mit Verteilern (33, 34) und Ventilen (36) versehen sind, welche selbsttätig durch Schwimmer (41) unter Vermittlung eines gewichtbelasteten Schwinghebels (40) verstellt werden, und daß das Gewicht der alkoholischen Flüssigkeit mittels einer nach Art eines Gewichtsaräometers wirkenden Wage bestimmt wird, deren mit den Schwimmern (55) verbundene Gewichtsschale (70) die aus einem der beiden Meßgefäße (27, 28) tretende Flüssigkeit aufnimmt, so daß die Differentialdrehung, welche einer Scheibe (90) einerseits von den hochsteigenden Schwimmern (41), andererseits der Wagschale (70) erteilt wird, durch Vermittlung von Hebeln und Zahnrädern zum Anzeigen des in der alkoholischen Flüssigkeit enthaltenen absoluten Alkohols auf einem Anzeigezifferblatt benutzt wird.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.