DE226641C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVi: 226641 — KLASSE 42 e. GRUPPE

CHEMISCHE FABRIK RHENANIA in AACHEN.

Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichtes von Gasen oder Dämpfen, bestehend aus einem Zylinder mit veränderlichen Durchgangsöffnungen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Januar 1910 ab.

Der Erfindungsgegenständ dient dazu, das Gewicht von Dampf- oder Gasmengen, welche sich unter Druck befinden, derart zu bestimmen, daß das Dampf- bzw. Gasgewicht in Kilogrammsekunden unmittelbar abgelesen werden kann.

Bekanntlich ist das Dampfgewicht G in Kilogrammsekunden, welches einen bestimmten Querschnitt q = g · h in der Zeiteinheit mit der

to Geschwindigkeit υ durchströmt, auszudrücken durch die Formel: G = ν ■ g · k · γ, worin G das Gewicht der gemessenen Gas- oder Dampfmengen in Kilogrammsekunden, ν die Geschwindigkeit der Gase oder Dämpfe in dem von den Öffnungen freigegebenen Querschnitt in Metersekunden, g ■ h die jeweilige Größe dieses freien Querschnittes in Quadratmetern, γ das Gewicht der zu messenden Gase oder Dämpfe bei dem Drucke, unter welchem dieselben jeweils stehen, in Kilogrammkubikmetern bezeichnen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den einfachsten Mitteln dadurch, daß in obiger Formel G — υ · g · h ■ γ durch Anwendung rein mechanischer Mittel das Produkt ν ■ g ■ γ konstant erhalten wird, so daß als einzige variable Größe h übrig bleibt, wodurch erreicht wird, daß das Gewicht des durchtretenden Dampfes in linearem Verhältnis zu der Größe h steht, sich also ohne weiteres mit einer einzigen Nadel graphisch darstellen läßt.

Auf der Zeichnung ist der Apparat in einem

Ausführungsbeispiel im senkrechten Schnitt dargestellt.

Die Wirkungsweise des Apparates ist folgende:

Die zu messenden Gase oder Dämpfe treten durch den Stutzen α in die Kammer b und durch die Siebwand c derselben von allen Seiten gleichmäßig in den Hohlzylinder d, in welchem der genau passende Hohlzylinder e, der unten durch einen Boden verschlossen ist, hängt. Der Draht v, an welchem der innere Hohlzylinder β hängt, ist gasdicht durch den Deckel der Kammer b geführt, über eine Rolle f geleitet und an seinem Ende mit einem Gewicht g belastet, welches den Hohlzylinder e in seiner obersten Lage festhält, wenn keine Dampfentnahme stattfindet. Der Mantel des inneren Hohlzylinders e ist mit einer Anzahl Öffnungen h von rechteckigem Querschnitt bestimmter Größe versehen, die Untere Hälfte des äußeren Hohlzylinders d enthält die gleiche Anzahl ebenso geformter Rechtecke i, welche in kongruenter Weise angeordnet sind. In der Mitte des Bodens des inneren Hohlzylinders ist eine dreikantige Führungsröhre k angeordnet, in welche ein Dreikantzapfen I derart eingreift, daß jede Drehung des Zapfens eine entsprechende Drehung des Hohlzylinders e bedingt, 'einerlei, in welcher Höhenlage sich derselbe innerhalb seiner in der vertikalen möglichen Verschiebung befindet.

Die vertikale Dreikantführungsstange ist im Boden des Apparates drehbar befestigt und besitzt an ihrem unteren Ende einen nach Art eines Gewindes verdrehten Vierkant m, welcher in eine entsprechende Führung η eingreift, die

mit dem kleinen gasdicht abschließenden Kolben ο fest verbunden ist. Gegen diesen Kolben drücken auf seiner unteren Seite Schraubenfedern p mit genau eingestellter Federkraft, welche sich bei steigendem Dampfdruck in ganz gleichmäßiger Weise zusammendrücken, außerdem ist mit dem Kolben eine vierkantige Stange q fest verbunden, welche im unteren Deckel des zugehörigen kleinen Zylinders geführt ist und welche den Kolben gegen seitliche Verdrehung sichert.

Solange nun keine Gas- oder Dampfentnahme stattfindet und der Raum r mit Dampf gefüllt ist, bleibt der innere Hohlzylinder in seiner Höchstlage, welche durch einen Anschlag gesichert ist, hängen, die Oberkanten der rechteckigen Öffnungen des äußeren Zylinders schneiden genau mit den Unterkanten der gleichgeformten Öffnungen des Innen-Zylinders ab, und ein freier Durchgangsquerschnitt ist nicht vorhanden. Da jedoch in der Außenkammer r annähernd derselbe Druck herrscht wie in der Kammer b und dem inneren Hohlzylinder e, wird der Kolben ο die Federn, auf welchen er ruht, infolge der auf ihn wirkenden Dampfspannung zusammendrücken, eine tiefere Stellung einnehmen, und der innere Hohlzylinder e wird entsprechend der vertikalen Bewegung des Kolbens 0 und der mehr oder weniger starken Verdrehung des Vierkants m, welcher in dem Stücke η geführt ist, in der Horizontalebene verdreht, da der Kolben 0 selbst ja durch seine vierkantige Führungsstange q gegen Verdrehung gesichert ist.

Die Größe dieser Verdrehung des inneren Hohlzylinders e ist nun derart bemessen, daß das Produkt aus dem jeweiligen spezifischen Gewicht γ des Dampfes mit der Geschwindigkeit ν des Dampfes; die diesem spezifischen Gewicht entspricht, und mit der Größe x, welche die Entfernung der Seite s des oberen Rechteckes von der Seite t des unteren Rechteckes angibt, und die demnach die Grundlinie des jeweils freien Querschnittes darstellt, stets denselben Wert hat. Findet nun eine Entnahme von Gasen oder Dämpfen aus der hinter dem Messer liegenden Leitung u statt, so entsteht ein Druckabfall in dieser Leitung gegenüber der Leitung vor dem Messer. Der auf den Boden des inneren Hohlzylinders wirkende Überdruck drückt diesen Zylinder nach unten und hebt das Gewicht g an, so daß die rechteckigen Ausschnitte der beiden Hohlzylinder nunmehr zum Teil übereinander zu liegen kommen und einen größeren oder kleineren Durchgangsquerschnitt freigeben, und zwar richtet sich das Maß der Vertikalverschiebung des inneren Hohlzylinders nur nach dem Gewichte des zur Verwendung gelangenden Gases oder Dampfes in Kilogrammsekunden. Diese Verschiebung des inneren Hohlzylinders e wird durch den Draht ν, an welchem derselbe hängt, unmittelbar auf eine an diesem Drahte angebrachte Schreibnadel w übertragen, welche auf einer durch ein Uhrwerk bewegten Schreibtrommel χ von entsprechender Teilung somit ohne weiteres die Kurve des Gas- oder Dampfverbrauches in Kilogrammsekunden aufzeichnet.

Mathematisch läßt sich das Prinzip, welches dem Apparat zugrunde liegt, folgendermaßen ausdrücken:

Macht man in der Formel G= ν · g · h · γ das Produkt ν · g · γ konstant dadurch, daß die Grundlinie g des rechteckigen Durchtrittsquerschnitts bei jeder Steigerung oder Abnahme des Produktes υ · γ entsprechend verkleinert oder vergrößert wird, dann wird bei gleicher Entnahme in Kilogrammsekunden trotz auftretender Änderung des spezifischen Gewichtes γ und der Durchtrittsgeschwindigkeit ν der zu messenden Gase oder Dämpfe infolge von Druckschwankungen eine Änderung der Höhe γ des Durchtrittsquerschnittes nicht eintreten, d. h. auf den vorbeschriebenen Apparat übertragen, der innere Hohlzylinder e wird sich vertikal nicht verschieben und der Zeiger auf der Trommel stets die gleiche Entnahme registrieren.

In dem Momente jedoch, in welchem sich G ändert, d. h. eine vergrößerte oder verminderte Entnahme stattfindet, wird durch Steigen oder Sinken des inneren Hohlzylinders β der freie Durchtrittsquerschnitt durch Verlängerung oder Verkürzung von h entsprechend vergrößert oder verkleinert und dadurch die veränderte Entnahme ohne weiteres auf der Schreibtrommel λ aufgezeichnet.

Selbstverständlich läßt sich statt des inneren Zylinders auch der äußere drehbar anordnen und der Boden des inneren Zylinders durch eine mit dem Drahte fest verbundene Scheibe oder einen Kolben, welcher passend im inneren feststehenden Zylinder sich bewegt, ersetzen. Auch läßt sich an Stelle eines äußeren drehbar angeordneten Zylinders eine über den äußeren Zylinder greifende Kulissendrosselung anordnen, wie auch die Verdrehung des inneren Zylinders statt durch einen gewindeartig verdrehten Kantstab durch eine auf oder in einem drehbaren Zylinder entsprechend angeordnete Kurve bewirken, in welche Stifte eingreifen, die mit dem Kolben 0 fest verbunden sind.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche: ⁿ5

   i. Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichtes von Gasen oder Dämpfen, bestehend aus einem Zylinder mit veränderlichen Durchgangsöffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundlinie der Durchgangsöffnungen unter dem Einfluß des schwan-

   kenden Druckes der Gase oder Dämpfe stets derart verändert wird, daß das Gewicht des durchtretenden Dampfes oder Gases in linearem Verhältnis zu der Höhe (h) der Durchgangsöffnungen steht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehung der die Querschnitte der Schlitze verändernden Organe durch die Verschiebung eines gegen Verdrehung gesicherten Kolbens erfolgt, der auf einer Schraubenfeder ruht, die unter dem schwankenden Druck der zu messenden Gase oder Dämpfe mehr oder weniger zusammengedrückt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.