DE297619C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

In gewissen Fällen der Praxis ist es sehr erwünscht und unbedingt notwendig, daß ein Gas- oder Flüssigkeitsstrom dauernd konstant gehalten wird. Insbesondere tritt dieses Bedürfnis zutage in chemischen Laboratorien, bei Registrierapparaten und vor allen Dingen bei der Photometrie von Gasflammen. Die gebräuchlichen Druckregler bestehen meistens aus einem Gefäß, das mit Wasser gefüllt ist,

ίο und in welchem eine Tauchglocke mit Kegelventil schwimmt, die je nach dem herrschenden Druck mehr oder weniger Auftrieb hat. So einfach diese Druckregler sind, haften ihnen doch erhebliche Mängel an; so z. B. können sie nur verhältnismäßig kleine Druckschwankungen ausgleichen, unter der Voraussetzung, daß der Gasdruck immer wieder zu einem bestimmten Mittel zurückkehrt. Dieses ist aber z. B. bei dem Zechengas sehr selten der Fall, und hier macht sich die unangenehme Einwirkung der erheblichen Druckschwankungen besonders geltend.

Ein weiterer Übelstand derartiger Druckregler ist noch der, daß diese abhängig sind vom spezifischen Gewicht des Gases, das fortwährend wechselt. Unter den angeführten Mängeln leiden auch die sogenannten Membranregler.

Vorliegende Erfindung betrifft nun eine Einrichtung, der die beschriebenen Fehler nicht anhaften, und welche ohne eigentliche Konstanthaltung des Gas- oder Flüssigkeitsstromes in sehr weiten Grenzen die zuzuleitenden Gasoder Flüssigkeitsmengen zu regeln imstande ist.

Die Einrichtung wirkt folgendermaßen:

In der schematischen Darstellung der Fig. 1

bedeutet α einen Zylinder, in welchem zwei Kolben b und b' mit den Wellen w und w' leicht drehbar angeordnet sind. In den Kolben sind zwei Schlitze e und e' (siehe auch Fig. 2) ausgespart, welche im Ruhezustande mit der ganzen Öffnung übereinander stehen. Die Welle w' ist mit einem Uhrwerk oder dergleichen c gekuppelt und erhält von diesem eine ganz bestimmte Drehgeschwindigkeit. Die Welle w und damit der Kolben b ist mit einem von dem zu regelnden Gas- oder Flüssigkeitsstrom angetriebenen oder beeinflußten Laufwerk gekuppelt, wodurch der Kolben b ebenfalls in Drehung versetzt wird.

Für genaue Messung und besonders um den Einfluß des spezifischen Gewichtes auszuschalten, wird man einen Gasmesser oder dergleichen verwenden, damit die Drehgeschwindigkeit abhängig ist von der durchströmenden Gasmenge.

Es sollen nun im folgenden die Vorgänge bei der Regelung beschrieben werden und ist als Beispiel die gezeichnete Einrichtung zur Erklärung herangezogen, wobei ausdrücklich bemerkt wird, daß, wie schon gesagt, anstatt der Gasuhr auch irgendein anderes Triebmittel, welches entweder von dem Gasstrom unmittelbar angetrieben oder von ihm beeinflußt wird, verwendet werden kann.

Das Gas tritt min bei f in die Uhr und von da, wie aus Fig. 1 ersichlich ist, vor den Kolben b. Um nun bei d wieder austreten zu können, muß der Gasstrom die in den Kolben befindlichen Schlitze e und e' durchströmen.

Es sei nun angenommen, daß die von dem Gasstrom der Gasuhr g erteilte Geschwindig-

keit übereinstimmt mit der Geschwindigkeit des Triebwerkes c. In diesem Falle werden die beiden Kolben mit gleicher Tourenzahl sich drehen und die Schlitze beide genau übereinander stehenbleiben. Sobald sich nun aber der Gasdruck und damit die Drehgeschwindigkeit der Gasuhr vergrößert, versucht der Kolben e vorzueilen und schließt damit einen Teil der Schlitzöffnung ab, und zwar so lange,·

ίο bis die Drehgeschwindigkeit der Gasuhr wieder mit der Drehgeschwindigkeit des Triebwerkes c übereinstimmt.

War z. B. in der Anfangsstellung* der Gasdruck sehr niedrig und war infolgedessen die Verschiebung der beiden Kolben derart; daß die Schlitze mit ihrer vollen Öffnung aufeinander standen, so wird bei ständig wachsender Druckerhöhung die Schlitzöffnung sich infolge der Voreilung der Gasuhr immer mehr verengen. Infolgedessen wird die Gasuhr ständig langsamer laufen, bis der Ruhezustand wieder erreicht ist, d. h. bis der Gasstrom so weit gedrosselt ist, daß der noch durchgehende Gassirom der Gasuhr eine Drehgeschwindigkeit gibt, welche mit der Drehgeschwindigkeit des Steuerkolbens V übereinstimmt.

Es ist klar, daß bei dieser Vorrichtung nur eine ganz bestimmte Gasmenge, die abhängig von der Drehgeschwindigkeit des Steuerkolbens e' ist, durchgelassen wird, was z. B. für photometrische Zwecke vollauf genügt. Für den Gebrauch in Laboratorien ist es aber erwünscht, daß eine beliebige Gasmenge eingestellt werden kann. In diesem Falle verändert man die Tourenzahl des Triebwerkes c. Es wird dann entsprechend der etwa größeren Drehgeschwindigkeit des Kolbens V auch eine größere Gasmenge, und umgekehrt bei Verminderung der Tourenzahl des Steuerkolbens e' eine kleinere Gasmenge durchgehen können.

Dieser Vorgang erklärt sich folgendermaßen : Es sei angenommen, daß die mit dem Regler einzustellende niedrigste stündliche Gasmenge etwa 20 1 beträgt. Bei dieser Gasgeschwindigkeit wird sich die Gasuhr sehr langsam drehen. Wenn nun das Uhrwerk ebenfalls auf diese Drehgeschwindigkeit eingestellt ist und die Schlitzöffnungen in den beiden Kolben mit ihrer vollen Öffnung übereinander stehen, so wird der durchgehende Gasstrom für den Augenblick ganz erheblich größer sein als 20 1, er wird infolgedessen die Gasuhr mit einer größeren Drehgeschwindigkeit als die des Uhrwerkes antreiben. Das hat zur Folge, daß der Kolben b voreilt und damit eine Querschnittverringerung vornimmt. Der Gasstrom wird nun kleiner und kleiner, bis dieser so abgedrosselt ist, daß die Gasuhr mit 20 Stundenlitern läuft, d. h. bis die Gasuhr die Drehgeschwindigkeit des Uhrwerkes hat. Will man nun eine größere Gasmenge haben, so stellt man die Übersetzung des Uhrwerkes entsprechend ein, so daß die Achse des Steuerkolbens V eine größere Geschwindigkeit erhält. Da nun aber bis jetzt die Gasuhr eine Dreh-. geschwindigkeit hat, welche 20 Stundenlitern entspricht, so wird nunmehr der Steuerkolben V voreilen, oder umgekehrt, der Kolben b wird zurückbleiben, wodurch der Querschnitt vergrößert wird, bis der Gasstrom so groß wird, daß die Drehgeschwindigkeit der Gasuhr wiederum übereinstimmt mit der des Uhrwerkes. Anstatt die Übersetzung an dem Uhrwerk zu verändern, kann diese natürlich auch umgekehrt bei der Gasuhr gemacht werden, wodurch dasselbe erreicht wird.

Die Ausgestaltung des Reglers kann natür- · lieh mancherlei Änderungen erfahren; so kann man anstatt die beiden Kolben gegeneinander ineinander anordnen. Auch ist die Verwendung eines Kegelventils, welches durch Übertragung der Drehbewegung mehr oder weniger geschlossen wird, angängig.

Es liegt der Gedanke nahe, daß man anstatt der beschriebenen Vorrichtung irgendeinen Zentrifugal-Regulator, den die Gasuhr antreibt, benutzt; jedenfalls würde dann auch der Zweck erreicht, daß nämlich die Regelung des Gasdruckes abhängig gemacht wird von der Umdrehungszahl der Gasuhr, was an und für sich wesentlich für die vorliegende Erfindung ist. Allein es ist zu bedenken, daß die Gasuhr sehr langsam läuft, und daß sie nicht nennenswert belastet werden darf, da sonst die Genauigkeit des Gasmessers .'in Frage gestellt wird. Ein Zentrifugal-Regulator be^ nötigt aber eine gewisse Geschwindigkeit, um überhaupt wirksam sein zu können. Aus diesem Grunde ist die Anwendung derartiger Regulatoren nicht empfehlenswert.

Bei der oben beschriebenen Vorrichtung kommt nur die sehr geringe Lagerreibung des ' kleinen Kolbens δ in Frage, und da der Kolben direkt mit der Welle des Gasmessers gekuppelt ist, hat der Gasmesser nur eine äußerst geringe, praktisch zu vernachlässigende Kraft zur Drehung des.kleinen Kolbens abzugeben.

Claims (2)

Patent-An Sprüche:

1. Vorrichtung zum Regeln von Gas- oder Flüssigkeitsmengen, dadurch gekenn-

, zeichnet, daß ein den Querschnitt des Gasoder Flüssigkeitsstromes beeinflussender Regler in seiner Stellung abhängig gemacht ist von der Drehgeschwindigkeit eines die Gas- oder Flüssigkeitsmenge messenden Messers' oder von der Drehgeschwindigkeit sonst einer durch den zu regelnden Gasoder Flüssigkeitsstrom angetriebenen oder beeinflußten Achse.

2. Vorrichtung zum Regeln von Gasoder Flüssigkeitsmengen nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Gasmesser in einer geschlossenen Büchse (a) einen Kolben (&) mit Schlitzöffnung in Umdrehung versetzt, der sich vor einem anderen, von einem Uhrwerk mit gleichmäßiger, beliebig einzustellender Drehgeschwindigkeit angetriebenen, ebenfalls mit Schlitzöffnung versehenen Kolben (&') dreht, und daß der Gas- oder Flüssigkeitsstrom durch die Schlitzöffnungen der beiden Kolben geleitet wird, so daß bei Voreilung oder Nacheilung des vom Gasmesser angetriebenen Kolbens die Schlitzöffnungen gegeneinander verschoben werden, infolgedessen der Gasstrom so lange gedrosselt wird, bis wieder eine Übereinstimmung der Drehgeschwindigkeit der beiden Kolben eintritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.