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Ergänzungsgerät für Kolbenkraft- und Pumpmaschinenindikatoren zur
Anzeige und Aufzeichnung des mittleren Kolbendruckes. Zur Bestimmung des mittleren
Kolbendruckes muß das von einem gewöhnlichen Indikator aufgezeichnete Diagramm planimetriert
werden, was sehr zeitraubend ist. Es sind Vorrichtungen bekannt geworden, bei denen
das Planimetrieren automatisch geschieht. Der in einem beliebigen Zeitpunkt herrschende
mittlere Druck ist aber auch hierbei nur durch längere Beobachtung und nachfolgende
Rechnung zu ermitteln. Es ist auch eine Vorrichtung bekannt geworden, die den mittleren
Druck unmittelbar anzeigt. Diese Vorrichtung ist aber besonders für diesen Zweck
gebaut und daher in der Anschaffung teuer. Das Gerät nach der Erfindung ist ein
Ergänzungsteil zu jedem beliebigen Indikator der bekannten und viel verbreiteten
Bauarten. Es ist daher in der Anwendung einfacher und in der Anschaffung billiger.
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Die Vorrichtung ist auf der Zeichnung dargestellt. Sie besteht aus
dem am Indikator a schwingbar angeordneten Kulissenhebel c-d, der Übersetzungskulisse
e-f, der Tangentialkraftkulisse g-da, der Dämpfungseinrichtung i
mit der Feder
k und dem Schreib- und Anzeigestift 1, der Registriertrommel in und der Übersetzungskurv
enscheibe n. An Stelle des Schreibstiftes am Indikatorschreibhebel wird eine Rolle
b gesetzt. Diese Rolle greift in einen Schlitz des Kulissenhebels c-d. Der Kulissenhebel
ist im Punkt o drehbar gelagert. In der Kulisse p-d führt sich der Bolzen g mit
einer Rolle. Die Übersetzungskulisse e-f wird durch die Stange r-t rechtwinklig
zu ihrem Schlitz und rechtwinklig zu den Schreibhebelausschlägen x-y geführt. Die
Tangentialkraftkulisse g-h wird durch die Stange t-u rechtwinklig zu ihrem Schlitz
und parallel zu den Schreibhebelausschlägen x-y geführt. Übersetzungskulisse e-f,
Tangentialkraftkulisseg-h und Kulissenhebel c-d sind durch den Bolzen g und je eine
Rolle gekuppelt. Die Übersetzungskulisse e-f wird durch die Kurvenscheibe n oder
ein gleichwertiges Element so verschoben, da$ ihr Abstand vom Drehpunkt o des Kulissenhebels
in jedem Zeitpunkt immer proportional dem Verhältnis
ist natürlich zeit Berücksichtigung des jeweiligen Verhältnisses von Kurbellänge
zu Pleuelstangenlänge. In den beiden Totpunkten der Maschinenkurbel muß also beispielsweise
der Kulissenschlitz e-f durch den Drehpunkt o gehen, da dann die
Tangentialkräfte
bei jeder Kolbenkraft den Wert Null haben müssen. Die Ausschläge der Tangentialkraftkulisse
g-h sind also in .jedem Zeitpunkt den Tangentialkraftdrücken an der Kurbel proportional,
und zwar geben die Ausschläge oberhalb des Drehpunktes o die positiven und unterhalb
die negativen Kräfte an, und können durch einen an der Kulisse direkt angebrachten
Schreibstift aufgezeichnet werden. Uni nun den 'Mittelwert dieser Tangentialkräfte
anzuzeigen, ist zwischen den Anzeige- und Schreibstift eine Feder Ih geschaltet
und der Anzeige- und Schreibstift mit einer Dä mpfungsvorrichtung i verbunden, Diese
Dämpfungsvorrichtung kann Flüssigkeits-, Wirbelstrom oder 'Massendämpfung sein.
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Der Schreibstift gleitet auf einem mit der Zeit proportional verschobenen
Schreibstreifen und zeichnet je nach der eingestellten Dämpfung eine mehr orler
weniger scharfe Linie, deren '-erlauf glen mittleren Kolbendruck der Maschine angibt.
Bei mehrfach wirkenden 'Maschinen können die Federn 1e aller Tangentialkraftkulissen
an eine Dämpfungsvorrichtung mit einem Schreibstift angeschlossen werden.
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Das Gerät ist am Indikator a so anzubringen, daß die Schwingungsebene
des Kulissenlieliels:c-c1 finit der Ebene des Indi.katorschreibhebels zusammenfällt
und daß die durch den Drehpunkt o gehende Führungsrichtung r-s finit der Attnosphärendrucklinie
des Indikators zusammenfällt. Die -1#,clise der Kurvenscheibe fit. ist mit der Maschinenkurbel
zwangläufig zu kuppeln, und -zwar so. daß in den beiden Totpunkten die Geradführungsrichtung
c-f durch den Drehpunkt o geht. Die Wirkungsweise des Gerätes ist folgende: Ist
der Indikatorhahn geschlossen, so steht der Schreibstift im Punkt _i-. Der Kulissenhebel
c-d und die Geradführung --1r liegen in der Ebene der Atmosphärendrucklinie. Befindet
sich nun die Maschinenwelle mit der zwangläufig gekuppelten Kurvenscheibe -n in
Drehung, so wird Geradführung e-f nach beiden Seiten des Drehpunktes o ausschwingen.
Da die Geradführung p-d noch in der Ebene der Atmosphärendrucklinie liegt, so wird
auch die Geradführung g-h in der Richtung tc-t noch keine Ausschläge machen. Erst
wenn der Indikator ge-(iffnet wird, wird finit dem Indikatorschreibliebel auch die
Geradführung p-d Bewegungen ausführen, und zwar um den Punkt o sch"vingen. Die Kurvenscheibe
n. muß im Vergleich zur Maschinenkurbel so gekuppelt sein, daß z. B. bei einer Kraftmaschine
während des Kraftabgabehubes (Dampfeinströniung und Expansion) sich die Geradführung
e-f links vom Drehpunkt o bewegt und sich während des Kompressionshubes rechts vom
Drehpunkt bewegt. Dann wird für Kraftabgabe der Schnittpunkt der drei Geradfübrungen
immer oberfalb des Drehpunktes o liegen, und für Kraftrückgabe, Kompression, «-erden
die Schnittpunkte unterhalb des Drehpunktes o liegen. Nach vorhergesagtem sind die
Abstände der Schnittpunkte von der Führungsrichtung r-s proportional den Tangentialkräften.
Die Ausschläge der Geradführung g-h. geben also die Tangentialkräfte an, und zwar
oberhalb des Drehpunktes o die positiven und unterhalb die negativen. Da die Geradführung
durch die Feder k finit dem den Schreibstift tragenden Teil verbunden ist und dieser
Teil durch die Dämpfungseinrichtung 1 so gebremst wird, daß er den Bewegungen nur
langsam folgen kann, so wird sich die Feder 1? entsprechend verlängern und verkürzen,
und der Schreibstift wird eine dem -Mittelwert aus den Schwankungen der Tangentialkraft
entsprechende Kurve aufzeichnen. Die Dämpfungseinrichtung ist dabei so bemessen,
daß= der. Schreibstift- -rlen Schwankungen der Tangentialkraft während einer Umdrehung
der llascbinenwelle 1nöglichst wenig folgt, dagegen den Schwankungen des Mittelwertes
noch schnell genug folgt. Durch Umrechnung der mittleren Tangentialkraft mit
erhält man den mittleren indizierten Kolbendruck. Damit ist die gestellte Aufgabe
gelöst.