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Einrichtung zur Bestimmung des spezifischen Gewichts von Gasen und
zur Analyse von Gasgemischen. Durch Patent 387404 ist ein Verfahren bekannt geworden
zur Bestimmung des spezifischen Gewichts von Gasen und zur Analysierung von Gasgemischen.
Dabei wurden als Ansaugevorrichtung ein oder mehrere in eine Welle eingesetzte Ausflußrohre
verwendet, die mit der Welle umgeschleudert werden.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausgestaltung
der zur Ausführung dieses Verfahrens dienenden Einrichtungen, besonders zur Messung
einer beliebigen Anzahl von Gasen. Bei der Ansauge- und Schleudervorrichtung nach
Patent 3874.o4 ist es erforderlich, die Rohröffnungen der verschiedenen Ausflußrohre
für verschiedene zum Vergleich kommende Gasarten in genau gleicher Form auszuführen:
auch die .Entfernung der Rohröffnungen von der Umdrehungsachse ist für die verschiedenen
Ausflußrohre auf genau gleiches Maß einzustellen. Weiterhin wäre es zur Ausschaltung
der veränderlichen Tourenzahl der Umdrehungsachse erforderlich, für jedes Ausflußrohr
je eine besondere Vorrichtung zum Ausgleich dieses Einflusses vorzusehen. Zur Behebung
dieser Schwierigkeiten werden nach vorliegender Erfindung die freien Enden der sämtlichen
von der gleichen Welle umgeschleuderten und für die verschiedenen in Vergleich zu
stellenden Gase Ausflußrohre in einer gemeinsamen Kammer vereinigt, die auch eine
gemeinsame Ausflußöffnung haben kann.
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In den Abb. i bis i i ist die Erfindung beispielsweise dargestellt.
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Bei der Ausführung nach Abb. i und a ist die Anordnung zur Bestimmung
einer Gasart iiii Vergleich zu einer anderen (beispielsweise Verbrennungsgase gegen
Luft) dargestellt, wobei das Rohr r1 beispielsweise von Luft, das Rohr r von Verbrennungsgasen
durchzogen wird. Die beiden Rohre sind in die Hohlwelle w eingesetzt und werden
mit dieser herumgeschleudert. Sie sind an dem freien Ende in einer gemeinsamen Kammer
vereinigt, die die gemeinsame Ausflußöffnung i aufweist. Durch die Trennungswand
in ist die Verbindung der beiden Rohre r und r, in der Hohlwelle unterbrochen.
In den Lagern 1
und l,. ist die Hohlwelle luftdicht gelagert,
so daß an den Öffnungen e und e,, dieser Hohllager der in den umgeschleuderten Ausflußrohren
r und r, erzeugte Luft- bzw. Gasdruck durch einen geeigneten Druckmesser
oder der Druckunterschied -zwischen e und e1 durch einen Druckunterschiedmesser
D (Abb. z) gemessen wird.
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Die Öffnungen e und e,, an den Lagern L
und h führen
zu den in besonderer Weise ausgeführten Hähnen H und Hl, die zweckmäßig in geeigneter
Weise gekuppelt oder zu einem einzigen Doppelhahn vereinigt sind und gemeinschaftlich
betätigt werden. Diese Hähne bewerkstelligen eine abwechselnde Verbindung der Rohre
r und r,. einerseits mit der Gas- und Luftzuströmung, anderseits mit dem als Druckunterschiedinesser
beliebiger Art ausgebildeten Anzeigeapparat D, der in Abb. i als Tauchglockenapparat
mit Registriereinrichtung beispielsweise dargestellt ist.
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Die Ausführung nach Abb. i und 2 zeigt für die Vereinigungsstellen
der beiden Ausflußrohre r und r1 ein einfaches Verbindungsstück und die Ausströmöffnung
i. in radialer Richtung. Bei der Ausführung nach Abb. 3 und .I vereinigen sich die
beiden Rohre r und r1 in einer Kammer k; die für beide Rohre gemeinsame Ausströniöffnung
i befindet sich dabei in der der Drehrichtung abgewandten Seite dieser Kammer.
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Es ist natürlich nicht erforderlich, die beiden Ausflußrohre r und
r1, in der Drehrichtung gesehen, nebeneinander anzuordnen, sondern die beiden Rohre
k;@nneii in der Drehrichtung auch hintereinander gestellt werden, Abb. 5 und 6.
Durch diese Anordnung wird der Luftwiderstand gegenüber der Drehung verringert.
Auch hier endigen die beiden Rohre r und ;-:t in einer Kammer J" und die gemeinsame
Auströmöffming i befindet sich in der nach außen liegenden Wand dieser Kammer.
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Sollen gleichzeitig nicht nur zwei, sondern mehrere Gasarten miteinander
verglichen werden, so können sich die Ausflußöffnungen einer entsprechend großen
Anzahl von Ausflußrohren ebenfalls in einer einzigen Kaminer vereinigen. Dabei können
die einzelnen Rohre in der verschiedensten Weise in die Welle eingesetzt sein, also
auch schräg oder gekrümmt oder in anderer Weise von der Achse aus nach dein gemeinsamen
Verbindungsstück geführt sein.
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In Abb.7 ist eine Ausführung mit vier Ausflußrohren dargestellt. Es
können dabei vier verschiedene Gase miteinander verglichen oder drei zu untersuchende
Gase gegenüber einem Vergleichsgas gemessen werden. Es sei dabei angenommen, durch
das Rohr r ströme ein Vergleichsgas (etwa Luft), durch r, r2, r@ je eine andere
gegenüber diesem Vergleichsgas zu untersuchende Gasart oder Gasmischung. Der durch
die Schleuderwirkung in jedem Ausflußrohr erzeugte Unterdruck wird für jedes Rohr
r, r1, r2, r3 in geeigneter Art gesondert von der Welle abgenommen,
ähnlich, wie in Abb. i angegeben. Dabei können die verschiedenen Ausflußrohre in
beliebiger Weise an die Hohlwelle angelenkt werden, entweder rechtwinklig oder schräg
zur Achse eingesetzt sein oder beliebig gebogen angeordnet werden. Bei der Ausführung
nach Abb.7 sind die verschiedenen Ausflußrohre in der Richtung der Rohrachse nebeneinander
angeordnet; sie können jedoch auch bei dieser Ausführung in der Drehrichtung hintereinandergestellt
werden, entsprechend der Anordnung nach Abb. 5 und 6. Weiterhin können die Rohre
auch verschieden weit hergestellt «-erden. Dabei soll der Zweck erreicht «-erden,
auch bei verschiedenen Widerständen in den Zuleitungen. gleiche Gasmengen. anzusaugen.
Auch können -in den Rohren verstellbare Verengungen eingesetzt sein, wodurch das
Ansaugen gleicher Gasmengen für die Zeiteinheit erreicht wird und auch verschiedene
Widerstände in den Zuleitungen ausgeglichen werden können, wie sie durch besondere,
zur Veränderung einer gewünschten Gaszusammensetzung erforderliche Vorrichtungen
eintreten, welche in die Zuleitungen eingesetzt sind. Um bei dieser Anordnung vollkommen
unbeeinflußt zu sein von dem Druck an der Gasentnahmestelle, von etwaigen veränderlichen
Widerständen in der Zuleitung (wie sie etwa durch Verschmutzen derselben eintreten
können), kann die Einrichtung getroffen werden, .daß sämtliche Ausflußrohre,welche
die Gase ansaugen und den lleßdruck erzeugen, abwechselnd mit der Gasentnahmestelle
und mit dem Meßapparat verbunden werden. Dabei würden die von je zwei dieser Ausflußrohre
an der Welle erzeugten Druckkräfte auf je einen Druckunterschiedmesser dergestalt
übertragen, daß beispielsweise mit Bezug auf Abb. 7 je ein für sich unabhängig arbeitender
Druckunterschiedinesser zwischen den Anschlußenden e und e, zwischen e, und e2 und
zwischen e. und e3 angeschlossen würde. In diesem Falle würden somit drei verschiedene
Gase gegeneinander bestimmt werden können. Die Anordnung kann mit Bezug auf Abb.7
jedoch auch derart getroffen . werden, daß je ein Druckunterschiedmesser zwischen
.den Anschlußenden e und e,, zwischen e und e2 und zwischen e und e3 angeschlossen
würde. In diesem Falle würden drei Gasarten gegenüber dein gleichen Vergleichsgas
verglichen werden. In welcher Art bei der Anordnung nach
Abb. 7
die Anzeige- bzw. Registrierung des Druckunterschieds erfolgt, ob auf besonderen
Zifferblättern oder Registrierstreifen oder aber ob auf einem gemeinschaftlichen
Zifferblatt oder auf einem gemeinschaftlichen Schreibblatt, ist dabei belanglos.
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. Die abwechselnde Verbindung der Ausflußrohre r, r,, r" r,
einerseits und der Gasentnahmestelle anderseits mit den 7ugehörigen Meßapparaten
kann durch einen gemeinsamen Hahn für alle Ausflußrohre oder aber durch verschiedene,
etwa von der Welle w angetriebene Schalthähne, für jedes Ausflußrohr gesondert,
oder aber auch durch geeignet gesteuerte Ventile oder sonstige Absperrvorrichtungen
bewirkt werden.
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Um bei der getroffenen Einrichtung die Beeinflussung einer veränderlichen
Tourenzahl bei den Meßergebnissen selbsttätig auszugleichen, kann die Einrichtung
getroffen werden, daß sich die Lage (Entfernung) der gemeinsamen Kammer von der
Welle mit der Tourenzahl der Welle derart verändert, daß die Entfernung von der
Welle mit steigender Uindreliungszahl kleiner wird, derart, daß bei gleichbleibendem
spezifischen Gewicht der gemessenen Gase .der Meßdruck auch bei veränderlicher Tourenzahl
unverändert bleibt. Dieser Zweck kann in verschiedener Weise erreicht werden. Beispielsweise
können die sämtlichen Ausflußrohre r derart ausgeführt sein, daß der mit der gemeinsamen
Ausströmöffnung i verbundene Teil der Rohre sich in dein in die Welle w eingesetzten
Teil teleskopisch verschiebt. Die gleiche Wirkung kann erreicht werden durch Verwendung
von leicht biegsamen Rohren und Anordnung eines Verbindungsstückes mit einer gemeinsamen
Ausströmöffnung i., Abb. 8 und 9. Durch ein Gegengewicht _O in Verbindung mit der
Feder f wird die Kammer k im Ruhezustande in einer bestimmten Entfernung der Welle
w gehalten. Bei der Umdrehung der Welle ist das Gegengewicht 0 bestrebt, sich von
der Welle nach außen zu entfernen, und nimmt infolge der getroffenen Anordnung mittels
der Stange s und s, die Kammer k und damit die Ausströmöffnung i. mit, wodurch sich
deren Entfernung von der Welle verkürzt entsprechend der oben angegebenen Bedingung.
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Bei der Ausführung nach Abb. i o und i i ist die Kammer, in welcher
sich eine gemeinsame Ausströmöffnung i befindet, an Zapfen z, z, drehbar
angeordnet, in «-elche die beiden Ausflußrohre r und r, auslaufen. Die Kammer
f? und damit die öffnung i werden ini Ruhezustand und bis zu einer bestimmten
kleinsten Tourenzahl durch die Feder f in einer bestimmten Stellung gehalten. Wird
diese niedrige Tourenzahl überschritten, so bewegt sich das Gegengewicht :Q nach
außen hin, und damit tritt eine Drehung der Kammer k um die Zapfen z, z,.
ein, wodurch die öffnung i
@'er Umdrehungsachse genähert, die Entfernung zwischen
der Achse und der öffnung i aiso verkürzt wird. Die Verhältnisse sind so gewählt,
daß sich bei unverändertem spezifischen Gewicht der erzielte Unterdruck mit der
Tourenzahl nicht verändert.