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Fernanzeigevorrichtung für selbsttätige Gasanalysierapparate nach
dem Absorptionsverfahren mit dem durch die Tauchglocke periodisch bewegten Zeiger
oder Schreibhebel. Für die `Virtschaftlichl@eit einer Kesselanlage ist die Überwachung
der Verbrennungsvorgänge und der dabei entstehenden Mengen an Kohlensäure und Kohlenoxyd
von großer Bedeutung. Man verwendet hierzu Rauchgasanalysierapparate mannigfacher
Art, die an irgendeiner Stelle irn Kesselhause aufgestellt und abgelesen werden.
Vielfach liefern diese Apparate fortlaufend Diagramme.
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Nun hat es sich aber in der Praxis als notwendig erwiesen, die Anzeigen
solcher Apparate möglichst auffällig und gleichzeitig an verschiedenen Stellen sichtbar
zu machen. So ist es z. B. bei der Rauchgasuntersuchung in einem Kesselbetrieb sehr
wichtig, dem Kes#:elwärt.er selbst das Resultat seiner Tätigkeit in möglichst aufdringlicher
Form bekanntzugeben und andererseits dem Betriebsleiter in seinem Bureau ebenfalls
eine Cberwachung zu gestatten.
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Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe, Fernanzeigen für selbsttätige
Gasanalysierapparate zu ermöglichen, bei denen in gewissen Zeitabständen aus dem
zu prüfenden Gasgemisch Proben entnommen werden, die festzustellenden Gase entweder
absorbiert oder verbrannt werden, die noch verbleibende Restmenge unter eine Tauchglocke
geleitet wird und die Bewegung dieser Tauchglocke auf eine Schreibfeder übertragen
wird. Derartige Gasanalysierapparate sind natürlich, um die Reibung zu vermindern,
in möglichst kleinen Dimensionen gehalten. Die Schwierigkeit bei der Fernanzeige
lag deshalb darin, den Mutterapparat in keiner Weise zu belasten, wie es durch die
allgemein bekannten Schleifkontakte ähnlicher Vorrichtungen auf anderen Gebieten
geschieht. Auch liegt dadurch eine Schwierigkeit vor, daß es sich hier um eine periodische
Bewegung handelt, die dauernd zwischen Null und einem veränderlichen Höhepunkt erfolgt.
Auf
der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Abb. r eine einfache, schematische Ausführungsform des Fernmeldeapparates,
Abb. -2 schematisch eine Ausführungsform, um die periodischen Bewegungen des Mutterapparates
von Null- bis Höchststellung in :eine Bewegung zwischen den Höchstwerten umzuwandeln,
Abb. ,) die Ausführungsform der Signalr-.cheiben, die zwei Anzeigen (z. B. Kohlensäure-
und Kohlenoxydgehalt) mit einem Apparat möglich macht, Abb. 4. die schematische
Schaltung, um ttnit nur einem Bewegungsmagneten für zwei Scheiben auszukommen.
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Abb.5, 6, 7, 8 zeigen die gleiche Aus,-führung wie ,,bb. 2 in verschiedenen
Ansichten und größerem Maßstab bei, Verwendung eines Apparates mit zwei Scheiben.
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Abb. 6 ist Seitenansicht von Abb. 5, Abb.7 Draufsicht von Abb.5.
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Abb.8 ist die gleiche Ansicht wie bei Abb. 5 und zeigt die Scheibe
in einer anderen Lage.
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Der Apparat zur Gasuntersuchung, auf den es hier nicht ankommt, ist
schematisch durch die Tauchglocke a angedeutet. Bei irgendeiner Analyse senkt sich
z. B. die Glocke und bewegt mittels der Schnur b und des Gegengewichtes e die Rolle
d. Diese Rolle ist mit einer Kontaktscheibe e verbunden. Durch eine Leitung/ wird
über die Spitzen der Kontaktscheibe e ein Strom in die Leitung geschickt; die Anordnung
ist derart, daß nur bei einer Drehrichtung der Scheibe e, und zwar dann, wenn die
Spitzen der Kontaktscheibe e den Kontakt g berühren, durch das Leitungssystem Strom
fließen kann. Es erfolgen also jeweils so viel Stromstöße, als Zähne an dem Kontakt
g vorbeibewegt werden.
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Die Leitung führt nun die Stromstöße zu dem eigentlichen Signalapparat,
der sich in beliebiger Entfernung von dem Analysierapparat befinden kann. Der Magnet
i bewegt einen Anker k, der mittels Klinke L ein Sperrad m bei jedem
Stromstoß um einen Zahn weiterbewegt. Das Sperrad m wird nach jedem Stromstoß, damit
es durch die an ihm befestigte Feder z nicht in seine Anfangslage zurückgedrückt
wird, durch die Sperrklinke n festgestellt. Mit dem Sperrrad m ist die eigentliche
Signalscheibe o fest verbunden. Je mehr sich die Glocke a senkt, desto mehr wird
e gedreht, desto mehr Stromstöße erfolgen, desto mehr wird das Sperrrad m und die
damit verbundene Scheibe o gedreht. Sämtliche Bewegungen sind einander proportional.
Wenn man naher auf der , Scheibe o in einem bestimmten geeichten Maß-' stab eine
Skala anbringt, die z. B. der im Analysierapparat gemessenen Menge an Kohlen:.äure
entspricht, so kann man bei der Drehung der Scheibe stets einwandfrei. die Menge
des untersuchten Gases feststellen.
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Wenn die Untersuchung beendet ist, die Scheibe o also den Maximalausschlag
für die I Untersuchung zeigt, soll sie für eine neue Untersuchung in ihre Anfangslage
(Nulli lage) zurückgebracht werden. Dies geschieht durch die Feder z, die auf das
fest mit der Signalscheibe verbundene Sperrad in drückt. Die Feder z kann aber erst
dann zur Wirkung kommen, wenn die Klinken l und n außer Eingriff mit !dem Sperrad
in gebracht sind. Diese Klinken können mit Hilfe des Gestänges p und eines Ankers
g durch einen Auslösemagneten Y gelüftet werden. Dies geschieht, wenn der Magnet
r durch die Lei: tung s und einen Kontakt t erregt wird. Der Kontakt i wird aber
nur nach Beendigung einer Analyse vom Analysierapparat selbsttätig zum Schließen
gebracht und bei Beginn einer neuen Analyse wieder gelöst. Dadurch werden also die
Klinkenfund n nur nach Schluß einer Untersuchung gelüftet, und bei Beginn einer
neuen üben sie wieder ihre Sperrwirkung aus. Dadurch kann das Ergebnis der Analysen
auf weite Entfernung hin sichtbar gemacht werden, und zwar derart, daß die Signalscheibe
aus ihrer Nulllage bis in die für die Untersuchung sich ergebende Höchstlage gebracht
wird und dann wieder in die Nullage zurückspringt.
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Wenn man dieses periodische Zurückschnellen der Signalscheibe in die
Nullage vermeiden will, wird eine Anordnung der Signalscheibe nach Abb.2, 5, 6,
7, 8 getroffen.
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Aus Abb. 5, 6, 7, 8, die das ,in Abb. 2 angedeutete Schema in vergrößertem
Maßstab in praktischer Ausführung und verschiedenen Ansichten zeigen, ist ersichtlich,
wie es ermöglicht wird, die periodischen Bewegungen des Analysi@erapparates von
Null bis Maximum in Bewegungen zwischen den Höchstwerten umzuwandeln.
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Abb.5 bis 8 zeigen einen Apparat mit zwei Signalscheiben o1 und o2,
um z. B. Kohlensäure- und Kohlenoxydgehalt mit einem Apparat messen zu können. In
Abb. 5 und 8 ist die vordere Scheibe o, der Deutlichkeit halber :entfernt.
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Auf dem Sperrad m sind fest die Federn x1 und x2 auf der Vorderseite,
die Federn x3 und x-, auf der Rückseite angebracht. Die Scheiben o1 und o, sind
in dieser Ausführung mit dem Sperrad in nicht fest verbunden. Auf den Scheiben befinden
sich Anschlagklötze y, und y1, die sich zwischen
den Federn x1 und
x2 bzw. x3 und .r, befinden. Die Scheiben werden durch die Bremsklötze tal bzw.
u. mit Hilfe der Federn. v1 bzw. v2 in ihrer Lage festgehalten. Die Arbeitsweise
ist folgende: Die Sperrad'klinken 1 und aa, welche, wie früher, vom Analysierapparat
aus betätigt werden, verstellen das Sperrad nz entsprechend der Anzahl der Stromstöße.
Nun soll z. B. zuerst der Kohlensäuregehalt gemessen worden sein. Diesen zeige die
Signalscheibe o1 (in Abb.5 und 8 wec-gelassen) an. Sie ist durch -den Bremsklotz
ttl mit Hilfe der Feder v1 (Abt. 7, auf Abb. 5 nicht eingezeichnet) in ihrer Lage
festgehalten, kann also ebensowenig wie der an ihr befindliche Anschlagklotzenyl
(Abt. 5, G, 7) verdreht werden. Wenn nun infolge der Stromstöße das Sperrrad m so
weit nach links verdreht worden ist, bis die mit ihm fest verbundene Feder x1 in
die gestrichelte Lage gekommen ist (Abt. 5), dann versucht auch die Feder x2, die
ja ebenfalls fest mit m verbunden ist und x1 parallel angeordnet ist, eine zu x1
parallele Lage einzunehmen. Daran wird sie aber durch den Anschlagklotz y, gehindert,
nimmt die gekrümmte, gestrichelte Lage ein und wirkt auf den Klotz y, und somit
auch auf die Scheibeol drückend so lange, bis die@c vom Bremsklotz u2 freigegeben
wird. Dies geschieht, wenn nach Beendigung der Messung des Kohlensäuregehaltes der
Magne- irl erregt wird, dabei den Bremsklotz ttl unter Zusammendrücken der Feder
v, anzieht und somit die Scheibe o1 freigibt. Die Schaltung der Magneten wird weiter
unten an Hand Abb. 4. noch genauer besprochen.) Die .Scheibe -wird infolge des Druckes
der Feder x, nach links bewegt und stellt sich entsprechend der Messung des Analysierapparates
in die entsprechende derzeitige Maximalstellung ein, da der Klotz y1 zwischen den
Federn x1 und x, geführt ist und durch die Feder x, die sich schon in der der Messung
entsprechenden Lage befindet, am überdrehen verhindert wird. Wenn sich die Scheibe
o1 in ihrer Stellung befindet, wird die Erregung des Magneten w1 ausgeschaltet und
der Bremsklotz u1 drückt mittels der Feder v1 auf die Scheibe o, und hält sie in
ihrer neuen Stellung wiederum fest.
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Nun soll die Bestimmung des Kohlenoxydgehaltes mit dem gleichen Analysierapparat
erfolgen und. auf die Scheibe o, übertragen werden. Dazu muß das Sperrad m wieder
durch die Feder z in die Nullage zurückgebracht werden. Dies geschieht durch Lösen
der Klinken d' und n mit Hilfe des -Gestänges p, des Magneten r und des Ankers q
(Abt. a, 5, 7). Die Scheibe o1 bleibt dabei jedoch in ihrer Lage infolge
der Festbremsung durch tal steliea, und da di-- Federn x1 und x.# auf dem Sperrad
m fest angebracht sind, werden sie von m mitgenommen, so däß sich nunmehr
x1 in ähnlich gekrümmter Lage wie früher x. gegen y1 anlegt. Wenn alsdann die Messung
des Kohlenoxydes erfolgt, no wird das Sperrad m entsprechend der Anzahl Stromstöße
wieder durch die Klinken l und at nach links verdreht und dadurch die Federn x1,
x2, x" und x4 mitgenommen. Es sei nun angenommen (dies ist wegen der t: bersichtlichkeit
der Abb. 8 so gezeichnet, muL: aber nicht zutreffen), daß gleichviel Kohlenoxyd-
wie früher Kohlensäure vorhanden sei. Dann steht das Sperrad an in der Lage
nach Abb. 8 und die Feder x, steht gerade über x3. Die Scheibe o. wird noch durch
den Bremsklotz ta, und die Feder v, in ihrer Lage festgehalten. Erst wenn der Magnet
w:, erregt wird, wird der Bremsklotz a@ gelöst; die Scheibe o, kann durch den Druck
der Feder x, auf den Anschlagklotz y2 die Stellung einnehmen, die mittels
der Stromstöße angezeigt wird. Alsdann wird die Erregung des Magne,'en w= ausgeschaltet
und die Scheibe o;,> in ihrer neuen Stellung festgehalten. Die Sperrklinken t und
n werden wieder gelöst, das Sperrad m geht in die Nullage zurück, die Scheiben o1
und o2 bleiben stehen. Die Federn x, und x4 kommen ebenfalls wieder in die Nullage,
die Federn x, und x3 drücken in gekrümmter Lage auf die Klötze y1 und 11 Nunmehr
kann eine neue Messung von Kohlensäure erfolgen. Das Sperrad m nimmt die entsprechende
Stellung ein. Wenn jetzt mehr bzw. weniger Kohlensäure als bei der vorangehenden
Analyse gemessen wird, so wird demnach das Sperrad mehr bzw. wenil;er über die in
Abb.5 gestrichelte Stellung nach links gedreht. Dadurch drückt je nachdem
die Feder x2 bzw. x1 auf den Anschlagklotz y, (Der Klotz y, hat noch die Stellung
von der vorhergehenden Messung, so wie sie in Abb.8 eingezeichnet ist, inne.) Alsdann
wird der Bremsklotz u, gelöst. Dadurch wird die Scheibe o, im ersten Fäll, d.h.
wenn mehr Kohlensäure gemessen wurde, durch den Druck der Feder x2 auf den Klotz
y, über ihre derzeitige Höchstlage hinausbewegt, bis sie an .einer weiteren Drehung
durch die Feder x1 daran gehindert wird. Im zweiten Fall, d. h. wenn weniger Kohlensäure
gemessen wurde, wird sie durch den Druck der Feder x1 auf den Klotz y, unter
ihre derzeitige Höchstlage (nach der Nullage zu) bewegt, bis sie an einer weiteren
Drehung durch die Feder x., gehindert wird. Nach der nunmehrigen neuen Einstellung
der Scheibe o1 wird sie wieder durch den Bremsklotz u1 festgehalten. Das Sperrad
m kann durch Lösung der Klinken i und n mit Hilfe der Feder z zurückschnellen,
und
alsdann erfolgt analog die Messung von Kohlenoxyd für die Scheibe o..,.
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Es wird hiermit also erreicht, daß die Scheiben o, bmv. o_> nur zwischen
den jeweiligen Höchstlagen sich bewegen und nicht immer in die Nullage zurückspringen
müssen. Die Federn x1, x.,, x3, x, sind der Anschaulichkeit halber
als Blattfedern dargestellt. Blattfedern würden nur eine kleine Relativbewegung
des Sperrades m gegenüber den Signalscheiben o, bzw. 0y gestatten; man verwendet
deshalb Spiraltorsionsfedern, die eine große Relativbewegung gestatten.
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In Abb. ; ist eine Ausführungsform der Signalscheiben o, und o" dargestellt,
die Anzeigen von Kohlensäure- und Kohlenoxydgehalt mit einem Apparat ermöglicht.
Es hat sich nämlich in der Praxis als sehr zweckmäßig erwiesen, beide Anzeigen in
einem Apparat zu haben, um bei der Sichtbarmachung des Kohlenoxydgehaltes dem Kesselwärter
sofort die vollkommene Verbrennung zu zeigen. Auf der Achse werden zwei getrennte
Signalscheiben o, und o;; hintereinander angebracht, die jede für sich durch die
in Abb. 5, 6, 7, 8 gezeigte Federung mit dem Sperradm verbunden ist und jede die
in Abb. 5, 7, 8 gezeichnete Bremsvorrichtung besitzt. Die Skala v liegt fest hinter
den Signalscheiben o1 und o, die einen Ausschnitt besitzen, der in der Nullage die
ganze Skala frei läßt. Die Signalscheibe o1, die z. B. den Gehalt an Kohlensäure
anzeigt, ist undurchsichtig und im Durchmesser etwas kleiner als die Signalsclheibe
o. und deckt einen Teil der Skala v beim Anzeigen ab. Die Scheibe o3, die Kohlenoxyd
anzeigt, ist durchsichtig rot gefärbt, so daß beide Anzeigen klar ersichtlich sind.
So würde z. B. auf .der Einrichtung, verbunden mit ,einem sogenannten Doppelgasanalysierapparat,
der abwechselnd eine Bestimmung von Kohlensäure und eine von Kohlenoxyd macht, in
der Weise, daß bei der letzten Messung das Kohlenoxyd zu Kohlensäure verbrannt und
die Summe gemessen wird, der rot erscheinende Teil der Skala den direkten Gehalt
an Kohlenoxyd -neigen und somit dein Heizer auffällig vor Augen führen, daß unverbrannte
Gase auftreten.
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Die Schaltung der Bremsmagneten sowie die Tätigkeit des Umschalters
ist in Abb. 4. gezeigt. e und g ist die Kontaktvorrichtung, die die Stromstöße des
Analy sierapparates gibt. t ist der Kontakt, der in der Nullstellung die Erregung
des Magneten r und somit Auslösung des Sperrades m hervorruft. t1 ist ein Kontakt,
der nach jeder Kehlenoxydmessung betätigt wird. Die Stromstöße fließen über die
Kontaktvorriclztiing e und g in den Bewegungsmagneteni, der durch den Ankerh das
Sperrad m bewegt, an dem die Federn x, x., x3 und x4 (Abb. 5, 6, 7, 8) befestigt
sind. Nach Beendigung der Stromstöße tritt entweder die Kontaktvorrichtung t1 oder
t (Abb. q.) in Tätigkeit und lüftet entweder die eine oder andere Bremse (ul bzw.
u., Abb. q. und 7) und gibt die entsprechende Signalscheibe o1 bzw. o-, frei, die
dann mit Hilfe der Federn x, x., x3, x1 in die erforderliche Lage gebracht
werden. Nachdem z. B. die Scheibe o, in ihrer neuen Lage durch den Bremsklotz u,
festgelegt ist, der Kontakt 1., also geöffnet ist, tritt der Kontakt t (Abb. 4.)
in Tätigkeit, der den Sperrmagneten Y erregt und das Sperrad m in die Nullage zurückschnellen
läßt. Dann wird auch t wieder gelöst, .durch Magnet i das Sperrad
m gedreht, der Kontakt t. geschlossen, so daß die Scheibe o. sich einstellen
kann, Kontakt t.2 geöffnet und t geschlossen, so daß bei Feststellung der Scheibe
o2 das Sperradm zurückschnellt. Dann wird t wieder gelöst, t erregt, und die Anzeigen
gehen analog weiter.