-
Gasverteilung und Steuerung für trockne Gasmesser Zur Umsteuerung
des Gasstromes dienen bei bekannten Gasmessern Schiebermuscheln, welche sich auf
Schieberrosten hin und her bewegen und dadurch die Mittelöffnung des Rostes abwechselnd
mit der einen und mit der anderen Seitenöffnung verbinden. Unter den Rosten münden
die von den Meßräumen kominenden (gewöhnlich vier) Rohre 33 sowie ein Kanal 35,
der zu einem der beiden Anschlußrohre führt, z. B. dem Ausgangsrohr 36. Mit dieser
Anordnung ist u. a. der Nachteil verknüpft, daß der Gasstrom im Hohlraume der Schiebermuschel
34 sich umkehren muß und dadurch einen Druckverlust erleidet, und der weitere Nachteil,
daß das von den Rosten zum Ausgangsrohr 36 strömende Gas in einem Kanal
35 dorthin geführt werden muß, in welchem es infolge von Reibung einen weiteren
Betrag an Druck einbüßt. Diese Beträge an Druckverlust müssen unter dem Gesichtspunkt
betrachtet werden, daß man aus volkswirtschaftlich sehr verständlichen Gründen danach
strebt, die Belastungsfähigkeit der einzelnen Messergrößen immer mehr zu erhöhen
oder, umgekehrt ausgedrückt, die gleiche Belastungsfähigkeit mit sehr viel kleineren
Baumaßen zu erreichen. Die Ursachen des gesamten Druckverlustes eines Gasmessers
setzen sich aus einer großen Anzahl von Summanden zusammen. Solange man nur die
altbekannten oder wenig erhöhten Belastungsverhältnisse anwendet, spielt der genannte
Druckverlust im Hohlraum der Schiebermuschel und den Kanälen des Messers keine ausschlaggebende
Rolle. Je mehr man aber diese Verhältnisse überschreitet, um so mehr treten gerade
diese Anteile des Druckverlustes in den Vordergrund, da sie sich mit zunehmender
Belastung in weitaus höherer Progression erhöhen als alle anderen Quellen von Druckverlust.
Somit hängt von ihrer Beseitigung in erster Linie die Möglichkeit weiterer Erhöhung
der Belastung ab.
-
Die vorliegende Erfindung erstreckt sich nun auf eine solche Gasverteilung
und Steuerung, welche diese kritischen Ursachen von Druckverlust vermeidet. Muscheln
34 sind dabei ganz in Wegfall gekommen, und auch der Kanal 35 zwischen Rosten und
Ausgangs-(bzw. Eingangs-) Rohr 36 ist gänzlich beseitigt worden.
-
Die zugehörige Zeichnung (Abb. i) zeigt den Grundriß der Einrichtung
unter Fortlassung aller zum Verständnis des Prinzips nicht erforderlichen Teile.
So sind z. B. die Lager der Steuerwelle, das Zählwerk usw. in der Darstellung nicht
enthalten.
-
Unter dem Zwischenboden i befinden sich die bekannten Meßkästen, bestehend
aus den vier Kammern a, 3, 4 und 5, deren (in der Zeichnung nicht sichtbare) Membranen
ihre Bewegung mittels der stehenden Achsen 6 und 7 auf die Schwenkhebel 8 und 9
übertragen. Beide sind durch die Gelenkstangen io und ii und die Kurbelwelle 1z
zwangläufig miteinander verbunden. Soweit entspricht die Vorrichtung den bisher
bekannten Gasmessern.
Neu ist aber, daß jede Meßkammer zwei unmittelbar
mit Ventilen versehene Öffnungen nach dem Steuerungsraume zu hat, und zwar die Kammer
--" die Öffnungen 13 und 14, die Kammer 3, die Öffnungen 15 und 16, die Kammer 4,
die Öffnungen 17 und 18, die Kammer 5, die Öffnungen i9 und 2o. Je zwei benachbarte
Öffnungen, z. B. 13 und 15, sind durch eine Drehklappe (Schwingschieber), z. B.
2i, verschließbar in der Weise, daß die Klappe um die Achse 22 gedreht werden kann,
und dann je nach ihrer Stellung entweder nur die Öffnung 13 (gezeichnete Stellung)
oder beide Öffnungen 13 und 15 oder nur die Öffnung 15 verschließt. Diese
Drehklappen haben also keinerlei Hohlraum, mit Hilfe dessen sie eine wechselseitige
Verbindung mit dem einen oder anderen Rohr bewirken, sondern ihre Wirkung erschöpft
sich im bloßen Öffnen und Schließen.
-
Die Drehklappen werden nun von der schon genannten Kurbelwelle 12
aus betätigt, welche also zugleich Steuerwelle ist. Diese hat nämlich zwei Kröpfungen
23 und z4, welche go° Winkelabstand haben. An die Kröpfung 23 greift die Gelenkstange
25 an, welche andererseits durch Gelenk mit dem Schwenkhebel 26
verbunden
ist, der fest auf der stehenden Achse 22 sitzt. In genau gleicher Weise werden auch
die anderen drei Drehklappen von der Steuerwelle aus betätigt, und zwar, wie man
aus der Zeichnung ersieht, so, daß immer nur die diagonal gegenüberliegenden öffnungen
gleichzeitig offen sind, z. B. 15 und 14, niemals aber etwa die beiden Öffnungen
einer Kammer, z. B. 13 und 14. In der Übergangsstellung sind für einen Moment
alle vier Öffnungen geschlossen. Diese Stellung nehmen in der Zeichnung gerade die
Drehklappen für die Öffnungen 17, 18, ig und 2o ein.
-
Der Raum oberhalb des Zwischenbodens i ist nun durch die hier beispielsweise
in gekröpfter oder versetzter Form dargestellte Scheidewand 27 in bekannter Weise
in die beiden Räume 28 und 2g geteilt. Davon steht 28 unmittelbar mit dem Eingangsrohr,
29 unmittelbar mit dem Ausgangsrohr in Verbindung, etwa indem diese Rohre oben auf
den Deckel dieser Räume aufgesetzt sind.
-
Das durch den Eingangsraum 28 zuströmende Gas gelangt also durch die
Öffnung 15 in die Kammer 3, drückt die zugehörige Membran in die Kammer 2 hinein
und dabei das in 2 enthaltene Gas zur Öffnung 14 hinaus in den Ausgangsraum 29.
Von der Membran aus bekommt über 6, 8 und io die Steuerwelle 12 gleichzeitig ihren
Antrieb. Und damit wandern die Drehklappen aus der dargestellten Lage in die entgegengesetzte.
Dann sind die Öffnungen 15 und 14 verschlossen, dafür sind die Öffnungen
13 und 16 frei geworden, und das Gas strömt nun umgekehrt bei 13 in die Kammer
:2 ein und drückt bei 16 das in Kammer 3 enthaltene Gas in den Ausgangsraum 29 hinaus,
und so fort.
-
Der Steuermechanismus durchdringt an drei Stellen die Scheidewand
27, und zwar sind es die Steuerwelle 12 und zwei Gelenkstangen, welche die Scheidewand
kreuzen. Die Steuerwelle ist mittels Stopfbüchse 30 abgedichtet, und für die Gelenkstangen,
z. B. 25, sind Ausschnitte und beutelärtige Ledermembranen, z. B. 31, vorgesehen,
welche die nötige Bewegungsfreiheit zulassen und doch gasdicht halten.
-
Die durch die vorbeschriebene Konstruktion erreichten Fortschritte
sollen an Hand von zwei schematischen Skizzen (Abb. 2 und 3) erläutert werden. Abb.
2 zeigt, als Vertikalschnitt zu verstehen, eine der bisher bekannten Anordnungen;
Abb. 3 zeigt in genau entsprechender Weise den Erfindungsgegenstand.
-
Abb. 2: Auf der Meßkammer 32 befindet sich das Rohr 33, darauf die
bisherige Muscbelventileinrichtung 34 mit dem daran angeschlossenen Ausgangskanal
35, der zum Ausgangsrohr 36 führt. 37 ist das Eingangsrohr, welches in den Hohlraum
38 führt, in dem sich auch der (im übrigen hier nicht gezeigte) Steuermechanismus
befindet.
-
Abb. 3 : Hier hat die Meßkamrner 2 die beiden Öffnungen oder ganz
kurzen Rohrstutzen 13 und 14 mit den zugehörigen Verschlußschiebern, wie
beschrieben. 27 ist die Scheidewand, welche den Raum der Steuerung in den Eingangsraum
28 und den Ausgangsraum 29 trennt..
-
Die betriebsmäßig erforderliche, stetig wiederholte Umkehrung. der
Stromrichtung in den Meßkammern ist bei dem Erfindungsgegenstande erreicht, ohne
daß Muscheln 34 verwendet werden, und ohne daß irgendwelche Kanäle nötig sind, die
von dem Schaltorgan zu den einzelnen Räumen bzw. zum Eingang oder Ausgang des Messers
führen.
-
Trotz Vermeidung von Muscheln und Kanälen wäre aber immer noch nicht
das Minimum an Länge des Gasweges erreicht, wenn man nicht auch noch der Anordnung
der Öffnungen 13 und 14 (Abb. 3) Beachtung schenken wollte, ausgehend von der Überlegung,
daß bei gleichbleibender Belastung des Gasmessers eine Verkürzung des Weges eine
Minderung der Geschwindigkeit der Gasteilchen bewirkt und mit der Abnahme der Geschwindigkeit
auch der Widerstand sinkt. An der Weglänge innerhalb der Meßkammern konnte zwar
nicht gespart werden, denn diese müssen eben gefüllt und wieder entleert werden.
Indes ist der Weg außerhalb der Kammern stark verkürzt worden, wie ein Vergleich
der
(ausgezogenen) Strömungspfeile in den Abb. 2 und 3 deutlich zeigt. Den Weg, welcher
ungefähr dem Abstande zwischen Eingang und Ausgang entspricht, muß das Gas innerhalb
der Meßkammer sowieso zurücklegen. Diese Tatsache wird beim Erfindungsgegenstand
ausgenutzt, indem der entsprechende Weg außerhalb der Meßkammer gespart wird, dadurch,
daß die beiden Öffnungen so weit auseinandergerückt sind, daß sie dem Ein- bzw.
Ausgang möglichst nahe sind bz«-. möglichst senkrecht darunterliegen.
-
Der Unterschied zwischen der alten Anordnung nach Abb.2 und der neuen
nach Abb. 3 wird noch überzeugender, wenn man irgendein bestimmtes Gasteilchen.
«-elches z. B. bei P (Abb. 2 und 3) angenommen sein mag, betrachtet. In beiden Fällen
ist dessen Weg, soweit er innerhalb der Meßkammer liegt, durch gestrichelte Pfeile
angedeutet. Der Gesamtweg dieses Teilchens durch den Gasmesser wird dargestellt
durch die Summe der ausgezogenen und gestrichelten Pfeile. Im Falle der Abb. 2 ist
im Innern der Meßkammer ein im Sinne der Beförderung von 37 nach 36 überflüssiger
Hin- und Rückweg vorhanden; im Falle der Abb. 3 ist der Weg im Innern der Kammer
:2 wohl ebenso lang, aber er ist im Sinne der Beförderung vom Einzum Ausgang ausgenutzt.
-
Vorstehende Beschreibung erstreckt sich nur auf eine Ausführungsart
der Erfindung. Die Einzelheiten, insbesondere die des Mechanismus zur Betätigung
der Ventile 2,1, können im Rahmen der Erfindung auch völlig anders gelöst werden.
Besonders erwähnt sei, daß die Zwischenwand 27 nicht die vorgeführte Form und Lage
haben muß. Bei einer Verlegung derselben würden die Durchdringungsstellen für die
Steuerungsteile naturgemäß anders werden. Auch die Ventile müssen nicht aus Drehklappen
(Schwingschiebern) bestehen, es können auch geradlinig gefiilirte Schieber u. dgl.
sein.