-
Nasser Gasmesser mit einer Taumelglocke Es gibt bereits nasse Gasmesser
mit einer Taumelglocke, die sektorartige Meßkammern und Gaskanäle enthält, die durch
das Ein-und Austauchen von Zwischenwandkanten in die und aus der Sperrflüssigkeit
derart gesteuert werden, daß das zentral in die Taumelglocke eintretende zu messende
Gas an der jeweils am meisten ausgetauchten Stelle der Glocke in Vorkammern der
Glocke eintritt, von wo aus das Gas einer Meßkammer zugeführt wird, die gegen die
augenblicklich höchste Stelle der Glocke um einen gewissen Winkel versetzt ist.
In dieser Meßkammer sammelt sich das zugeführte Gas an und hebt die Glocke allmählich
an dieser Stelle, bis die Glocke hier die Höchstlage erreicht. Dabei muß das Gas
aus jener Meßkammer, die vorhin die höchste Stelle eingenommen hat, zum Ausströmen
gebracht werden können, und so wird der zentral eintretende Gasstrom so gesteuert,
daß er die in einer Richtung aufeinanderfolgenden Meßkammern füllt und infolgedessen
aufeinanderfolgende Teile der Taumelglocke hebt und die jeweils gegenüberiiegenden
senkt.
-
Bei den bekannten Taumelglocken -dieser Art sind die Kanäle, durch
die das Gas den Meßkammern und den mit der Sperrflüssigkeit zusammenwirkenden Steuerungskanten
zugeführt wird, zum großen Teil an der Außenseite der Glocke angebracht; insbesondere
hat man die unten offenen Ausströmkanäle an der Umfläche der Glocke angeordnet.
Hierdurch wird der Bewegungswiderstand der sich in der Sperrflüssigkeit bewegenden
Glocke gegenüber dem einer außen glatten Glocke bedeutend vergrößert, was die Empfindlichkeit
des Gasmessers und daher seine Meßgenauigkeit beträchtlich herabsetzt. In baulicher
Beziehung sind diese bekannten Taumelglocken sehr verwickelt, da die Gasführungskanäle
aus gekrümmten Rohren mit kreisförmigen oder halbkreisförmigen Querschnitten bestehen,
was insbesondere für große Abmessungen, wie sie für Stationsgasmesser in Betracht
kommen, unbrauchbar ist.
-
Die Taumel-locke gemäß der Erfindung ist demgegenüber bedeutend einfacher,
weil sie nur aus einfach herzustellenden und zusammenzusetzenden ebenen oder nicht
kompliziert gekrümmten Teilen besteht. Bedeutungswoll ist auch, daß von der zentralen
Gaszuführung ausgehende, zu den Meßkammersektoren führende radiale Kanäle entfallen,
da die Glocke einen Verteilungsraum hat, von dem aus das Gas zu der jeweils zu füllenden
Meßkammer gelangen kann.
-
Die Taumelglocke ist in den Zeichnungen in einigen Ansichten veranschaulicht,
und zwar zeigt Abb. r einen lotrechten Mittelschnitt
durch einen
Gasmesser mit einer solchen Taumelglocke, Abb. 2 eine Druntersicht unter die Taumelglocke,
Abb. 3 einen Schnitt der Glocke nach der Linie 1-I der Abb. 4, die selbst einen
Schnitt nach der gebrochenen Linie II-II der Abb. 3 zeigt. Abb. 5 zeigt einen Schnitt
nach der Linie III-III der Abb.4 und Abb.6 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der
Abb. 4. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die in den Abb. 2 und 4 gezeigten
Ansichten so ausgeführt, als ob die Umfläche und die konzentrischen, kugelflächenartigen
Kanal- und Zwischenwände der Glocke zylindrisch wären, damit die Bilder nicht durch
Ansichtslinien undeutlich werden, die eingezeichnet werden müßten, wenn die Kugelflächenform
dieser Zwischen- und Kanalwände auch in diesen Darstellungen veranschaulicht werden
sollte.
-
Der in Abb. i dargestellte Gasmesser besteht aus einem Gehäuse i,
welches mit einer Sperrflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, bis zu der Linie :2 gefüllt
ist, und der Taumelglocke 3, deren Achse 4 mit ihrem unteren zugespitzten Ende in
einer Pfanne 5 gelagert ist. Am äußeren Umfange der Taumelglocke ist ein Flansch
6 mit abwärts gerichteter Kante befestigt, die auf der ringförmigen oberen Fläche
einer im Gehäuse befestigten Winkelschiene 7 abrollt, derart, daß nur jeweils ein
Punkt der Kante des Flansches 6 auf dieser Winkelschiene 7 aufruht, wenn die Glocke
3 ihre Taumelbewegung ausführt. Das obere Ende der Achse 4 der Glocke 3 steht mit
einem Arm 8 der Achse 9 des Zählwerkes io in losem Eingriff, derart, daß die bei
der Taumelbewegung der Glocke auftretende Kegelbewegung der Achse 4 die Drehung
der Achse 9 veranlaßt, wodurch das Zählwerk io angetrieben wird.
-
In das Gehäuse i ragt von unten her ein Rohr i i durch die Sperrflüssigkeit
hindurch aufwärts und ist durch den Stutzen 12 mit der Gaszuführung verbunden. Das
obere erweiterte Ende 13 des Rohres i i ragt etwas über die Oberfläche 2 der Sperrflüssigkeit
hinaus und in einen ringförmigen Raum 14 der Glocke hinein, der durch die konzentrischen
Zwischenwände 15 und 16 begrenzt ist. In den durch die Zwischenwand 16 gebildeten
zentralen Raum 17 der Glocke ragt das obere Ende eines innerhalb des Rohres i i
gelegenen Rohres 18 hinein, in welchem an einem durchbrochenen Träger i9 das Pfannenlager
16 für die Achse 4 der Glocke befestigt ist. Um das obere Ende des Rohres 18 herum
und von der ringförmigen Ausmündung des Rohres i i durch eine Zwischenwand 2o getrennt
ist ein Raum 21 gebildet; in den die Zwischenwand 16 der Glocke hineinragt und der
von einer Sperrflüssigkeit erfüllt ist, so daß ein ständiger Abschluß zwischen den
Räumen 14 und 17 der Glocke geschaffen ist, weil die Zwischenwand 16 bei allen Stellungen
der Taumelglocke in die Sperrflüssigkeit des Raumes 2i eintaucht. Das Rohr-18 dient
zur Abführung des Gases aus dem oberen Teil des Gehäuses i, in welchen das Gas gelangt,
nachdem es durch die Taumelglocke hindurchgegangen ist. Der obere Teil des Gehäuses
i ist nämlich durch einen die Glocke 3 durchsetzenden axialen Kanal 22, durch welchen
auch die Achse 4 hindurchgeht, mit dem Raum 17 verbunden. Das zu messende Gas strömt
also durch das Rohr ii in den Raum 14 der Glocke, wird von hier durch die später
zu schildernden Kanäle den Meßkammern der Glocke zugeführt, wobei es die Glocke
in eine taumelnde Bewegung versetzt, verläßt dann die Glocke und erfüllt den oberen
Teil des Gehäuses i, von wo es durch den Kanal 22 in den Raum 17 gelangt und von
hier durch das Rohr 18 der Verbrauchsleitung zuströmt. Der Flüssigkeitsverschluß
in dem Raum 2i verhindert dabei, daß das abströmende Gas aus dem Raum 17 sich mit
dem dem Raum 14 zuströmenden Gas vermengt.
-
Bei den bekannten Gasmessern dieser Art wurde das Gas, welches; nachdem
es die Glocke durchströmt hat, sich im oberen Teil des Gehäuses ansammelt, durch
.eine zentral aufwärts gerichtete Gasableitung oder durch an irgendeiner Seite des
Gehäuses angesetztes Abzugsrohr ausströmen gelassen. Bei der letztgenannten Ausführungsform
ist der Nachteil vorhanden, daß im Gehäuse ein gegen die Abzugsseite gerichtetes
Druckgefälle erzeugt wird, -wodurch die Glocke eine Querbelastung erfährt, die -die
Gleichmäßigkeit der Taumelbewegung und damit auch die Meßgenauigkeit beeinträchtigt.
Gegenüber der erstgenannten Bauweise hat die beim Gasmesser gemäß der Erfindung
getroffene Anordnung besonders bei größeren Ausführungen montagetechnische Vorteile.
-
Im folgenden soll nun die innere Einrichtung der Taumelglocke geschildert
-,-erden. Wie die in Abb. 2 dargestellte Druntersicht zeigt, ist die Glocke bei
der dargestellten Ausführungsform durch die vier radialen Zwischenwände 23, 24,
25 und a6 in vier Sektoren geteilt, wodurch vier Meßkammern 27, 28, 29 und 3o gebildet
sind. Nach oben sind diese Meßkammern durch einen Zwischenboden 31 (s. Abb. 1, 3,
5 und 6) begrenzt, zwischen dem und dem eigentlichen Glockenboden 32 (s. Abb. i;
in den Abb. 3, 5 und 6 ist dieser Glockenboden weggelassen) ein Raum 33 gebildet
ist, der mit dem Raum 14 durch Löcher 34 (Abb. 2) in Verbindung steht. Es kann also
das durch das Rohr i i
aufwärts strömende Gas durch die Löcher 34
in diesen Raum 33 gelangen und diesen ringsherum gänzlich anfüllen.
-
Von diesem Raum 33 gehen nun vier abwärts gerichtete Kanäle 35, 36,
37 und 38 aus, welche die Meßkammern 27, 28, 29 und 3o durchsetzen und auf der einen
Seite von Wänden 39, 40, 41 und 42 begrenzt werden, die nicht so weit abwärts ragen
wie die anderen Wände dieser Kanäle, also eine etwas höher liegende Kante 43 bzw.
4.4, 45 und 46 (die Kanten 44 und 46 der Zwischenwände 4o und 42 sind in der Abb.
3 nicht zu sehen) haben. Diese Kanten 43 bis 46 (Abb. i) sind so angeordnet, daß
sie bei der Taumelbewegung der Glocke, wenn der zugehörige Kanal sich in höchster
Stellung befindet, gänzlich aus der Sperrflüssigkeit ausgehoben sind, während die
äußere Umfläche 47 (Abb. 4) der Glocke und die anderen Wandungen der Kanäle 35 bis
38 und ferner auch die rädialen Zwischenwände 23 bis 26, die die Meßkammern voneinander
trennen, so weit abwärts geführt sind, daß ihre unteren Kanten ständig in die Sperrflüssigkeit
eintauchen, also auch dort, wo die Taumelglocke ihre höchste Stelle hat.
-
An jeden der Kanäle 35 bis 3.8 schließt sich auf der anderen Seite
der Zwischenwand 39 bis 42 ein zweiter aufwärts gerichteter Kanal 48 bzw. 49, 5o
und 5 i an, der wieder bis zum Zwischenboden 31 der Meßkammern führt und an den
sich oberhalb dieses Zwischenbodens 31 ein Querkanal 52 bzw. 53, 54 und 55 .anschließt,
der bogenförmig gestaltet ist und durch eine Öffnung 56 bzw. 57, 58 und 59 (Abb.
2 und 4) in eine Meßkammer führt, die jener benachbart ist, oberhalb deren er beginnt.
-
Das durch das Rohr i i einströmende und in den Raum 14 gelangte Gas
strömt also durch die Öffnungen 34 in den Raum 33 über und dringt in alle Kanäle
35, 36, 37 und 38 ein; diejenigen dieser Kanäle, in welchen die Steuerungskanten
ihrer kürzeren Begrenzungswände 39 bis 42 in die Sperrflüssigkeit eintauchen, lassen
dem Gas keinen Ausweg, wogegen das Gas dort, wo die Kante der kürzeren Begrenzungswand
aus der Flüssigkeit ausgetaucht ist, um diese Steuerungskante herum in den angeschlossenen,
aufwärts führenden Kanal Weiterströmen kann. Bei der in Abb. i dargestellten Lage
der Taumelglocke wird also das Gas im Sinne der eingezeichneten Pfeile in den abwärts
gerichteten Kanal 37 strömen, um die ausgetauchte Steuerungskante45 herumfließen,
so daß es in dem Kanal 50 (Abb.4) aufwärts strömt und durch den Kanal 54 und die
Öffnung 58 in die Meßkammer 30 einströmt, d. i. also eine Meßkammer, die
gegenüber der augenblicklich in höchster Stellung befindlichen Meßkammer 29 (Abb.
i) im rechten Winkel versetzt ist, und zwar bei Draufsicht auf Abb. i im Sinne der
Bewegung des Uhrzeigers. Durch Eindringen des Gases auf dem geschilderten Weg in
die Meßkammer 30 wird die Taumelglocke an dieser Stelle allmählich gehoben,
was ein Herabdrücken der gegenüberliegenden Kammer 28 in die tiefste Stellung zur
Folge hat, während die im rechten Winkel dazu gelegenen Meßkammern 27 und 29 in
die Mittelstellung kommen, wobei also 29 aus der höchsten Stellung gesenkt und 27
aus der tiefsten Stellung gehoben wird.
-
Bei diesem Herunterdrücken von Meßkammern aus höheren Stellungen in
tiefere muß dem darin befindlichen Gas die Möglichkeit des Entweichens gegeben werden,
und dies geschieht folgendermaßen: Wie Abb.6 zeigt, ist der Zwischenboden 31 der
Meßkammern gegen den Umfang der Glocke hin bei 6o aufwärts gebogen und begrenzt
einen schmalen, aufwärts ragenden Ringraum 61 (s. auch Abb. 3 und 4), der durch
radiale Zwischenwände 62, 63, 64 und 65 in Sektoren unterteilt ist, die zum Teil
durch in der Ebene des Zwischenbodens 31 liegende, auf der Zeichnung mit keinem
besonderen Bezugszeichen versehene Querwände gegen die Meßkammern abgeschlossen
sind. Hierdurch sind Öffnungen 66, 67, 68 und 69 (Abb. 2 und 4) gebildet, deren
jede im oberen und äußeren Teil einer der vier Meßkammern gelegen ist und durch
die hindurch eine Verbindung der betreffenden Meßkammer mit den sektorförmigen Kanälen
7o bzw. 71, 72 und 73 geschaffen ist. Jeder dieser sektorförmigen Kanäle mündet
in einen abwärts gerichteten Kanal 74 bzw. 75, 76 und 77. Der Kana177 ist begrenzt
durch die äußere Begrenzung des Kanalpaares 35, 48, durch die abwärts geführte radiale
Zwischenwand 62, durch eine radiale Wand 78 und schließlich durch die Außenwand
47 der Glocke, die aber an dieser Stelle in der Breite des Kanals 77 verkürzt ist
und eine Steuerungskante 79 (s. Abb. i und 3) bildet. In gleicher Weise sind die
Kanäle 74, 75 und 76 ausgebildet, und jeder dieser -Kanäle enthält an seinem unteren
Ende außen eine Steuerungskante, von der in den Abb. i und 3 die Kanten 7 9 und
81 zu sehen sind.
-
Soll Gas aus der Meßkammer 28 ausströmen, so geschieht dies dadurch,
daß es durch die Öffnung 67 aufwärts strömt, dann durch den Kanal 71 in den abwärts
gerichteten Kanal 75, dessen untere Steuerungskante 81, wie Abb. i zeigt, sich oberhalb
des Sperrflüssigkeitsspiegels befindet, so daß das Gas in den Raum oberhalb der
Sperrflüssigkeit ausströmen kann. Befindet sich die Steuerungskante
der
Ausströmkanäle 74 bzw. 7 5 bis 7 7 an Stellen, wo der Glockenumfang die tiefste
Stellung oder eine Mittelstellung einnimmt, so tauchen die Ausströmsteuerungskanten
in die Sperrflüssigkeit ein, so daß an diesen Stellen ein Ausströmen nicht .stattfinden
kann.
-
Strömt also bei der in Abb. i dargestellten Lage der Glocke das Gas
auf dem Weg 33, 37, Kante 45, 50, 54, 58 in die Meßkammer 3o, deren radiale Achse
im rechten Winkel zur Zeichenebene vorn gelegen ist, so wird diese vorn gelegene
Meßkammer, die sich augenblicklich in der Mittelstellung befindet, sich zu heben
beginnen, während die diametral gegenüberliegende 28 niedergedrückt wird, so daß
das Gas aus dieser Kammer ausströmen gelassen werden muß. Dies geschieht auf dem
Wege 67, 71, 75 um die Steuerungskante 81 herum, die ja, wie Abb. i zeigt, ausgetaucht
ist. Es ist also sowohl die Meßkammer, die durch das einströmende Gas gefüllt werden
soll, als auch die, die entleert werden soll, um 9o° gegen jene Meßkammer, die sich
augenblicklich in höchster Stellung befindet, versetzt, selbstverständlich jede
nach einer anderen Richtung, und diese Versetzung, durch die die geschilderte Gasführung
bedingt ist, ist nötig, um der Glocke durch die Gasein- und -ausströmung in die
bzw. aus den Meßkammern das Antriebsmoment für die Taumelbewegung zu erteilen. Für
das Zustandekommen des Antriebsmomentes ist es also nötig, daß die Steuerungskante
für die Gaszuströmung zu der zugehörigen Meßkammer um einen gewissen Winkel gegen
diese Meßkammer versetzt ist, und zwar dieser Meßkammer im Sinne der Wälz- oder
Taumelbewegung nacheilt. Diese Steuerungskante ist, allgemein ausgedrückt, die tiefste
Stelle einer abwärts gerichteten Schleife des Gasweges innerhalb der Glocke von
der Mittelkammer bis zu der Meßkammer, wobei in bei anderen Taumelglockenbauarten
bekannter Weise diese tiefste Stelle des Gasweges möglichst im Bereich des Umfanges
der Taumel-,-locke angeordnet ist und so möglichst große Steuerungswege dieser Kante
erhalten werden. So viel Meßkammern vorhanden sind, so viel getrennte Gaswege innerhalb
der Glocke gibt es, und jeder dieser Gaswege hat eine abwärts gerichtete Schleife,
deren tiefste Stelle bei der Taumelbewegung in die Flüssigkeit eintaucht und aus
dieser wieder austaucht und dabei als Steuerungskante wirkt. Selbstverständlich
könnte die Glocke anstatt vier Meßkammern auch weniger oder mehr Meßkammern enthalten,
und dementsprechend würde auch die Anzahl der Gaszuführungswege zu diesen Meßkammern
vermindert oder vermehrt werden.
-
Jede Meßkammer enthält auch, wie gezeigt worden ist, einen Gasableitungsweg,
der eine abwärts gerichtete Ausmündung hat, durch deren Ein- und Austauchen in bzw.
aus der Sperrflüssigkeit die Ausströmung gesteuert wird. Auch diese abwärts gerichtete
Ausmündung ist, wie gezeigt worden ist, gegenüber der zugehörigen Meßkammer im Winkel
versetzt, und zwar im Sinne der Wälz- oder Taumelbewegung der Glocke voreilend.
Auch diese Ausmündung des Abströmkanals ist im Bereiche des Umfanges der Taumelglocke
angeordnet, damit ein möglichst großer Steuerungsweg erhalten wird.
-
Die Taum@elglocke besteht, wie man sieht, aus ganz einfachen Teilen,
die eine sehr. einfache Herstellung trotz der erforderlichen Genauigkeit zuläßt.
-
Die zentrale Abführung des Gases aus dem oberen Teil des Gehäuses
durch den Kanal 22 hindurch ist selbstverständlich nicht unbedingt nötig. Will man
das Gas von irgendeiner Stelle des Gehäuses, wie es bisher bekannt war, abströmen
lassen, so kann man die Glocke oben gänzlich abdecken und auch das den zentralen
Kanal 22 bildende Rohr und die ringförmige Zwischenwand 16, ferner das Rohr 18 weglassen.