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Einrichtung zum Ausgleich der Meßfehler von Gasmessern mit schleichender
Steuerung und Kurbeltrieb Im Hauptpatent 64.0 053 ist eine Vorrichteng beschrieben
zur Aufrichtung der Meßfehlercharakteristik von Gasmessern mit schleichender Steuerung
und Kurbeltrieb. Solche Gasmesser sind heute allgemein als Vierkammergasmesser ausgeführt
und bevorzugen in den meisten Fällen eine horizontale Kurbelwelle mit nur zwei gegeneinander
um go° versetzten Stirnkurbeln. Diese Kurbelwelle stellt eine Vereinfachung und
Verbilligung gegenüber der Anwendung einer vertikalen Kurbelachse oder einer liegenden
vierarmigen Kurbelwelle dar. Gegenüber der ersteren erspart sie die besondere Antriebsübertragung
auf das Zählwerk durch Schnecken usw., gegenüber der letzteren vermeidet sie die
Herstellung der Kröpfungen. Bei der horizontalen, mit zwei gegeneinander um 9o°
versetzten Stirnkurbeln wurde die Anordnung bisher so getroffen, daß die Bewegung
jedes Meßgliedes über eine Fahne, eine vertikale Achse, eine Schwinge und eine Schubstange
auf den einen Kurbelzapfen und die Bewegung des anderen Meßgliedes in der gleichen
Weise auf den anderen Kurbelzapfen übertragen wurde. Dabei wurde von der einen Schwinge
unmittelbar oder mittelbar der Steuerschieber bewegt, welcher das Gaszu-oder -abströmen
zu den beiden Meßkammern des andern Meßgliedes regelt und umgekehrt.
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Voraussetzung für einen störungsfreien Betrieb eines so angeordneten
Messers ist die Versetzung der beiden Stirnkurbelarme gegeneinander um 9o°. Eine
Veränderung dieses Winkels zur Erzielung einer Voreilung und damit frühzeitigeren
Abschlusses der Meßkammereingänge vor Hubende durch die Steuerschieber zum Zweck
des Meßfehlerausgleichs ist hier unmöglich.
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Die Erfindung löst die Aufgabe, eine voreilende Wirkung und damit
einen Ausgleich der mit der Belastung zunehmenden Meßfehler zu erreichen, auch bei
Anwendung einer horizontalen Kurbelwelle mit zwei gegeneinander um 9o° versetzten
Stirnkurbeln. Die Lösung besteht in einer Trennung der Bewegungsebenen von Kurbelwellenantrieb
und Steuerungsantrieb. Der Antrieb der Steuerung durch die Kurbelwelle erfolgt nicht
mehr in einer Ebene, welche bestimmt wird durch die Kurbelwellenachse oder eine
ihre Parallele und eine diese schneidende Tangente an die Bahnlinie des hin und
her schwingenden Zapfens der die Bewegung des Meßgliedes durch eine Schubstange
auf den Kurbelzapfen und die Kurbelwelle übertragenden Schwinge.
Er
ist aus dieser Ebene entgegen dem Drehsinn der Kurbelwelle so weit herausgelegt,
daß die Steuerung eine gegenüber der Meßgliedbewegung genügend große voreilen Wirkung
erhält und den für die beabsichtKompensation der Meßfehler genügend fr zeitigen
Abschlußbeginn vor Hubende der(? weglichen Wand herbeiführt.
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Die Abb. i bis 3 zeigen die Erfindung am Beispiel eines Vierkammergasmessers
mit Schiebersteuerung und einer liegenden Kurbelwelle mit zwei Stirnkurbeln.
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In bekannter Weise überträgt, wie bereits erwähnt, die zwischen zwei
Meßkammern hin und her bewegte Wand ihre Bewegung durch eine Fahne, eine vertikale
Achse, Eine Schwinge und eine Schubstange auf einen der beiden Kurbelzapfen einer
Kurbelwelle. Die Schwinge ist mit der vertikalen Achse fest verbunden. Ihr freies
Ende, an welchem die Schubstange angelenkt ist, geht entsprechend der Meßwandbewegung
hin und her und überträgt die hin und her gehende Bewegung in eine drehende des
Kurbelzapfens. Die zweite bewegliche Wand wirkt in gleicher Weise auf den anderen
um go° versetzten Kurbelzapfen, und so entsteht die rotierende Bewegung der Kurbelwelle.
Gleichzeitig überträgt jede Schwinge ihre hin und her gehende Bewegung direkt oder
indirekt auf einen der beiden Schieber, und zwar immer auf den Schieber, welcher
die Gasbewegung des an der anderen Schwinge hängenden Meßgliedes steuert und umgekehrt.
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In den Abb. i und 2 sind von dem Gasmesser nur die Kurbelwelle i mit
den beiden Kurbelarmen :2 und 3, die Schubstangen und der hin und her gehende Zapfen
5 einer Schwinge a mit ihrer Achse b und der die antreibende Membran
steuernde Schieber 7 gezeichnet. Abb. 3 ist ein Grundriß der Abb. 2 mit dem Schieber
in der y-y-Ebene.
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Der in den Abb. i, 2 und 3 dargestellte Antrieb ist bei einem Vierkammergasmesserantrieb
bekanntlich zweimal vorhanden. Zwecks besserer Übersicht ist in diesen Abbildungen
nur der .eine (in der Zeichnung linke) Antrieb der Kurbelwelle i durch den Zapfen
5 der linken Schwinge A mittels Schubstange 4 auf den Kurbelzapfen 2 wirkend und
der diese Meß.gliedbewegung steuernde (in der Zeichnung rechte) Schieber 7 mit seinem
Zapfen 8 dargestellt.
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Der Kurbelarm 2 in der Abb. i befindet sich in der Totlage, der um
go° versetzte Kurbelarm 3 steht vertikal. Entsprechend der Totlage des Kurbelarmes
i befindet sich die Meßwand in ihrer Endlage. Die Meßwand wird vom Schieber 7 gesteuert.
Sein Zapfen 8 bewegt sich ebenso wie der Zapfen 5 der Schwinge A mit ihrem
Drehpunkt B in der horizontalen Bahn x-x, also in der Ebene, die durch die
Kurbelwellenachse und durch die tellung des Kurbelzapfens 2 in der Totlage
M',' zuzugehörigen bestimmt ist. Der r S;e eber steht entsprechend der Vertikallage
Ni@i- urbelarmes 3 in Mittelstellung über den .'äiigedeuteten Roststegen, also in,der
Absperrlage der drei Kanäle io, 1i, 12.
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Nach der Erfindung wird nun die Ebene des Schieberantriebes mit der
Kurbelwelle i als Drehachse gegen die Ebene x-x um den gemeinsamen Winkel a gedreht.
Bei dieser Drehung ändert der Schieberzapfen 8 und damit der Schieber 7 seine Lage
gegenüber den Kanälen, denn, wie man aus der Zeichnung leicht entnehmen kann, steht
der den Schieberzapfen 8 antreibende Kurbelarm 3 nicht zu der Ebene y-y, sondern-
zur Ebene x-x senkrecht. Da im vorgeschlagenen Falle der Schieberzapfen 8 höher
liegt als die Arbeitsebene der Kurbelwelle, so tritt eine Verstellung des Schiebers
im Sinne einer Voreilung ein. Der Abschluß der Kanäle 12 und io wird schon bei einer
viel früheren Stellung des Kurbelarmes 3 als der gezeichneten Vertikallage erreicht.
Der Schieber schließt also die Kanäle bereits in einem Zeitpunkt, in welchem der
in der Bewegungsebene x-x verbleibende Zapfen 5 und damit die Membran der Meßkammer
ihre Totlage noch nichterreicht haben, bezugsweise ist der Schieberbereits gegenüber
der Mittellage über dem Rost vorausgeeilt, wenn die Membran und Zapfen 5 der Schwinge
A erst in der Endlage stehen. Der Winkel a, den die Ebenen x-x miteinander einschließen,
entspricht der Größe der Voreilung, die die notwendige frühzeitige Absperrung des
Eingangs zur Meßkammer vor Hubende zum Zweck der Meßfehlerkorrektur herbeiführt.
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Die Abb. 2 zeigt die Stellung des Zapfens 8 und damit des Schiebers
7 bei einer Drehung der Kurbelwelle um i8o°. Auch in dieser Stellung tritt eine
Voreilung des Schiebers in der Bewegungsrichtung ein.
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Für die Bewegung des Schiebers im gezeichneten Beispiel in der einen
Ebene y-y ist ein besonderer Schubstangenantrieb erforderlich. Die Schubstange 6
kann also nicht mehr gleichzeitig, wie bei bekannten Normalanordnungen solcher Gasmesser
ohne Voreilung, die Verbindung des Kurbelzapfens mit der zweiten, nicht gezeichneten
Membranschwinge herstellen.
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Sinngemäß kann der Erfindungsgedanke auch auf andere Steuerungsarten,
beispielsweise solche für Ventile, angewendet werden.
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Abb. 4 zeigt ein Beispiel für eine vorteilhafte Anordnung der aus
der Kurbelwellenantriebsebene herausgelegten Steuerungsebene in einem Gasmesser
mit vier Meßkammern
bekannter Bauart. Das Gehäuse ist in der Ebene
der Ein- und Ausgangsrohre, die Querwand 13 mit ihrem Anbau in der Ebene der vorderen
Stopfbüchse geschnitten dargestellt Der durch eine Querwand 13 und eine vertikale
Mittelwand in bekannter Weise in drei Räume geteilte Gasmesser enthält im Raum über
der Querwand die gesamte Steuerung. Durch Neigung der ganzen Ouerwan:d um den Winkel
a sowie eine Anordnung der Kurbeltriebe 5, 15 mit den Schubstangen q., 14 auf der
Eingangsseite und der Schieber 7, 17 mit ihren Schubstangen 6, 16 auf der Ausgangsseite
der Kurbelwelle i ergibt sich eine äußerst einfache Kanalführung des Gases für Aus-und
Eingang sowie Zu- und Ableitung zu den Meßräumen. Gleichzeitig sorgt der Querboden
für Ablaufen von Gasausscheidungen, wie Kondensate o. dgl., von den lebenswichtigen
Steuerteilen.
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Die gleiche vorteilhafte geneigte Anordnung des Steuerbodens und der
Steuerung kann man auch treffen, wenn die Wand 13 nicht an den Gehäusewänden angelötet
ist, sondern lediglich in an sich bekannter Weise als Steuerungsboden und Träger
von Kanälen und gekapselten Meßwänden dient.