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Einrichtung zur Ermittlung des Treibdruckes verkokender Kohle Es ist
bekannt, den Treibdruck zu messen, den die verkokende Kohle in einem von einem beweglichen
Kolben verschlossenen zylindrischen Tiegel bei gleichbleibendem Rauminhalt ausübt.
Bei bekannten Einrichtungen zur Ermittlung des Treibdruckes verkokender Kohle werden
die auf den Kolben des Tiegels ausgeübten Treibdrücke mittels eines Hebel gestänges
auf einen Federkraftmesser iibertragen, dessen Spannung entsprechend Idem veränderlichen
Treibdruck fortlaufend so verändert wird, daß der Kolben während der ganzen Dauer
des Verkokungsvorganges in seiner ursprtinglichen Lage erhalten wird.
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Bei diesen bekannten Vorriclltungen wird die Änderung der Spannung
des Kraftmesseis von Hand vorgenommen. Diese Tätigkeit nimmt eine geschulte Arbeitskraft
während der ganzen Dauer der Treibdruckbestimmung, im Mittel also für etwa 2 Stunden,
in Anspruch.
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Infolge der langen und ermüdenden Dauer der Tätigkeit sind ferner
subjektive Beobachtungs- und Auffassungsfehler des die Vorrichtung Bedienenden unvermeidlich.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt, die Mängel dieser bekannten Einrichtung
zur Treibdruckbestimmung zu beseitigen. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch,
daß das Hebelgestänge mit einer an ihm befestigten Kontaktzunge zwischen zwei Anschlägen
angeordnet ist, bei deren Berührung durch die Kontaktzunge die Stromkreise je eines
Relais geschlossen werden, die eine Zugvorrichtung auslösen, die die Spannung des
Kraftmessers selbsttätigi verändert. Die Zugvorrichtung kann z. B. aus zwei in entgegengesetzter
Richtung auf den Kraftmesser einwirkenden Elektromagneten bestehen. Diese Einrichtung
zur Ermittlung des Treibdruckes verkokender Kohle macht die Beschäftigung einer
Bedienungsperson
zum Ändern der Spannung des Kraftmessers entbehrlich.
Dieser wird vielmehr durch die Zugvorrichtung selbsttätig und mit großer Genauigkeit
verstellt. Die dabei auftretenden Kräfte können in an sich bekannter Weise fortlaufend
auf einem Schreibgerät verzeichnet werden, so daß die während des ganzen Verlaufes
der Verkokung sich. ergebenden Treibdrücke nach Beendigung des Verkokungsvorganges
abgelesen werden können.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die Abb. I zeigt das eigentliche Gerät und Abb. 2 den zugehörigen Schaltplan in
vergrößerter Darstellung.
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In der Abb. 1 ist I eine elektrische Heizmuffe, welche einen Verkokungstiegel
2 mit der Verkokungskammer 3 umgibt. Der Tiegel 2 ist oben von einer Deckplatte
4 mit Entlüftungskanälen 5 und einer Öffnung 6 verschlossen. Zu verkokende Kohle
wird in die Verkokungskammer 3 eingesetzt und bis ungefähr 1000? erhitzt. In der
Kammer 3 ist ein Kolben 7 verschiebbar angeordnet. Die Kolbenstange 8 des Kolbens
tritt durch die üfT-nung 6 aus dem Tiegel 2 heraus; ihre Länge kann durch eine Vorrichtung
9 (Spindel mit Mutterschraube) verstellt werden. ZtvecksAnzeige der durch Treiben
bzw. Bläben beim Verkoken von Kohle auftretenden Kräfte liegt der Kolben 7 auf dem
Verkokungsgut 3 auf, während die Kolbenstange 8 an ihrem Kopfs mit einer Gabel 10
eines doppelarmigen Hebels verbunden ist.
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Der waagerecht angeordnete Hebel II hat ungleiche Arme 12, 13. Der
Hebel 11 lagert in lotrechter Ebene drehbar, in einem Gelenk 14 auf einer festen
Stütze 15. Der Arm 13 des Hebels 1 1 trägt, auf ihm längs verschiebbar, ein Gewicht
16, mit dem das Gewicht des Hebels ii so ausgeglichen werden kann, daß dieser Hebel
auf der Stange S aufliegt online den Kolben zu belasten.
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Am rechten Ende steht der Hebel II über eine Kupplung 17 mit einem
ebenfalls w.tagerecht angeordneten Hebel 18 in Verbindung, an welchem eine gegen
den Hebel isolierte Kontaktfeder 19 und ein Zeiger 20 angeordnet sind. Der Zeiger
20 vermag ihm erteilte Bewegungen unmittelbar oder geeignetenfalls durch ein Hebelsystem
auf ein Schreibgerät 21 zu übertragen, welches sich in bekannter Weise während einer
Messung dreht.
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Das Ende 22 der Kontaktfeder 19 befindet sich zwischen zwei Kontaktanschlägen
23, 24, die verstellbar (Schrauben oder verstellbare Fühlstangen) auf einer Kontalçtleiste
25 befestigt sind. Im Punkte 26 ist mit dem Hebel 18 ein Anker 27 eines Elektromagneten
2S gelenkig verbunden. Der Elektromagnet 28 kann den Anker 27 in der Senkrechten
heben, wobei der Anker 27 von Rollen 29 geführt ist. Mit dem Hebel 18 im Punkte
26 ist ferner ein Kraftmesser 30 in senkrechter bIeßanordnung gelenkig verbunden.
Ein an dem Kraftmesser befestigter und im festen Punkte 31 in senkrechter Ebene
drehbarer Zeiger 32 kann auf den Kraftmesser 30 ausgeübte Kräfte vergrößernd auf
das Schreibwerk 21 übertragen.
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An das untere Ende des Kraftmes.sers 30 ist ein Anker 33 angeschlossen,
welcher derart in den Wirkungsbereichen zweier Elektromagnete 34 (Zwillingsmagnet
o. dgl.) und 35 liegt, daß ihm der Magnet 35 eine senkrechte Bewegung (Anziehen)
erteilen, der Magnet 34 ihn gegen eine solche Bewegung feststellen kann. Der Elektromagnet
35 ist so bemessen, daß er auch den größten auftretenden Treibdruck zu überwinden
vermag. Der Anker 33 ist bei einer solchen Bewegung zwischen Rollen 59 geführt.
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Gemäß dem Schaltplan der Abb.2 steht das beschriebene Gerät über
einen Schalter 36 mit dem Netz 37 in Verbindung. Die Kontaktfeder 19, 22, der Kontaktanschlag
23. der Festhaltemagnet 34 und der Zugmagnet 35 bilden bei Anlage der Feder 22 an
den Anscldag 23 einen zur Messung des eigentlichen Treibungsvorganges bestimmten
Stromkreis. in welchem eine Auslösung 38 angeordnet ist.
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Die Auslösung 38 besteht aus einer Spule 39 mit zugehörigem Anker
40, einer drehbaren Welle 4I, zwei Quecksilberschaltern 42, 43 mit Schaltarmen 44,45
und einer Feder 46.
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Der Anker 40 ist mit der Welle 41 so verbunden, daß seine Drehung
auch die Welle dreht. Die an der Welle 41 befestigte Eeder 46 ist bestrebt, die
Welle 41 in einer bestimmten Lage und damit den Anker 40 in einer Öffnungsstellung
zur Spule zu halten, wogegen eine Wirkung der Spule 39 eine Schließstellung des
Ankers zu ihr hervorruft und damit auch die Welle 41 entgegen der Federwirkung 46
dreht. Von der Welle 41 sind außerdem, z. B. durch auf der Welle angeordnete Nocken,
die Schaltarme 44, 45, jedoch in entgege,ngesetzten Stellungen, der eine in der
Schließ-, der andere in der Öffnungsstellung ihrer Quecksilberschalter, abhängig,
so daß eine Bewegung des Ankers 40 die Arme 44, 45 ihre Schaltbelvegungen ausführen
läßt und die Quecksilberschalter stets entgegengesetzte Schaltaufgaben erfüllen.
Von den Quecksilberschaltern ist der eine, 42, von dem Netz aus betrachtet, dem
Zugmagneten35 und der ander, 43 dem Festhaltemagneten 34 vorgelegt.
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In dem genannten Stromkreis ist weiter eine unmittelbare Verbindung
des Zugmagneten 35 1 mit dem Netz 37, und zwar über einen Schalter
47,
und, hinter dem Festhaltemagneten 34, eine Leitungsverzweigung mit einem Schalter
48 in dem einen Zweig und einem V2Tiderstand 49 in dem anderen Zweig angeordnet.
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Dieser Widerstand 49 wirkt bei ausgeschaltetem Schalter 48 schwächend
auf den Magneten 34. Während der Treibung des Verkokungsgutes und der Rückbildtmg
der Treibung ist der Schalter 47 geöffnet und der Schalter 48 geschlossen. Bei Öffnung
des-Schalters 47 gelangt Strom nur über den Quecksilberschalter 42 zum Zugmagneten
35, so daß dieser nur in den Zeitabständen des Quecksilberschalterkontaktes 42 wirken
kann.
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Durch Anlegen der Feder 22 an den Anschlag 24 bilden die Feder 22,
der Anschlag 24 einen mit dem Netz 37 zusammenhängenden Stromkreis, in welchem eine
Auslösung 50 angeordnet ist und welcher bei der Rückbildung des Treibens in Tätigkeit
tritt. Die Auslösung 50 besteht aus sinngemäß gleichen und gleickvirkenden Teilen
wie die früher beschriebene Auslösung 38, also aus einer Spule 51 mit Anker 52,
einer Welle 53, Feder 54 und den Quecksüberschaltern 55, 56 mit den Schaltarmen
57, 58, so daß sich eine nähere Beschreibung erübrigt. Da der Quecksilberschalter
55 dem Hubmagneten 28 vorgelegt und der Schalter 56 im Stromkreis des Bremsmagneten
34 angeordnet ist, bewirken die entgegengesetzten Schaltungen der Quecksilberkontakte
55, 56 über die Spule 51 eine wechselweise Betätigung des Hubmagneten 28 und des
Bremsmagneten 34.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Ein
Treiben des Verkokungsgutes 3 bei seiner Erhitzung im Tiegel 2 äußerst sich als
Treibdruck auf den Kolben 7, da dieser infolge der Festhaltung des Ankers 33 durch
den über den Schalter 36 eingeschalteten Bremsmagneten 34 und die Festhaltung des
Kraftmessers 30 und der Hebel t8, II praktisch ohne Bewegungsmöglichkeit ist. Der
Treibdruck wirkt über die Hebel I8, I I auf den Kraftmesser 3c und spannt diesen.
Infolge einer durch die Spannung im Kraftmesser 30 erfolgten entsprechenden Dehnung
legt sich die Feder 22 an den Kontakt 23.
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Diese Kontaktgebung betätigt die Auslösung j8 in der Weise, daß der
Bremsmagnet 34 aus- und der Zugmagnet 35 gleichzeitig eingeschaltet werden, welcher
unter weiterer Anspannung des Kraftmessers 3c und Überwindung des Treibdruckes den
Kraftmesser 30 so weit anzieht, daß die Anfangslage des Systems I8, 1 1, 7, also
das Volumen der eingesetzten Masse, wiederhergestellt ist. In diesem Augenblick
wird die Feder 22 vom Kontakt 23 abgehoben, so daß die Wirkung des Zugmagneten 35
aufhört und der gleichzeitig wiedereingeschaltete Bremsmagnet 34 den Anker 33 und
damit das System in dem beschriebenen Zustand feststellt. Dieser Vorgang, der durch
- den Zeiger 32 auf das sich drehende Schreibwerk 21 übertragen wird, wiederholt
sich bei entsprechender Zunahme des Treibdruckes bis zur Beendigung der Treiberscheinung
bei ungefähr IOOO-, wo der Kraftmesser am meisten gespannt und seine Rückstellkraft
am größten ist. Infolge des nun einsetzenden Nachlas sens des Treibdrukkes bewegt
die Rückstellkraft das System 22, 18, 11. 7 abwärts, bis die Feder 22 den Kontakt
24 berührt. Diese Kontaktgebung schaltet für einen Augenblick den Bremsmagneten
34 aus und den Hubmagneten 28 ein, durch dessen Wirkung der Kraftmesser 30 und der
Anker 33, wie überhaupt das System 22, 18 usw., etwas angehoben, der Kontakt 22,
24 also aufgehoben wird. Infolge der Kürze der Zeitspanne, die dem Vorgang zur Verfügung
steht, entspannt sich dabei der Israftmesser nur um einen Bruchteil seiner Rückstellkraft.
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Die Kontaktlösung schaltet wieder den Festhaltemagneten 34 ein und
den Hubmagneten 28 aus, worauf die etwas verringerte Rückstellkraft des Kraftmessers
bei sich weiter verringerndem Treibdruck den beschriebenen Vorgang so oft bzw. so
lange wiederholt, -bis der Treibdruck = o geworden ist, also das verkokte Gut das
Volumen der eingesetzten Kohle einnimmt. Der auch diesen Vorgang übertragende Zeiger
32 schreibt nun mit seiner Schreibspitze in der Ausgangshöhenlage.
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Hierauf wird zwecks Messung der Schwindung der Schalter 47 geschlossen,
der Schalter 48 geöffnet, die Leiste 25 mit den Kontakten 23, 24 entfernt, der Kraftmesser
30 und die lIeizmuffe 1 außer Betrieb gesetzt.
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Der Zugmagnet 35 und der Festhaltemagnet 34 wirken nun ständig auf
den Anker 33 und das System 18, 11, 7 ein. Durch entsprechende Wahl des Widerstandes
49, welcher nach öffnen des Schalters 48 lrirkt, ist die Festhaltekraft noch so
groß, daß sie und die Reibung der Hebel 1 1 18 einschließlich jener des Kolbens
7 durch den Zugmagneten 35 gerade überwunden werden und somit der Kolben 7 nur mit
sehr leichtem Druck auf dem Verkokungsgut 3 aufliegt. Bemerkt wird noch, daß die
gewählten Auslösungen 38,.50 auch durch geeignete andere Auslösungen ersetzt werden
können.