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Anordnung zur Anzeige des Reibungsdruckes der Glocke oder Scheibe
von Glocken- oder Scheibengasbehältern Es ist bekannt, Scheibengasbehälter dadurch
zu überwachen, daß man Druck und Inhalt des Behälters anzeigt oder registriert.
Die Druckmessung geschieht durch einen an den Fußpunkt des Behälters angeschlossenen
Druckmesser, während der Inhalt des Behälters, der sich aus der jeweiligen Höhe
der Scheibe bei bekanntem Durchmesser des Gasbehälters ergibt, durch Messung des
Scheibenstandes angezeigt wird. Es ist ebenfalls bekannt, Druck- und Inhaltsangabe
unter Anwendung üblicher elektrischer Fernzeigeeinrichtungen an einen Beobachtungsstand
ternzuübertragen. Da der Druck des Gases in dem Behälter durch das Gewicht der darauf
lastenden Scheibe erzeugt wird, ist er abhängig von der Höhe, in der sich die Scheibe
befindet, weil auf der Scheibe der Druck der äußeren Atmosphäre ruht, der mit zunehmender
Erhebung der Scheibe rascher abnimmt, als das Gewicht des Gases in dem Behälter
zunimmt. Druck- und Inhaltsangabe stehen also zueinander in Beziehung, und, da der
am Boden des Gasbehälters gemessene Druck auf den Atmosphärendruck in gleicher Höhe
bezogen ist, so nimmt der am Fußpunkt gemessene Gasdruck mit der Höhe der Scheibe
ab. Die Abnahme, der Auftriebsdruck, ist in genügender Näherung gleich dem Produkt
aus der Höhe der Scheibe und der Differenz der spezifischen Gewichte von Luft und
Gas. Diese lineare Zuordnung zwischen Behälterinhalt und Druck ist aber nur erfüllt,
wenn sich die Scheibe in dem Gasbehälter reibungslos bewegt. Erfährt die Scheibe
bei ihrer Bewegung merklichen Widerstand, so ist der
gemessene Gasdruck
bei und nach einer Zunahme des Behälterinhaltes höher, bei und nach einer Abnahme
des Behälterinhaltes niedriger, A es dieser Zuordnung entspricht.- Aus diesem Grunde
nennt man die durch den Reibungswiderstand der Scheibe hervorgerufene Druckerhöhung
oder -erniedrigung den Reibungsdruck der Scheibe.
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Bei der Überwachung der Scheibengasbehälter sind begreiflicherweise
die Reibungsverhältnisse der Behälterscheibe von großem Interesse, und es ist erwünscht,
Störungen in der Scheibenbewegung zu erkennen, lange ehe der Gasdruck unzulässige
Werte annimmt. Es ist schon bekanntgeworden, daß man am Druckanzeiger die Druckänderung,
die durch die Höhenänderung der Scheibe bedingt ist, also den Auftriebsdruck, kompensiert,
so daß die Ausschläge des Druckanzeigers nur noch dem mit der Bewegungsrichtung,
der Bewegungsgeschwindigkeit und dem Betriebszustand der Scheibe veränderlichen
Reibungsdruck entsprechen. Bei der bekannten Einrichtung handelt es sich um örtlich
bei dem Gasbehälter angeordnete Registriergeräte, bei denen der Scheibenstand durch
Auswiegen einer mit der Scheibe auf und ab laufenden Kette auf einer Waage auf den
Schreibanzeiger übertragen wurde, während der Behälterdruck mit einer zweiten Waage
gemessen, der Auftriebsdruck hierbei aber mittels einer zweiten, ebenfalls mit der
Behälterscheibe gekoppelten Kette gegen den gemessenen Druck durch Auswiegen des
abgelaufenen Kettenstückes aufgewogen wurde.
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Im Gegensatz hierzu betrifft die Erfindung solche bekannte Einrichtungen,
bei denen sowohl der Scheibenstand, also der Behälterinhalt, als auch der am Fuße
des Behälters gemessene Gasdruck durch elektrische Fernübertragungsorgane fernangezeigt
werden. Zur Anzeige des Reibungsdruckes der Scheibe bei solchen Anlagen wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, zwischen die beiden Fernübertragungseinrichtungeh eine Differentialeinrichtung
zu schalten, die die Abweichungen von der bei Abwesenheit des Reibungswiderstandes
der Scheibe bestehenden gegenseitigen Zuordnung der beiden Geber- oder Empfängerstellungen
anzeigt. Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß die beiden, entsprechend dem
Scheibenstand und dem gemessenen Gasdruck betätigten Geber mit einem elektrischen
Differentialempfänger verbunden werden, der dann nur entsprechend den Gleichlaufabweichungen
der beiden Geber ausschlägt und so den Reibungsdruck anzeigt. Es ist leicht möglich,
die Betätigung der Geber durch den Scheibenstands- und den Druckmesser so zu gestalten,
daß sich beide Geber bei Bestehen der rechnerisch ermittelten Zuordnung von Scheibenstand
und Gasdruck, also bei Abwesenheit des Reibungswiderstandes der Scheibe, winkelgleich
verstellen. Als Differentialempfänger können dann bekannte Geräte verwendet werden.
Auf eine Fernübertragung von Behälterinhalt und Gasdruck hat man dann allerdings
verzichtet. Will man Behälterinhalt und Gasdruck ebenfalls fernübertragen, so benutzt
man die bekannten Fernübertragungseinrichtungen und koppelt mit jedem der beiden
Empfänger mechanisch je einen weiteren Geber und schaltet diese Geber auf einen
Differentialempfänger. Eine andere Möglichkeit ist, daß man die beiden Fernübertragungsempfänger
mechanisch auf ein Differentialgetriebe arbeiten läßt, dessen Abtriebswelle ebenfalls
die gewünschte Differenz und damit den Reibungsdruck anzeigt.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die den Vorteil hat,
daß sie sich in sehr einfacher Weise nachträglich an bereits gebauten Anlagen mit
geringem Aufwand anbringen läßt, ist folgende: Bei den bekannten Einrichtungen zur
Fernübertragung von Behälterinhalt und Gasdruck werden in der Regel Fernübertragungsempfänger
motorähnlicher Bauart verwendet, bei denen drehbewegliche Anzeiger durch Kurvenscheiben
auf den Empfängerachsen betätigt werden. Diese Anzeiger tragen oder betätigen einen
Registrierschreibstift; ihre Drehachsen liegen außerhalb der Empfängerachsen. Zur
unmittelbaren Ablesung der fernübertragenen Größen dienen auf den Empfängerachsen
festsitzende Zeiger. Erfindungsgemäß ist der Drehpunkt des Schreibanzeigers für
den Gasdruck in der Zeigerebene beweglich angeordnet und wird durch eine Hebelanordnung
zwischen dem Anzeiger für den Scheibenstand und dem Anzeiger für den Gasdruck in
Abhängigkeit von der Stellung des Anzeigers für den Scheibenstand so verlagert,
daß der der Druckanzeige zugeordnete Schreibzeiger nur bei Abweichung der beiden
Empfängerstellungen von ihrer gegenseitigen Zuordnung ausschlägt. Die Hebelanordnung
wird zweckmäßig von der Kurvenscheibe auf der Achse des Empfängers für die Anzeige
des Scheibenstandes bzw. Behälterinhaltes betätigt. Die Schreibregistrierung des
gemessenen Gesamtdruckes entfällt entweder oder geschieht durch einen zusätzlich
angebrachten, von derselben oder einer besonderen Kurvenscheibe betätigten Schreibzeiger
mit ortsfestem Drehpunkt.
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Bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform der Erfindung besteht
die Möglichkeit, die Änderung der Zuordnung der beiden Empfängerstellungen bei Änderung
des spezifischen Gewichtes des Behältergases in einfacher Weise zu berücksichtigen,
und zwar durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses der Hebelanordnung. Zweckmäßig
ist daher das Hebelübersetzungsverhältnis einstellbar; beispielsweise ist die Länge
eines oder beider Hebelarme veränderlich ausgebildet.
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An Hand der Abbildungen sei die zuletzt beschriebene Ausführungsform
der Erfindung beispielhaft näher erläutert.
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Die Abbildung zeigt in schematischer Darstellung die beiden Empfänger
einer Einrichtung zur Fernübertragung der Anzeige von Inhalt und Druck eines Gasbehälters.
r ist der Empfänger zur Anzeige des Behälterinhaltes und 2 der Empfänger zur Anzeige
des Behälterdruckes. Beide Empfänger sind in bekannter Weise ausgebildet und über
Fernübertragungsleitungen an ihre Geber angeschlossen zu denken. Die Empfängerachsen
3, 4 tragen die Zeiger 5, 6, die über die Skalen 7, 8 spielen und Behälterinhalt
und Behälterdruck unmittelbar abzulesen gestatten. Auf den Empfängerachsen 3, 4
sind außerdem die Kurvenscheiben 9, Zo befestigt, die über die Rollen 1r, 12 die
Hebel 13, 14 verstellen, deren Drehpunkte bei 15 und 16 liegen. Die Hebel
13, 14 betätigen die Schreibvorrichtungen
17, 18 und stellen demnach
zwei Schreibanzeiger dar. Die Schreibvorrichtungen 17, 18 beschriften einen auf
einer Registriertrommel ablaufend zu denkenden Registrierstreifen i9. Bis hierher
handelt es sich durchweg um bekannte Dinge. Der um den festen Drehpunkt i5 gelagerte
Schreibzeiger 13 betätigt nun der Lehre der Erfindung entsprechend bei seinen
Drehbewegungen ein Hebelgestänge, das aus den Teilen 20, 2i, 22 besteht. Die Teile
2i und 22 bilden zusammen den eigentlichen Hebel, der an dem festen Punkt 23 gelagert
ist. Der Drehpunkt 16 des Schreibzeigers 14 sitzt am Ende des Hebelteiles 22 und
beschreibt bei einer Bewegung des Hebelgestänges 20, 21, 22 einen Kreisbogen um
den festen Punkt 23. Die Länge dieses Kreisbogens ist so bemessen, daß die Drehung
des Schreibzeigers 14 um den Punkt 16 infolge Anhebens oder Absinkens der Rolle
12 bei einer Verdrehung der Kurvenscheibe io gerade dann rückgängig gemacht wird,
wenn sich der Empfänger i und der Empfänger 2 entsprechend der gegenseitigen Zuordnung
von Behälterinhalt und Gasdruck bei Abwesenheit eines Reibungsdruckes der Behälterscheibe
bewegen. Zeigt jedoch der Zeiger 6 des Empfängers 2 einen Druck an, der von dem
Druck abweicht, der sich aus dem Scheibenstand unter Berücksichtigung des entsprechenden
Auftriebsdruckes ergibt, so schlägt der Schreibzeiger 14 nach rechts oder nach links
aus und registriert damit den jeweils herrschenden Reibungsdruck der Gasbehälterscheibe.
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Die Gewindehülse 24 gestattet, die Länge des Hebelteiles 2 1 zu verlängern
oder zu verkürzen und damit das Hebelübersetzungsverhältnis zu verändern. Damit
läßt sich die Anordnung bequem justieren und auch etwaigen Änderungen des spezifischen
Gewichtes des Behältergases anpassen.
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Die Erfindung ist für Scheiben- und für Glockengasbehälter in gleicher
Weise geeignet.