Gasmesser mit mehreren Nesskammern und schleichender, das Mass der Füllung bestimmender Steuerung. Es ist eine bekannte Tatsache, da.ss Ga.s- inesser mit schleichender Steuerung, das heisst einer Steuerung, bei der die Steuerorgane durch ein Kurbelgetriebe bewegt werden, falsch anzeigen,* wenn die Belastung der Gas messer und damit die Drehzahl des Kurbel getriebes über das normale Mass hinausgeht, für das die Gasmesser in der Regel bestimmt und eingestellt sind.
Die Ursachen der sinkenden Messgenanig- keit des Gasmessers bei steigender Belastung liegen darin, dass die elastischen Teile des beweglichen Messgliedes, zum Beispiel .der Membran, bei steigender Belastung und damit zunehmender Druckdifferenz eine Formände rung annehmen, durch die das Füllungs volumen der Messkammern vergrössert wird. Damit wächst aber die mit jeder Umdre hung des Zählers gelieferte Gasmenge.
Da aber das Zählwerk - konstantes Volumen der Messkammer voraussetzend - nur die Umdrehungen registriert, so zeigt der Zähler bei Überlastung zu wenig; er besitzt mit an dern Worten einen mit der Belastung wach senden Fehler.
Die Beseitigung des genannten Mess- fehlers hat man bisher vorwiegend bei Gas messern mit zwei Messkammern und Schnell umsteuerung zu erreichen versucht, weil bei dieser neueren Bauart der Fehler viel stärker auftrat als bei den bis dahin gebauten Sy stemen. Die Gasmesser mit drei und mehr Messkammern mit Kurbeltrieb und schlei chender Steuerung zeigen zwar den gleichen Fehler in etwas schwächerem Mass.
Sie sind aber in jahrzehntelanger praktischer Ent wicklung technisch so ausserordentlich ver vollkommnet in ihrer Einfachheit, Betriebs sicherheit und besonders Billigkeit der Her stellung, dass man den Mangel übersah. Zu sätzliche Einrichtungen, die zwar, wie bereits vorgeschlagen, den Messfehler besei tigen, aber unerprobte und den Messer kom plizierende Zusatzorgane darstellen,
scheinen daher nicht recht geeignet für eine Verwen dung zum Zwecke der Kompensierung. An derseits müssen die Gaswerke aus Gründen erhöhter Wirtschaftlichkeit in zunehmendem Masse die Gasmesser über die Eichgrenze hinaus überlasten und eine Beseitigung der dadurch entstehenden Messfehler (bis 5 und mehr %) fordern.
Auch die Möglichkeit einer Weiterentwicklung dieser Gasmesser bauart in der Richtung der Hochleistung hat zur Voraussetzung die Beseitigung der mit der Belastung nach -der Minusseite wachsen den Messfehler.
Durch die Erfindung soll beiden For derungen entsprochen und ein horizontaler Verlauf der Messfehlerkurve bis zu hoher Überlastung erreicht werden.
Bei den meisten Vierkammer-Gasmessern mit Kurbeltrieb und schleichender Steuerung wird heute eine schleichende Schiebersteue- rung angewendet. Früher (bei einigen Kon- struktionen auch noch heute) liess man diese Schieber mit ihren Absperrkanten genau im Totpunkt der beweglichen Wand den Ein gangskanal abschliessen.
Zwecks besserer Ab dichtung beim Hubwechsel ging man dazu über, kurz vor Erreichen des Hubwechsels eine kleine Überdeckung der Stegkante des Schieberrostes in der Grösse von etwa 0,5 mm vorzusehen. -Der dadurch entstehende geringe vorzeitige Abschluss- wurde zwar als uner wünscht, aber als das kleinere Übel ange sehen.
Lässt man nun die Absperrung der Ein lasskanäle absichtlich viel früher vor Hub umkehr der Messwände beginnen, so erreicht man eine vorzeitige Einströmdrosselung, die mit wachsender Belastung zunimmt und damit die Einströmmenge vermindert, in einem solchen Masse, dass bis zu hoher Über lastung ein. vollständiger Ausgleich der Mess- fehler herbeigeführt wird.
Man kann also zur Erreichung des Erfindungszweckes zum Beispiel einen so frühzeitig vor Hubwechsel der .bewegten Wand beginnenden Abschluss des Einlasses zu einer oder mehreren Messkammern ein treten lassen, dass bei wachsender -Belastung des Gasmessers eine für den Zweck der Feh lerkorrektur hinreichende Änderung der Messfehlerkurve eintritt.
In der Fig. 1 der Zeichnung ist als Bei spiel des Gasmessers nach der Erfindung ein Vierkammermes.ser mit Schiebersteuerung dargestellt; Fig. 2 stellt den Schieber in der Mittellage dar;
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf den Schieber, und Fig. 4 zeigt ein Diagramm der Messkurve, wobei die gestrichelte Linie den Verlauf der Messfehlerkurve bei den be- kannten. Gasmessern und die ausgezogene Linie den .durch den Gasmesser gemäss der Erfindung erstrebten Verlauf der Messfehler- kurve darstellt.
Die -Ordinaten zeigen die Messfehler in Prozenten bei den in den Abszissen aufgetragenen Gasmengen in m'fh. Zwecks leichterer Übersicht ist nur die Anordnung einer Kurbel mit beiden: Kurbel- armen und ihren Wirkungen auf die Bewe gung einer Membran zwischen -den zuge hörigen. Messkammern und dem diese beiden Messkammern steuernden .Schieber schema tisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt die dargestellte Membran kurz vor ihrer linken Totlage. An der Kurbelwelle 1 sitzen, um<B>90'</B> versetzt, die Kurbelarme 2 und 2' und drehen sich in Pfeilrichtung, getrieben von der nicht darge stellten zweiten Membran des Vierkammer systems, was als allgemein bekannt voraus gesetzt werden kann. Die Kurbelwelle liegt im Eingangsraum 3, ebenso der Schieber kasten 4 mit dem Schieber 5, welcher durch eine Schubstange 6 vom Kurbelarm 2' ge trieben wird.
In bekannter Weise sind 7 und 8 die Eingangskanäle, 9 der zwischen denselben angeordnete Ausgangskanal der Schiebersteuerung. Kanal 7 ist verbunden mit der linken Messkammer 10, Kanal 8 mit der rechten Messkaminer 11. Die beiden Mess- kammern sind durch die Membran 12 mit ihrem Membranteller 13 getrennt.
An dem Membranteller 13 sitzt fest .die Führungs stange 14, die in der Stopfbüchse 15 gleiten kann und mit ihrem im Eingangsraum 8 mündenden Ende gelenkig mittelst der Schubstange 16 an dem Kurbelarm 2 ange- ienkt ist.
In der gezeichneten Lage hat die Mem bran 12 bezw. der Teller 13 bis zur Tot lage noch den Weg a zurückzulegen, wäh rend die Kurbel bis zur Totlage noch um b gedreht und auch der Schieber um die Strecke b' bewegt werden muss. Die elastische Mem- branwand 12, 13 ist durch den Gasstrom in die in vollen Linien gezeichnete Lage ge wölbt worden. Bei der bisher üblichen nor malen Länge 1 des .Schiebers würde also noch Gas aus Raum 3 weiter in Kanal 8 und Kammer 11 strömen, die Membran weiter treiben und die Kammer 11 weiter füllen, während aus Kammer 10 durch Kanal 7 unter dem Schieber hindurch .das gemessene Gas in die Ausgangsleitung 9 abströmen würde.
Bei üblicher Länge würde der Schie ber von der gezeichneten Stellung aus nach einer weiteren Wegstrecke b' den Eingangs kanal 8 nahezu in der Totlage der Membran 13 absperren. Bis genau zur Totlage der Membran bewegt sich der Schieber und da mit seine Absperrkante noch ein kleines Stück' auf dem Steg und überdeckt dessen Eintrittskanten zum Zwecke einer besseren Abdichtung um das übliche Mass von etwa 0,5 mm.
Im dargestellten Beispiel der Erfindung besitzt nun der Schieber 5 an seinen Ein trittskanten eine zusätzliche Überdeckung von der Länge b', so dass er bereits in der gezeichneten Stellung, also schon frühzeitig vor der Totlage .der Membran, den Zustrom nach Kanal 8 eben abschliesst. Damit ist die bezw. Totlage gelangt. Die biegsame Kammer 11 ebenfalls frühzeitig abgesperrt. während die Kammer 10 weiter Gas ab geben kann.
Da. aber der Kurbelarm 2 den Membranteller 13 zwangläufig weiterschiebt, wirkt er in seiner Kammer 11 als saugender Kolben, das heisst, die biegsame Membran wand 12, 13 muss am Rand in die punk tierte Lage umschlagen, während der Teller 18 seinen Weg bis in die punktierte Lage fortsetzt, und -der Kurbelarm 2 in die Streck- 12 gibt elastisch nach und wirkt also rauen- und spannungsausgleichend.
Die vorzeitige. Abdrosselung der Ein strömung in den Kanal 8 bewirkt bereits (wie experimental nachgewiesen werden konnte), dass mit wachsender Drehgeschwin digkeit ein wachsender Füllungsmangel ein tritt, der die Anzeige im Gegensatz zu der bisherigen bei Normalschiebern nicht ab sinken, .sondern, je nach Überdeckungsgrösse, mehr oder weniger ansteigen lässt.
Bringt man nun in,der zusätzlichen Über .deckung b' .der Einströmkante eine in der Richtung der @Schieberbewegung bis etwa zur alten Normalabdeckkante reichende kleine Öffnung 17 (oder eine Bohrung, einen, Schlitz, oder eine sonstige, für den beabsichtigten Zweck der Drosselwirkung geeignete Aus sparung) an der Absperrkante an, so kann bei kleiner Belastung und langsamem Gang des Messers der Messraum 11 vollständig ge füllt werden, so, als ob die frühzeitige Dros selung und Überdeckung nicht vorhanden wäre. Aber mit wachsender Geschwindigkeit wird die Öffnung 17 für die immer mehr sinkende Einströmzeit zu klein.
Es tritt wach sender Füllungsmangel auf, der sich wach send dem eben beschriebenen Zustand der gänzlichen Abdrosselung nähert. Mit dieser Überdeckungsausbildung lässt sich eine ideal horizontal gestreckt verlaufende, nach Wunsch auch leicht ansteigende Messdruck- kurve erzielen, wie die ausgezogene Linie im Diagramm nach Fig. 4 zeigt und wie durch Versuche an Versuchsmessern erwiesen wurde.
Es ist auch möglich, die gleiche Wirkung zu erzielen durch sinngemässe Ausbildung der Stegbreite der Schieberkasternkanäle. Die ser Weg dürfte technisch aber weniger zweckmässig sein, da zu breite Stege zur Ver schlechterung der Abdichtung infolge Ver schmutzung und zu kleinem Flächendruck usw. führen.
Um bei Gasmessern, deren Membran stark ausarbeitet, also bei eintretender Saugwir kung zu wenig nachgeben kann, sowie bei nachträglichem Einbau einen Spannungsstoss zu vermeiden, kann man noch zusätzlich eine frei bewegliche Nebenmembran 18 (Fig. 1) zwischen beiden; Messkammern oder in dem Membranteller 13 anordnen. Beim Ein strömen in die Messkammer 11 wird diese Nebenmembran sich in die in voller Linie gezeichnete Lage in die Kammer<B>10</B> wölben.
Tritt nach Abdrosselung der Messkammer 11 an -der Membran 13 auf ihrem Wege a eine saugende Wirkung auf, so wirkt die Neben membran 18, wie leicht einzusehen, span- nungs- und raumausgleichend.
Bei Verwendung eines solchen nach giebigen frei beweglichen Gliedes wird es auch möglich, das Prinzip des frühzeitigen: Beginnes des Einströmungsabschlusses auf Vierkammergasmessern mit starren Mess- wänden anzuwenden. Das bewegliche Neben organ kann hier als biegsame Membran oder als schwebend aufgehängte Glocke ausge bildet sein, die sinngemäss auf den beiden Seiten mit den Messkammern verbunden sein müsste.
Die Anwendung der beschriebenen. Erfin dung verursacht keinerlei Verteuerung des Gasmessers; sie kann mit geringsten Kosten auch nachträglich an. vorhandenen Gasmes sern erfolgen und ihre Wirkung bleibt mit unveränderlicher -Genauigkeit und Sicherheit w ä 'hrend Jer e3 --anzen Lebensdauer des Gas- messers erhalten.