Titel: | Verbesserungen an Gasmessern, worauf sich Samuel Clegg, Civilingenieur in London, am 20 April 1848 ein Patent ertheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 111, Jahrgang 1849, Nr. IX., S. 27 |
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IX.
Verbesserungen an Gasmessern, worauf sich
Samuel Clegg,
Civilingenieur in London, am 20 April 1848 ein
Patent ertheilen ließ.
Aus dem Repertory of Patent-Inventions, Nov. 1848, S. 298.
Mit Abbildungen auf Tab.
II.
Clegg's Verbesserungen an Gasmessern.
Es ist ein bekanntes Gesetz, daß die Ausflußmengen einer und derselben Flüssigkeit
durch verschiedene Oeffnungen und unter gleichem Druck den Querschnitten dieser
Oeffnungen proportional sind. Es seyen die Querschnitte zweier Oeffnungen gegeben.
Wenn nun die Quantität des durch die eine Oeffnung strömenden Leuchtgases bekannt
ist, so läßt sich nach obigem Gesetz auch die Quantität des durch die andere
Oeffnung und mithin auch die Totalquantität des durch beide Oeffnungen strömenden
Gases berechnen. Auf dieses Princip gründet sich der zu beschreibende Gasmesser,
dessen Zweck ist, die Quantität des durch eine dieser beiden Oeffnungen und zwar
durch die kleinere strömenden Gases zu messen. Ich gehe nun zur Beschreibung des
Gasmessers selbst über. Die Meßtrommel eines sogenannten nassen Meters besteht, wie
bei meinem im Jahr 1815 patentirten Originalmeter, aus einem hohlen concentrischen
Ring und Deckel. Die im Wasser um eine Achse rotirende Trommel besitzt mehrere
Abtheilungen, die das Gas der Reihe nach füllt um gemessen zu werden.
Fig. 25
stellt den hydraulischen Gasmesser mit Hinweglassung der vorderen Platte des
Zeigerwerks im Aufrisse, und Fig. 26 mit Hinweglassung
des Deckels im Grundrisse dar. Fig. 27 ist ein Aufriß
der Kammer eines trockenen Gasmessers mit den regulirenden Diaphragmen und Fig. 28 ein
Grundriß derselben. Der innere Kreis C, C
Fig. 25 und
26 der
Trommel ist mit Hülfe der Scheidewände S, S und der an
die Achse der Trommel befestigten Hinterplatte T, T
wasserdicht gemacht, so
daß wenn der Meter bis auf eine gewisse Höhe mit Wasser gefüllt ist, die Trommel
beinahe schwimmen würde, wenn sie nicht sonst unterstützt wäre. Es findet somit
wenig oder gar keine Reibung an der Achse statt; diese wasserdichte Kammer bildet
eine meiner Verbesserungen.
Das Gas tritt in das Metergehäuse durch die Röhre K und
vertheilt sich, nachdem es durch ein Ventil gegangen – welches wenn der Meter
hinreichend gefüllt ist, auf die gewöhnliche Weise durch einen Schwimmer geöffnet
wird – in zwei Ströme, indem es durch die Röhre C
und B' fließt. Der letztere Strom wird gemessen und
tritt sodann durch die Oeffnung N aus dem Deckel der
Trommel. Wenn nun diese Gasmenge bekannt ist, so ist auch die durch die andere
Oeffnung M strömende Gasmenge bekannt, und die Summe
beider Quantitäten wird durch das gewöhnliche Zeigerwerk markirt werden.
Es ist jedoch wichtig, daß die Ausströmung des Gases durch diese beiden Oeffnungen
N und M stets unter dem
gleichen relativen Drucke stattfinde. Nun ist das durch N ausströmende Gas durch die Trommel gegangen, folglich ist der
ursprüngliche Druck, womit das Gas in den Meter getreten ist, um soviel reducirt
worden, als nöthig ist, um die Trommel in Bewegung zu setzen. Es sey z.B. diese
Reduction gleich einer Wassersäule von 1/10 Zoll, so wird, wenn der ursprüngliche
Druck einer Wassersäule von 4/10 Zoll entspräche, das Gas mit 3/10 Zoll Druck durch
N strömen, und wenn das Gas ohne Hinderniß durch M strömen würde, so würde dieses mit dem ursprünglichen
Drucke von 4/10 d.h. mit 1/10 Druck mehr als durch N
geschehen; diese Verschiedenheit des Druckes würde die Messung ungenau machen. Zur
Ausgleichung des Druckes dient der nunmehr zu beschreibende Apparat.
E und H sind zwei hohle
unten offene Gefäße oder Hüte, die an ihren untern Theilen mit einander verbunden
und durch das Wasser abgesperrt sind. Sie oscilliren frei um eine gemeinschaftliche
Achse X. An dem Hut H ist
ein die beiden Oeffnungen M und N bedeckender Schieber V dergestalt befestigt,
daß er diese Oeffnungen verschließt oder öffnet, je nachdem der Hut steigt oder
sinkt. In diese Hüte gehen die Röhren A und B, und das Gas strömt mit dem nämlichen Drucke hinein,
wie das in den Meter strömende Gas, z.B. mit 4/10 Druck, so daß die regulirenden
Hüte, wenn sie gleiches Gewicht und gleiche Abstände von ihrer Achse X hätten, einander balanciren würden. Ueber dem Hut E ist ein anderes größeres unten offenes und durch
Wasser abgesperrtes Gefäß G unbeweglich befestigt.
Dieses steht bei F mit der Metertrommel oder besser mit
dem Deckel derselben in Communication.
Die Wirkung dieser regulirenden Hüte ist folgende. Der Druck des Gases in den Hüten
E und H ist, wie oben
angenommen wurde, 4/10, der Druck zur Bewegung der Trommel 1/10; alsdann beträgt der
Gasdruck in dem festen Gefäß G 4/10 – 1/10 =
3/10. Ich habe bereits bemerkt, daß das gemessene Gas durch die Oeffnung N gleichfalls mit 3/10 Druck austritt. Da nun der
Gasdruck in den Hüten E und H = 4/10 und in dem Gefäß G = 3/10 ist, so
wird das Gleichgewicht der Hüte gestört und der Hut H
hat ein Bestreben = 1/10, niederzusinken; dieses Bestreben entspricht nämlich dem
Unterschiede zwischen den Pressionen gegen die innere und äußere Fläche des Hutes
E. Die durch die Bewegung des Hutes H regulirten Oeffnungen M
und N werden in Folge seines Niedersinkens zum Theil
geschlossen und der Druck des durch dieselben strömenden Gases wird um 1/10 reducirt
erscheinen, so daß nun das Gas durch beide Oeffnungen M
und N mit den gleichen relativen Geschwindigkeiten
strömt, indem die Ausströmungen den Querschnitten proportional sind.
Angenommen, die Meßtrommel erfordere zu ihrer Bewegung einen Druck von 2/10 anstatt
1/10 Zoll Wassersäule, und der ursprüngliche Druck sey immer 4/10, so wird der
Gasdruck in dem Deckel der Trommel und in dem festen Hut G gleich 2/10 seyn. Das Gas tritt aus der Oeffnung N gleichfalls mit einem Druck von 2/10, und da der Unterschied des Druckes
zwischen dem Inneren der Hüte E und H und dem Aeußeren des Hutes E 2/10 ist, so wird der Hut H mit einer Kraft
von 2/10 niederzusinken streben, und somit werden auch in diesem Fall, und ebenso
für jeden andern Druck, die Geschwindigkeiten, womit das Gas durch M und N entweicht,
ausgeglichen. Sollte in Folge irgend einer Störung die Notation der Meßtrommel eine
Hemmung erleiden, so wirken die regulirenden Hüte, welche die Gasströmung durch die
Oeffnungen N und N
ausgleichen, in der Art, daß sie das Gas gänzlich von den Brennern absperren. In
Folge des Stillstehens der Trommel kann nämlich nur so viel Gas als zur Füllung
einer Kammer gehört, eintreten und der Druck wird in allen Gefäßen der gleiche seyn.
Nun ist aber der Hut H schwerer als der Hut E, und da er durch keine Differenz des Druckes afficirt
wird, so sinkt er in Folge seiner Schwere herab, schließt die Oeffnungen M und N und sperrt somit die
Communication mit den Brennern ab.
Das nämliche Princip der Messung läßt sich auf trockene Gasmesser anwenden. Die Figuren 27 und
28
stellen in dieser Hinsicht die Einrichtung dar, der ich den Vorzug gebe. Das in den
Meter tretende Gas theilt sich, wie bei dem beschriebenen Wassermeter in zwei
Ströme, wovon der eine zu
messende Strom durch die Röhe A in den Meter tritt; die
Messung geschieht mit Hülfe der bekannten bei trockenen Gasmetern eingeführten
Diaphragmen. Der andere Strom gelangt durch die Röhre B
in die Kammer C, in welcher zwei dünne durch einen Hebel
F mit einander verbundene Platten oder Diaphragmen
D und E angeordnet sind.
Diese Platten sind an die obere Seite der Kammer befestigt, und können sich in einer
gewissen Ausdehnung frei auf- und niederbewegen. Der Hebel F oscillirt um den Punkt G,
so daß, wenn das Diaphragma D in die Höhe steigt, das
andere E sinkt, und umgekehrt. An die Platte des
Diaphragma's E ist eine Stange H befestigt, welche vermittelst eines Schiebventils I zwei Oeffnungen K und L ganz auf dieselbe Weise wie die beiden Oeffnungen N und M des oben beschriebenen Wassermeters
öffnet oder verschließt. Ueber dem Diaphragma D befindet
sich eine Kammer O, welche mit dem Meter durch die Röhre
P und mit der schmalen Oeffnung L durch die Röhre Q in
Communication steht. Durch die letztere vereinigt sich das gemessene Gas mit dem
ungemessenen oder neutralen Gas und strömt nach den Brennern. Das Gas entströmt
durch die beiden Oeffnungen K und L mit gleichem Drucke, so daß, wenn die Querschnitte beider Oeffnungen und
die Quantität des durch die kleinere Oeffnung L
strömenden Gases bekannt sind, auch das Totalquantum des durch beide strömenden
Gases registrirt werden kann. Die Ausgleichung des Druckes oder der Geschwindigkeit,
womit das Gas aus diesen Oeffnungen tritt, findet auf gleiche Weise wie bei dem
beschriebenen Wassermeter statt.
* * *
Wir fügen obiger Beschreibung des verbesserten Clegg'schen
Gasmessers nachfolgende Bemerkungen des Hrn. Schiele,
Directors der Frankfurter Harzgasfabrik, bei.
„Das in Rede stehende Clegg'sche Patent liefert
einen weitern Beweis für den unerschöpflichen sinnreichen Erfindungsgeist des
Patentträgers. Eine wirkliche Verbesserung seines Gasmessers von 1815 scheint
mir jedoch nur in dem hohlen luftdichten inneren Ring der Trommel zu liegen,
welcher der Achse das Gewicht der Trommel abnimmt und dasselbe auf das Wasser
als Schwimmer überträgt und somit die Reibung wesentlich vermindert. Der
Gedanke, nur einen Theil des Gases durch die hydraulische Schnecke direct zu
messen und den zugleich durch eine Oeffnung von bekannter Capacität streichenden
andern Theil mit zu registriren, ist zwar so originell und sinnreich, daß man
mit Vergnügen die
schöne Zusammenstellung dieses Kunstwerkes betrachtet; demungeachtet ziehe ich
Cleggs einfachen Gasmesser von 1815 bei weitem
vor. Denn erstens sehe ich den Vortheil der neuen Zusätze, mit Ausnahme des
zuerst bezeichneten, nicht ein, und zweitens sind der arbeitenden Theile, die
genau justirt seyn müssen, hier weit mehr, als bei der alten Art; es ist also
auch weit mehr Veranlassung zu ungenauer Bemessung bei der geringsten
Veränderung der Justirungen, die, wie dem Praktiker bekannt ist, sehr leicht
ohne äußere Veranlassung oder ohne von außen bemerkt zu werden, eintreten
kann.“