DE28867C - Apparat, um das Ausströmen von Gasen und Flüssigkeiten von entfernten Punkten aus zu unterbrechen, zu reguliren und zu kontroliren - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

' ι/ J-

Der vorliegende Apparat bezweckt, das Ausströmen von Gasen und Flüssigkeiten von einem beliebigen Punkt aus unterbrechen, reguliren und controliren zu können.

Das Wesen dieser Vorrichtung beruht darauf, dafs das Niveau einer in einem Gefäfs befindlichen Absperrflüssigkeit, beispielsweise Quecksilber, geändert und hierdurch die Ausflufsöffnung für das Gas oder die Flüssigkeit mehr oder weniger geöffnet bezw. geschlossen wird. , Um das Niveau der Absperrflüssigkeit von einem entfernten Punkt aus zu verändern, benutzen wir vorzugsweise eine pneumatische oder hydraulische Transmission, können übrigens hierzu auch ebensogut einen über Leitrollen geführten Draht bezw. ein Seil oder eine Reihe von Zugstangen und Hebeln verwenden.

Der Apparat besteht demnach im wesentlichen aus folgenden vier Theilen:

1. der Absperrvorrichtung, einem aus mehreren (zwei) mit einander communicirenden Theilen zusammengesetzten Gefäfs, welches die Absperrflüssigkeit enthält;

2. dem Druck- oder Saugapparat zum Betriebe der pneumatischen oder hydraulischen Transmission;

3. der pneumatischen oder hydraulischen Transmission, welche somit durch ein mit Gas oder Flüssigkeit angefülltes Rohr gebildet wird;

4. einem manometrischen, mit elektrischer Signalvorrichtung verbundenen Sicherheitsapparat.

Auf beiliegenden Zeichnungen stellt Fig. 1 den Apparat in seiner Gesammtanordnung dar. Fig. 2 ist eine Modification der Druckvorrichtung, Fig. 3 eine Modification der Absperrvorrichtung, Fig. 4 ein für die Benutzung von gewöhnlicher Luft eingerichteter, modificirter Apparat, Fig. 5 ein Schnitt durch die Absperrvorrichtung, Fig. 6 ein desgleichen durch den Saug- und Druckapparat, Fig. 7 eine Ansicht des cylindrischen Theiles des Verschlufsrohres in gröfserem Mafsstabe.

Die dargestellten Apparate können als Beispiele einer Einrichtung dienen, wie sie etwa geeignet wäre, um aus der Entfernung das Ausströmen des Gases aus der städtischen Gasleitung nach den verschiedenen Brennern eines Wohnhauses zu reguliren.

An irgend einer Stelle der Gasleitung cc', vor oder hinter der Gasuhr, wird eine Zweigleitung angeordnet, mittelst welcher das Gas durch die Absperreinrichtung A hindurch geführt wird, ehe dasselbe dann weiter in die Hausleitung gelangt. Will man den Apparat aufser Thätigkeit setzen, so öffnet man den Hahn d, so dafs das Gas direct von c d nach df strömen kann.

Das Rohr e e' mündet in die Abtheilung i des Gefässes A ein. Das Rohr //, welches das Gas nach der Hausleitung leitet, taucht innerhalb derselben Abtheilung i ungefähr 1 cm tief in das im Gefäfs befindliche Quecksilber ein, wenn letzteres sich in beiden Abtheilungen des Gefäfses A unter dem Druck der Atmosphäre befindet.

Das Ende h dieses Rohres ist schräg abgeschnitten, so dafs die Eintrittsöffnung nach und nach abgesperrt wird, je nachdem sich das

Niveau des Quecksilbers in der Abtheilung i des Gefäfses A unter dem Druck der in der Abtheilung j wirkenden Luft-, Gas- oder Flüssigkeitssäule mehr und mehr hebt.

An das die Drucksäule enthaltende Rohr ist kurz vor dessen Einmündung in den Gefäfstheil j noch ein besonderes Manometerrohr D angeschlossen, welches an einem Ende der Luft freien Zutritt gestattet, in seinem U-förmig gebogenen Theil U V jedoch Quecksilber enthält, dessen Menge aber geringer ist als die des Quecksilbers in dem Absperrgefäfs A. Der Zweck dieser Vorrichtung wird weiter unten näher erläutert werden.

Das mit dem Deckel der Abtheilung / verbundene Rohr / ist durch die Leitung m m' mit der Druckvorrichtung B verbunden. Letztere besteht aus einer auf der Unterseite convexen Platte u¹, welche mittelst Schrauben oder Stifte t beispielsweise an der Wand befestigt wird. Diese Platte dient der hohlen Metallkapsel n, deren Inneres mit dem Rohr mm'¹ communicirt, als Unterlage. Von der oberen Seite der Kapsel η geht eine Schraubenspindel aus, welche in der Nabe des an Traversen υ ν' gelagerten Handrades ο ihre Mutter findet, so dafs man durch Drehen des Handrades ο mittelst Griffes / die Metallbirne η zusammenpressen oder unter der Einwirkung der Federkraft sich ausdehen lassen kann.

In Fig. ι a und 2 a ist diese Vorrichtung, mittelst welcher das Niveau des Quecksilbers im Gefäfs A von einem entfernten Punkte aus verändert werden kann, in zwei Modificationen detaillirter im Schnitt dargestellt, wobei eine andere Buchstabenbezeichnung für die einzelnen Details gewählt ist.

Der Druck- bezw. Saugapparat besteht mit Bezug auf diese Figuren aus, der luftdicht verschlossenen Metallkapsel a, deren eine Wand b eine Schraubenspindel c trägt, welche ihre Mutter in der Nabe d eines zwischen zwei Stegen g und g' gelagerten Handrades e findet. Der ganze Druckapparat ist in einem mit Deckel versehenen Behälter untergebracht, an dessen Boden f die untere Kapselwand b' und an den Seitenwänden die über Kreuz angeordneten Stege g und g^l befestigt sind, so dafs man also durch Drehen des Handrades e in der einen Richtung die Metallkapsel α zusammenpressen und durch entgegengesetztes Drehen des Handrades dieselbe ausdehnen und hierdurch die mit der Kapsel α communicirende Di'ucksäule entweder vorpressen oder ansaugen kann.

Die in Fig. 2a dargestellte Modification, bei welcher übrigens der zusammengeprefste Zustand der Kapsel durch Punktur veranschaulicht ist, unterscheidet sich von der an Hand der Fig. ia oben beschriebenen Einrichtung nur dadurch, dafs an Stelle des Handrades ein Zahnrad e^x angeordnet ist, welches mittelst eines Triebes k mit Kurbel /z¹ in Umdrehung versetzt wird, so dafs die Druck- bezw. Saugwirkung der Metallkapsel sehr allmälig bewirkt werden kann und hierdurch eine äufserst feine Regulirung des Quecksilberniveaus möglich ist.

Man ist also im Stande, mittelst dieser Vorrichtung das Niveau des Quecksilbers im Gefäfs A von einem entfernten Orte aus zu verändern, wobei natürlich das Rohr m in' ebensogut mit Luft, Gas oder einer Flüssigkeit gefüllt sein kann.

Wendet man statt der Luftsäule eine Flüssigkeitssäule an, welche sich bis über die Absperrvorrichtung erhebt, Fig. 2, so wird noch ein Compensationsrohr C erforderlich, um die über dem Quecksilberniveau in A stehende Flüssigkeitssäule im Gleichgewicht zu halten.

Dieses Rohr C ist mit Quecksilber gefüllt und enthält zwei Behälter q und q\ welche gleich weit und durch ein U-förmig gebogenes Rohr r" mit einander verbunden sind, dessen einer Schenkel r' beliebig verlängerbar gemacht werden kann, um somit dieselbe Compensationseinrichtung bei den verschiedensten Höhen der Flüssigkeitssäule 6¹ benutzen zu können. Die Differenz zwischen den Niveaus q und q¹ ändert sich mit der Höhe der Drucksäule über dem Behälter q\

Das vom Gasmesser oder aus der Hauptleitung zuströmende Gas tritt durch das Rohr e in die Abtheilung i und dann durch das Rohr h, wenn dieses nicht von dem Quecksilber abgesperrt wird, in das Vertheilungsrohr, um die verschiedenen Brenner zu speisen. Um den Gasverbrauch derselben von irgend einer Stelle des Hauses aus zu reguliren, hat man nur nöthig, auf denjenigen der Druckapparate B B¹ B² . . . einzuwirken, welcher dem Räume, in welchem die betreffenden Flammen brennen, entspricht, in der Weise, dafs man mittelst der Kapsel η (α) die Luftsäule entweder comprimirt oder ansaugt, wodurch ein Heben oder Senken des Quecksilberniveaus in i hervorgebracht wird und das Quecksilber somit die schräge Rohrmündung h entweder absperrt oder öffnet.

Tritt durch irgend welchen Zufall ein Bruch des Druckrohres etwa bei χ ein, so hebt sich das Niveau in der Abtheilung i, verschliefst das Rohr h und verhindert somit jeden weiteren Unfall. Bricht das Rohr aber etwa bei y, so wird die Quecksilbersäule r' r" ins Gleichgewicht zu kommen suchen. Dies ist jedoch nur so möglich, dafs durch das offene Rohr D Luft angesaugt wird; dabei wird das ia dem Knie des Sicherheitsrohres D enthaltene Quecksilber angesaugt, dasselbe fliefst in die Röhre ί über, so dafs unter dem beiderseitig freien Luftdruck in den beiden communicirenden Abthei-

lungen i und / Gleichgewicht eintritt und hier- _f durch wiederum das Rohr h abgesperrt wird.

Die in Fig. 2 dargestellte Druck- und Saugvorrichtung B¹ unterscheidet sich von der beschriebenen Einrichtung B nur dadurch, dafs das Handrad 0 (e, Fig. ia) nicht direct, sondern mittelst eines kleinen Triebes / (A) in Umdrehung versetzt wird, so dafs die Ausdehnung bezw. Zusammenziehung der Metallkapsel nur sehr langsam vor sich geht.

Die völlige Absperrung kann mittelst eines elektrischen Stromes angezeigt werden. Hierzu ordnet man in den beiden Röhrchen r und ί je zwei Drähte, sowie in den beiden Schenkeln U und V des Kniees im Rohr D je einen Platindraht an und verbindet die Drähte paarweise mit den Polen einer elektrischen Batterie. Das Ende des im Schenkel u befindlichen Drahtes steht ca. 1 cm von der Oberfläche des im Knie befindlichen Quecksilbers ab, während der Draht im Schenkel ν ungefähr 2 cm tief in das Quecksilber eintaucht. Diese Drähte stehen mit einem elektrischen Läutewerk in Verbindung. Sobald der normale Verschlufs eintritt, steigt das Quecksilber im Schenkel u, und sobald dasselbe den Platindraht berührt, ertönt das Läutewerk. Unmittelbar darauf sinkt jedoch das Quecksilber im Schenkel ν bis unter das untere Ende des anderen Platindrahtes, so dafs die elektrische Leitung wieder unterbrochen ■wird und das Läuten aufhört.

Bei einem zufälligen Bruch des Druckrohres bei y wird durch die Saugwirkung beim Niveauausgleich der Quecksilbersäule in r' r" etwas Quecksilber aus ν in die Röhre s übergeführt, dadurch die in diese Röhre geleitete elektrische Zweigleitung geschlossen und somit wiederum das Läutewerk in Thätigkeit gesetzt, welches nun so lange tönt, bis der Schaden bemerkt bezw. beseitigt wird. Benutzt man zur Leitung der Drucksäule unschmelzbare Röhren, so wird bei einem Brande schon durch die geringste Erwärmung des Rohres der Druck der Luftsäule so vermehrt, dafs das Quecksilber aus/ nach i übergedrückt und das Rohr h geschlossen wird. Gleichzeitig wird aus u etwas Quecksilber nach dem Röhrchen r übergedrückt, dadurch wiederum das Läutewerk zum Tönen gebracht und somit auf die Gefahr aufmerksam gemacht.

Werden mehrere Druck- und Saugapparate B₀ Bi B₂ , . . angewendet, so mufs die relative Anordnung derselben so getroffen sein, dafs keiner derselben etwa gesperrt wird, wenn man einen der übrigen, in Ruhe befindlichen, in Thätigkeit bringt.

Fig. 2b stellt eine andere Druck- und Saugvorrichtung dar, und zwar besteht dieselbe aus einem Gummiball v', der in einem verschlossenen Behälter u' angeordnet ist und mittelst einer Platte a' "von einem daran befestigten zweiarmigen Hebel c' von aufsen zusammengedrückt werden kann. Beim Nachlassen des Hebels wird die Platte a' von einer Feder b' wieder von dem Gummiball abgehoben, so dafs derselbe wieder seine volle Form annehmen kann, wodurch jetzt natürlich eine Saugwirkung stattfindet.

Bei der in Fig. 4 bis 7 dargestellten Absperrvorrichtung kann das Gasrohr a b durch einen für Unbefugte nicht verstellbaren Hahn c geschlossen werden, wenn der Absperrapparat A benutzt werden soll. Das durch d eintretende Gas strömt in den im Innern der erweiterten Röhref eingefügten Bechere, welcher am Boden mit einer Oeffnung g' versehen ist und auf einem Knierohr h sitzt, "welches als hohler Schraubengang um den Behälter f sich fortsetzt. Das Rohr d' reicht nach unten bei k in den Becher e hinein und ist am unteren Rande gezahnt, Fig. 7. Die besten Resultate wurden erzielt, wenn diese Verzahnung so gewählt wird, dafs die Oberflächensumme sämmtlicher Lücken t gleich der Querschnittsfläche der Röhre k ist. Jedes Dreieck hat an seiner Spitze noch einen etwa 1 mm tiefen besonderen Schlitz t'. Hierdurch ist es möglich, sowohl das Absperren des Gases recht langsam vorzunehmen, als auch jedes Flackern der Flammen zu vermeiden, wenn man dieselben heller brennen lassen will.

Der Saugapparat, Fig. 4 und 6, besteht aus einem Behälter /, in welchem sich ein unten hermetisch geschlossener, oben bei r offener Cylinder m befindet, durch welchen der ganzen Länge nach das Ende des zur Leitung der Luft angeordneten Rohres c hindurchgeht. In dem Ringraum / ist die Glocke q verschiebbar, welche eine Zahnstange r trägt, die mittelst eines Triebes ί bezw. dessen vor einem Zeigerblatt ν verstellbaren Kurbel u gehoben und gesenkt werden kann. Der Stift s' hält die Zahnstange beständig im Eingriff mit dem Trieb.

Der Apparat functionirt in folgender Weise:

Der Becher e und das Rohr h sind bis ca. ²/_z ihrer Höhe mit Quecksilber gefüllt; die Zähne des Absperrrohres k tauchen ungefähr 3 mm in dasselbe ein. Ueber dem Quecksilber in der Röhre* h befindet sich eine bis in die Glocke q reichende Luftsäule. Diese Glocke q taucht in das in dem Ringraum / zwischen Behälter / und Cylinder m befindliche Quecksilber ein. Den inneren Cylinder m füllt man je nach der Länge der Leitungsrohre c mit Wasser oder mit Luft, so dafs man mit denselben Apparaten stets durch eine Saugwirkung die Absperrung erzielen kann, so lang das Rohr c auch sein mag. Will man den Durchflufs des Gases gestatten, so dreht man die Zahnstange r in die Höhe; dadurch wird die Glocke q angehoben, die Luft angesaugt und der Quecksilberspiegel im Apparat A sinkt nach Mafs-

gäbe der Differenz des Druckes zwischen Gas und Luft. Durch entsprechendes Anheben der Glocke q kann man also eine mehr oder weniger grofse Durchlafsöffnung für das Gas erzielen und somit die Flammen der verschiedenen Brenner ganz nach Belieben reguliren.

Die beschriebene Einrichtung ermöglicht also die Regulirung des Gasverbrauches in einem Wohngebäude, Atelier, Theater etc. und sie sperrt bei einem Brande den Gaszutritt automatisch ab. Ferner gestattet dieselbe, aus der Entfernung zu erkennen, ob die betreffende Gasleitung offen ist bezw. dieselbe ganz oder theilweise zu schliefsen.

Da in normalem Zustande der Einrichtung das Gas abgesperrt ist und dieser normale Zustand bei einem Brande durch die Zerstörung der Drucksäule bezw. schon durch die Erhitzung der Luftsäule bis etwa 40⁰ eintritt, so werden dabei gleichzeitig, auch augenblicklich und automatisch sämmtliche Flammen ausgelöscht und der Eintritt des Gases in das brennende Gebäude völlig verhindert.

■ Als besonderer Vortheil der Einrichtung mufs schliefslich noch der Umstand erwähnt werden, dafs bei Anordnung der Luftdruckröhre D, Fig. 3, der Apparat auch selbstthätig jeden beabsichtigten und zufälligen Schlufs des Gasdurchlasses anzeigt.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Eine Einrichtung zum Absperren, Reguliren und Controliren des Durchflusses von Gasen und Flüssigkeiten von entfernten Punkten aus, bestehend aus einer hydraulischen Absperrvorrichtung A, einem oder mehreren Druck- und Saugapparaten B, einem Compensationsrohr C und einem Manometer D,. so dafs das Niveau der Absperrflüssigkeit mittelst des Druck- und Saugapparates durch Vordrücken oder Ansaugen einer eingeschlossenen Drucksäule verändert werden kann.

   Die Anordnung eines Compensationsrohres C₁ welches mit einer specifisch schwereren Flüssigkeit gefüllt ist, als in dem Druckbezw. Saugrohr m m^x enthalten ist, und dessen Länge nach Mafsgabe der Höhe der in letzterem eingeschlossenen Drucksäule geändert werden kann, zu dem Zweck, den Ueberdruck dieser Drucksäule ausgleichen 'zu können.

   Die Anordnung eines manometrischen Sicherheitsrohres D, wodurch im Falle eines Bruches der Drucksäule die hydraulische Absperrvorrichtung unter den Druck der Atmosphäre gelangt und der Gaszutritt abgesperrt wird, wobei der betreffende Unfall gleichzeitig durch ein mit dem Rohr D verbundenes elektrisches Läutewerk angezeigt wird.

   Der zusammendrückbare und auseinanderdehnbare Druck- und Saugapparat, Fig. ia, 2 und 2 a, welcher sowohl Luft als auch Wasser oder eine andere geeignete Flüssigkeit als Drucksäule anzuwenden gestattet.
   Die in den Fig. 4 bis 7 dargestellte Absperrvorrichtung, bei welcher das Gas für gewöhnlich durch den Druck der Atmosphäre abgesperrt ist und ein Durchströmen des Gases erst dann eintritt, wenn das Niveau des abschliefsenden Quecksilbers durch Ansaugen gesenkt wird.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.