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8. Mai 1909.

Martens: Apparate zur Messung hoher Flüssigkeitsdrücke.

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Apparate zur Messung hoher Flüssigkeitsdrücke.')

Unter Benutzung einer der Königlichen Akademie der Wissenschaften gemachten Vorlage von Direktor Dr.-Ing. A. Martens (Mitteilung aus dem Königlichen Materialprüfungsamt.)

Für die Messung hohen Flüssigkeitsdruckes hat in der Technik das Wagemanometer eine Reihe von Vorzügen vor dem Quecksilbermanometer voraus, die mich veranlaßten, einige Neukonstruktionen zu entwerfen. Die Anregung hierzu hat mir eine im Materialprüfungsamt zu Groß-Lichterfelde entstandene Doktordissertation des Dipl.-Ing. G. Klein gegeben.

Die Manometer zur Messung hohen Druckes kann man einteilen (siehe Fig. 1 bis 19):

A) in solche, bei denen die Messung bei ruhender Flüssigkeit erfolgt, und

B) in solche, bei denen die Messung bei bewegter Flüssigkeit erfolgt.

Zu A). Die Flüssigkeit kommt erst zur Ruhe, nachdem die elastische Formänderung der Gefäße beendet ist. Das etwa in die Flüssigkeit eingeschlossene Gas (Luft) spielt hierbei mit. Die Messung selbst findet bei sehr geringen Geschwindigkeiten oder bei vollkommener Ruhe statt.

Zu B). Die Messung erfolgt immer bei bewegter Flüssigkeit, wenn auch die Geschwindigkeit zuweilen sehr klein werden mag.

Zu den Manometern der Bauart A kann man rechnen:

1) Das Quecksilbermanometer, Fig. 1. Die zur Anzeige erforderliche Flüssigkeitsmenge q ccm ist bedingt durch die Hebung der Quecksilbersäule im Rohr und durch die elastische Vergrößerung der unter Druck stehenden Gefäße; unter Umständen auch noch durch die Zusammenpressung der im Rohr eingeschlossenen Luft. Bei hohen Drücken wird die Quecksilbersäule unbequem lang und die Ablesung schwierig; die Berichtigungen sind verwickelt. Die Ablesung vieler hintereinander geschalteter Säulen ist in der technischen Praxis kaum durchführbar. Für die Technik wird das Quecksilbermanometer meist schon unanwendbar, wenn es sich um Drücke von mehr als 25 at handelt. 2) Das Federmanometer; a) Bourdon-Manometer, Fig. 2. Die Flüssigkeitsbewegung ist abhängig von der elastischen Formänderung der Bourdon-Feder und des Zuleitungsrohres sowie von der Menge der eingeschlossenen Luft. Nach meinen älteren Untersuchungen) kann man die Verdrängung wegen der elastischen Formänderung auf etwa 0,3 ccm schätzen. Die Aenderung der äußeren Gestalt der Feder wird in Vergrößerung auf die Skala übertragen (siehe unter Anzeigevorrichtung).

b) Plattenfeder-Manometer, Fig. 3, meist nur zur Messung niedriger Drücke benutzt.

3) Die Meßdose, Fig. 4. Die geringe elastische Veränderung des Gefäßes, die Wölbung des Dosenbleches und die Zusammendrückung der etwa eingeschlossenen Luft bedingen die immerhin kleine Flüssigkeitsmenge q ccm, die bei der Messung in Bewegung gerät. Die Empfindlichkeit der Meßdose ist abhängig von der Brückenweite s und von deren Verhältnis zur Dicke a des Dosenbleches, sowie von dem Spannungszustand dieses Bleches, d. h. von dessen Abweichung aus der normalen (geraden) Lage. Will man also besonders vollkommen arbeiten, so muß man diese Dinge wohl beachten. Ich habe über diesen Gegenstand in der Denkschrift >>Das Königliche Materialprüfungsamt« (Julius Springer, Berlin 1904) S. 284 bis 289 berichtet und die bei einigen Versuchen ermittelten Fehlergrößen mitgeteilt; hiernach kann man Messingblech beanspruchen:

1) Sonderabdrücke dieses Aufsatzes (Fachgebiet: Mechanik) werden an Mitglieder postfrei für 20 Pig gegen Voreinsendung des Betrages abgegeben. Nichtmitglieder zahlen den doppelten Preis. Zuschlag für Auslandporto 5 Pfg. Lieferung etwa 2 Wochen nach Erscheinen der Nummer.

2) Mitteilungen über Forschungsarbeiten des Vereines deutscher Ingenieure Heft 38 S. 3.

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17: bis auf 250 at 400 »;

a

» a = 0,23 » ; = 13: » man darf dann bei maschinenbaumäßiger Ausführung der Dose erwarten, daß die Fehler die Grenzen von ± 0,5 vH nicht überschreiten werden (vergl. Fig. 216 der Denkschrift). 4) Das Kolbenmanometer mit Stulpdichtung, Fig. 5. Die durchfließende Menge q ist verschwindend klein, solange die Stulpen in gutem Zustand erhalten werden. Die wirksame Kolbenfläche f ist abhängig von der Druckhöhe p, denn der Kolbenquerschnitt f wird bei hohem Druck p so stark verkleinert, daß man diese Aenderung in Rechnung stellen muß, wenn man besonders gute Ergebnisse erzielen will. G. Klein hat diese Verhältnisse genauer behandelt; er fand, daß die Fehlergrenze 0,2 vT kaum überschritten wird, durch Drehen des Kolbens die Stulpenreibung auszuschalten sucht.

wenn man

Bei den Instrumenten nach Fig. 4 und 5 ist es zweckmäßig, am Kolben einen Zeiger mit großer Uebersetzung anzubringen, um stets auf die gleiche Marke einstellen zu können. Die Genauigkeit wird hierdurch wesentlich vergrößert. Bei Bauart 3 wird dann die Wölbungsspannung im Dosenblech auf gleichbleibendes Maß gebracht; bei Bauart 4 wird stets der gleiche Kolbenquerschnitt zur Wirkung gebracht. Der Querschnittverkleinerung durch einen hohen Druckp wirkt bei dieser Bauart die Querschnittvergrößerung unter der Last P entgegen; man kann durch Anbohren des Kolbens in axialer Richtung den Querschnittänderungen begegnen, so daß sie fast gar nicht zur Wirkung kommen. Als Anzeige vorrichtung für die Kolbeneinstellung kann man benutzen:

a) Das mechanische Zeigerwerk, Fig. 18. Schwerpunktverlegungen und Reibungen des Schreibstiftes sind zu vermeiden oder unschädlich zu machen.

b) Optische Anzeige, Fig. 19, etwa wie beim Spiegelmanometer von Martens (s. Denkschrift Fig. 226 S. 295). Da mit Leichtigkeit eine sehr große Uebersetzung angewendet werden kann, so ist mit Zuversicht zu erwarten, daß bei dieser Anzeigevorrichtung stets der gleiche Kolbenquerschnitt zur Wirkung kommen wird.

c) Elektrische Anzeige, Fig. 17, mittels Kontaktmikrometers oder Fühlhebels.

d) Fadenverschiebung im Haarrohr, Fig. 16. Wenn man das Haarrohr wagerecht anordnet, so wird für die Fadenverschiebung nur ein sehr geringer Kraftaufwand nötig sein; es ist also zu erwarten, daß der hieraus erwachsende Fehleranteil verschwindend klein werden wird.

Zu a) Bei Benutzung der Bourdon-Feder wird in der Regel Uebersetzung mittels Zahnrades und Zeigers benutzt, Fig. 18; diese Bauart verlangt eine außerordentliche Sorgfalt bei ihrer Herstellung und eine oft wiederholte Eichung, wenn man große Genauigkeit erzielen will; immerhin ist sie für technische Zwecke die bequemste. Nach der Zusammenstellung von Klein kann man mit der Bourdon-Feder Genauigkeitsgrade von einigen vT erreichen, wenn man auch die Ausschaltung der elastischen Nachwirkungen gehörig beachtet.

Für Materialprüfmaschinen sollte man übrigens grundsätzlich keine andern als nach Graden geteilte Skalen verwenden, was trotz der offenbaren Vorteile, die die Gradteilung mit sich bringt, leider immer noch nicht geschieht. Ich habe auf diese Verhältnisse wiederholt aufmerksam gemacht (s. Denkschrift S. 291 und Martens »Handbuch der Materialienkunde<< Abs. 412, 413 und 551). In Abs. 551 der »Materialienkunde<< habe ich besonders auf den Wert drehbarer Skalen hingewiesen; diese Ausführungsformen sind aber von

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deutscher Ingenieure.

Fig. 4 und 5.

Kolbenmanometer.

Fig. 4.

Fig. 5.

Meßdose.

Kolben mit Stulpdichtung.

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deutung gegenüber der vermehrten Genauigkeit, die man seinen Arbeiten bei Benutzung vollkommener Meßgeräte zu geben vermag.

Die Bourdon-Feder in Verbindung mit dem Ablesespiegel erlaubt, die Genauigkeit der Druckmessung und besonders ihren Empfindlichkeitsgrad auf eine hohe Stufe zu bringen, wie es auch Klein in seiner Dissertation nachweist. Er schlägt vor, den Einfluß der Wärme auf das Instrument dadurch auszuschalten, daß man die Feder in ein Oelbad setzt, was immerhin einfach auszuführen ist, indem man die Feder wagerecht anordnet und die senkrecht stehende Spiegelachse mit ihrer Drehkante auf eine Stahlpfanne stützt, wie ich es in meiner >> Materialienkunde< Fig. 483 S. 484 angegeben habe. Das so ausgerüstete Spiegelmanometer eignet sich vorzüglich als äußerst empfindliches Eichinstrument.

Zu den Instrumenten der Bauart B kann man die folgenden rechnen:

1) Das Kolbenmanometer mit Stulpdichtung. Die durchfließende Menge q ist sehr klein. Diese Bauart verlangt aber eine sehr gute reibungsfreie Kolbenführung, wenn man die besten Ergebnisse erzielen will; die Belastung zur Erzeugung des Druckes p muß zur Vermeidung verwickelter Bauart von oben als Druckkraft auf den Kolben wirken, Fig. 13. Dieser Umstand bildet eine der Fehlerquellen beim Wagemanometer von Stückrath. Die Stulpdichtung kann bei dieser Bauart als U-förmiger Stulp oder als Endmanschette ausgebildet werden; im ersten Falle, Fig. 7, ist der Stulp im Zylinder fest gelagert, im zweiten Falle, Fig. 8, ist der Kolben mit einer Endmanschette versehen. Bei der ersten Form ist der wirksame Querschnitt f. durch die Aenderung des Kolbendurchmessers gegeben, während bei der zweiten die Aenderung des viel schwerer zu messenden Zylinderdurchmessers in Frage kommt. Im ersten Falle ist die Aenderung von f durch die Aenderung des Kolbens, im zweiten durch die Zylindererweiterung bedingt. Wenn man auf bestimmte Höhe einstellt, s. Fig. 14 bis 17, so ist es ein Leichtes, den wirksamen Querschnitt genau an der Stelle zu ermitteln, die für die Messung in Frage kommt, während die Messung des Zylinderquerschnittes an sich mit größeren Schwierigkeiten verbunden ist. Die Frage der Aufhebung der Reibung durch Drehen des Kolbens macht auch einige Schwierigkeit.

8. Mai 1909.

Martens: Apparate zur Messung hoher Flüssigkeitsdrücke.

2) Der Amagat-Kolben, Fig. 6, ist von mehreren Konstrukteuren benutzt worden. Seine Dichtung wird durch sauberes Ineinanderschleifen von Kolben und Zylinder erzielt, so daß zwischen beiden ein ganz schmaler Spalt entsteht, der dem Ausfließen der Preßflüssigkeit einen großen Widerstand entgegensetzt. Der Durchfluß geschieht um so schwerer, je zäher die Preßdlüssigkeit und je enger und länger der Spalt ist; die Durchflußmenge ist insbesondere auch von dem zu

Fig. 20.

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als Kolben zu verwenden. Da der Spalt bei dieser Bauart sehr kurz wird, so ist der Flüssigkeitsverlust verhältnismäßig groß. Die Spaltlänge ist auf nahezu null zurückgeführt.

4) Der Schwebekolben. Die Kugel als Kolben könnte auch noch in der Form angewendet werden, wie es Fig. 10 zeigt. Hierbei liegt die belastete Kugel in einem Trichter und wird von der durch den Spalt (von der Länge null) flieBenden Flüssigkeit in der Schwebe erhalten. Ich glaube

Fig. 20 bis 23. Manometer für hohen Druck, Bauart Martens.

Differentialkolben.

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zwar nicht, daß diese Form eine besonders praktische Bauart liefern wird, wollte sie aber doch als Beispiel für Spaltlänge null anführen.

Bei den Wagemanometern von der Form Fig. 5 bis 15 kann die Belastung unmittelbar am Kolben angebracht werden, und zwar so, daß sie auf Zug, Fig. 11 und 12 oder auf Druck am Kolben wirkt, Fig. 13; oder die Belastung wird durch einen Wagehebel übertragen, Fig. 14 und 15 (Stückrath). In letzterem Falle kann sie als Aufsatzgewicht, dann aber nur sprungweise zur Wirkung gebracht werden. Bei Anwendung eines Laufgewichtes kann mit stetiger Aenderung der Belastung vorgegangen werden.

Wenn das Wagemanometer zum Eichen von Federmanometern usw. benutzt werden soll, SO empfiehlt sich die Anwendung sprungweisen Vorgehens mit bestimmten Belastungsstufen, weil dabei die Fehler kleiner werden dürften und sich die Eicharbeit schneller abwickeln wird. Die Benutzung der Wagehebel bringt als natürliche Folge die Einstellung auf Marke, also auf bestimmte Kolbenstellung mit sich; sie gestattet bei Benutzung verhältnismäßig großer Querschnitte in

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folge der Hebelübersetzung die Anwendung kleiner Gewichtstücke. Will man Gleiches mit unmittelbar wirkenden Gewichten erzielen, so ist man gezwungen, den wirksameu Querschnitt stark zu verkleinern, d. h. mit Differentialkolben zu arbeiten.

Schäffer & Budenberg in Magdeburg haben ein solches Differentialmanometer nach der Amagat-Bauart für Drücke von 100 bis 1500 at für das Materialprüfungsamt gebaut; es hat eine sehr handliche Form. Klein hat auch dieses Instrument in den Kreis seiner Untersuchungen gezogen und über die immerhin kleinen Fehler in seiner Dissertation berichtet.

In den im folgenden beschriebenen beiden Instrumenten habe ich versucht, unter Benutzung der entwickelten Gesichtspunkte die Fehlerquellen möglichst zu verkleinern, ohne die von Schäffer & Budenberg gewonnenen Vorteile aufzugeben.

Bei der ersten Bauart, Fig. 12, 20 und 21, ist der Differentialkolben mit doppelter Stulpdichtung benutzt, wobei die Kolbenlängen auf kleinstes Maß gebracht sind. Die an den kleineren unteren Kolben gehängten Gewichtstücke sind als Scheiben ausgebildet und auf ihrer Rast so gelagert, daß sie durch die an der Rast außen angebrachte Schraube gehoben oder gesenkt werden können, wobei eine Scheibe nach der andern durch Auflegen auf die Hängestange zur Wirkung gebracht werden kann. Durch die Benutzung des unteren Gewichtsatzes erfolgt die Belastung stufenweise um je 1000 at; der folgende Satz liefert Stufen von je 100 at, während der oberste Stufen von je 10 at gibt. Das Instrument kann also für Druckgrenzen von Pmin bis p6110 at benutzt werden; Pmin ist durch das Gewicht der Hängestange gegeben. Die Gewichtscheiben werden beim Aufbringen auf das Gehänge vollkommen frei, so daß sie mit Hülfe des Knopfes am oberen Kolben mit diesem gemeinsam mit der Hand in Umdrehung versetzt werden können. Hierdurch wird die Stulpenreibung auf ein sehr kleines Maß herabgesetzt; ich erwarte nach den Versuchen von Klein, daß die Fehlergrenzen unter 0,2 vT bleiben werden. Man hat zu beachten, daß die Belastung des unteren Kolbens durch die Zugkraft der Gewichte eine zusätzliche Querschnittverminderung erfährt, die mit wachsendem Druck p veränderliche Aenderungen von fe hervorruft, denen man aber begegnen kann, in

deutscher Ingenieure.

dem man den oberen Kolben nach Kleins Vorschlag von oben her axial anbohrt, so daß der Druck p im oberen Kolben eine solche Querschnittsverminderung erzeugt, daß der wirksame Querschnitt bei wachsendem Druck unverändert bleibt. Die Einzelheiten im Bau des Instrumentes sind in Fig. 20 und 21 so klar niedergelegt, daß von der weiteren Beschreibung wohl Abstand genommen werden kann.

Das zweite Instrument, Fig. 22 und 23, ist nach dem Grundsatz der Meẞdose konstruiert; es benutzt ebenfalls den Differentialkolben, um mit kleinen Gewichtstücken arbeiten zu können. Die Dose besteht aus einem großen oberen und aus einem kleineren unteren Kolben, deren jeder aus dünnem Dosenblech von 0,2 mm starkem Messingblech mit Versteifungsdecken gebildet ist. Da das Instrument nur für Drücke bis zu 60 at benutzt werden soll, so ist eine Brückenbreite s=3mm 15. Die Abmessungen sind im übrigen. vorgesehen, also a

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so gewählt, daß der Unterschied zwischen dem oberen und dem unteren Kolben etwa 0,1 qcm beträgt. Um auf große Genauigkeit zu kommen, ist hier die Anzeige der Kolbeneinstellung mittels Fadenverschiebung, Fig. 16, bewirkt. Zu dem Zweck ist über dem oberen Kolben ein Hohlraum angebracht, der in eine wagerechte Kapillare endet. Die Kapillare hat zwei Gefäße zur Aufnahme und Einstellung des Quecksilbertropfens, der in die Kapillare übergehend, den Faden an jeder gewünschten Stelle im Kapillarrohre zu erzeugen gestattet; die Uebersetzung zwischen Gefäß und Rohr ist 1000:1, man kann also die Kolbeneinstellung bis auf einige zehntausendstel Millimeter bewirken. Ich hoffe hierdurch etwa die gleichen Fehlergrenzen innehalten zu können wie bei dem vorbeschriebenen Instrument. Diese zweite Bauart ist im übrigen aus den Figuren 22 und 23 ersicht lich, so daß von eingehender Beschreibung auch hier wohl abgesehen werden kann. Ich werde beide Instrumente so vollkommen wie möglich ausführen lassen, dann die erreichten Fehlergrenzen feststellen und sie veröffentlichen. Groß-Lichterfelde, den 28. Februar 1909.

Selbsttätige Druck

regelung von Dampfluftkompressoren.')

Von J. C. Breinl, Prag-Smichow.

Die Abhandlung über Kolbenkompressoren im Aufsatz >> Maschinenwirtschaft in Bergwerken von Dr. Hoffmann, Z. 1909 S. 1 u. f., insbesondere der Satz auf S. 95: »Beim einzeln arbeitenden Kompressor ist ein Leistungsregler nicht am Platze, er stört mehr als er nützt«, gibt mir Veranlassung, zur Beantwortung der Frage der richtigen Druckregelung von Dampfkompressoren folgendes beizutragen:

Der Leistungsregler hat nie Anspruch erhoben, die Fördermenge dem Bedarf entsprechend selbsttätig zu regeln, d. h. den Luftdruck im Behälter selbsttätig möglichst gleichmäßig zu halten, sondern war nur ein Mittel für den Maschinenwärter, um durch einfache Handhabung des Regelgestänges die Fördermenge dem Bedarf entsprechend einstellen können.

zu

Aber auch die unmittelbare Einwirkung eines selbsttätigen Luftdruckreglers auf die Füllung der Dampfmaschine, wie sie in Fig. 57 auf S. 95 zum Zweck einer selbsttätigen Druckregelung des Behälters dargestellt ist, scheint mir hier nicht den gestellten Anforderungen zu entsprechen, und zwar aus folgenden Gründen: Steigt der Luftdruck, so wird - wie angegeben die Dampffüllung verkleinert, während die Kompressionsarbeit doch eigentlich vergrößert wird; fällt hingegen der Luftdruck, so wird die Füllung vergrößert, während die Kompressionsarbeit im Gegensatz hierzu ver

1) Sonderabdrücke dieses Aufsatzes (Fachgebiet: Gebläse) werden an Mitglieder postfrei für 15 Pfg gegen Voreinsendung des Betrages abgegeben. Nichtmitglieder zahlen den doppelten Preis. Zuschlag für Auslandporto 5 Pfg. Lieferung etwa 2 Wochen nach Erscheinen der Nummer.

kleinert wird. Dies läßt sich nur

in der Weise erklären,

r=230 -215

gröjste

-85

normale Null=

Hub

Füllung

daß die der kleineren Kompressionsarbeit entsprechende ebenfalls kleinere Dampffüllung durch eine bei höherer Drehzahl größer werdende Abdrosselung des Einlaßorganes erreicht wird. Berücksichtigt man, daß bei dieser Regelungsart die Spanne dieser Füllungsveränderung nur gering sein kann, daß der Luftdruckregler selbst, als ein von der Druckluft beeinflußter Kolben mit einer Federkraft im Gleichgewicht stehend, infolge der unvermeidlichen Reibungen einen gewissen Unempfindlichkeitsgrad hat, daß ferner eine wenn auch geringe Rückwirkung der Steuerung auf den Luftdruckregler stets vorhanden ist, so wird man auf Grund einer reinen Erwägung, insbesondere bei einem wie allgemein hier gebräuchlichen. leichten Schwungrade, zu dem Schlusse gelangen, daß angesichts der üblichen Schwankungen in der

zum

Luftbehälter

Dampfspannung ein ungleichmäßiger Gang der Maschine nicht zu vermeiden sein wird.

8. Mai 1909.

Breinl: Selbsttätige Druckregelung von Dampfluftkompressoren.

von

Eine den Anforderungen vollkommen entsprechende Konstruktion bietet noch immer ein von einem derartigen Luftdruckregler beeinflußter Leistungsregler in der F. J. Weiß-Basel eingeführten Anordnung, welche in der beigefügten schematischen Abbildung nur bezüglich Rückwirkung des Regelgestänges geringfügig verbessert erscheint. Der Leistungsregler erfüllt den Zweck, den Gang der Maschine innerhalb weiter Grenzen gleichmäßig zu halten; die Füllung des Dampfzylinders ändert sich bei den hier zulässigen geringen Druckunterschieden nur wenig, insbesondere da bei höherem Druck und geringerer Drehzahl durch kräftigere Kühlwirkung eine verhältnismäßige Verkleinerung der Diagrammfläche und bei geringerem Druck das Umgekehrte eintritt. Des weiteren ist hier noch das Steuerungssystem zu beachten: Bei Freifallsteuerung wird die Füllung bei gleichbleibender Stellung des Reglerstellzeuges mit erhöhter Drehzahl vergrößert (die Maschine geht durch), weil das Ventil nach Auslösen des aktiven Mitnehmers immer später zum Aufsitzen gelangt; bei der zwangläufigen Steuerung wird bei gleicher Stellung des Reglers die Dampffüllung durch die bei höherer Drehzahl größer werdende Drosselung immer kleiner; dies System scheint den hier auftretenden Anforderungen besser zu entsprechen.

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Wird nun der Drehpunkt des Reglerhebels von einem Luftdruckregler unmittelbar beeinflußt und in seiner Höhenlage sinngemäß verschoben, so ist durch dieses einfache Mittel innerhalb weiter Grenzen der Fördermenge dem Unterschied der Umlaufzahlen des Leistungsreglers - je nach und innerhalb geringer Grenzen der Druckschwankungen (0,2 bis 0,3 bis 0,4 at) je nach der Größenbemessung des Luftdruckreglers ein gleichmäßiger Gang der Maschine unabhängig von den unvermeidlichen Druckschwankungen der Dampfspannung vollkommen gesichert. Was den Luftdruckregler selbst anbetrifft, so ist es aus konstruktiven Gründen empfehlenswert, das Gleichgewicht des auf dem Kolben lastenden Luftdruckes zum größeren Teil durch ein Gewicht und den Rest durch Federkraft herzustellen und den Druckraum wegen der besseren Dichtung und des geringeren Spielens in der Höhenlage mit Oel auszufüllen.

In dieser Anordnung ist es ohne weiteres möglich, den Kompressor bei vollkommen selbsttätiger Luftdruckregelung allein oder mit mehreren parallel arbeiten zu lassen; sogar die Möglichkeit ist geboten, mehrere Kompressoren mit annähernd gleicher oder innerhalb gewisser Grenzen verschiedener Drehzahl je nach Einstellung des betreffenden Reglerstellzeuges parallel laufen zu lassen.

Hr. Dr. Hoffmann, dem der vorstehende Aufsatz vorgelegen hat, äußert sich dazu wie folgt:

Auf den Aufsatz des Hrn. Breinl, den ich begrüße, weil er eine der Sache dienliche Erörterung der Druck- und Leistungsregelung von Kompressoren veranlaßt, erwidere ich folgendes:

1) Hr. Brein sagt, der Leistungsregler habe nie Anspruch erhoben, die Fördermenge dem Bedarf entsprechend selbsttätig zu regeln. Ich füge hinzu, daß dies auch niemand behauptet hat.

2) Hr. Breinl bezweifelt, daß die auf S. 95 in Fig. 57 dargestellte, von G. A. Schütz ausgeführte Regelung den Anforderungen entspreche, weil bei zunehmendem Druck, also bei steigender Kompressionsarbeit, die Füllung, d. h. die Kraftzufuhr, verkleinert und bei sinkendem Luftdrucke die Kraftzufuhr vergrößert werde. Dieser Zweifel ist mir nicht verständlich. Soll denn bei steigendem Luftdrucke die Füllung vergrößert werden, damit der Luftdruck noch weiter steigt? Hrn. Breinls Bedenken sind mir um so weniger verständlich, als bei der von ihm selbst vorgeschlagenen Regelanordnung der Regler bei steigendem Luftdruck ebenfalls die Füllung verkleinert und bei sinkendem Luftdrucke die Füllung vergrößert.

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Um den Regelvorgang zu verstehen, muß man den Ursachen nachgehen, die eine Aenderung des erzeugten Luftdruckes veranlassen. Es sind zwei Ursachen: entweder eine Aenderung der Luftentnahme oder eine Aenderung des Dampfdruckes.

Einer Aenderung der Luftentnahme folgt der ohne Regler mit gleichbleibender Füllung laufende Kompressor innerhalb ziemlich weiter Grenzen selbsttätig, wobei bei wachsender Luftentnahme der erzeugte Luftdruck ein wenig sinkt, und umgekehrt. Der mit der dargestellten Schützschen Regelung auf gleichbleibenden Druck ausgerüstete Kompressor hat innerhalb engerer Grenzen dasselbe Verhalten. Erst wenn der Luftdruck sich soviel geändert hat, daß der Reibungswiderstand des Regelkolbens überwunden wird, springt der Regelkolben an und verkleinert bei steigendem Luftdruck die Füllung, so daß der Kompressor schneller auf die der geringeren Luftentnahme ensprechende niedrigere Umlaufzahl kommt.

In derselben richtigen Weise greift der Regler ein, wenn sich der Dampfdruck ändert. Steigt der Dampfdruck z. B., so fängt der Kompressor an, schneller zu laufen, und der Luftdruck steigt infolgedessen auch, bis der Regelkolben anspringt und ein weiteres Ansteigen des Luftdruckes durch Verkleinerung der Füllung beendet.

Ebenso wie der Dampfdruck und die Luftentnahme pendeln, pendelt auch die Umlaufzahl des Kompressors, wobei es sich aber je nach den Betriebsverhältnissen um Pendelungen von 14-, 1/2 stündiger oder noch längerer Dauer handelt.

Ich habe im vorigen die theoretischen Bedenken des Hrn. Brein widerlegt. Die Wirklichkeit lehrt dasselbe. Seit einigen Monaten ist im Ruhrrevier ein Bergwerkkompressor von G. A. Schütz für 6000 cbm/st Ansaugleistung mit der dargestellten Regelung im Betriebe, von dessen anstandsloser Arbeit ich mich überzeugt habe.

3) Zu dem Breinlschen Vorschlage wiederhole ich, daß der Regler ebenso wie bei der Schützschen Anordnung in der von Breinl beanstandeten Weise bei steigendem Drucke die Füllung verkleinert. Irgend einen Vorteil gegenüber der einfacheren Schützschen Anordnung kann ich für den allein arbeitenden Kompressor nicht erblicken. Der grundsätzliche Unterschied beider Reglungsarten ist der: Bei der Schützschen Anordnung folgt der Kompressor mäßigen Aenderungen der Luftentnahme, ohne daß die Regelung einzugreifen braucht, bei der Breinlschen Anordnung kann der Dampfdruck innerhalb gewisser Grenzen schwanken, ohne daß die Regelung eingreift. Bei größeren Schwankungen des Dampfdruckes wird sich aber auch bei der Breinlschen Anordnung, weil der Weißsche Leistungsregler die Umlaufzahl nicht halten kann, der erzeugte Luftdruck ändern, so daß auf diesem Umwege die Regelung zum Eingreifen kommt.

Die Aufgabe, parallel laufende Kompressoren verschiedenster Bauart auf gleichbleibenden Druck zu regeln und die eingestellte Leistungsverteilung zu erhalten, scheint mir die Breinlsche Anordnung zu lösen. Die Anordnung ist

aber nicht neu, sondern die Firma Schütz hat, wie sie mir mitteilt, bereits 6 Kompressoren ausgeführt, bei denen ein Stumpfscher Leistungsregler vom Luftdrucke durch einen Regelkolben (Lufttopf) in grundsätzlich gleicher Weise beeinflußt wird, wie es Hr. Breinl vorschlägt, indem der Drehpunkt des Reglerhebels senkrecht verstellt und dadurch bei zunehmendem Luftdruck die Füllung verkleinert und eine niedrigere Umlaufzahl eingestellt wird. Zwei dieser Kompressoren, die 2400 und 4500 cbm/st Ansaugleistung haben, sind auf dem Bahnschacht der Fürstlich Plessischen Bergwerksdirektion in Waldenburg aufgestellt und arbeiten im Parallelbetrieb.

Dr. H. Hoffmann.

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