DE251736C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42/. GRUPPE

ET MATERIELD¹USINEs A GAZ in PARIS.

Alkoholmesser. Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Juli 1911 ab.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Alkoholmesser, d. h. ein Apparat, der auf seinem Zifferblatt die verschiedenen Mengen reinen Alkohols, welche ein den Apparat ständig .durchfließendes Destillat enthält, anzeigt bzw. in einem Zählwerk addiert. Der Messer enthält drei wesentliche Organe: Ein rotierendes Volumenmeßrad, eine vom Druck der Flüssigkeit beeinflußte Fläche zur Bestimmung des Alkoholgehaltes und ein Thermometer, das die nötigen Temperaturkorrektionen automatisch veranlaßt. Ferner zeigt eine Skala den Alkoholgehalt in Volumenprozenten für eine Normaltemperatur von 15 ° C. an. Bei anderen Temperaturen findet

entsprechend der Änderung der Dichte und des Gesamtvolumens eine Korrektur statt.

Das Neue besteht im wesentlichen darin, daß an der Achse, um die die Fläche schwingt, außerhalb der Flüssigkeit ein Gegengewicht befestigt ist, um die Skalenteilung gleichmäßig zu machen.

Das um seine Achse bewegliche Alkoholometer wird im. Prinzip von einer Ebene gebildet, die durch die Achse geht und die dem Druck einer darüber lastenden Flüssigkeitssäule ausgesetzt wird. Der Flüssigkeitsspiegel liegt ständig in Achsenhöhe.

Um die Unterseite der Meßfläche dem Flüssigkeitsdruck zu entziehen, braucht man sie nur entweder als Abschlußfläche eines halbringförmigen Schwimmers, der um eine durch die Mitte des Ringes gehende Achse schwingt, auszubilden, bei dem die Drucke auf sämtliche anderen Flächen sich gegenseitig ausgleichen, oder sie zum Boden eines schwingenden Meßgefäßes zu machen, bei dem sich ebenfalls die Drucke auf gegenüberliegende Wände ausgleichen bzw. die Schwingungsachse schneiden. In Fig. 3 und 4 ist ein derartiger Schwimmer bzw. ein solches Meßgefäß dargestellt. Das Meßgefäß der Fig. 4 ist auch punktiert in Fig. 3 eingetragen. Es erhellt, daß in beiden Fällen ein Element s der Meßfläche m, n, die in Fig. 3 gleichzeitig als Abschlußfläche des Schwimmers bzw. als ein Teil der Bodenfläche des Meßgefäßes erscheint und die Drehachse O schneidet, den gleichen Druck erfährt, der dem Gewicht der darüber lastenden' Flüssigkeitssäule s, s¹ entspricht. Der Schwimmer ist bei der im folgenden zu beschreibenden ersten Ausführungs-

form verwendet und das Gefäß bei der ebenfalls zu beschreibenden zweiten.

Die Fig. ι und 2 stellen einen mit einem Schwimmer ausgerüsteten Apparat im Aufriß und Grundriß dar. Die bereits besprochene Fig. 3 ist eine schematische Skizze, die das Prinzip des Alkoholometers erläutert. Fig. 4 und 5 geben die zweite Ausführungsform mit einem Meßgefäß wieder.

In Fig. ι und 2 ist V ein Meßrad für die zugeführte Flüssigkeitsmenge. Es kann nach einem der zahlreichen bekannten Systeme ausgeführt werden. Zweckmäßig rotiert es dauernd und mit regelmäßiger Geschwindigkeit, so daß in jedem Moment sich das Meßrad um Beträge gedreht hat, welche dem das Meßrad durchlaufenden Flüssigkeitsvolumen proportional sind. Die Flüssigkeit tritt bei E in das Rad ein und fließt aus diesem in ein Überlaufgefäß D mit konstantem Flüssigkeitsspiegel, das mit einer Überlaufrinne P ausgerüstet ist. Von dieser wird die Flüssigkeit durch das Rohr F dem Gefäß W des Alkoholometers zugeführt. Das Meßrad trägt einen Arm B₁ der mit einer Rolle G ausgerüstet ist. Die Rolle trifft bei jeder Umdrehung auf den Schwanz Q des Zeigerhebels I, der unabhängig für sich um eine Achse schwingen kann, die in ihrer Richtung mit der Achsenrichtung des runden Schwimmers T des Alkoholometers zusammenfällt. Der Zeigerhebel legt sich zwischen zwei Schwingungen, die ihm der Arm B erteilt, bei R auf den Zeiger / des Alkoholometers auf. Bei jeder Schwingung wird der Hebel J bis zum Nullpunkt der Alkoholometerskala zurückgeführt. Der Zeigerhebel / trägt eine Schaltklinke K zur Betätigung des Schaltrades U, das das Zählwerk H antreibt. Der ringförmige Schwimmer T kann verschiedenartigen Querschnitt haben. Er taucht in das Gefäß W ein, das seiner Form angepaßt ist, und ist um die Achse X drehbar.

In Fig. ι ist der Schwimmer mit ebener Abschlußfläche dargestellt.

Das Gefäß W erhält das Destillat durch das Rohr F und läßt es an der Bodenseite des Schwimmers bei N ausfließen. Eine Erweiterung des Gefäßes W bildet einen Überlauf mit konstantem Flüssigkeitsspiegel, der so eingestellt wird, daß seine Ebene durch die Drehachse X geht.

Die Theorie zeigt, daß es bei einem derartigen Apparat, um die Gleichgewichtslagen des Schwimmers bei verschiedenem Alkohol so zu erreichen, daß die Einteilung der Volumenprozentskala gleiche Teile aufweist, genügt, den Schwimmer durch ein Gegengewicht Z auszugleichen, das an einem mit der Achse X verbundenen Hebel befestigt ist. Die Stelle des Gegengewichtes kann berechnet werden. Um die Präzision des Apparates bei niedrigem Alkoholgehalt zu erhöhen, verlängert man den Schwimmer durch ein säbelförmiges Blech M, dessen Ende wie auf der Zeichnung ausgestaltet ist. Auf diese Weise mißt das Alkoholometer von einem Ende der Skala bis zum anderen mit der. gleichen Zuverlässigkeit. Der Zeiger / des Schwimmers T spielt vor einer Skala C.

Die Einrichtung zur Temperaturkorrektion kann ein beliebiges Thermometer enthalten, beispielsweise eine Spirale aus zwei verschiedenen Metallen oder ein geschlossenes Manometerrohr, das mit Flüssigkeit gefüllt ist, oder eine ebenso gefüllte Kapsel usw. Bei A ist ein Manometerrohr dargestellt, das in einer Ausbuchtung des Gefäßes W untergebracht ist. Es wirkt entweder auf den Schwingungswinkel des Zeigerhebels J oder wie im Ausführungsbeispiel auf den Schaltwinkel der Klinke K. Das Thermometer betätigt ein Auslöseblech L, das um eine Achse Y sclrwingbar gelagert ist, die in der Verlängerung der Achse X liegt und mittels einer Kurbel und Kuppelstange mit dem Thermometer verbunden ist. Das Auslöseblech hebt die Klinke K vor oder hinter ihrem Durchgang durch den Nullpunkt der Prozentskala aus, je nachdem die Temperatur über oder unter 15 ° C. liegt.

Stellt man die Skala C des Alkoholometers fest auf, so zeigt es nur bei der Normaltemperatur von 15 ° richtig. Man kann jedoch auch die Skala mit dem Auslöseblech L verbinden. Die Achse Y trägt dann auch die Skala C, welche sich entsprechend der Temperatur verstellt.

Die Flüssigkeit, welche bei N aus dem Gefäß W austritt, wird von einer Abflußleitung 5 aufgenommen, die mit Sicherheitsvorrichtungen versehen ist, um zu verhindern, daß in betrügerischer Absicht in den Zähler Gegenstände eingeführt werden, die sein sachgemäßes Arbeiten beeinträchtigen. Der ganze Meßapparat ruht auf einer ebenen Grundplatte, die mit zwei Wasserwagen und mit Stellschrauben ausgerüstet ist. Ein Schutzdeckel ist über den ganzen Apparat gestülpt und mit Fenstern versehen zur Beobachtung der Zahlenangaben und der Wasser wagen.

Es ist natürlich gleichgültig, ob die Flüssigkeit zuerst das Meßrad oder das Alkoholometer durchfließt.

Bei Apparaten für große Durchflußmengen würde der Durchfluß der ganzen Flüssigkeitsmenge, die vom Meßrad kommt, durch das Gefäß W zu recht beträchtlichen Abmessungen des Gefäßes und seines Überlaufes führen. Man kann sich dadurch helfen, daß man die Überlaufkante, um ihr eine genügende Länge zu geben, zickzackförmig ausbildet. Man kann aber diese Komplikation auch vermeiden,, indem man alle Flüssigkeit, die über ein gewisses Quantum hinausgeht, hinter dem Meßrad direkt

Claims (7)

aus dem Apparat herausführt. Zu diesem Zweck läßt man einen zweiten Kanal aus der Überlaufrinne des Meßrades ein wenig höher abzweigen als das Rohr, welches zum Alkoholometer führt. Der Apparat nach der zweiten Ausführungsform Fig. 5 beruht auf der Anwendung der zweiten oben beschriebenen Alkoholometerform,' die das schwingende Meßgefäß enthält. ίο Man gibt letzterem, das in Fig. 5 mit B bezeichnet ist, die Form eines Kreissektors a, b, c, d, β, f (Fig. 4), der von einem Rechteck a, b, c, d erzeugt wird, wenn es um seine Kante a, b gedreht wird. Das Gefäß B ist oben offen und schwingt um die Kante a, b, die gleichzeitig die Überlaufkante bildet, um den Flüssigkeitsspiegel a, b, f, k im Gefäß konstant in Höhe der Achse a, b zu erhalten. Das Gefäß wird (wie der Schwimmer) durch ein Gegengewicht P im Gleichgewicht erhalten, das auf einem Hebelarm am Gefäß befestigt ist und auch wieder eine gleichmäßige Skalenteilung bezweckt. Der Teil des Gefäßes, der dem Wirkungsbereich des Verlängerungsbleches M am Schwimmer entspricht, wird an seiner zylindrischen Außenfläche nach einer Kurve N ausgearbeitet (Fig. 5)- Bedenkt man, daß das Überlaufgefäß des Meßrades bei der erstbeschriebenen Ausführungsform nur den Zweck hat, den Flüssigkeitsspiegel um das Rad herum konstant zu erhalten, und daß sich diese Eigenschaft beim Gefäß B des Alkoholometers wiederfindet, so kann man letzteres als Überlaufgefäß für das Meßrad verwenden. Dieses muß dann an besonderen Stützen aufgehängt werden. In Fig. 5 ist ein derartiger Meßapparat dargestellt. Das Meßrad V wird an seiner Achse von zwei Armen K starr getragen. Einer der Arme K dient zur Einführung der Flüssigkeit. Die Arme müssen natürlich dem Gefäß B volle Bewegungsfreiheit gestatten. Nachdem die Flüssigkeit das Meßrad durchströmt hat, fließt sie in das Gefäß B, das jetzt das Alkoholometer bildet, und von dort über die Kante O, die mit der Schwingungsachse zusammenfällt, in einen Trichter 5, an den sich die Abflußleitung anschließt. Die Flüssigkeit wird gezwungen, im Gefäß B um eine Scheidewand L herumzufließen, damit die Erneuerung der ganzen Flüssigkeitsmenge gesichert wird. Die Anzeigevorrichtungen gleichen denen der erstbeschriebenen Ausführüngsform. Bezüglich der Temperaturkorrektion verwendet man auch dieselbe Anordnung wie vorher, nur wird das Thermometer an der Wand des Gefäßes B befestigt und wirkt hier auf den Zeiger des Alkoholometers, auf den sich bei jeder Umdrehung des Meßrades der Zeigerhebel I legt. Die Skala ist vollständig fest und wird von einem besonderen Fuß getragen. An dem Gefäß B kann eine Gradeinteilung angebracht werden, an der der Zeiger des Alkoholometers die Temperatur angibt. Paten τ-Ansprüche:

1. Alkoholmesser, der die Summe des Alkoholgehalts der beständig durchfließenden Flüssigkeit selbsttätig dadurch angibt, daß er nach jedesmaligem Durchfluß der gleichen Flüssigkeitsmenge sich um einen dem Alkoholgehalt derselben entsprechenden Betrag fortschaltet und dessen Meßorgan von einer ausbalancierten, um eine in ihrer Ebene liegende Achse schwingbaren Fläche gebildet wird, die nur auf ihrer oberen Seite dem Druck der auf gleicher Höhe gehaltenen Flüssigkeit ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an der Achse, um die die Fläche schwingt, außerhalb der Flüssigkeit ein Gegengewicht befestigt ist, um die Skalenteilung gleichmäßig zu machen.

2. Alkoholmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Flüssigkeilsbehälter (W) des Alkoholometers ein Thermometer (A) angebracht ist, das die Skala (C) des Alkoholometers, die um dieselbe Achse (X) wie die Meßfläche gedreht werden kann, um dem Temperaturunterschied entsprechende Beträge verstellt.

: 3. Alkoholmesser nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeigerhebel (I), der frei um die Achse des Alkoholometers schwingen kann, auf dem Zeiger (J) des letzteren aufliegt, von dem er bei jeder Umdrehung des Volumenmeß rades (V) durch eine mit diesem verbundene Kurbel (B) abgehoben und bis zum Nullpunkt der Alkoholometerskala (C) zurückgeführt wird, so daß der Zeigerhebel eine Winkeldrehung von der Stellung des Zeigers (J) bis zum Nullpunkt der Alkoholometerskala zurücklegt und während dieser ein Zählwerk betätigt.

4. Alkoholmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumenmeßrad (V) in einem sektorförmigen, um die Mitte des Sektorkreises, d. h. um eine Gefäßkante schwingenden Meßgefäß (B) liegt, dessen genannte, die Drehachse bildende Kante gleichzeitig als Überlauf dient.

5. Alkoholmesser nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermometer, das im Gefäß (W) des Alkoholometers angeordnet ist, den Zeiger (J) des letzteren der Temperatur entsprechend verstellt.

6. Alkohölmesser nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß für 12g

große Flüssigkeitsinengen . der Rand des Überlaufgefäßes (W) zickzackförmig ausgebildet ist oder an ihm ein zweiter direkter Ablauf vorgesehen ist, der über dem zum Alkoholonieter führenden Rohr abzweigt.

7. Alkoholmesser nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zusatzfläche (M bzw. N), die mit der Haupt fläche verbunden ist, bei einer Flüssigkeit von geringem Alkoholgehalt dem Druck der Flüssigkeit ausgesetzt und so die Wirkung der wirksamen Fläche vermehrt wird, um Fehler bei der Messung von Flüssigkeiten mit geringem Alkoholgehalt auszugleichen.·

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.