Titel: | Folgezeigergeräte. |
Autor: | Jul. Möller |
Fundstelle: | Band 345, Jahrgang 1930, S. 150 |
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Folgezeigergeräte.
Von Dipl.-Ing. Jul.
Möller, a/M.
MOLLER, Folgezeigergeräte.
Bei vielen Betriebsvorgängen hängt das Erreichen und Erhalten des besten
Wirkungsgrades davon ab, daß zwei Meßgrößen stets in einem bestimmten Verhältnis zu
einander stehen. Als Beispiel sei eine Gasfeuerung gewählt. Ganz unabhängig von der
Belastung der Feuerung wird der günstigste Wirkungsgrad dann erzielt, wenn stets
vollkommene Verbrennung stattfindet, d.h., wenn jedes Gasteilchen gerade so viel
Luftteilchen vorfindet, wie zur restlosen Verbrennung notwendig sind. Luftüberschuß
bedeutet Verluste durch unnützes Erwärmen der überschüssigen Luft, Luftmangel ergibt
Verluste durch unverbranntes Gas in den Abgasen. Zur vollkommenen Verbrennung
gewöhnlichen Generatorgases gehört etwa die zweifache Luftmenge. Bei jeder Aenderung
der Belastung müssen also Gasschieber und Luftschieber so verstellt werden, daß das
Verhältnis Gasmenge zu Luftmenge wie 1 : 2 erhalten bleibt.
Das Folgezeigergerät erlaubt nun, ohne jede Umrechnung mit einem einzigen Blick
festzustellen, ob das gewünschte Verhältnis innegehalten wird, oder ob es zu groß
oder zu klein ist. Die Gasmenge und die Luftmenge werden je für sich gemessen und
die Meßwerte zu einem Profil-Doppelgerät übertragen. Die obere Skale des
Profilgerätes ist in Kubikmeter Gas je Stunde eingeteilt, die untere Teilung in
Kubikmeter Luft je Stunde. Das Wesen des Folgezeigergeräts besteht nun darin, daß
der Maßstab der unteren Teilung anders, beispielsweise um das zweifache kleiner ist
als der der oberen. Sind nun Gas- und Luftschieber richtig eingestellt, ist also die
Luftmenge um das zweifache größer als die Gasmenge, so stehen infolge der
verkleinerten Teilung der unteren Skale beide Zeiger genau übereinander. Jedes
Abweichen der Zeiger von einander zeigt sofort und unwiderlegbar, daß das
Gasluftverhältnis nicht mehr 1 : 2 ist, und in welcher Richtung die Abweichung
liegt. Der Bedienungsmann braucht also keinerlei Umrechnung vorzunehmen; ein Blick
auf das Gerät zeigt ihm, ob der günstigste Betriebszustand eingehalten wird.
Zwischen den beiden Meßgrößen, die auf das obere und das untere Meßwerk des
Folgezeigergerätes einwirken, braucht durchaus nicht immer eine einfache, durch eine
lineare oder quadratische Funktion bestimmte Beziehung zu bestehen. Die Uebertragung
der Meßwerte zum Folgezeigergerät erfolgt elektrisch. Durch passende Wahl der
elektrischen Uebertragungsgröße sowie durch entsprechende Gestaltung der Polschuhe
und des Polkernes in den Meßwerken lassen sich dann beliebige Beziehungen in
Folgezeigerform darstellen. Zum Beispiel kann die Forderung erhoben werden, den
Luftüberschuß bei schwacher Belastung verhältnismäßig klein zu halten, während er
bei steigender Belastung zunehmen soll. Das Folgezeigergerät läßt sich ohne weiteres
so abstimmen, daß diese Forderung stets erfüllt wird, wenn nur beide Zeiger
übereinander stehen.
An der unteren Skale des Folgezeigergerätes läßt man meist die Bezifferung fort und
gibt der Skale keine Absolutteilung, sondern nur eine Relativteilung, die der oberen
Teilung entspricht. Nach den Angaben der oberen Skale stellt man je nach der
Belastung die gewünschte Gasmenge in cbm/std. ein und verstellt dann den
Luftschieber solange, bis der untere Zeiger genau unter dem oberen steht. Man
verzichtet also zugunsten leichter Einstellbarkeit auf die Möglichkeit, die
Absolutluftmenge in cbm/std. ablesen zu können. Die Abbildung 1 zeigt ein solches Gas-Luft-Folgezeigergerät.
In ähnlicher Form findet das Folgezeigergerät Verwendung beim Ueberwachen von
Umformern oder Motorgeneratoren. An der oberen Skale wird die zugeführte Leistung
L1 gemessen, an der unteren Skale die
abgegebene Leistung L2. Bei der Austeilung der
unteren Skale ist die Wirkungsgradkurve gleich mit beachtet, so daß den Werten von
L1 an der oberen Skale die entsprechenden Werte
von η L1 gegenüberstehen. Im Normalbetrieb werden
dann beide Zeiger stets übereinanderstehen. Erreicht der untere Zeiger den oberen
nicht, so beweist das, daß irgendwo zusätzliche Verluste auftreten, und der Umformer
muß nachgesehen werden.
Textabbildung Bd. 339, S. 151
Abb. 1.
Bei Umformern bei Bahnen, Walzwerken und dergleichen sind häufig als Umformer
Dreimaschinensätze aufgestelt, bestehend aus Motor, Generator und Pufferdynamo. Wird
nun das Folgezeigergerät an Motor und Generator unter Berücksichtigung des
Wirkungsgrades angeschlossen, so stehen beide Zeiger übereinander, wenn der
Pufferdynamo weder Leistung aufnimmt noch Leistung abgibt. Weichen beide Zeiger
voneinander ab, so arbeitet die Pufferdynamo mit, und zwar nimmt sie Leistung auf,
wenn der untere Zeiger zurückbleibt, während sie Leistung abgibt, wenn der untere
Zeiger voreilt. Die Größe der durch die Pufferdynamo gehenden Leistung ist
zahlenmäßig bestimmt durch den zwischen den Zeigern liegenden Skalenabschnitt. Das
Folgezeigergerät gestattet also, was bei den lebhaften Schwankungen im Bahnbetrieb
sehr wichtig ist, mit einem Blick zu erkennen, wie groß die augenblickliche Leistung
ist, und welchen Anteil davon der Motor und die Pufferbatterie aufbringen.
Man kann das Folgezeigerverfahren sehr vorteilhaft auch für die Zwecke der
Befehlübermittlung verwenden. Als Beispiel soll der Betrieb von Dampfkesseln auf
einem Hüttenwerk angeführt werden, wo die Dampfkessel neben Zusatzbrennstoff das
überschüssige Hochofengas verarbeiten sollen. Der Beamte, der die Gasverteilung
besorgt, muß dann stets genau den Heizern im Kesselhaus vorschreiben können, wieviel
Gas jeweils verbraucht werden soll.
Eine Uebermittlung durch Fernsprecher oder Sprachrohr ist Mißverständnissen
ausgesetzt und hinterläßt keine bleibenden Zeichen. Lichtmeldetafeln mit den
Aufschriften „mehr Gas“, „weniger Gas“, „halt“, wie man sie
vielfach findet, können auch nur einen ganz rohen Anhalt für die Kesselführung
geben, Soll der Heizer in der Lage sein, den Kessel richtig zu führen, so muß er ein
Gerät haben, das stets zahlenklar angibt, wieviel Gas er verbrauchen soll.
Für diese Befehlübertragung hat sich folgende Einrichtung bewährt. Die von den
Hochöfen zum Kesselhaus strömende Gasmenge wird gemessen und sowohl im Kesselhaus
als auch in der Gaswarte angezeigt. In der Gaswarte ist ein Befehlgebgerät
angebracht. Es ist äußerlich einem Profilanzeiggerät ganz ähnlich, trägt aber an der
Seite einen Drehknauf. t Skale und Zeiger entsprechen einem gewöhnlichen Profilgerät; im
Innern ist ein, H & B-Fernsender eingebaut. Mit dem Drehknauf kann man den
Zeiger vor der Skale verstellen; der eingebaute Fernsender macht die Bewegung des
Zeigers mit und überträgt sie elektrisch ins Kesselhaus auf das Befehlsempfanggerät,
ebenfalls ein Profilanzeiggerät, dessen Zeiger sich entsprechend der
Zeigerverstellung des Befehlgebgeräts bewegt. Abbildung
2 und 3 zeigen das Befehlempfang- und
Befehlgebgerät.
Textabbildung Bd. 339, S. 151
Abb. 2.
Steigt der Gasüberschuß z.B. von 2000 auf 6000 Kubikmeter in der Stunde, so stellt in
der Gaswarte der Beamte durch Drehen des Knaufes den Sollzeiger am Befehlgeber von
2000 auf 6000. Dadurch ertönt im Kesselhaus ein Lärmsignal, gleichzeitig wandert
auch am Befehlempfanggerät der Zeiger von 2000 auf 6000.
Textabbildung Bd. 339, S. 151
Abb. 3
Wie bereits gesagt, wird sowohl in der Gaswarte als auch im Kesselhaus die
tatsächlich strömende Gasmenge angezeigt. Im Kesselhaus wird nun das
Befehlempfanggerät mit dem Gasmengenzeiger zu einem Folgezeigergerät vereinigt. Um
alle Befehle der Gaswarte richtig auszuführen, hat der Heizer nichts anderes zu tun,
als stets soviel Gas zu verbrauchen, daß der Gasmengenzeiger immer mit dem
Befehlzeiger übereinstimmt. In der Gaswarte wird ebenfalls das Befehlgebgerät mit
dem Gasmengenzeiger und einem Folgezeigergerät vereinigt. Dann kann der Beamte in
der Gaswarte stets mit einem Blick sehen, wie seine Befehle befolgt werden. Bei
richtiger Ausführung des Befehls stimmen auch hier beide Zeiger in ihrer Stellung
genau überein. Das Folgezeigergerät und seine verschiedenen Anwendungen sind der
Hartmann & Braun A-G, Frankfurt a. M., weitgehend geschützt.