Titel: | Wasserstandalarmapparat für Kessel unter Druck. |
Autor: | A. Koepsel |
Fundstelle: | Band 329, Jahrgang 1914, S. 179 |
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Wasserstandalarmapparat für Kessel unter
Druck.
Von Dr. A. Koepsel.
KOEPSEL: Wasserstandalarmapparat für Kessel unter
Druck.
Die Gefahren, welche damit verbunden sind, daß in einem Dampfkessel der
Wasserspiegel unter ein bestimmtes Niveau sinkt, haben mannigfache Konstruktionen
von Apparaten gezeitigt, welche den zu tiefen Wasserstand zu signalisieren bestimmt
sind, und welche diesen Zweck in mehr oder minder vollkommener Weise erfüllen.
Textabbildung Bd. 329, S. 179
Abb. 1.
Immerhin waren alle diese Apparate mit gewissen Mängeln behaftet, welche deren
allgemeine Einführung beeinträchtigten. Diese Mängel bestanden zum Teil darin, daß,
nachdem der Apparat in Funktion getreten war, an demselben seitens des
Bedienungspersonals irgend eine Manipulation vorgenommen werden mußte, welche ihn
zum weiteren Funktionieren befähigte, wie z.B. bei den Apparaten mit
Schmelzpfropfen, zum Teil darin, daß in das Wasserstandsrohr Kontakte eingeschmolzen
werden mußten, welche seine Haltbarkeit, die als erstes Erfordernis eines
Wasserstandsrohres verlangt werden muß, beeinträchtigten, zum Teil endlich darin,
daß die Apparate zu kompliziert und zu kostspielig waren.
Vor etwa sechs Jahren halbe ich einen Apparat konstruiert, welchem alle diese Mängel
nicht anhaften; er ist nach dem Funktionieren sofort wieder in Betriebsbereitschaft,
er erfordert keine in das Wasserstandsrohr eingeschmolzenen Kontakte, er ist
einfach, läßt sich ohne weiteres an jedes Wasserstandsrohr ansetzen und ist
last not least wohlfeil.
Textabbildung Bd. 329, S. 179
Abb. 2.
Das Prinzip des Apparates, welcher in Abb. 1 und 2 dargestellt ist, beruht auf der Anziehung zweier
permanenter Magnetsysteme, deren eines in einem in dem Wasserstandsrohr befindlichen
Schwimmer untergebracht ist, während das andere drehbar aufgehängt ist, und zwar so,
daß die Pole des letzteren außen um das Wasserstandsrohr herumgreifen. Passiert nun
der Schwimmer in seiner tiefsten Stellung diese beiden Pole, so zieht sein
Magnetsystem das drehbare Magnetsystem an und infolge dieser Drehung wird ein
elektrischer Kontakt geschlossen, der eine Alarmglocke in Bewegung setzt, die so
lange ertönt, bis der Wassermangel behoben ist, d.h. bis der Schwimmer in eine
höhere Lage übergeht. Durch einen besonderen Kunstgriff wird erreicht, daß auch bei
sehr schwacher magnetischer Anziehung der Kontaktdruck so stark ist, daß sichere
Stromschließung erfolgt. Dieser Kunstgriff besteht darin, daß der Hebelarm für den
Kontakt nur etwa ⅕ der Länge des Hebelarms besitzt, an welchen die magnetische Kraft
angreift, so daß der Kontaktdruck etwa fünfmal größer ist als der Druck, mit welchem
der Magnet nach unten gezogen wird. Zum Schutz gegen Staub und Feuchtigkeit ist das
drehbare System in eine gut abgedichtete Metallbüchse eingeschlossen.
Immerhin litt dieser Apparat noch an einigen Uebelständen, z.B. daß er an
Kesseln, welche großen Erschütterungen oder Schwankungen ausgesetzt sind, wie auf
Schiffen nicht verwendet werden konnte, weil die Schwankungen das drehbare System in
Bewegung versetzen, wodurch der Alarm auch ohne daß tiefster Wasserstand herrscht in
Funktion tritt, auch war die Empfindlichkeit bei sehr engen Röhren nicht
ausreichend, weil der in dem Schwimmer untergebrachte Hufeisenmagnet dann zu klein
ausfiel, um noch genügend sicher den andern Magneten anzuziehen und sicheren Kontakt
herzustellen.
Um diesen Uebelstand zu beseitigen, konstruierte ich, ohne das Prinzip zu ändern, den
Apparat folgendermaßen um, wie Abb. 3 zeigt:
Der Schwerpunkt des drehbaren Magnetsystems wurde in seine Drehachse verlegt und
letztere so angeordnet, daß sie senkrecht auf der Magnetebene steht, so daß die Pole
bei Annäherung eines stabförmigen Magneten, welchen der Schwimmer enthält, eine
Drehbewegung ausführen.
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Abb. 3.
Dieser Drehbewegung wirkt eine Torsionsfeder entgegen, deren Spannung so bemessen
wird, daß, wenn beim niedrigsten Wasserstand die Mitte des Stabmagneten die
Verbindungslinie der Pole des drehbaren Magneten passiert hat, der Kontakt
hergestellt wird. Der untere Pol des Stabmagneten dreht zunächst das drehbare System
nach der Seite, wo kein Kontakt ist, und erst, wenn die Mitte des Stabmagneten die
Verbindungslinie der Pole des drehbaren Magneten passiert hat, wird letzterer mit
großer Kraft nach der entgegengesetzten Seite, wo sich der Kontakt befindet, gezogen
und so ein sicherer Kontakt für das Signal hergestellt.
Man kann den Apparat auch mit einer ganz geringfügigen Aenderung so einrichten, daß
er ein Vorsignal und ein Hauptsignal gibt, wovon das erstere ein Warnungssignal
für den Maschinisten, das zweite ein solches für die Kontrolle wäre, daß höchste
Gefahr für den Kessel besteht. Zu diesem Zweck brauchen nur beide Seiten mit je
einem Kontakt versehen zu werden.
Durch die Umkonstruktion ist der Apparat bedeutend empfindlicher geworden, so daß er
jetzt auch für Röhren von nur 5 mm lichter Weite benutzt werden kann, und da sein
Gewicht nur 110 g beträgt, so kann er ohne Bedenken an jedes Wasserstandsrohr
angesetzt werden. Ebenso kann er zur Kontaktgabe an Quecksilbermanometern benutzt
werden, wobei der Schwimmer entbehrt werden kann, weil der gerade Magnetstab auf dem
Quecksilber schwimmt. Abb. 3 und 4 zeigen diese Konstruktion, wie sie von der Firma
Dr. A. Koepsel G. m. b. H. in Friedenau-Berlin ausgeführt
wird.
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Abb. 4.
Die Wichtigkeit einer solchen Einrichtung für Dampfkesselanlagen leuchtet ohne
Weiteres ein. Auch für Heizungsanlagen dürfte dieselbe sehr nützlich sein. Liegt
doch die Wartung der meisten Anlagen dieser Art gewöhnlich in den Händen ungeübten
Personals, z.B. Portiers, Hausdiener usw., das zudem mit vielen andern Dingen
beschäftigt wird, so daß ein Versehen immerhin entschuldbar ist. Wenn man nun
bedenkt, welche bedeutenden Kosten das durch Unachtsamkeit des Personals verursachte
Durchbrennen eines Kessels infolge von Wassermangel verursacht, so dürften sich die
für einen solchen Apparat aufgewendeten Anschaffungskosten, welche sich unter
normalen Verhältnissen für die betriebsfertig montierte Anlage auf etwa 60 M
stellen, reichlich lohnen, zumal die Betriebskosten so gut wie Null sind. Zum
Betriebe genügen ein bis zwei Beutelelemente oder Trockenelemente.