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Staudruckes kann eine Wirkung erzielt werden, welche viel höher ist als die unmittelbare Wirkung der Schwankung des Flüssigkeitsspiegels im Hauptbehälter.
Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele in schematischer Darstellung.
In Fig. 1 schwanke in dem Behälter 1 der Flüssigkeitsspiegel zwischen der tiefsten Lage "0 bis zur Lage hl. Diese Schwankung soll in einem vergrösserten Massstab an einem Messrohr abgelesen werden. Zu diesem Behuf wird in den Behälter 1 ein Standrohr 2 eingebaut und an dasselbe unten ein Glasrohr 3 angeschlossen. Letzteres trägt unten ein Ventil 4. In dem Standrohr 2 befindet sich in der Höhenlage ho eine Bohrung 5, durch welche Flüssigkeit, z. B. Wasser aus dem Behälter 1 in das Standrohr 2 und also auch in die Glasröhre 3 eindringen kann. Je höher der Wasserspiegel über der Bohrung 5 liegt, um so mehr Wasser fliesst in der Zeiteinheit in das Standrohr 2 hinein.
Durch geeignete Einstellung des Ventils 4 kann erreicht werden, dass sich in der Glasröhre 3 eine Stauhöhe bildet, wenn sich im Hauptbehälter 1 als Beharrungszustand der Wasserspiegel in der Höhe kl einstellt. Sinkt der Wasserspiegel von der Höhenlage hl gegen ho hinunter, so sinkt auch die Stauhöhe im Glas 3 von der Höhenlage H1 gegen Ho hinunter. Würde man im Staurohr 2 nur eine einzige Bohrung 5 anbringen, so wäre das Verhältnis zwischen der Änderung des Wasserspiegels im Behälter 1 und der Stauhöhe im Glasrohr 3 ein von einem linearen abweichendes, was in den wenigsten Fällen erwünscht ist. Man kann das Verhältnis mit beliebiger Annäherung zu einem linearen gestalten, wenn man in dem Standrohr 2 über der Bohrung 5 noch weitere Bohrungen anbringt, wie dies in Fig. 1 eingezeichnet ist.
Statt des Ventiles 4 kann eine Drosselscheibe mit unveränderlichem Durchflussquerschnitt angebracht werden. Die Fig. 1 stellt eine Messvorrichtung für den Wasserspiegel im Behälter 1 dar, wobei die Höhenschwankung des Wasserspiegels in vergrössertem Massstab am Glasrohr. 3 abgelesen werden kann, und zwar, wenn gewünscht, in ziemlich genau linearem Verhältnis.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt, wonach die Höhen- schwankung des Wasserspiegels im Behälter 1 auf einen Servomotor 6 übertragen wird, welcher mittels eines Kolbens 7 und der Kurbel 8 eine Welle 9 verdreht und damit in der Lage ist, beispielsweise die Einlassorgane zu einer Wasserturbine oder den Antriebs,) tour einer Pumpe zu steuern. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, enthält in diesem Fall das Standrohr 2 an seinem oberen
Ende nicht einzelne Bohrungen wie in Fig. 1, sondern einen Längsschlitz, durch welchen das
Wasser in das Standrohr 2 einfliessen kann. Dieser Schlitz kann so geformt sein, dass zwischen der Höhenschwankung des Wasserspiegels im Behälter 1 und der Stauhöhe genau lineare
Proportionalität eintritt.
An das untere Ende des Standrohres 2 ist ein T-Stück 10 angeschraubt, welches nach unten mit dem Zylinder des Servomotors 6 in Verbindung steht und an dessen nach rechts gehenden Schenkel das Venturimeter 11 angebaut ist. Im Beharrungszustand nimmt der Kolben 7 im Servomotor eine bestimmte Lage ein, z. B. die mittlere. Das aus dem Behälter 1 in das Standrohr S eindringende Wasser staut sich beispielsweise bis zur Höhenlage II x und es fliesst durch das Venturimeter 11 gerade soviel Wasser nach rechts aus, wie oben in das Stand- rohr 2 einfliesst.
An der engsten Stelle 12 des Venturimeters 11 bildet sich gegenüber der Aussen- luft ein Unterdruck, welcher abhängig ist von der Durchflussgeschwindigkeit des Wassers, also von der Stauhöhe Hx im Standrohr 2 und somit auch abhängig von der Höhenlage des Wasser- spiegels im Behälter 1. Von links nach rechts wirkt auf den Kolben 7 der Staudruck ho und der
Unterdruck bei 12, von rechts nach links die Feder 13. Im Beharrungszustand halten sich die auf beiden Seiten des Kolbens 7 wirkenden Kräfte das Gleichgewicht. Steigt nun der Wasserspiegel im Behälter 1 an, so dringt durch den oberen Schlitz mehr Wasser in das Standiohr 2 ein, die
Stauhöhe H, steigt und damit erfährt der Kolben 7 einen von links nach rechts gerichteten Über- druck.
Dieser Überdruck wird noch erhöht dadurch, dass infolge Vergrösserung der Stauhöhe// in der Zeiteinheit eine grössere Wassermenge durch das Venturimeter 11 ausnifRf und dadurch der an der engsten Stelle 12 erzeugte Unterdruck vergrössert wird. Infolge des Zusammenwirkens der Vergrösserung des Druckes auf die linke Seite des Kolbens 7 und der Verkleinerung des absoluten
Druckes auf der rechten Kolbenseite bewegt sich der Kolben von links nach rechts und verdreht mittels der Kurbel 8 die Welle 9. Dadurch kann im Fall einer Wasserturbine dieselbe mehr geöffnet und somit ihre Leistung dem grösseren Wasservorrat im Behälter 1 angepasst werden ; oder es kann im Fall einer Pumpe deren Antriebsmotor und damit die Pumpe selbst verlangsamt werden.
In beiden Fällen kann also der Oberwasserspiegel innerhalb gegebener Grenzen geregelt werden.
Wird das Standrohr 2 nach oben offen gehalten und steigt der Wasserspiegel im Behälter 1 über dessen oberen Rand, so ergiesst sich eine viel grössere Menge Wassers in das Staurohr. als durch das Venturimeter 11 augenblicklich abfliessen kann. Es steigt die Stauhöhe H x in kürzester Zeit um einen grossen Betrag und erwirkt ein rasches und energisches Verschieben des Kolbens ? im
Servomotor 6. Damit ist also eine Art,, Schnellschlussvorrichtung" erreicht. Sinkt im Behälter 1 der Wasserspiegel unter die Unterkante des Schlitzes im Standrohr 2, so entleert sich dasselbe vollständig, die Spannung der Feder 13 erreicht das Übergewicht und drückt den Kolben 7 ganz nach links. Hiedurch kann die Wasserturbine abgestellt oder die zu steuernde Pumpe auf hohe
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Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung kann für den Fall, dass sie beispielsweise für eine Regelungsvorrichtung für Pumpen dienen soll, auch für einen viel höheren Betriebsdruck ausgebildet werden als der statischen Wassersäule entspricht. Man kann den Behälter 1 oben schliessen und mit Druckluft versorgen, wie in Fig. 3 dargestellt. In diesem Fall empfiehlt es sich, das Venturimeter 11 in einen Behälter 14 ausfliessen zu lassen, in welchem der gleiche Luftdruck herrscht, wie über dem Wasserspiegel im Behälter 1. In Fig : 3 ist eine derartige Anordnung schematisch dargestellt. Aus dem an das Venturimeter 11 angeschlossenen zweiten Hilfsgefäss 14 kann die Flüssigkeit unter Vermittlung einer Schwimmervorrichtung 15 abfliessen.
In Fig. 4 ist gezeigt, wie die Wirkung der Höhenschwankung des Flüssigkeitsspiegels im Behälter 1 verlangsamt werden kann. Zu diesem Behuf ist an das untere Ende des Standrohres 2 ein in horizontaler Richtung stark erweitertes Gefäss 16 angesetzt, dessen Ausflussmündung 17 beispielsweise so bemessen ist, dass der im Gefäss 16 sich einstellende Flüssigkeitsspiegel nur schwankt zwischen den Grenzen H 3 und H4, wenn im Behälter 1 der Flüssigkeitsspiegel schwankt zwischen den Grenzen h3 und h4. Wegen der Querschnittserweiterung steigt der Wasserspiegel im Gefäss 16 viel langsamer als im Behälter 1. Es tritt eine Art Phasenverschiebung ein.