DE18343C

DE18343C - Wassermesser

Info

Publication number: DE18343C
Application number: DENDAT18343D
Authority: DE
Original assignee: J. SLAVIK in Rheydt (Rheinpreufsen)

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42: Instrumente.

Wassermesser.

Patentirt im Deutschen Reiche vom l. November 1881 ab.

Dieser durch die beiliegende Zeichnung. dargestellte Wassermesser besteht im wesentlichen aus einem Kreiselrad a, welches mit seiner Stange den einzigen, mit Wasser in Berührung gelangenden, wesentlichen Bestandtheil bildet.

Erwähnter Kreisel, Fig. 1, 2, 3 und 4, sitzt in einem Gehäuse b_, welches einen Kanal c für Zuführung des zu messenden Wassers und einen solchen 0 für Abführung dieses Wassers besitzt. Der cylindrische Kreisel α ist je' nach Bedarf mit vier, sechs, acht etc. Kanälen e_y e₂ <?₃ £₄ versehen.

Bei dem in eine Wasserrohrleitung eingeschalteten Wassermesser tritt das Wasser durch c ein, übt eine, gewisse Pressung auf den Kreisel, hebt denselben, tritt durch die Kanäle e_x e₂ e_s e± hindurch, gelangt über den Kreisel und strömt durch 0 weiter.

Während dieser Durchströmimg durch den Kreisel α wird sich derselbe nicht nur um einen gewissen Betrag heben, sondern er wird auch zugleich in rotirende Bewegung versetzt.

Die Rotationszahl desselben sowie auch der Hub werden nicht sowohl vom Druck, unter welchem das Wasser steht, abhängig sein, sondern auch von der Gröfse der Oeffnung, durch welche das Wasser ausfliefst.

Soll die jedesmalige Umdrehungszahl zur Bestimmung des Ausflufsquantums benutzt werden (und das wird sie thatsächlich), so mufs dieselbe proportional dem Ausflufsquerschnitt und proportional der Quadratwurzel aus dem Druck, unter dem das zu messende Wasser steht, sein.

Der allgemeine Ausdruck für die durch eine Röhre vom freien Querschnitt F mit der Geschwindigkeit ν ausfliefsende Wassermenge Q ist bekanntlich theoretisch:

I. Q z= F-v '

oder, da folgende Abhängigkeit zwischen der Geschwindigkeit und der Druckhöhe besteht:

ν = V 2 g h

und folgende Relation zwischen der Druckhöhe h (in m), dem spezifischen Druck p (kg auf 1 qm) und dem specifischen Gewicht γ (== iooo kg von ι cbm) des Wassers aufgestellt werden kann:

7
so schreibt sich der Ausdruck für Q auch:

oder:

II.

VJ

wobei / bezw. h und ν als auf die Stelle des Kreisels bezüglich anzusehen sind.

Diese Formel II., welche Widerstände unberücksichtigt läfst und nur die theoretisch zwischen den einzelnen in Betracht kommenden Gröfsen herrschenden Beziehungen darlegen soll, zeigt, dafs unter gewissen Bedingungen die ausfliefsende Wassermenge als proportional dem Ausströmungsquerschnitt und der Quadratwurzel des herrschenden Druckes zu setzen ist.

In der Zeichnung bedeutet d eine mit dem Kreisel α in Verbindung stehende und durch beide Ventilhausdeckel y und /. reichende Spindel; diese trägt an ihrem oberen Ende ein

langes 'Zahnrad g, welches mit dem Rad i in Eingriff stellt und eine durch den Deckel / gehende Spindel m bewegt; von der letzteren wird mittelst der Zahnräder η und / das die Umdrehungszahl des Kreisels direct anzeigende Registrirwerk in Bewegung gesetzt. Diese Uebersetzung wird nach Wunsch geregelt und die Zifferscheiben des Registrirwerkes etwa nach Cubikmetern eingetheilt.

Aus dem Vorgesagten geht hervor, dafs unter Voraussetzung einer richtigen Wahl der Verhältnisse der Wassermesser dann auf richtigen Grundlagen beruhen wird, wenn die Umdrehungszahl des Kreisels einmal proportional der Quadratwurzel aus dem jeweilig herrschenden Druck und sodann proportional dem Ausströmungsquerschnitt sich ändert.

Dafs die Umdrehungen des Kreisels diesem Gesetz folgen, haben angestellte Versuche erwiesen. Wurde bei denselben der Druck constant gehalten und im Ausströmungsrohr einer von mehreren unter einander gleichen, an diesem Rohr angebrachten Hähnen geöffnet, so drehte sich der Kreisel beispielsweise «mal um, er drehte sich 2amal um, wenn zwei, 3«mal um, wenn drei dieser Hähne geöffnet wurden u. 's.'w.

Liefs man ferner bei einer zweiten Versuchsreihe den Ausflufsquerschnitt constant und variirte mit dem Druck, so ergab sich z. B. bei einem Druck:
von ι Atm.: 1 440 Umdr. in 1 Min.

- 2-2 030 -. - ι - = 1440 V2

- 4 - 2 880 - - ι - = 1440 I/4

- 6 - 3528 - - ι - = 1440 V 6

Nahm man bei einer dritten Versuchsreihe ein Gefäfs von beispielsweise X cbm Inhalt und füllte dasselbe, indem man den Druck constant liefs, bei Eröffnung von einem, zwei, drei oder vier Hähnen, oder liefs man den Ausflufsquerschnitt constant und variirte mit dem Druck, füllte das Gefäfs also unter Druck von 1 Atm., darin von 2 Atm., dann von 3 Atm. etc., so machte der Kreisel immer dieselbe Umdrehungszahl.

Zur weiteren Erläuterung diene noch Folgendes:

Die Spiralfeder q in Fig. 1 wirkt mit einem gelinden Druck auf die Spindel d und dient dazu, den Kreisel immer mit Sicherheit auf seinen Sitz wieder zurückzuführen.

Durch das cylindrische, am unteren Ende des Kreiselsitzes r aufgeschraubte Sieb J wird grober Schmutz von dem Eindringen in den Kreisel abgehalten und lagert sich in dem unteren Räume des Deckels bezw. Fufses/ ab, von wo aus er nach Lösung der Schraube / entfernt werden kann.

Die Räume u und ν werden mit OeI angefüllt, welches zugleich die Spindel d an ihren beiden Enden schmiert und nebenbei als Dichtung dient. Zweckmäfsigerweise setzt man dünne Scheidewände ζ (s. Fig. 4) in die Kanäle des Kreisels α ein. Hierdurch wird, indem das durchfliefsende Wasser eine gröfsere Angriffsoberfläche findet, die Empfindlichkeit des Messers bedeutend erhöht, was insbesondere beim Durchströmen geringer Wassermengen von Belang ist.

Da auch der Hub des Kreisels proportional dem Ausströmungsquerschnitt und proportional der Quadratwurzel aus dem jeweilig herrschenden Drucke sich ändert, demnach bei einem bestimmten Hube des Kreisels ein bestimmtes Quantum Wasser durchfliefst, so läfst sich auch dieser Hub zur Bestimmung des durchgeflossenen Wasserquantums benutzen. Diese Einrichtung würde aber nur für Wassermesser von gröfserem Durchmesser zweckmäfsig sein. Die Bestimmungsweise des durchgeflossenen Wasserquantums vermittelst des Hubes ist in Fig. 5 verdeutlicht.

Zu diesem Zweck wird der Apparat mit einem Uhrwerk versehen, welches einen Cylinder A so in Bewegung versetzt, dafs die Aufsenfläche desselben in einer Stunde z. B. 5 mm Weg zurücklegt. Dieser Cylinder A, welcher in feinen Spitzen läuft, nimmt einen auf die Rolle B, Fig. 6, aufgewickelten' und in der Weise, wie Fig. 7 zeigt, eingetheilten Streifen Papier mit, welcher sich wieder, nachdem er den Cylinder A passirt hat, auf die Rolle C aufwickelt» Der Streifen macht denselben Weg wie der Cylinder A (5 mm in der Stunde z. B.). Bringt man nun auf dem Bolzen D, der vermittelst der Spiralfeder E auf die Spindel d gedrückt wird und somit dieselbe Auf- und Abwärtsbewegung wie die Spindel macht, einen Arm F an, versieht denselben mit einem Stift, der mittelst einer Feder leise gegen den Streifen Papier gedrückt wird, so wird letzterer, wenn der Messer im Gange, sich mit der Spindel heben und senken und zeichnet dadurch die jedesmalige Hubhöhe des Kreisels auf, während die Bewegung des Cylinders A die Zeit anzeigt, in welcher sich der Kreisel auf dieser Höhe befand, Auf diese Art bekommt man eine praktische Darstellung des Vorganges, wie Fig. 7 zeigt, also ein Bild, mittelst dessen man das durchgeflossene Wasserquantum ermitteln, aber u. A. auch daraus ersehen kann, zu welcher Zeit viel und zu welcher wenig AVasser durch den Messer geflossen ist, was für Messer, die in Hauptleitungen eingeschaltet sind, von grofser Wichtigkeit sein wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

Für den Zweck der Messung bezw. Registrirung von durch Rohrleitungen fliefsenden Flüssigkeits-, insbesondere Wassermengen:

ι. Das hinsichtlich seiner Construction in der Zeichnung, Fig. ι bis 4, dargestellte und betreffs seiner Wirkungsweise (Ableitung des Mefsresultates von Drehung und Axialverschiebung des Rades) beschriebene Kreiselrad.

In Verbindung mit diesem Kreiselrade ein Registrirwerk, welches direct und in jedem Augenblick die seit einem gewissen Anfangstermine durchgegangene Flüssigkeitsmenge anzeigt. .-,,..

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.