DE276501C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 42 e. GRUPPECLASS 42 e. GROUP

Wassermesser mit umlaufendem Kolben. Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. August 1913 ab.Water knife with rotating piston. Patented in the German Empire on August 15, 1913.

Die Erfindung betrifft Wassermesser mit umlaufenden Kolben und bezweckt, solche Wassermesser dieser Art zu verbessern, bei denen die Ein- oder Austrittsöffnung in dem Kolbengehäuse sowohl im Deckel wie im Boden auf derselben Seite einer Scheidewand liegen und sich eine Aus- oder Eintrittsöffnung auf der anderen Seite dieser Scheidewand in dem zylindrischen UmfangThe invention relates to water meters with rotating pistons and aims to such To improve water meters of this type, in which the inlet or outlet opening in the Piston housing both in the lid and in the bottom on the same side of a partition lie and there is an exit or entry opening on the other side of this septum in the cylindrical circumference

ίο des Gehäuses befindet.ίο of the housing.

Bei den bekannten Zählern dieser Art ist der Ubelstand vorhanden, daß zwischen Ein- und Austritt für bestimmte Kolbenstellungen entweder eine direkte Verbindung eintritt oder bei Vermeidung einer solchen das Fassungsvermögen des Wassermessers nicht voll ausgenutzt wird. Nach der Erfindung verhütet nun die Form der Öffnung im Deckel und Boden des Gehäuses, die sich nach der An-In the known meters of this type, there is the disadvantage that between one and outlet for certain piston positions either a direct connection occurs or if this is avoided, the capacity of the water meter is not fully used will. According to the invention, the shape of the opening in the cover and bottom of the housing, which is

ao Ordnung der Ein- oder Austrittsöffnung im zylindrischen Gehäuseteil und nach der der Führungsöffnung im Kolben richtet, diese schädliche Verbindung bei gleichzeitiger, möglichst vollkommener Ausnutzung des Fassungs-Vermögens des Wassermessers.ao order of the inlet or outlet opening in the cylindrical housing part and according to the Guide opening in the piston directs this harmful connection at the same time, if possible full utilization of the capacity of the water meter.

Auf der Zeichnung stellt Fig. 1 schematisch die Anordnung der Öffnungen bei den bekannten Zählern dar, Fig. 2 dagegen die Anordnung nach der Erfindung. Fig. 3 dient zur Erläuterung der geometrischen Verhältnisse, die zur Bemessung der Öffnung im Deckel und Boden maßgebend sind. Die Fig. 4 und 5 stellen einen nach der Erfindung ausgebildeten Zähler dar, wobei Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie X-X der Fig. 5 ist.In the drawing, FIG. 1 schematically shows the arrangement of the openings in the known meters, while FIG. 2 shows the arrangement according to the invention. Fig. 3 serves to explain the geometric relationships that are decisive for dimensioning the opening in the cover and base. 4 and 5 show a counter designed according to the invention, FIG. 4 being a section along the line XX in FIG.

In Fig. ι und 2 bezeichnet A den inneren Umfang des Kolbengehäuses, dessen Radius R sei. B bezeichnet den feststehenden mittleren Zylinder, um den der Kolben herumläuft, und dessen Radius gleich r sei. Der Kolben ist in zwei Stellungen gezeigt, die C, C₁ genannt sind. Im zylindrischen Teil des Gehäuses befindet sich eine Öffnung D und in seinem Deckel und Boden je eine Öffnung E. F ist die zur Kolbenführung dienende Scheidewand des Gehäuses.In Fig. 1 and 2, A denotes the inner circumference of the piston housing, the radius R of which is. B denotes the stationary central cylinder around which the piston rotates and whose radius is equal to r . The piston is shown in two positions called C, C _1. There is an opening D in the cylindrical part of the housing and an opening E in each of its top and bottom . F is the septum of the housing used to guide the piston.

Bei den bekannten Zählern (Fig. 1) werden die Öffnungen im Boden und Deckel des Gehäuses außen und innen durch Kreisbogen begrenzt, die aus den Mittelpunkten c und c' geschlagen sind. Die Punkte c und c' liegen auf dem durch die Scheidewand F gehenden Durchmesser, und sind die Schnittpunkte der Bahn der Kolbenachse mit diesem Durchmesser. Befindet sich nun der Kolben in den Stellungen C, C₁, in denen er einmal den Innenzylinder in der Linie t, das andere Mal den Außenzylinder in der Linie Ji₁ berührt, während jedesmal die anderen Zylinder zwischen den Öffnungen E und der Öffnung D überhaupt nicht berührt werden, so überschneidet die Öffnung E den Kolben außen bzw. innen, und es kann somit Wasser von der Öffnung D zu den Öffnungen E ungehindert und infolgedessen ungemessen hindurchströmen. In the known meters (Fig. 1) the openings in the bottom and cover of the housing are delimited outside and inside by circular arcs which are struck from the centers c and c '. The points c and c ' lie on the diameter passing through the partition wall F , and are the points of intersection of the path of the piston axis with this diameter. The piston is now in positions C, C ₁ , in which it touches the inner cylinder in line t once, the outer cylinder in line Ji ₁ the other time, while each time the other cylinder between openings E and opening D is in general are not touched, the opening E overlaps the piston on the outside or inside, and water can thus flow through from the opening D to the openings E unhindered and consequently unmeasured.

Um diesen Übelstand zu vermeiden undTo avoid this evil and

den Zähler so genauer zu machen, ohne daf3 sein Fassungsvermögen litte, verfährt man nach folgenden Überlegungen: Daraus, daß der Kolben sowohl das Gehäuse A von innen wie den Zylinder B von außen berühren muß, folgt, daß der äußere Radius des Kolbens R + r + e In order to make the meter so more precise without impairing its capacity, one proceeds according to the following considerations: From the fact that the piston must touch both the housing A from the inside and the cylinder B from the outside, it follows that the outer radius of the piston R + r + e

die Größethe size

R + r — eR + r - e

und der innere Radiusand the inner radius

haben muß, worin e must have, in which e

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die Wandstärke des Kolbens bedeutet.means the wall thickness of the piston.

C und C₁ bezeichnen wieder in Fig. 2 zwei ausgezeichnete Kolbenstellungen, und zwar diejenigen, in denen die Kolbenöffnung mit ihrer der Scheidewand abgewandten Kante den Gehäusezylinder A oder den Innenzylinder B berührt. Nun macht man die Öffnungen E im Boden und Deckel des Gehäuses so, daß ihre äußere und innere Begrenzung durch die Spuren gebildet werden, in denen der Außen- oder Innenzylinder des Kolbens für die Stellungen C und C₁ Boden und Deckel berühren. Dabei ist c die Kolbenmitte für die Stellung C, die man erhält, wenn man von der Kante g der öffnung D den Durchmesser gO zieht. Dieser Durchmesser schneidet den von der Kolbenachse beschriebenen Kreis im Punkte c. Der Radius dieses Kreises, dessen Mittelpunkt O ist,C and C ₁ again in FIG. 2 designate two excellent piston positions, namely those in which the piston opening touches the housing cylinder A or the inner cylinder B with its edge facing away from the septum. Now you make the openings E in the bottom and cover of the housing so that their outer and inner boundaries are formed by the tracks in which the outer or inner cylinder of the piston for positions C and C ₁ touch the bottom and cover. Here, c is the center of the piston for position C, which is obtained when the diameter gO is drawn from the edge g of the opening D. This diameter intersects the circle described by the piston axis at point c. The radius of this circle, the center of which is O,

ist gleichis equal to

Man erhält also dieSo you get the

äußere Begrenzung der öffnung E, indem man um den Punkt c einen Kreis mit demouter limit of the opening E by making a circle around the point c with the

.. Radius A±Z±_i schlägt... Radius A ± Z ± _i beats.

Die innere Begrenzung des Öffnung E hat zur Mitte den Punkt C₁, in dem sich die Kolbenachse für die Kolbenstellung C₁ befindet. In dieser Stellung berührt die Kante ^₁ der öffnung in der zylindrischen Kolbenwand den Innenzylinder B. C₁ ist wieder der Schnittpunkt des Durchmessers gj 0 mit dem von der Kolbenachse beschriebenen Kreise.The inner boundary of the opening E has the point C ₁ in the middle, in which the piston axis for the piston position C ₁ is located. In this position, the edge ^ _{1 of} the opening in the cylindrical piston wall touches the inner cylinder B. C ₁ is again the point of intersection of the diameter gj 0 with the circle described by the piston axis.

Es bezeichnet nun f und f₁ die Berührungslinie zwischen Kolben und Scheidewand F für die Stellungen C und C₁ des Kolbens. Man erhält nun die Lage der Linie f₁ auf folgende Weise: Die Lage des Punktes c ist durch die Größe der öffnung D im Kolbengehäuse bekannt. Die öffnung im Kolben deckt sich für die Stellung C des Kolbens mit der öffnung D. Man bezeichnet nun weiter mit h und A₁ (Fig. 3) die Schnittpunkte der Kreise durch die Berührungs- linien f und f_t mit den Durchmessern 0 c und Oc₁. Dann sind die außen von Kreisbögen begrenzten Dreiecke c f h und C₁ f_t H₁ kongruent. Hierbei ist angenommen, daß C₁ f_x U₁ die Lage des Dreiecks c f h für die Kolbenstellung C₁ ist. Trägt man jetzt auf c h eine Länge cO' = C₁O ab, so liegt der Punkt 0' symmetrisch mit dem Punkte 0 zum Mittelpunkte c, da ja C₁O = c0 ist. Dann aber ist auch 0'f = Of₁. Hiermit aber ist die Auffindung des Punktes C₁ gegeben. Man erhält ihn, indem man um 0 mit der Strecke Of₁ = 0' f als Radius einen Kreis schlägt. Dieser schneidet die eine Seite der Scheidewand F in der Linie f_v Um f_i als Mitte beschreibt man dann einen Kreis mit f c als Radius, und dieser schneidet in C₁ den Kreis um 0 mit dem Radius 0 c, das ist den von der Kolbenmitte beschriebenen Kreis. Hat man so C₁ erhalten, so schlägt man um ihn als Mittelpunkt einen Kreis mit R + r—e It now denotes f and f ₁ the line of contact between the piston and the partition F for the positions C and C _{1 of} the piston. The position of the line f ₁ is now obtained in the following way: The position of the point c is known from the size of the opening D in the piston housing. The opening in the piston coincides with the opening D for position C of the piston. The points of intersection of the circles through the contact lines f and f _t with the diameters 0 c and are denoted by h and A _{1 (FIG. 3)} Oc ₁ . Then the triangles cfh and C ₁ f _t H ₁ bounded on the outside by arcs are congruent. It is assumed here that C ₁ f _x U _{1 is} the position of the triangle c fh for the piston position C ₁ . If one now plots a length cO ' = C ₁ O on ch , the point 0' lies symmetrically with the point 0 to the center point c, since C ₁ O = c0. But then 0'f = Of ₁ . This, however, enables point C ₁ to be found. It is obtained by making a circle around 0 with the segment Of ₁ = 0 ' f as the radius. This intersects one side of the partition F in the line f _v. Around f _i as the center, a circle is then described with fc as the radius, and this intersects _{the circle around 0 with the radius 0 c in C 1} , that is the one from the center of the piston described circle. If you have obtained C ₁ , you draw a circle with R + r-e around it as the center

dem Radiusthe radius

Dieser Kreis bildetThis circle forms

die innere Begrenzung der Öffnungen E. Auf der dritten Seite werden die öffnungen E durch eine gerade Linie parallel zur Scheidewand F begrenzt, die die beiden Begrenzungskreise um die Punkte c und C₁ in den Punkten α d schneidet (Fig. 2). Dann ist ab d die Öffnung E für Deckel oder Boden des Kolbengehäuses. 85 'the inner boundary of the openings E. On the third side, the openings E are limited by a straight line parallel to the partition F, which _{intersects the two boundary circles around the points c and C 1} at the points α d (FIG. 2). Then from d is the opening E for the cover or bottom of the piston housing. 85 '

Auf diese Weise werden die Öffnungen E festgelegt. Im übrigen wird die öffnung im Kolben so ausgebildet, daß die Schneide des Kolbens, die an der Scheidewand entlanggleitet, auf die ganze Kolbenhöhe an der Scheidewand anliegt.In this way, the openings E are defined. In addition, the opening in the piston is formed in such a way that the cutting edge of the piston, which slides along the partition, rests against the partition over the entire height of the piston.

Es soll nun ein Wassermesser beschrieben ' werden, der auf Grund vorstehender Ausführungen gebaut ist. Die Meßkammer wird im wesentlichen durch das zylindrische Gehäuse A gebildet, das innen ausgedreht ist, ferner durch den außen abgedrehten Zylinder B und den Deckel K und Boden L. In der Meßkammer befindet sich die Scheidewand F. In dem beschriebenen Hohlraum läuft der KoI-ben P um. Dieser besitzt eine öffnung parallel zu den Zylindererzeugenden seines Umfanges, deren eine Seite durch eine Schneide begrenzt ist. Diese Schneide liegt stets an der Scheidewand F an. Der Kolben ist so geführt, daß er stets mit seiner Außenseite den inneren Umfang des Zylinders A und mit seiner Innenseite den Zylinder B berührt.A water meter will now be described which is built on the basis of the above statements. The measuring chamber is essentially formed by the cylindrical housing A , which is turned out on the inside, further by the cylinder B turned on the outside and the cover K and base L. In the measuring chamber there is the partition F. The piston runs in the cavity described P around. This has an opening parallel to the cylinder generating its circumference, one side of which is delimited by a cutting edge. This cutting edge is always in contact with the partition wall F. The piston is guided in such a way that it always touches the inner circumference of the cylinder A with its outside and the cylinder B with its inside.

Auf halber Höhe durchsetzt den Kolben eine Wand S, die zu seiner Befestigung und Führung dient. Diese Wand besitzt eine Aussparung, damit sich der Kolben gegenüber der Scheidewand F bewegen kann.Halfway up the piston passes through a wall S, which is used for its attachment and guidance. This wall has a recess so that the piston can move relative to the partition F.

Das zylindrische Gehäuse A besitzt die öffnung D₁ die ebenfalls parallel zu den Zylindererzeugenden gelegt ist. Sie befindet sich unmittelbar neben der Scheidewand F. Der Deckel K und der Boden L des Gehäuses werden auf der anderen Seite der Scheidewand von den öffnungen E durchbrochen.The cylindrical housing A has the opening D ₁ which is also placed parallel to the cylinder generating. It is located directly next to the partition F. The cover K and the base L of the housing are pierced by the openings E on the other side of the partition.

Die Öffnungen E sind in der beschriebenen Weise festgestellt.The openings E are determined in the manner described.

Um zu vermeiden, daß man dem Gehäuse A eine größere Wandstärke geben muß, und um trotzdem zu verhindern, daß das Gehäuse durch die Wasserpressung deformiert wird, ist der Wassermesser so ausgebildet, daß die ganze Außenfläche des Gehäuses A unter dem gleichen Drucke steht,In order to avoid having to give the housing A a greater wall thickness, and nevertheless to prevent the housing from being deformed by the water pressure, the water knife is designed so that the entire outer surface of the housing A is under the same pressure,

ίο Zu diesem Zweck steht die Eintrittsöffnung G durch einen zylindrischen Filter M mit einem Ringraume in Verbindung, der das Gehäuse A umgibt. Die Austrittsöffnung H kommuniziert durch zwei Kanäle J / mit zwei Kammern, die über und unter dem Deckel K und Boden L liegen. Zum Dichten liegt unter dem Kolbengehäuse eine ringförmige Dichtung N, die sich gegen die Unterseite des Bodens L preßt. Über dem Kolbengehäuse befindet sich ein elastisches Dichtungsstück TJ, das über die Achse des Anzeigegetriebes gestreift ist.For this purpose, the inlet opening G is connected to an annular space which surrounds the housing A through a cylindrical filter M. The outlet opening H communicates through two channels J / with two chambers which are above and below the cover K and base L. An annular seal N, which presses against the underside of the base L, is located under the piston housing for sealing. There is an elastic sealing piece TJ over the piston housing, which is slipped over the axis of the indicator gear.

Die Führung des Kolbens und das Meßgetriebe sind in bekannter Weise ausgebildet.The guide of the piston and the measuring gear are designed in a known manner.

Claims

Patent claim:

Water meter with circumferential piston with inlet or outlet opening in the lid and bottom of the piston chamber and an outlet or inlet opening separated from these openings by a partition in the cylindrical outer wall of the piston chamber, characterized in that the openings (E) in the lid (K) and base (L) are bounded outside and inside by circular arcs, which have the inner and outer radius of the piston (C) to the radius and whose centers (c, C ₁ ) lie in the plane passing through the housing axis, which is% ured by the contact line of the can put inner and outer edge of the piston opening when these come to rest with the inner or outer cylindrical walls (A, B) of the piston chamber, so that any direct fluid passage between the inlet and outlet opening is avoided for all piston positions.

1 sheet of drawings.