DE39385C - Volumenmesser für lebende Wesen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 42: Instrumente.

ULR. R. MAERZ in BERLIN. Volumenmesser für lebende Wesen.

Mit dem vorliegenden Apparat soll nach dem Kopp'schen Verfahren das Volumen von lebenden Wesen, namentlich von Menschen, gemessen werden.

Die zu messende Person begiebt sich auf einen Sitz c, der oben in dem Blechcylinder a auf dem dicht eingesetzten Boden b angeordnet ist. Den Blechcylinder α umgiebt ein zweiter Blechcylinder d concentrisch, in nicht zu weitem Abstande davon. In den Zwischenraum zwischen beide Cylinder taucht der Rand einer sehr hohen Glocke, die gleichfalls von cylindrischer Form, aus einem Blechmantel e mit einer Decke e¹ besteht und über die auf dem Sitz befindliche Person herabgelassen wird. Diese Glocke wird zur Auf- und Abbewegung prismatisch zwischen den Schenkeln der Winkeleisen J geführt und hängt an über Rollen / gelegten und mit den Gegengewichten g anderer- '■ seits belasteten Bändern. Mitten auf der Decke ^; der Glocke steckt in einer Hülse das Ende ^: einer Schraube i, welche aufrecht auf der ! Glocke steht. Das obere Ende dieser Schraube ; trägt ein Handrad h, und ihre Mutter auf ihr steckt in einem Balken k. An den Winkeleisen der prismatischen Glockenführung / befinden sich Knaggen m, zwischen welche die Enden des Balkens k hineinpassen. Ist die :, Glocke hinabbewegt, so dreht man den Balken k so weit um die Schraube i, bis seine Enden ■ zwischen den Knaggen sitzen, und damit ist dann die Glocke in eine gewisse bestimmte Stellung hineingebracht.

In dem unten abgedichteten Zwischenraum zwischen den beiden Cylindern α und d befindet sich Wasser, und zwar bis zur Höhe der Marke »M. W. H.« in der Zeichnung. Beim Senken und Eintauchen der Glocke in dies Wasser wird der Lufthahn η auf der Glockendecke offen gehalten, und infolge dessen wird, wenn der Balken k in die Knaggen m eingeklinkt ist, das Wasser innerhalb und aufserhalb der Glocke gleich hoch stehen. Schliefst man jetzt den Lufthahn und schraubt, an dem Handrad h drehend, die Schraube und damit die ganze Glocke hinunter, so drückt man damit die Luft in der Glocke zusammen. Es wird der Wasserstand innerhalb der Glocke sinken und aufserhalb der Glocke steigen. Nachdem die Schraube ganz niedergeschraubt ist, ist der Raum innerhalb der Glocke um eine ganz bestimmte Raumgröfse vermindert. Die in ihrer Gewichtsmenge unter der Glocke dabei nicht verminderte Luft hat höhere Spannung angenommen. Nun kann man das Mafs des Luftdruckes in der Glocke direct aus dem Höhenunterschied der Wasserspiegel im Wasserverschlufs innerhalb und aufserhalb der Glocke bestimmen.

Zum Zweck der Mafsbestimmung des Wasserspiegelunterschiedes sind innerhalb und aufserhalb der Wandung der Glocke flache Schwimmer 0 und ρ an langen, leichten, prismatisch, parallel der Glockenachse geführten Stangen befestigt. Vor dem oberen Ende der Stange des inneren Schwimmers 0 befindet sich in der Glockenwandung ein langes, senkrecht stehendes Fenster q, und mitten vor diesem

ist eine Mafsstabstange r angebracht. Durch das Fenster hindurch sieht man die Zeigerspitze o¹ am inneren Schwimmer, und wenn der Wasserstand innerhalb und aufserhalb der Glocke gleich hoch ist, so zeigen die Zeigerspitzen ο * und p^l an beiden Schwimmerstangen auf ein und dieselbe Stelle des Mafsstabes.

Um eine Volumenbestimmung zu machen, mufs man vorher die Glocke einmal, ohne dafs in ihr eine Person oder ein anderer zu messender Körper vorhanden war, gesenkt und die in ihr eingeschlossene Luft durch die dabei ganz niederzudrehende Schraube zusammengedrückt haben. Aus der Spannung h\ welche nach solcher Niederdrückung ohne besonderen Inhalt des Apparates an der eingeschlossenen Luft beobachtet wird, aus den Raumgröfsen Fund (V—V¹J unter der Glocke vor und nach dem Niederdrücken, sowie aus der Spannung /?² der Luft, nach dem Niederdrücken der Glocke, wenn ein zu messender Körper sich in ihr befindet, kann man nach der Formel

W= (V-v

das Volumen W der in dem Apparat behandelten Person oder eines anderen zu messenden Körpers berechnen. Dabei ist indessen noch zu beachten, dafs, weil die Spannung nach dem Niederdrücken der Glocke im besetzten Apparat gröfser ist als diejenige nach dem Niederdrücken der Glocke im leeren Apparat, die Senkung des Wasserspiegels innerhalb der Glocke im ersten Fall gröfser sein mufs als in dem zweiten Fall. Es wird also die Raumverkleinerung durch die Benutzung der Schraube in dem besetzten Apparat nicht ganz derjenigen im leeren Apparat entsprechen. Die Höhenverschiedenheit der Wasserspiegel innerhalb der Glocke giebt hier einen Unterschied, der zur genauen Volumenbestimmung fortgeschafft werden mufs; es mufs der durch die Benutzung der ganzen Schraube verdrängte Raum unter der Glocke für eine Messung im unbesetzten und besetzten Apparat ein und dieselbe Gröfse haben.

Zur Herstellung dieser Raumgleichheit unter der Glocke ist eine Wasserleitung aus den Rohren s und t und den Hähnen u und ν angebracht, mit welcher man zunächst nach der Zusammenpressung der eingeschlossenen Luft Wasser so lange in den Wasserraum nachlaufen läfst, bis der innere Wasserspiegel diejenige Höhe erreicht hat, welche er einnimmt, wenn ohne Personen- oder Körpereinschlufs das Niederschrauben der Glocke erfolgt ist.

Es mag der innere Wasserspiegel ohne Personeneinschlufs bei der Marke »In. Norm.« in der Zeichnung liegen, und es mag bei dem Einschlufs eines im Volumen zu messenden Körpers der innere Wasserspiegel bis zur Marke »Senkung« hinabgehen, es wird also der Wasserspiegel durch das Wasserzulassen von der Marke »Senkung« bis zur Marke »In. Norm.« aufzusteigen haben, damit der durch das Niederschrauben verdrängte Raum innerhalb der Glocke in beiden Fällen, gleichgültig, ob die Pressung der Luft mit oder ohne Einschlufs eines zu. messenden Körpers in der Glocke geschieht, der gleiche ist. Man beobachtet die Wasserspiegelhebung durch den Wasserzuflufs an dem Zeiger des Schwimmers o. Um die innere Normalwasserspiegelhöhe auf dem Mafsstabe r zu markiren, ist der besondere verschiebbare. Zeiger r¹ angebracht, und auch der Mafsstab r ist verschiebbar, so dafs er wieder nach der Zeigerspitze r¹ mit seinem Nullpunkt eingerückt werden kann. Ist der Ausgleich durch die Wasserleitung unter Benutzung des Hahnes ν vermöge der Handhabe y geschehen, so bestimmt man zur Feststellung der inneren Spannung am Mafsstabe r die Entfernung der Zeiger an den Schwimmern von einander. Man schraubt darauf an . dem Handrad h, so weit es möglich ist, zurück, öffnet den Lufthahn η wieder, löst die Balkenenden aus den Knaggen m durch eine kleine Drehung des Balkens k um die Schraube aus und hebt die Glocke so hoch in die Höhe, ' dafs die eingeschlossene Person wieder frei wird. Vor einer neuen Messung öffnet man an der bequem gelegenen Handhabe χ den Hahn u und läfst das über der Marke »M. W. H.« stehende Wasser ab, damit für jede Messung die Anfangsraumabmessung von Luft und zu messendem Körper unter der Glocke in der gewöhnlichen Atmosphärenspannung genau immer von derselben Gröfse ist.

Für genauere Beobachtungen sind auf der Decke der Glocke Thermometer und Hygrometer und an der Glockenwandung aufserdem noch ein besonderes Wassersäulenmanometer \ angebracht, an dem man die Bestimmungen durch die Schwimmer controliren kann. Damit diese Mefsinstrumente mit dem Balken k durch dessen Herumschlagen nicht beschädigt werden können, ist letzteres durch Anschläge e² auf der Glockendecke begrenzt.

Was den vorliegenden Apparat zum Volumenmessen von lebenden Wesen besonders geeignet macht, ist die Möglichkeit des schnellen, vollkommen luftdichten Abschliefsens des zu messenden Körpers vermöge des Wasserverschlusses an den Glockenwänden und die Möglichkeit der schnellen Befreiung des Körpers aus diesem Abschlufs, so dafs eine Person oder ein Thier die Gefangenschaft in dem Apparat nicht lange zu erdulden braucht.

Für einen Apparat, mit dem grofses Vieh im Volumen zu messen wäre, könnte die

Glocke und der Wasserraum im Grundrifsquerschnitt elliptisch oder länglich viereckig, gemacht werden. Statt der Schraube können auch andere Prefsmittel angewendet werden.

Wird der Apparat, der hier als freistehend construirt ist", in ein Gebäude eingebaut, so können alle hier stützenden . Theile natürlich fortfallen und die Glockenführung kann in die Gebäudeconstruction eingebunden werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein Kopp'scher Volumenmesser, bei welchem der zu messende Körper unter eine Glocke mit Flüssigkeitsabschlufs an den Glockenrändern gebracht wird, und die Raumverdrängung, welche unter der Glocke zum Volumenmessen erforderlich ist, durch Eindrücken der Glocke in den Flüssigkeitsverschlufs hervorgebracht wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen,