DE5804C - Ventil-Wassermesser - Google Patents
Ventil-WassermesserInfo
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Classifications
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- G—PHYSICS
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- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/22—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow by variable-area meters, e.g. rotameters
- G01F1/26—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow by variable-area meters, e.g. rotameters of the valve type
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Description
1878.
t
τ
:
JOHANN SLAVIK in RHEYDT. Ventil -Wassermesser.
Patentirt im Deutschen Reiche vom 3. December 1878 ab.
Das Ventil b, Fig. 1, 2, 4, sitzt in einem Gehäuse
a, welches einen Kanal c für Zuführung des zu messenden Wassers und einen solchen
0 für Abführung dieses Wassers besitzt. Das cylindrische Ventil b ist mit zwei Schlitzen s,
die bis etwa 2 mm vom Teller entfernt hinaufragen, versehen; die Breite dieser Schlitze ist
so bemessen, dafs ihre lichte Oefmung beim höchsten Hub des Ventiles etwa der doppelten
Querschnittsfläche des Einströmungsrohres c gleich ist; der lichte Durchmesser des Ventilsitzes
beträgt ca. das Doppelte desjenigen des Einströmungsrohres; doch sollen diese Gröfsenangaben
nicht bindend sein.
Bei dem in eine Wasserrohrleitung eingeschaltenen Wassermesser tritt demnach das
Wasser durch c ein, übt eine gewisse Pressung auf das Ventil b aus, hebt dasselbe, tritt durch
die Spalten ί hindurch, gelangt über das Ventil und strömt durch 0 weiter. Während dieser
Einströmung durch das Ventil b wird sich dasselbe um einen gewissen Betrag heben, welcher
nicht sowohl vom Druck, unter welchem das Wasser steht, abhängig sein wird, sondern auch
von der Gröfse der Oeffnung, durch welche das Wasser ausfliefst.
Soll die Gröfse dieser jedesmaligen Hubhöhe zur Bestimmung des Ausflufsquantums benutzt
werden (und dies wird sie thatsächlich), so mufs dieselbe proportional dem Ausflufsquerschnitt
vmd proportional der Quadratwurzel aus dem Drucke sein, unter dem das messende Wasser
steht.
Der allgemeine Ausdruck für die durch eine Röhre vom freien Querschnitt F mit der Geschwindigkeit
ν ausfliefsende Wassermenge Q ist bekanntlich theoretisch:
I. Q = F.v,'
oder, da folgende Abhängigkeit zwischen der Geschwindigkeit und der Druckhöhe besteht:
ν-= Ι/2 gh,
und folgende Relation zwischen der Druckhöhe h (in m), dem specifischen Druck p (kg
auf ι qm) und dem specifischen Gewichte γ (= iooo kg von ι cbm) des Wassers aufgestellt
werden kann:
so schreibt sich der Ausdruck für Q auch:
oder auch:
. II. Q = F.
- Vf,
wobei p bezw. h und υ als auf die Stelle des
Ventiles bezüglich anzusehen sind.
(Von Anführung der genaueren Formel für ν im Falle der Rohrleitung, lautend:
kann deshalb abgesehen werden, da für einen gegebenen Fall die Gröfsen unter dem Wurzelzeichen
des Nenners constant sind und es sich hier nicht um absolute Werthe, sondern nur
relative handelt.)
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 ferner d eine mit dem Ventil b in Verbindung stehende und
durch den Ventilhausdeckel e durchgehende Spindel, welche an ihrem oberen Ende einer
mit einem langen Zahnrade / zusammenhängenden Scheibe g als Welle bezw. Drehzapfen dient,
Fig. ι und 2. Der Bügel m legt sich von oben
über die Spindel d; derselbe wird mit einem gewissen, mäfsigen Drucke durch zwei Federn /,
und L niederwärts gezogen und dient Ausgleichungszwecken, worüber weiter unten näheres
folgt. U ist ein nach Analogie einer Taschenuhr construirtes Uhrwerk, welches dazu bestimmt
ist, eine Scheibe h mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise einer Umdrehung in
der Stunde umzutreiben. Die Scheibe h ist in Bezug auf die kleine Scheibe g ein Planfrictionsrad
und wird der Sicherheit wegen mit feinen Riefen versehen, wie Fig. 8 zeigt. Die kleine
Scheibe g, welche durch h in Umdrehung versetzt wird, erhält entweder einen Lederüberzug
(Fig. i', 2), oder wird jbesser, nach Art der Fig. 7,
aus mehreren fest zusammengeprefsten Platten von ' ifedtT, Papier oder Gummi hergestellt. Mittelst
einer Spannvorrichtung t, Fig. 7, die man gegen die Stirn der Welle des Planrades h wirken
läfst, kann der Druck zwischen den Frictionsrädern h und g nach Erfordern geregelt werden.
Mit dem langgezahnten und mit der Scheibe g fest verbundenen Zahnrade / steht ein zweites
/, Fig. 3, i, einem Zählwerk Z angehörig, in Eingriff. Die Einrichtung des letzteren bietet
im wesentlichen nichts Neues, nur wird man die Scalen oder Zifferscheiben nach Befinden
so einrichten, dafs sie Kubikmeter anzeigen.
Da sich das Planfrictionsrad h, wenn das Uhrwerk im Gange ist, mit constanter Winkelgeschwindigkeit
umdreht und das getriebene Frictionsrad g bei geschlossenem Ventil b gerade in
Höhe der Axe von h steht, so wird letzteres im Falle, welchen die Fig. 1, 2 veranschaulichen,
in Ruhe verharren. Steigt das Ventil b dagegen, und mit ihm das auf der Stange d drehbare
Frictionsrad g, so wird letzteres in Umdrehung versetzt, und zwar in um so schnellere, je höher
das Ventil b sich hebt. Ist beispielsweise der Durchmesser der wirksamen Fläche von h doppelt
so grofs, als der Durchmesser von g, so wird bei Steigung um die Hälfte des möglichen
Hubes das Rad g dieselbe Umdrehungszahl wie h haben; bei Steigung auf den ganzen Hub dagegen
die doppelte, verglichen mit h. Die Geschwindigkeit des Frictionsrades g ist überhaupt
direct proportional der Hubhöhe des Ventiles b. Da aber von f aus das Zählwerk in Bewegung
versetzt wird, so gilt von demselben das Nämliche.
Daraus geht nun, im Hinblick auf den früher in der theoretischen Formel dargestellten Satz,
hervor, dafs, unter Voraussetzung einer richtigen Wahl der Verhältnisse, der Wassermesser
dann auf richtigen Grundlagen beruhen wird, wenn der Hub des Ventiles b einmal proportional
der Quadratwurzel aus dem jeweilig herrschenden Drucke, und sodann proportional dem Ausströmungsquerschnitt
sich ändert.
Dafs das Spiel des Ventiles b diesem Gesetz folgt, haben angestellte Versuche erwiesen:
Wurde hierbei der Druck constant gehalten, und im Ausströmungsrohr einer von mehreren
unter einander gleichen und an diesem Rohr angebrachten Hähnen geöffnet, so stieg das
Ventil beispielsweise um a mm; es stieg um 2 a mm, wenn zwei dieser Hähne geöffnet
wurden, um 3 a, wenn drei, u. s. w.
Liefs man ferner bei einer zweiten Versuchsreihe den Ausflufsquerschnitt constant und
variirte den Drück, so ergab sich z. B. bei einem Druck:
von ι Atm.: Ventilhubhöhe = 8,5 mm
2 - - = 12 = 8,5 V2
- 4 - - = 17 = 8,5 I/4
- 6 - - — 21 = 8,5 1/6
Zur weiteren Erläuterung diene noch folgendes : Ein in der Spindel d angebrachter Arm u,
Fig. i, 2, trifft beim Herabsinken der Spindel auf einen Hebel k des Uhrwerks U und bewirkt
dadurch den Stillstand des letzteren. Auf diese Weise ist für die Zeit der Nichtfunctionirung
des Mefsapparates, also auch des Zählwerks Z, die Uhr an einem, in solchem Falle
zwecklosen Weitergange gehindert.
Ein auf der Deckplatte e befestigtes Gehäuse umgiebt schützend das Uhrwerk und das Zählwerk,
sowie die zwischen beiden liegenden übertragenden Theile. Die Oeffnung S, welche
nach Befinden mit einer Glasplatte ausgesetzt werden kann, läfst die Zifferscheiben des Zählwerks
von aufsen erkennen; die Oeffnung O dient zum Aufziehen des Uhrwerkes.
Bezeichnet man das Gewicht des Ventiles b, seiner Spindel d und der darauf lastenden
Theile, als Scheibe g mit Rad / und Bügel m mit G, den Durchmesser der Ventilstange d
mit dt, den des Ventiltellers mit D, und den
specifischen Druck des durchfliefsenden Wassers mit /, so mufs für jeden Ventilhub im Falle
des Gleichgewichtszustandes folgende Gleichung gelten:
4 V 4
oder, was daraus folgt:
Hieraus ergiebt sich, dafs das Gewicht G keinesfalls constant sein darf, um für verschiedene Drücke der angegebenen Bedingung zu
genügen. Es mufs wachsen mit zunehmendem Drucke, also auch mit zunehmender Hubhöhe
des Ventiles. Diese Gewichtsvermehrung ist eine Aufgabe der Federn Z1 und I2 ; eine weitere
besteht darin, das Ventil stets mit Sicherheit auf seinen Sitz zurückzuführen.
In Fig. 5 und 6 ist eine dahingehende Modification des Ventiles b zur Darstellung gelangt,
bei welcher an das Ventil eine nach unten durch den Boden des Ventilhauses α hindurchgehende
Spindel d, von gleichem Durchmesser wie d angeschlossen ist. Dadurch ist der
erwähnte, einseitige Ueberdruck des Wassers beim Durchgange durch das Ventil aufgehoben
und verbleibt den Spiralfedern I1 und 4 der
alleinige Zweck, die Reibung in den Stopfbüchsen während des Ventilniederganges zu
überwinden und ein unbedingtes Sinken des Ventiles auf seinen Sitz zu veranlassen.
Claims (1)
- Patent-Ansprüche:Für den Zweck der Messung bezw. Registrirung von durch Rohrleitungen fliefsenden Flüssigkeits-, insbesondere Wassermehgen:Das hinsichtlich seiner Construction in der Zeichnung dargestellte und betreffs seiner Functionirung beschriebene Ventil.In Verbindung mit diesem Ventil ein Registrirwerk, welches direct und in jedem Augenblick die seit einem gewissen Anfangstermine durchgegangene Wassermenge anzeigt, d. i. die Combination einer mit constanter UmfangsgeschwindigJaSit umgetriet nen Scheibe (oder eines}.! mit der Ventilspindel d* kenden Doppelrades / Werkes Z, im wesentlichDer Ventilwassermesser heit, im wesentlichen wie nach Art und Einrichtung dargelegt.Hierzu I Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE5804C true DE5804C (de) |
Family
ID=284151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT5804D Active DE5804C (de) | Ventil-Wassermesser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE5804C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3112646A (en) * | 1960-02-29 | 1963-12-03 | Charles L English | Variable orifice flow indicator |
US3357244A (en) * | 1964-11-12 | 1967-12-12 | Marcia K English | Flow indicator |
-
0
- DE DENDAT5804D patent/DE5804C/de active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3112646A (en) * | 1960-02-29 | 1963-12-03 | Charles L English | Variable orifice flow indicator |
US3357244A (en) * | 1964-11-12 | 1967-12-12 | Marcia K English | Flow indicator |
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