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Flüssigkeitsmesser für zwei Meßbereiche Die Erfindung betrifft einen
Flüssigkeitsmesser für zwei Meßbereiche. Meßgeräte dieser Art sind vielfach, namentlich
als Verbundwassermesser, im Gebrauch. Diese bestehen aus zwei Flügelradwassermessern
für verschiedene Leistungen, die gemeinsam ein Zeigerwerk beeinflussen. Mittels
eines selbsttätigen Umschalteventils wird das Wasser dem einen oder dem anderen
der Messer zugeführt. Derartige Meßanordnungen sind mit Rücksicht auf die Verwendung
zweier verschiedener Flügelradmesser verhältnismäßig kostspielig.
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Gemäß der Erfindung werden die Gestehungskosten eines derartigen Flüssigkeitsmessers
für zwei Meßbereiche vermindert und die Anordnung vereinfacht dadurch, daß nur ein
einziges, zweckmäßig nach Art eines Flügelrades ausgebildetes Meßorgan verwendet
wird in Verbindung mit einer ventilartigen, auf Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit
ansprechenden Umschaltvorrichtung für zwei zwischen der Rohrleitung und dem Meßorgan
vorgesehene Gruppen von Einströmöffnungen. Es sind bereits Flüssigkeitsmesser dieser
Art bekanntgeworden, bei denen durch ein Ventil, das sich bei größerer Flüssigkeitsentnahme
öffnet, eine zweite Gruppe von Eintrittsöffnungen zu der ersten Gruppe hinzugeschaltet
wird, so daß also bei geringer Strömungsgeschwindigkeit nur eine, und bei größerer
Strömungsgeschwindigkeit beide Gruppen von Öffnungen wirksam werden. Bei -den Flüssigkeitsmessern
dieser Art treten aber erhebliche Meßfehler auf, die dadurch bedingt sind, daß infolge
der Verschiedenartigkeit der Antriebsverhältnisse vor und nach der Umschaltung die
Drehzahl des Meßorgans nicht über den ganzen Meßbereich proportional mit der Strömungsgeschwindigkeit
anwächst.
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Diese Fehler werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Umschaltvorrichtung
beim Überschreiten eines bestimmten Betrages der Strömungsgeschwindigkeit plötzlich
umgesteüert wird, wobei vor der Umschaltung nur die eine Gruppe und nach derselben
nur die andere Gruppe der Einströmöffnungen wirksam ist und gleichzeitig mit der
Umsteuerung des Umschaltorgans eine derartige Umschaltung der Bewegungsübertragung
auf die Anzeigevorrichtung erfolgt, daß sowohl vor als nach der Umschaltung eine
richtige Ablesung der Flüssigkeitsmenge gewährleistet ist.
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Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß zwei Zählwerke verwendet
werden, die gleichzeitig mit dem Ventil derart umgeschaltet werden, daß bei geringer
Strömungsgeschwindigkeit das eine, und bei größerer Strömungsgeschwindigkeit das
andere Zählwerk wirksam wird. Die Gesamtmenge erhält man dann als Summe der Ablesungen
beider Zählwerke. Hierfür kann auch ein besonderes Summenzählwerk vorgesehen sein.
Es können aber Mittel vorgesehen. werden, um gleichzeitig mit der Umschaltung
der
Einströmöffnungen eine andere Stufe eines zwischen der Achse des Meßorgans und der
Anzeigevorrichtung angeordneten Übersetzungsgetriebes derart einzuschalten, daß
die gesamte Flüssigkeitsmenge an einem einzigen Zählwerk abgelesen werden kann.
Dabei werden die Einströmöffnungen zweckmäßig so angeordnet, daß bei der Umschaltung
sich die Drehrichtung der Achse des Meßorgans umkehrt und die selbsttätige Umschaltung
der Bewegungsübertragung auf die Anzeigevorrichtung mittels nur in einer Richtung
wirkender Kupplungen erfolgt.
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In den Figuren ist als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung
ein Wassermesser gezeigt.
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Fig. i ist ein Längsschnitt.
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Fig. 2 zeigt einen Grundriß des Flügelrades und des dieses aufnehmenden
Gehäuseteiles im Schnitt A-B der Fig. i. .
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Fig. 3 veranschaulicht einen vertikalen Schnitt durch einen Teil des
Grundbechers, wobei das Flügelrad in Ansicht angedeutet ist.
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Fig. q. ist eine schematische Ansicht des Triebwerkes für den Zeiger
und Fig. 5 zeigt den Grundriß einer der Zeigerwerkkupplungen, deren oberer Teil
im Schnitt dargestellt ist.
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In dem unteren Teil des Messergehäuses i ist ein selbsttätiges Umschalteventil
2 angeordnet, dem die Flüssigkeit von dem Zuflußstutzen 3 her durch eine Öffnung
4 zugeführt wird. In der dargestellten Lage, die dem Meßbereich für kleine Durchflußmengen
entspricht, fließt das Wasser durch den Zentralkanal s des Ventilkörpers 2 in eine
Kammer 6; aus dieser gelangt es durch vier Kanäle 7 in einen Ringraum 8, über dem
der Grundbecher g des Flügelrades =o angeordnet ist. Im Grundbecher sind eine Reihe
von schräg, gestellten Kanälen =i engen Querschnitts vorgesehen, die, wie Fig. 3
zeigt, das Wasser derart gegen die Flügel des Rades =o treiben, daß dieses, von
oben gesehen, eine Bewegung im Uhrzeigersinne ausführt. Das Wasser fließt nach oben
durch die Öffnungen 12 in den Auslaufrohrstutzen 13. Oberhalb des Flügelrades =o
ist eine Regelvorrichtung 15 für die Beeinflussung der Flüssigkeitsströmung vorgesehen.
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Im Falle, da.ß sich bei größerem Flüssigkeitsdurchlauf der Ventilkörper
2 hebt, werden die Kanäle 7 verschlossen und die Flüssigkeit strömt von dem Zuflußstutzen
3 in einen Ringkanal 25, aus dem sie durch eine Anzahl gleichmäßig verteilter Löcher
26 in den Becherraum eintritt und das Flügelrad =o in tangentialer Richtung beeinflußt.
Die Öffnungen =i für die Flüssigkeitszuführung zum Flügelrad sind derart gerichtet
und bemessen, daß diese bei Beaufschlagung seiner Flügel vom Grundbecher aus mit
größerer Geschwindigkeit umläuft und damit trotz der verhältnismäßig geringen Wassermenge
eine große Genauigkeit der Messung erzielt. Nach Umschaltung auf einen größeren
Meßbereich läuft dagegen das Flügelrad in umgekehrter Richtung, entgegen dem Uhrzeigersinne,
mit einer der üblichen entsprechenden Geschwindigkeit.
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Wie Fig.4 schematisch zeigt, ist auf der Flügelradwelle 14 ein Zahnrad
17 befestigt, das einmal unmittelbar einen auf der Zeigerachse 18 frei beweglichen
Teil =g der Kupplung =g, 29
antreibt, während es gleichzeitig ein Übersetzungstriebwerk
2o, 21, 22 in Bewegung versetzt, das mit einem zweiten, lose auf der Welle 18 angeordneten
Teil 23 einer zweiten Kupplung 23, 29 in Eingriff steht. Der Übersetzungstrieb
2o, 21, 22 ist ein derartiger, daß die Bewegung der Flügelradwelle 14 bedeutend
verlangsamt übertragen wird.
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Die auf der Zeigerwerkwelle 18 lose angeordneten Teile i9 und 23 gehören
zu Gleitkupplungen, die nur bei Rechtsdrehung des Antriebsteiles i9 oder 23 in Wirkung
treten und die Zeigerwelle 18 mitnehmen. Die beweglichen Teile sind zu diesem Zweck,
wie Fig. 5 zeigt, mit schrägen Klemmflächen 27 versehen, die mittels durch schwache
Federn 2o angedrückter Kugeln 28 bei Rechtsdrehung mit dem Gehäuse 29 der auf der
Zeigerwelle 18 befestigten Kupplungsteile gekuppelt -werden. Je nachdem die Flügelradwelle
14 rechts oder links umläuft, wird die Kupplung i9 oder 23 in Wirkung treten und
damit die Bewegung der Flügelradwelle 14 entweder unmittelbar oder über das Untersetzungstriebwerk
2o, 21, 22 auf die Zeigerwelle i8 übertragen, wobei diese sich in beiden Fällen
im Uhrzeigersinne dreht.
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Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel, das einen Flügelradwassermesser
zeigt, können auch andere im Flüssigkeitsmesserbau übliche Meßorgane, wie Woltmanflügel,
rotierende Scheiben o. dgl., benutzt werden.