DE76492C - Geschwindigkeitmesser mit von Flüssigkeit gefülltem Gefäfs für Regulatoren - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Den Gegenstand vorliegender Eröndung bildet ein Apparat, der im wesentlichen aus einem in Rotation versetzten, mit Flüssigkeit theilweise oder ganz gefüllten Gefäfs besteht, welches derart in Verbindung mit einem Flüssigkeitsstandzeiger gebracht ist, dafs die innerhalb der Flüssigkeit auftretenden, von der Umlaufgeschwindigkeit abhängigen hydrostatischen bezw. hydraulischen Drucke der Umlaufgeschwindigkeit entsprechende Flüssigkeitshöhen in den Flüssigkeitsstandzeigern hervorrufen. Die Niveauschwankungen in diesen Zeigern beeinflussen durch geeignete Mittel die Regulirvorrichtungen.

Es zeigen:

Fig. ι bis 3 und 5 den schematischen Aufrifs des. Apparates,

Fig. 4 eine Zusammenstellung der Vorrichtung, theilweise im Schnitt.

Wenn man ein mit Flüssigkeit gefülltes Gefäfs A durch irgend eine geeignete Vorrichtung in Rotation versetzt, so bildet sich bekanntlich ein parabolischer Flüssigkeitsspiegel (s. Fig. 1 und 2), und es steht die Krümmung der Parabel in Zusammenhang mit der Umlaufgeschwindigkeit. In Fig. ι zeigen die punktirt gezeichneten Linien 1, 2, 3 die bei wachsender Geschwindigkeit sich bildenden Niveauflächen. Um ein Vorspritzen der Flüssigkeit bei grofsen Umlaufgeschwindigkeiten zu vermeiden, kann zweckmäfsig das Gefäfs ringförmig eingedeckt werden (Fig. 2).

Bekanntlich entspricht jedem Punkt innerhalb der Flüssigkeit ein hydrostatischer Ueberdruck, der proportional ist dem Verticalstand dieses Punktes am Spiegel der Flüssigkeit.

Bei der in Rotation befindlichen Flüssigkeit ist dieser Spiegel ein Rotafionsparaboloid und der hydrostatische Druck an jedem Punkt entspricht dem Verticalabstand bis zu dieser Niveaufläche.

Ueber die Grenze der thatsächlich vorhandenen Niveaufläche hinaus läfst sich dieser Druck sofort durch Eintragen der ideal verlängerten Niveaufläclie finden. Es ergiebt sich also z. B. das Mafs des hydrostatischen Druckes im Punkt a, Fig. 2, durch die Ordinate h, im Punkt a_x durch die Ordinate H₁.

In Fig. 3 ist in das Gefäfs A ein Flüssigkeitsstandzeiger (ein winkelförmig abgebogenes offenes Rohr) B eingesetzt. Je nachdem, ob das eine Rohrende bei α oder bei a_x ausmündet, steigt die Flüssigkeitshöhe bis b bezw. b_{.

Im allgemeinen kann gesagt werden, je gröfser die Umlaufzahl wird oder je weiter sich das offene Rohrende des Piezometers vom Gefäfsmittel entfernt, desto höher steigt entsprechend der Flüssigkeitsstand im Piezometer.

In Fig. 4 ist ein der Erfindung gemäfs construirter Apparat im Aufrifs dargestellt.

Das Gefäfs A, welches unten die verticale Achse a.₂ trägt, wird mittelst der Rolle E oder sonst in geeigneter Weise in Rotation versetzt. In dieses Gefäfs taucht das gabelförmig getheilte Rohr B, welches an dem Arm c des Ständers C befestigt ist.

Wird nun Gefäfs A und mit diesem die darin enthaltene Flüssigkeit in Drehung versetzt, dann bildet die letztere den erwähnten parabolischen Flüssigkeitsspiegel und die Flüssigkeit steigt der Ausladung vom Mittel a_B der

offenen Rohrenden a_v und der Umlaufzahl des Gefäfses A entsprechend im Rohr B bis b_v

Wird neben dem Rohr B eine empirisch getheilte Eintheilung D angebracht, auf welcher neben jedem Theilstrich die Umlaufziffer des Gefäfses A eingetragen ist, welche dem zugehörigen Flüssigkeitsstand im Rohr entspricht, so kann man mittelst des jeweiligen Standes b_x direct die Umlaufzahl des Gefäfses A ablesen.

In dem Gefäfs bringt man zweckmäfsig eine Anzahl beliebig' geformter Rippen a₄ an behufs besserer Mitnahme der in Rotation zu versetzenden Flüssigkeit. Soll die Umlaufzahl irgend einer Maschine bestimmt werden, so ist bei bekanntem Uebersetzungsverhältnifs des Antriebes die Umlaufziffer mit einer entsprechenden Constanten zu multipliciren, oder es kann die Eintheilung D auch für den speciellen Antrieb direct für die Umlaufzahlen der Maschine selbst geaicht werden.

Um den Apparat für wesentlich verschiedene Umlaufzahlen benutzen zu können, erscheint es vortheilhaft, die Ausladung a₃ der offenen Rohrenden α, zu variiren und dementsprechend eine weitere Eintheilung auf B aufzutragen.

Anstatt der Aenderung der Ausladungen a₃ der Rohrenden a_x kann man auch einen nach Art der. Fig. 3 angeordneten Apparat verwenden- und das Rohr seitlich verschieben, wie Fig. 5 zeigt. Für grofse Umlaufzahlen ist in beiden Fällen die Ausladung a₃ klein und für kleine Umlaufzahlen entsprechend gröfser zu wählen (punktirte Stellung Fig. 5); der Niveauwechsel vollzieht sich dann immer annähernd zwischen denselben Grenzen.

Soll der Apparat für' sehr grofse Umlaufzahlen verwendet werden, so kann man das obere Rohrende i>₂ des Rohres B schliefsen (Fig. 4), wobei die eingeschlossene Luft der steigenden Flüssigkeit gegendrückt; auch in diesem Falle bleibt der Apparat ohne wesentliche Aenderung und erfolgt die Theilung der Umlaufscala D auf dem Versuchswege.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Ein Geschwindigkeitsmesser für Regulatoren, bei welchem die bei verschiedenen Umdrehungsgeschwindigkeiten eines mit Flüssigkeit gefüllten Gefäfses innerhalb der parabolisch begrenzten Flüssigkeitssäule auftretenden verschiedenen Drucke benutzt werden, eine mit jener in Verbindung stehende Flüssigkeitsmasse mehr oder weniger zu heb. ..
2. 2. Ein Geschwindigkeitsmesser der unter 1. genannten Art, sofern bei demselben in ein mit Flüssigkeit gefülltes, in Umdrehung versetztes Gefäfs A ein Rohr B taucht, in welchem sich entsprechend der Umlaufgeschwindigkeit der Flüssigkeit ein Gefäfs A und der hierbei innerhalb desselben beim offenen Rohrende a¹ auftretenden wechselnden Druck mehr oder weniger hohe Flüssigkeitsstände bei b^l einstellen.
3. 3. Ein Geschwindigkeitsmesser der unter 1. bezeichneten Art, bei welchem die Rohre B derart verschiebbar angeordnet sind, dafs ihre Ausladung α_Ά vom Mittel des Gefäfses A geändert werden kann, um die Druckanzeige von beliebigen Punkten innerhalb der rohrenden Flüssigkeitsmasse erfolgen zu lassen und der jeweiligen Umlaufgeschwindigkeit entsprechende Niveaustände b_x zu erzielen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.