Titel: | Ueber ein Anemometer mit elektromagnetischem Zählwerke für Ventilationszwecke; von General Morin. |
Fundstelle: | Band 177, Jahrgang 1865, Nr. XXXIX., S. 200 |
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XXXIX.
Ueber ein Anemometer mit elektromagnetischem
Zählwerke für Ventilationszwecke; von General Morin.
Aus den Annales du
Conservatoire des arts et métiers, 1865, t. V p. 341.
Mit Abbildungen auf Tab.
IV.
Morin, über ein Anemometer mit elektromagnetischem Zählwerke für
Ventilationszwecke.
Das Instrument, welches in dem ersten Theile des vorliegenden Berichtes beschrieben
wird, ist in der Hauptsache von einem früheren,Polytechn. Journal Bd. CLXIV S. 104. das mit demselben Namen, wie die beiden in Rede stehenden, nämlich mit dem
Ausdrucke „Anémomètre
totalisateur“ von Morin
bezeichnet wird, nicht verschieden; die einzigen Verbesserungen, welche Bianchi daran vornahm, bestehen darin, daß die Flügel
nicht eben gemacht, sondern helicoidisch gekrümmt wurden und daß man ferner die
Zapfenlager mit luftdicht geschlossenen Oelbüchsen umgab, um das Eindringen des
Staubes, dessen Einwirkung bei dem Monate langen Aufenthalte des Anemometers in dem
Evacuationskamine sehr nachtheilig für das Instrument war, zu verhüten.
Da jedoch selbst die sorgfältigsten Anordnungen das gewünschte Ziel in letzterer
Beziehung nicht erreichen ließen, so wurde das Zählwerk von dem Anemometer getrennt
und durch ein elektromagnetisches nach Art des registrirenden Anemometers von Derschau
Comptes rendus t. LV p. 843. ersetzt. Während also bei der früheren Einrichtung das Anemometer in dem
Ventilationskamine aufgestellt und mit dem außerhalb der Kaminwand angebrachten
Zählwerke unmittelbar in der früher beschriebenen Weise verbunden war, so kann bei
der neuen Anordnung das Zählwerk, da dasselbe auf elektromagnetischem Wege zur
Thätigkeit gelangt, an einer beliebigen und passenden Stelle, wo man seine Angaben
in bequemer und doch sicherer Weise überwachen kann, aufgestellt werden.
Das neue Anemometer ist in Fig. 16–19, das dazu
gehörige elektromagnetische Zählwerk, welches mit jenem durch die Leitungsdrähte
verbunden ist, in Fig. 20 u. 21 dargestellt. Bei a (Fig. 16) sieht man die
Welle des Flügelrades mit den gekrümmten, aus Aluminium bestehenden Windflügeln; bei
b ist die Kapsel angezeigt, welche die in Fig. 18 im
Durchschnitt, in Fig. 19 im Grundriß dargestellten Räderverbindungen mit den
Contactstücken zum Herstellen und Unterbrechen der Ströme enthält, während in Fig. 17 bei
a und b die Anordnung
der Schmierbüchsen für die Zapfen angegeben ist; endlich ist in Fig. 20 eine verticale,
in Fig. 21
eine horizontale Ansicht des Zählwerkes dargestellt, von welchem, wie bereits
erwähnt, die Elektromagnete und die eingeschaltete Volta'sche Batterie mit den Contactfedern p, p'
und g, g' des Anemometers (Fig. 18 u. 19) verbunden
sind.
Ueber die Einrichtung dieses registrirenden, von dem bekannten Mechaniker Hardy ausgeführten Anemometers wird nun in dem zweiten
Theile des vorliegenden Berichtes beiläufig Folgendes erörtert. „Der
äußere Durchmesser der sechs Windflügel ist 0,21, der innere 0,05 Meter; am
Rande ist die äußere Breite der Flügel 0,065, die innere 0,055 Meter. Die
Gesammtoberfläche, welche die sechs Flügel dem Luftstrome darbieten, beträgt
hiernach 0,0192 Quadratmeter. Zur Herstellung der elektrischen Contacte wird
nicht die Welle selbst, sondern ein Zwischenrad eines Räderwerkes benutzt,
welches von der Flügelwelle in Bewegung gesetzt wird. An der Welle ist nämlich
(Fig.
18 u. 19) ein kleines Getriebe a mit 12 Zähnen,
welches in ein Rad b mit 72 Zähnen eingreift; an der
Achse des letzteren befindet sich das Getriebe c mit
sechs Zähnen, welches in ein Rad d mit 100 Zähnen
eingreift, und dessen Welle folglich eine Umdrehung vollführt, wenn das
Flügelrad deren 100 vollendet hat. Diese Geschwindigkeit reicht unter allen
Umständen aus, und selbst für geringe Einströmungsgeschwindigkeiten der Luft, da
es für diesen Fall genügt, die Untersuchungen während einiger Minuten zu
verlängern, um zu hinreichend genauen Resultaten zu gelangen. Die Fortpflanzung
dieser Bewegung auf das elektromagnetische Zählwert wird durch die folgende
Anordnung bewerkstelligt. In der Kapsel des Anemometers (Fig. 18. u. 19) sind
die beiden Federn g und g' angebracht, von welchen die eine mit der Feder p und die andere mit einer ähnlichen Feder p' bei der Umdrehung des Rades d in leitende Verbindung treten kann. Mit den Federn
g und p stehen die
Enden der beiden Leitungsdrähte in metallischer Verbindung, welche den
Elektromagneten. E, E und die Batterie enthalten;
zwei andere Leitungsdrähte endigen in g' und p' und stellen die Kette für den Elektromagneten E', E'
und dieselbe
Batterie her, während die vier Federn von einander isolirt sind. Der eine jener
Drähte ist nämlich mit einem Ende der Spirale des doppelschenkeligen
Elektromagneten E, E (Fig. 21) verbunden,
während das andere Ende dieser Spirale zu einem Pole der Batterie führt und der
andere Pol der letzteren mittelst eines eigenen Leitungsdrahtes mit der
Contactfeder p (Fig. 18 u. 19), gegen
welche bei jeder Umdrehung des Rades d der
Contactstift e streifen muß, in Verbindung steht; in
ähnlicher Weise wird mittelst der anderen (p')
dieser beiden Federn, wenn der Contactstift e
dieselbe mit der Feder g' in Berührung bringt, die
Spirale des Elektromagneten E', E' in dieselbe
Batterie eingeschaltet, während sodann der Strom durch den ersten Leitungsdraht
und durch den Elektromagneten E, E nicht gehen kann.
Der Ankerhebel des einen dieser doppelschenkeligen Elektromagneten hat also das
Zählwerk nach einem, nämlich nach dem Sinne zu bewegen, welcher durch den
mittelst des Ventilators in den Kamin eingeführten Luftstrom bestimmt wird; der
Ankerhebel des anderen Elektromagneten hingegen kommt erst dann in Function,
wenn die Luft in entgegengesetztem Sinne einströmen würde. Als Stromquelle wird
hierbei eine Volta'sche Combination nach Marié-Davy
Comptes rendus, 1861, t. LIII p. 787. benutzt, die durch mehrere Monate eine für den vorliegenden Zweck
ausreichende constante Wirkung haben soll. Die Einwirkungsweise des
Elektromagneten E auf das Zählwerk nach einem, sowie
des Elektromagneten E' nach entgegengesetztem Sinne
ist aus Fig.
20 ersichtlich. Der Anker des Elektromagneten E steht nämlich mit einem Winkelhebel in Verbindung, von welchem der
eine Arm den doppelten Sperrhaken a trägt, der bei
eintretender Anziehung des Ankers das Rad x um eine
Zahnweite nach einem Sinne, während der Sperrhaken a' dasselbe Rad um eine Zahnweite nach entgegengesetztem Sinne dreht,
wenn der Arm des Winkelhebels, an dem er sich befindet, in Folge der Anziehung
des Elektromagneten E' in Drehung versetzt wird. In
Folge der Wirksamkeit dieser beiden Elektromagneten, von welchen also der eine
zur Wirksamkeit kommt, wenn der Contact durch die Feder p mit g, der andere, wenn der Contact
durch die Feder p' mit g' vermittelt wird, zeigt somit das Zählwerk die Anzahl der während
einer gewissen Zeit erfolgten Umdrehungen nach dem Sinne, welcher durch den
ventilirenden Luftstrom bestimmt wird, weniger der Anzahl Umdrehungen, welche
durch einen Luftstrom von entgegengesetztem Sinne hervorgebracht wird, an.
– Das Zählwerk ist mit sechs Zifferblättern versehen, von denen das erste die Hunderte
der Umdrehungen des Flügelrades bis 10,000, das zweite von 10,000 bis 100,000
u.s.w. anzeigt, so daß also selbst bei einer Geschwindigkeit des ventilirenden
Luftstromes von 3 Metern in der Secunde das Zählwerk durch mehr als zwei Monate
in Wirksamkeit verbleiben kann, ohne daß die Zeiger auf Null
zurückkommen.“
„Die Graduirung. d.h. die Zurückführung der Angaben des Anemometers auf
absolutes Maaß wurde mit Hülfe eines schon graduirten kleinen transportablen
Anemometers ausgeführt. Zu dem Ende wurde das Anemometer in die Achse einer
verticalen Röhre von 1 Meter Durchmesser und 4,7 Meter Höhe gebracht, die auf
einer festen, gemauerten Unterlage mit kreisförmiger Oeffnung ruhte. Auf
letztere wurde ein Gitter aus Holz gesetzt, und so der Luftstrom, welcher
mittelst eines Ventilators in die Röhre eingeführt wurde, genöthigt, in vielen
partiellen und nahe unter sich parallelen Luftströmen die Röhre in regelmäßiger
Weise zu durchziehen. Als der Luftstrom gleichförmig mit einer Geschwindigkeit
eintrat, welche man direct mittelst eines kleinen transportablen Anemometers
ermitteln konnte, wurde das Zählwerk eingeschaltet, und man konnte sodann die
Geschwindigkeit, welche der Zahl der Umdrehungen der Flügelwelle während der
dabei gemessenen Zeit entsprach, leicht bestimmen. Die Geschwindigkeit V, welche einer Anzahl Umdrehungen N der Flügelwelle in verticaler Lage der Achse der
Flügelwelle entspricht, ergab sich für dieses Instrument durch den Ausdruck
V = 0m,22 +
0m,175 N.
Eine wiederholte Controle mit demselben Instrumente ergab, nachdem letzteres
durch fast zwei Monate bei der Ventilation benutzt worden war, dieselbe Formel
für die Geschwindigkeit des ventilirenden Luftstromes.“
Der übrige Theil des vorliegenden Berichtes führt nun auch mehrfache Belege für die
zuverlässigen Leistungen des in Rede stehenden elektromagnetischen Anemometers an,
und zeigt ferner, wie man mittelst desselben die Sicherheit der angestrebten
Ventilation genau controliren, und wie man namentlich die Regelmäßigkeit der
Dienstesverrichtungen derjenigen Personen, welche die Luftheizung zu besorgen haben,
aus den Angaben des Zählwerkes streng überwachen kann, obgleich letzteres an einem
ganz anderen, von den Heizlocalitäten sowie von den ventilirten Räumen weit
entfernten Orte aufgestellt seyn kann. Mittelst einer Tabelle nämlich kann der
controlirende Beamte mit Hülfe der Angaben an den Zifferblättern des Zählwerkes
erkennen, wenn er die Zeit beobachtet, während welcher die Ventilation angedauert
hat, welches Luftvolumen in den dem Inhalte nach bekannten zu ventilirenden Raum während einer Minute oder
während einer Stunde u.s.w. eingeführt, und welches Volumen verbrauchter Luft also
aus diesem Raume in derselben Zeit abgeführt worden ist.