Titel: | Ueber Wassermesser. |
Fundstelle: | Band 224, Jahrgang 1877, Nr. , S. 500 |
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Ueber Wassermesser.
Mit Abbildungen.
(Fortsetzung von S. 259 dieses
Bandes.)
Ueber Wassermesser.
25. Unter Nr. 13 468 vom 21. Juli 1851 ließ
sich Ingenieur Ch. R. Mead neben verschiedenen
Verbesserungen an der nassen Gasuhr einen Flüssigkeitsmesser patentiren; derselbe
ist den früher beschriebenen Apparaten (Nr. 2 und 7) mit zweikammerigem Kippgefäß
sehr ähnlich. Um die Oscillationen des Kippgefäßes bestimmter zu machen, sind am
äußern Rand jeder Abtheilung kleine Behälter angebracht, welche sich erst dann und
sehr rasch füllen, nachdem das Hauptgefäß vollgelaufen ist. Dadurch, daß die kleine,
schließlich zulaufende Wassermenge an einem möglichst großen Hebelarm wirkt, erfolgt
das Umkippen fast momentan und die Messung der Flüssigkeit wird genauer.
26. In demselben Jahre ließ sich Eduard Dunn aus
New-York zwei Flüssigkeitsmesser patentiren (Nr. 13 571 vom 23. September 1851), von denen der eine nach
Art der Turbinen construirt ist, während der andere ein Kolbenwassermesser ist. Figur V gibt einen
Horizontalschnitt des Wassermessers der ersten Art. Die Flüssigkeit tritt zunächst
in einen
Textabbildung Bd. 224, S. 500
Raum im Fußgestell des Messers, gelangt durch die mit
Rückschlagventil versehene Oeffnung k nach l und m und passirt den
kreisförmigen Canal a. Die gemessene Flüssigkeit geht
durch n und o nach außen. In
dem Canal a befindet sich ein Flügelrad c, welches von der durchströmenden Flüssigkeit in
Umdrehung versetzt wird und dessen Bewegungen durch ein Zählwerk angegeben werden.
Eintritt- und Austrittöffnung sind von gleichem Querschnitt und sind etwa um
1/5 des Kreisumfanges von einander entfernt. Der Canal ist an der Stelle b so verengt, daß nur die Flügel des Rades sich frei
hindurch bewegen können. Der übrige Theil des Canals besitzt einen Querschnitt,
welcher gleich ist dem der Eintritt- oder Ausgangöffnung, vermehrt um den von
dem Flügelrad eingenommenen Raum. Man bemerkt, daß eine bestimmte Menge der in den
Meßapparat eintretenden Flüssigkeit stets mit dem Rad durch den Canal b zurückkehrt, während der andere Theil bei n ausfließt. Um den Apparat empfindlicher zu machen,
wird ein Theil der Flüssigkeit direct durch die Röhren q
und r in tangentialer Richtung auf die Schaufeln des
Flügelrades c geleitet. Es wird bei dieser Anordnung
auch die Flüssigkeit gemessen, wenn das Ventil k der
Hauptröhre nicht gehoben wurde. — Der zweite Wassermesser enthält zwei
aufrechtstehende Cylinder mit Kolben, welche durch den Druck des Wassers auf-
und abbewegt werden. Die Umsteuerung des Wasserzuflusses über und unter den Kolben
geschieht durch einen Schieber, welcher an einem auf der durch die Kolben
getriebenen Achse sitzenden Excenter befestigt ist. Jede Kolbenstange endet in eine
wagrecht liegende Gabel, in welche die Kurbel der Hauptachse eingreift. Der
Kurbelzapfen ist kleiner als die Entfernung der beiden Gabeltheile, so daß bei jeder
Umkehrung des Kolbenlaufes die Vertheilungsschieber zeitweise in Ruhe bleiben; die
Umsteuerung erfolgt dadurch nicht allmälig, sondern plötzlich.
27. In dem Patent des Ingenieurs Richard Roberts aus
Manchester, Nr. 13 779 vom 16. April 1852
(?), sind drei verschiedene Wassermesser beschrieben. Bei dem ersten Wassermesser
kommt das Princip der Turbine zur Anwendung. Der wesentliche Theil des Apparates
besteht in einem kurzen Rohrstück, in dessen Innerm sich schraubenförmig gewundene
Leitschienen befinden, welche die durchströmende Flüssigkeit senkrecht gegen die
gewundenen Schaufeln eines beweglichen Rades leiten. Die Bewegungen dieses Rades
werden durch eine nach außen führende Achse mit einer Schraube ohne Ende auf ein
Zählwerk übertragen. Dieser Wassermesser besitzt auch eine Vorrichtung, um bei
vorkommendem Schaden im Ausgangsrohr die Leistung abzuschließen; zu diesem Zweck
befindet sich über dem Ausflußrohr ein geschlossener Wasserbehälter mit Schwimmer. Wird der Leitung
eine verhältnißmäßig große Menge Wasser entzogen, so entleert sich dieser Behälter,
der Schwimmer sinkt und drückt auf einen Hebel, welcher den Zuflußhahn abschließt.
—Der zweite Apparat ist ein balancirter Kolbenwassermesser oder eine
Anwendung des letztern als Kippgefäß, so daß der im Schwerpunkt horizontal
unterstützte Cylinder nach der einen oder andern Seite überschlägt, sobald der
Kolben desselben an einem Ende seines Hubes angekommen ist. Der Kolben drückt
alsdann auf einen Knopf und löst eine Sperrvorrichtung aus, durch welche bis dahin
der Cylinder in seiner Stellung festgehalten wurde. Der durch das Kolbengewicht
schwerer gewordene Theil des Cylinders sinkt nach unten, und es erfolgt die
Umsteuerung des Wasserzuflusses. — Bei der dritten Art von Wassermessern sind
statt des Cylinders zwei horizontale Lederbehälter an einer auf der Achse
befindlichen Scheidewand befestigt, die durch den Wasserdruck abwechselnd ausgedehnt
und zusammengepreßt werden. Die Umsteuerung erfolgt in ähnlicher Weise wie beim
vorhergehenden Apparat dadurch, daß die bewegliche Wand des mit dem Wasserzufluß
communicirenden Gefäßes am Ende ihrer Bewegung nach außen die Feder auslöst, welche
das Gefäß bisher getragen hat, und so ein Umkippen veranlaßt.
28. John Ramsbottom erhielt am 22. October 1851 unter Nr. 13 781 ein Patent auf einen
Wassermesser, welcher dem Beale'schen Exhaustor entspricht. Derselbe besteht aus
einem Gehäuse von elliptischem Querschnitt, in welchem excentrisch ein um seine
Achse drehbarer Cylinder sich befindet, der mit seiner Außenfläche die Innenwand des
Gehäuses berührt. Durch den innern Cylinder schiebt sich eine Platte, welche in
jeder Stellung mit ihren Enden die Wand des Gehäuses berührt und so den Innenraum in
zwei Theile theilt. An der Stelle, wo der innere Cylinder das Gehäuse berührt, ist
eine Scheidewand angebracht; auf der einen Seite derselben tritt die Flüssigkeit in
den Apparat ein, drückt auf die Platte und versetzt dadurch den innern Cylinder in
Umdrehung. Das auf der andern Seite befindliche Wasser wird in das Ausflußrohr
gepreßt.
29. Der von dem Franzosen Phillips (1852 124 7) für den Bahnhof zu Chatres ausgeführte
Wassermesser besteht aus einer Kufe mit Zufluß— und Abflußventil, welche mit
einander verbunden sind und gleichzeitig in entgegengesetztem Sinne durch
Fallgewichte umgestellt werden, sobald ein Schwimmer letztere auslöst.
30. Der Wassermesser von Thomas Kennedy aus Kilmarnock
(20. Januar 1852 Nr. 13 899) ist ein
adjustirbares Ventil, dessen
Textabbildung Bd. 224, S. 503
Stellung mittels eines in Drehung gesetzten Kegels die
Ouantität des durchgegangenen Wassers auf eine sinnreiche Weise registrirt. Das
Ventil (Fig. VI)
besteht aus zwei in einander steckenden Röhren; in das innere Rohr, welches an
beiden Enden offen und fast seiner ganzen Länge nach mit einem Schlitz versehen
ist, tritt das Wasser von unten ein, gelangt durch den Schlitz in das äußere
Rohr und wird aus diesem nahe an dessen oberm Ende seitlich abgeleitet. Im
innern Rohr bewegt sich ein gut passender kleiner Kolben, dessen Spindel durch
Stopfbüchsen an beiden Enden des Apparates nach außen heraustritt; das obere
Ende der Spindel wird an das Zählwerk angehängt das untere Ende wird derart
belastet, daß das Ventil, wenn kein Wasserdurchfluß stattsindet, noch sicher auf
seinen Sitz zurückfällt. Ein Heben des Kolbens wird nun jedesmal eintreten,
sobald der Wasserdruck unter dem Kolben größer ist als derjenige oberhalb
desselben; die Function des Kolbens ist mithin nicht abhängig von dem absoluten
Wasserdruck, der am Eingangsrohr besteht, sondern lediglich von der
Druckdifferenz zwischen Eingang und Ausgang. Diese Druckdifferenz aber wird
constant erhalten, weil das Gewicht des zu hebenden Kolbens immer das gleiche
ist, und die Menge des durchfließenden Wassers ist lediglich proportional der
Ausflußöffnung, resp. der Länge des durch den Kolben geöffneten Schlitzes. Um
nun zu einer Messung des durchfließenden Wassers zu gelangen, ist demnach nichts
weiter nöthig, als die Länge der Schlitzöffnung, und die Zeitdauer, während
welcher das Wasser durch dieselbe fließt zu registriren. Dies erfolgt durch
einen mittels eines gewöhnlichen Uhrwerkes
in Drehung versetzten Kegels, dessen Dimensionen genau der
Länge der Schlitzöffnung im Ventil entsprechen. Der Kegel rotirt in einer derartig
geneigten Lage, daß die obere Linie des Mantels genau horizontal liegt. Auf diesem
Kegel läuft eine Frictionsrolle, die beiderseitig mittels über Rollen laufender
Schnüre geführt wird. Die eine Schnur ist an dem obern Ende der Ventilkolbenspindel
befestigt, an der zweiten Schnur hängt ein Balanciergewicht. Sobald der Kolben im
Ventil sich von seinem Sitz erhebt, entfernt sich auch die Frictionsrolle von ihrem
Ruhepunkt, d. h. von der Spitze des Kegels, und die Entfernung von der Spitze
entspricht genau der Länge der durch den Kolben im Ventil frei gemachten
Schlitzöffnung. Da nun aber der Kegel durch das Uhrwerk gleichmäßig gedreht wird, so
entspricht der Weg, welchen die Frictionsrolle auf dem Kegelmantel zurücklegt, der
Menge des Wassers, welche durch das Ventil geht. Um dieselbe zu messen, wird die
Bewegung der Frictionsrolle einfach auf ein Zeigerwerk übertragen.
31. Der in Figur VII
abgebildete Apparat ist der erste von Siemens am 15. April 1852 Nr. 14 060 patentirte
Wassermesser; derselbe ist auch in diesem Journal, *1854 134 245 beschrieben und zeigt die dort
beigefügte Zeichnung eine Ansicht (statt wie hier den
Textabbildung Bd. 224, S. 504
Schnitt) des innern Mechanismus. A
ist ein gußeiserner Cylinder mit Flanschen C, D, der innen bei B mit
Messing ausgefüttert ist. Am Eingang befindet sich ein Gitter E, welches eine Verstopfung des Apparates durch feste Körper verhüten
soll. Das Wasser gelangt durch den ringförmigen Canal F
zu einer Reihe von gekrümmten Leitschaufeln g, welche
das Wasser auf die Schraubengänge des Turbinenrades resp. der Trommel I führen. Dieses Rad läuft auf einer Achse i, welche in G und K unterstützt ist, und trägt an seinem Umfang acht
schraubenförmig gewundene Schaufeln, gegen welche das durchströmende Wasser drückt
und eine Rotation um die Achse veranlaßt. J ist ein
zweites, dem vorigen ähnliches Rad, dessen Schaufeln jedoch in entgegengesetzter
Richtung gestellt sind, so daß es sich in entgegengesetztem Sinne dreht. Die
Ausgangsöffnung F′E′ ist bei H′ verengt. An der Achse
der Turbinenräder sitzen kleine Triebe i′,j′ welche in zwei Kammräder k, k″ eingreifen, die
an der nach oben verlängerten Achse k′ k′″ befestigt sind. Wenn das Wasser durch
das erste Rad gegangen ist, so ist es von der geraden Richtung abgelenkt und kommt
auf die in entgegengesetzter Richtung laufenden Schaufeln des zweiten Rades. Beide
Räder gleichen ihre Bewegungen durch Uebertragung auf die gemeinsame Achse k′k′″
aus. Damit kein Wasser durch den Apparat gehen kann, ohne die Räder zu drehen, sind
bei a und a′ Ringe
eingelegt. Die Bewegung des Rades k und seiner Achse
wird auf ein Zählwerk übertragen. Um keine Reibung zu haben, sind dichte
Stopfbüchsen vermieden; der das Zählwerk enthaltende Raum wird mit Petroleum
angefüllt und oben mit einer dicken Glasplatte geschlossen. — Nach der oben
citirten Beschreibung in diesem Journal hat die Form des Leitcanals F den Zweck, eine gleichförmige Vertheilung des Wassers
im Apparat zu erzielen. Die Anwendung zweier Schraubentrommel I, J soll einen gleichförmigen Gang bei
verschiedenem Druck sichern. Darin liegt auch der Unterschied und und Fortschritt
gegen den Mitcheil'schen Wassermesser Nr. 14, Bd. 223 S.
376. — An derselben Stelle ist eine Modification des Siemens'schen Apparates beschrieben, wobei durch das Wasser ein
Reactionsrad in horizontaler Ebene gedreht wird. Einige auf dessen obern Kranz
befestigte Schaufeln bilden den Regulator für verschiedene Geschwindigkeiten.
32. Ein eigenthümlicher Apparat, der zunächst als Motor construirt wurde, ist von Weems aus Johnstone am 2. October 1852 Nr. 188 patentirt worden. Dieser Apparat besteht aus
einem um seine Achse oscillirenden Rad mit hohlem Radkranz; am obern Theil dieses
ringförmigen Raumes befindet sich eine feste Scheidewand, neben welcher je zwei zum
Zufluß- und Abflußventil führende Röhren münden. Die Hälfte des Hohlraumes im
Radkranz wird von einem schweren, als Kolben dienenden Segmentstück eingenommen,
welches durch das abwechselnd zu beiden Seiten der Scheidewand einströmende Wasser
sich hin- und herbewegt. Der Theil des Rades, gegen welchen sich der Kolben
bewegt, wird schwerer und sinkt nach unten, so daß eine schaukelnde Bewegung des
Rades veranlaßt wird. Die Umsteuerung des durch die hohle Achse fließenden Wassers
geschieht durch Hebelgewichte, welche durch die Bewegung des Rades nach der einen
oder andern Seite überschlagen.
33. Th. Kennedy aus Kilmarnock erhielt am 4 October 1852
Nr. 214 ein zweites Patent und zwar auf einen Kolbenwassermesser. Bei demselben wird
das Wasser zu einem Vierweghahn geleitet, welcher stets das eine Ende des
Kolbencylinders mit dem Zufluß, das andere mit dem Abfluß in Verbindung setzt.
Behufs Umsteuerung greift die außen gezahnte Kolbenzstange in ein Rad, das durch
seitliche Zapfen ein lose auf der Achse sitzendes Hebelgewicht mitnimmt. Nachdem
letzteres bis zur höchsten Stellung erhoben war, fällt es auf der andern Seite herab
und schlägt gegen die gabelförmigen Fortsätze des Vierweghahnes.
34. Henry Moseley aus Wandworth erhielt am 15. October 1852 ein Patent auf eine
Maschine, die durch Wasserdruck getrieben wird und als Wassermesser benutzt werden
kann. Die beigefügte Zeichnung VIII stellt einen
Durchschnitt des Apparates dar, welcher nach Art
Textabbildung Bd. 224, S. 506
der Beale'schen Exhaustoren construirt ist (vgl. Ramsbottom Nr. 28). Von zwei concentrisch auf einer
hohlen Achse sitzenden Trommeln ist die äußere drehbar, die innere fest. In der
festen Trommel ist eine Platte eingelassen, welche durch eine Feder gegen die
Innenwand der drehbaren äußern Trommel gepreßt wird; in letzterer sind an gegenüber
liegenden Stellen zwei Platten angebracht, welche sich durch seitliche Führungen,
die an der feststehenden Wand des Gehäuses angebracht sind, so aus- und
einschieben, daß der ringförmige Raum zwischen beiden Trommeln stets in zwei
abgeschlossene Theile getheilt wird. Die hohle Achse ist in der Mitte ihrer Länge
getheilt. Von der einen Hälfte fließt das Wasser durch eine Oeffnung neben der
festen Platte in die Abtheilung, welche von der festen Platte der innern Trommel und
einer der verschiebbaren Platten der drehbaren Trommel gebildet wird, und versetzt
letztere in Rotation. Das Wasser der andern Abtheilung wird durch eine der
Zuflußöffnuung gegenüber liegende Abflußöffnung (im Holzschnitt punktirt
dargestellt) in die andere Hälfte der hohlen Achse geleitet. Die Zahl der
Umdrehungen des äußern Cylinders gibt das Maß für die Menge des durch den Apparat
gegangenen Wassers.
35. Der Wassermesser von Benjamin Baillie vom 6. November 1852 Nr. 666 ist ein
Niederdruckwassermesser. Das Wasser gelangt zunächst in eine Vorkammer und fließt
von da über ein Zellenrad, dessen Umdrehungen durch ein Zählwerk notirt werden. Das
gemessene Wasser sammelt sich in einem Gefäß, in welchem sich ein Schwimmer
befindet. Wenn der Wasserspiegel in diesem Gefäß steigt, also eine größere Menge
Wasser zufließt, als abgelassen wird, so wird durch einen mit dem Schwimmer
verbundenen Hebel das Zuflußventil geschlossen und einer Wasserverschwendung
vorgebeugt.
(Fortsetzung folgt.)