Titel: | Die Wassermesser für Hausleitungen. |
Autor: | L. Sell |
Fundstelle: | Band 301, Jahrgang 1896, S. 265 |
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Die Wassermesser für
Hausleitungen.
Von Dr. L.
Sell.
(Fortsetzung des Berichtes S. 241 d.
Bd.)
Mit Abbildungen.
Die Wassermesser für Hausleitungen.
Messer mit ungetheiltem und mit getheiltem
Flüssigkeitsstrom. Auch in einer anderen Hinsicht ist es nicht
gleichgültig, wie das Wasser das Flügelrad trifft, bezieh. auf welchem Wege es den
Flügelradraum durchfliesst. Jede Richtungsänderung des Flüssigkeitsstromes hat einen
Verlust an lebendiger Kraft durch innere Reibung zur Folge. Jede Ablenkung des
Flüssigkeitsstromes vom geraden Wege bedeutet also einen mehr oder minder grossen
Druckverlust. Die Entlastung der Achse von seitlichem Druck, bei senkrecht zur Achse
gerichtetem Strom, muss also in jedem Falle durch Verlust an nutzbarem Wasserdruck
erkauft werden. Aber man würde irren, wenn man meint, dass deshalb die Durchführung
des Wassers parallel zur Achse geboten sei; denn in
diesem Falle scheint eine andere Schwierigkeit unüberwindlich, nämlich die
Entlastung der Achse von senkrechtem Druck zu bewirken, ohne den Flüssigkeitsstrom
nachträglich, nachdem er das Flügelrad passirt hat, zu einer Richtungsänderung zu
zwingen. Unter solchen Umständen bleibt nichts anderes übrig, als von den in Frage
kommenden Uebeln das kleinste zu wählen; welches aber dieses kleinste Uebel ist,
lässt sich auf Grund der vorliegenden Erfahrungen nicht entscheiden. Auch würde die
Entscheidung nicht unabhängig von den besonderen Umständen sein und könnte daher nur
von Fall zu Fall getroffen werden. Wo es z.B. auf einigen Druckverlust nicht
ankommt, wie es zumeist bei Hausleitungen der Fall ist, wird die Entscheidung leicht
anders ausfallen als da, wo man jeden Meter vorhandenen Wasserdruckes zu erhalten
streben muss. Ueberdies spielen bei der Entscheidung, ob Messer mit ungetheiltem
oder mit getheiltem Flüssigkeitsstrom? noch eine Reihe anderer Umstände eine Rolle,
wie z.B. die Rücksicht auf die Beschaffenheit des zu messenden Wassers – bei Wasser
mit der Tendenz zum Absetzen von Niederschlägen werden die kleinen Oeffnungen der
Messer mit getheiltem Strom sich leicht zusetzen – und namentlich auf die verlangte
Empfindlichkeit, worauf später des Näheren einzugehen sein wird.
An dieser Stelle mögen nur noch folgende, in gewissem Sinne historische Notizen eine
Stelle finden. Man pflegt Typen von Erscheinungen oder Gebilden nach dem ersten
Entdecker oder Erfinder zu benennen. In diesem Sinne ist von dem bekannten
Wassermesserfabrikanten Lux in Ludwigshafen
vorgeschlagen worden (Journal für Gasbeleuchtung
u.s.w., 1894 Nr. 3), die beiden Klassen von Wassermessern, welche sich zur Zeit
das Feld streitig machen, nämlich diejenige mit getheiltem und jene mit ungetheiltem
Flüssigkeitsstrom, mit den Namen Siemens- bezieh.
Faller-Klasse zu belegen. Und es hat den
Anschein, als ob diese Bezeichnung Beifall fände.
Gegen die Zusammenfassung der mit Spritzstrahlen arbeitenden Messer unter den
Sammelnamen Siemens-Messer wird nun in der That kaum
etwas einzuwenden sein, rührt doch der das Flügelrad umgebende Einsatz bei den
Messern mit getheiltem Flüssigkeitsstrom in der That von Siemens her, wenn auch eine Zweitheilung des
Stromes, wie auch aus dem Vorhergehenden zu ersehen gewesen, schon vor Siemens von Taylor
vorgeschlagen worden ist.
Anders dagegen verhält es sich mit der Lux'schen Faller-Klasse. Bei den Messern, welche mit ungetheiltem
Flüssigkeitsstrom arbeiten, handelt es sich nicht um ein Princip, das erst oder
erfunden werden musste, sondern vielmehr um ein solches, das unmittelbar gegeben
war, von dem im Gegentheil nur in Folge erfinderischer Thätigkeit abgegangen werden
konnte. Der Erfindungsgehalt liegt bei Messern dieser Art also immer in der
besonderen Construction, in der Anordnung von Ein- und Auslass im Verhältniss zu
einander, bezieh. in der Festsetzung des Wasserweges im Innern des Messers, in der
Form des Rades u. dgl.
In der That arbeiten die frühesten Messer, bei denen die Zahl der Umdrehungen eines
Rades als Maass für die Durchflussmenge benutzt wird, sämmtlich mit nur einem
Wasserstrom. Ich nenne nur die der nassen Gasuhr nachgebildeten Niederdruckmesser
von Samuel Crosley und von Edward Hay (Englische Patente Nr. 5088 vom Jahre 1825 und Nr. 12152 vom
Jahre 1848), ferner die in Amerika unter Nr. 47866 im Jahre 1865 und Nr. 60437 im
Jahre 1866 patentirten Messer von John Sheffield und
von Homer H. Stuart. Der Sheffield'sche Messer ist nichts anderes als ein beliebiges Wasserrad mit
centraler Ausflussöffnung, das mit einem Zählwerk zur Registrirung der Umdrehungen
verbunden ist; während bei dem Stuart'schen Messer
Eintritt und Austritt des Wassers senkrecht zur Achse des sternförmigen Rades
erfolgt, welches letztere mit beweglichen Flügeln versehen ist, die sich abwechselnd
gegen die Seiten des Rades anlegen und öffnen.
Der Faller'sche Messer (Fig.
12) ist jünger als selbst die letztgenannten beiden Messer, die hier
unzweifelhaft zum Vergleich herangezogen werden dürfen. Er war neu, als Salbach 1874 bis 1875 seine erste grosse Untersuchung
über eine Reihe von Wassermessern anstellte (Journal für
Gasbeleuchtung u. s. w., 1875 S. 519 bis 544), und hatte selbst in
Deutschland, was die Anwendung eines einzigen Flüssigkeitsstromes anbetrifft, einen
Vorgänger in dem Rosenkranz'schen Klappflügelmesser vom
Jahre 1873, der ebenfalls in die Salbach'sche
Untersuchung einbezogen war, und der seinerseits nur eine Umbildung des im Jahre
1871/72 in Preussen patentirten Rosenkranz'schen
Klappflügelmessers war.
Wenn es demnach an sich wenig glücklich erscheint, die Messer mit ungetheiltem
Flüssigkeitsstrom nach einer Person zu benennen, so liegt zur Wahl der Bezeichnung
„Faller-Klasse“ nicht der mindeste
Anlass vor. Und der Umstand, dass die besonderen Eigenthümlichkeiten des Faller'schen Messers schon nach wenigen Jahren von Faller bezieh. Spanner
aufgegeben worden sind, so dass das Original, nach welchem der Typus benannt werden
soll, gar nicht mehr existirt, lässt den Namen „Faller-Klasse“ noch weniger annehmbar erscheinen.
Jene besonderen Eigenthümlichkeiten des Faller'schen
Messers bestanden aber in der Anordnung von Einlass und Auslass dicht neben
einander, jedoch durch eine Zwischenlage getrennt, so dass das Wasser um den ganzen
Umfang des Gehäuses zu fliessen gezwungen war, und in der wagerechten Lagerung der
Achse. Statt des stark gewundenen Wasserweges, der immerhin mit einem gewissen
Druckverlust verbunden ist, ist später von Faller
bezieh. Spanner eine Durchströmung des Messers mehr in
gerader Linie, ähnlich wie sie sich z.B. bei den Rosenkranz'schen Messern findet, gewählt worden.
Textabbildung Bd. 301, S. 266
Fig. 12.Messer von Faller.
Entlastung der Achse durch axiale Verschiebbarkeit des
Messrades, Nach dieser Abschweifung sind noch einmal die in einem Messer
herrschenden Reibungswiderstände ins Auge zu fassen. Es war eine Anzahl Mittel zur
Entlastung der Achsenlager von senkrechtem Druck namhaft gemacht, die ihren Zweck
mehr oder minder gut erreichen. Eine radicale Beseitigung des Uebels ist jedoch nur
dadurch zu erreichen, dass man überhaupt darauf verzichtet, die Achsenzapfen in Lagern laufen zu lassen, vielmehr der
Radachse nach oben und unten freien Spielraum gibt und das Rad anstatt von einem
Lager von dem durchströmenden Wasser selbst tragen lässt. Nun ist zwar bereits
früher von Messrädern die Rede gewesen, welche von Wasser getragen werden, doch
blieben dieselben im Wesentlichen an ihrer Stelle, während hier an ein völliges
Abheben des Rades von seinem Lager zu denken ist. Das Rad wird entweder selbst als
Ventil ausgebildet oder in starre Verbindung mit einem Ventil gebracht, welches, dem
Druck des durchströmenden Wassers entsprechend, mehr oder weniger gehoben wird.
Messer mit in der Senkrechtrichtung durch den Wasserdruck verschiebbarem Messrade
sind in beträchtlicher Zahl construirt worden. Bei denselben tritt das Wasser aus
dem im Ruhezustande durch das Radventil verschlossenen Raum stets unter gleichem
Druck – dem durch das Gewicht des Rades bedingten – und daher auch mit constanter
Geschwindigkeit aus.
Während bei den Messern mit in Zapfenlagern laufendem Messrade bei starkem Durchfluss
eine zu grosse Beschleunigung zu bekämpfen ist, muss bei den Messern mit dem Druck
entsprechend sich einstellendem Rade im Gegentheil ein Zurückbleiben eintreten, wenn
nicht besondere Maassnahmen zur Verhinderung desselben getroffen werden. Diese
Maassnahmen zur Regulirung der Messer sollen später des Näheren zur Darstellung
kommen.
Sicherung des Messrades gegen Rückschläge des Wassers.
Zum Schutz gegen Rückschläge des Wassers bei plötzlichem Schluss der Leitung pflegt
man entweder Rückschlagventile anzuwenden oder man begnügt sich damit, das Flügelrad
durch entsprechende Constructionen, bei denen dem Wasser in den der Achse
benachbarten Theilen nur wenig Angriffsfläche geboten wird, dem Einfluss etwa
entstehender Wirbel zu entziehen.
Erst in neuester Zeit hat man den Erscheinungen, welche bei plötzlichem Schluss der
Zapfhähne in den Leitungen auftreten, und den Druckschwankungen innerhalb der
Leitungen überhaupt näher nachgeforscht und ist dabei zu der Erkenntniss gelangt,
dass dieselben von solcher Bedeutung sind, dass dadurch das ganze Messergebniss in
Frage gestellt werden kann.
In den Leitungen finden dauernd Druckschwankungen statt, welche ein stetiges Hin- und
Herfliessen des Wassers bewirken, was zumal bei den Messern mit getheiltem
Flüssigkeitsstrom ein Fortrücken des Zählwerkes in rechtläufigem Sinne zur Folge
hat, gerade so als ob der Leitung Wasser entnommen wäre.
Es kommt also darauf an, den Messer dem Einflüsse dieses hin und her fliessenden
Wassers zu entziehen. Dieser Zweck liesse sich zwar, wie bereits oben erwähnt, durch
Anordnung eines Rückschlagventils vermeiden, wie sich ein solches beispielsweise bei
dem Meinecke'schen Messer (D. R. P. Nr. 44210 aus dem
Jahre 1887), Fig. 16, findet. Doch das Messe, wie man
im gewöhnlichen Leben sagt, den Teufel durch Beelzebub austreiben. Das Hin- und
Herfliessen des Wassers durch den Messer wäre zwar aufgehoben, aber auf Kosten der
Sicherheit der Leitung; denn bei Schluss des Ventils muss sich die lebendige Kraft
des Wassers, dem plötzlich der Ausweg versperrt ist, als Druck auf die Rohrwandungen
bemerkbar machen. Dieser Druck ist so bedeutend, dass nach einer Angabe in der
deutschen Patentschrift Nr. 81427 bei einem Versuchsapparate bei einem mittleren
Druck der Wasserleitung von 3 ½ at durch zweimaliges plötzliches Schliessen eines
Hahnes hinter dem Rückschlagventil ein solcher von 47 at entstand.
Textabbildung Bd. 301, S. 266
Fig. 13.Messer von Leh und Langenbach.
Nun müssen zwar dieselben Verhältnisse, auch ohne dass sich in der Leitung ein
Rückschlagventil befindet, in jedem Falle bei plötzlichem Schluss eines Zapfhahnes
auftreten; doch ist man schon frühzeitig bedacht gewesen, zum Schütze der Leitungen
an den höchsten Stellen derselben Windkessel anzuordnen, wodurch jedoch das
unrichtige Anzeigen der Wassermesser nicht vermieden, und wobei an dasselbe nicht
einmal gedacht wurde.
Der erste Messer, bei welchem die Vermeidung beider Uebelstände zu gleicher Zeit zwar
nicht bewusst erstrebt wird, aber doch erreicht würde, wofern die Voraussetzungen der Erfinder
zutreffend wären, ist ein Messer, für den unter Nr. 28 260 im Jahre 1884 an Julius Leh und Gustav
Langenbach in Bruchsal in Deutschland ein Patent ertheilt wurde (Fig. 13). Bei demselben bewegt sich das Messrad M des Wassermessers in dem höchsten Theil eines
Behälters Q, der, nach der Absicht der Erfinder, als
Windkessel wirken soll. Doch steht zu fürchten, dass durch das hindurchströmende
Wasser allmählich sämmtliche Luft mitgerissen und dadurch der erstrebte ruhige Gang
der Messtrommel und die nicht erstrebte Vermeidung des Hin- und Herfliessens von
Wasser illusorisch werden würde.
Textabbildung Bd. 301, S. 267
Fig. 14.Rückschlagventil und Windkessel von Hillenbrand und Lux.
Um ein Falschzeigen des Messers aus dem in Rede stehenden Grunde zu verhüten, ohne
gleichzeitig die Leitung hinter dem Messer gefährlichen Druckschwankungen
auszusetzen, verbinden Julius Hillenbrand in Mannheim
und Rückschlagventil und Friedrich Lux in Ludwigshafen
a. Rh. (D. R. P. Nr. 81427), Fig. 14,
Rückschlagventil und Windkessel, wobei das erstere in bekannter Weise den
Wasserfluss nur in einer Richtung gestattet, während der hinter dem Messer
angeordnete Windkessel die entstehenden Druckstösse unschädlich macht. Bei der durch
die Zeichnung veranschaulichten Ausführungsform sind Windkessel B und Rückschlagventil E
in einander angeordnet.
Ein anderes Verfahren ist von Carl Liebenow in Haspe i.
W. vorgeschlagen worden (D. R. P. Nr. 69024), Fig.
15. Liebenow schaltet in die Leitung ein
Nebenschlussrohr ein, welches den Wassermesser umgeht und nach welchem alle
Druckschwankungen der Leitung abgelenkt werden. Zu diesem Zweck wird hinter der
Abzweigung vom Hauptrohr ein Cylinder B mit Kolben C angeordnet. Der Kolben ist auf einer Stange d, die an ihrem unteren Ende ein Doppelkegelventil
trägt, zwischen zwei Widerlagern e und f frei beweglich.
Textabbildung Bd. 301, S. 267
Fig. 15.Liebenow's Nebenschlussrohr.
Bei geschlossenem Hahn sinkt der Kolben in Folge seines Gewichts nach unten, so dass
der Eingang zum Rohr b, in welchem sich der Messer
befindet, geschlossen wird. Erfolgt nun eine Drucksteigerung in der Leitung a, so wird der Kolben C
gehoben, während die zum Wassermesser führende Leitung b verschlossen bleibt – vorausgesetzt ist dabei, dass der Kolben zwischen
den Widerlagern e und f
genügend Spielraum besitzt. Sinkt der Druck in a darauf
wieder, so kehrt auch der Kolben allmählich wieder in seine Ausgangsstellung zurück.
Wird dagegen ein Abflusshahn geöffnet, so findet ein stärkeres Steigen des Kolbens
und dabei schliesslich ein Abheben des Ventils von seinem unteren Sitz und ein
Andrücken an den oberen Sitz statt, worauf das Wasser ausschliesslich durch das Rohr
b und den Wassermesser hindurchgeht. Bei
jedesmaligem Oeffnen des Ventils fliesst also eine kleine, der Hubhöhe des Kolbens
entsprechende Wassermenge aus, die sich der Registrirung entzieht.
Das Ventil, welches übrigens später noch eine Umgestaltung erfahren hat (D. R.
P. Nr. 70604), besitzt jedoch den Uebelstand, dass es schwer einstellbar ist, da der
Spielraum zwischen den beiden Widerlagern e und f, mit Rücksicht auf die Messgenauigkeit, nicht grösser
gemacht werden darf, als erforderlich ist, damit die Leitung b bei den grössten vorkommenden Druckschwankungen noch soeben geschlossen
bleibt.
Bei Erwähnung der in den Leitungen auftretenden Druckschwankungen und Rückschläge war
soeben davon die Rede, dass man die Einwirkungen derselben auf das Messrad durch
angemessene Construction des letzteren abschwächen könne, indem man nämlich dem
Wasser in den der Achse benachbarten Theilen, wo die Neigung zur Wirbelbildung
besonders gross ist, nur wenig Angriffsfläche bietet. Damit war einer der
zahlreichen Gesichtspunkte, welche bei der Gestaltung des Flügelrades maassgebend
sind, angedeutet. Auch hat sich bereits ergeben, dass die Form des Messrades für die
Entlastung der Achse, insbesondere von senkrechtem Druck, nicht gleichgültig ist. Im
Folgenden soll nun auf die verschiedenen Formen, welche man dem Messrade gegeben
hat, näher eingegangen werden, ohne dass jedoch in dieser Beziehung Vollständigkeit
auch nur erstrebt würde. Denn nur zu oft erscheint die gewählte Form mehr oder
weniger willkürlich; was aber an Einsicht durch die Beherrschung der
Mannigfaltigkeit des Zufalls gewonnen wird, ist verschwindend gering.
Formen des Messrades. Die Mannigfaltigkeit der Formen
des Messrades ist vielleicht deshalb so gross, weil es sich bei den Wassermessern
dieser Art nicht um Maschinen handelt, die eigens zu dem Zweck, dem sie dienen
sollen, erfunden sind, sondern um Anpassung von anderweitig bekannten Maschinen an
einen neuen Zweck. Wasserräder, Turbinen, Exhaustoren, Kreiselpumpen werden alsobald
Wassermesser, wenn man dieselben nur mit einem Zählwerk versieht, das die Zahl der
Umdrehungen ihrer Achse in irgend einer Weise erkennen lässt. Und wie bekannte
Maschinen dem neuen Zweck des Wassermessens angepasst werden, so sollen umgekehrt
oft neue Wassermesser – nach Ausschaltung des Zählwerkes – zu gleicher Zeit
insbesondere als Exhaustoren, Pumpen, Motoren u. dgl. dienen. Unzweifelhaft ist es
den Erfindern nicht selten kein besonderer Ernst damit, wenn sie einer Maschine, die
etwa als Exhaustor oder Motor gedacht ist, doch auch den Titel eines Wassermessers
geben. Es wäre ein unnützer Ballast, wenn ich an dieser Stelle auf alle diese
uneigentlichen Wassermesser eingehen wollte; doch sollen wesentliche
Erfindungsgedanken nicht übergangen werden.
Die Form des Messrades hängt in erster Linie davon ab, in welcher Richtung zur Achse
dasselbe von dem durchströmenden Wasser getroffen wird. Ist die Strömungsrichtung
senkrecht zur Achse, so ist die einfachste Form des Rades ein System von festen,
senkrecht zur Achse stehenden Armen, die an ihren Enden senkrechte Platten (Flügel)
tragen. Dabei ist zu gleicher Zeit der Zweck erreicht, dass die Angriffsfläche,
welche das Rad in der Nähe der Achse dem Wasser bietet, nur sehr gering ist. Statt
der einzelnen Arme dient zuweilen als Träger der Flügel eine geschlossene
Scheibe.
Um das Flügelrad in noch höherem Maasse der Einwirkung centraler Wirbel zu entziehen
und jede derartige Wirbelbildung fast vollständig zu verhindern, kann man den mittleren Theil
des Flügelradraumes durch eine Kapsel derart absperren, dass nur soeben Raum für die
rotirenden Arme oder die Scheibe des Flügelrades frei bleibt und die Flügel sich in
einem Ringkanal bewegen, dessen Querschnitt sie fast völlig ausfüllen. Eine solche
Einrichtung fand sich z.B. bei dem beschriebenen Valentin'schen Messer (D. R. P. Nr. 2734) und ist auch, wenn auch in
anderer Form, bei dem unter Nr. 44210 im Jahre 1887 patentirten Messer von Heinrich Meinecke getroffen (Fig. 16), welcher letztere überdies, als ein weiteres charakteristisches
Merkmal, ein über dem Flügelradraum angeordnetes Reservoir besitzt, das durch schräg
gestellte Oeffnungen h mit dem Flügelradraum in
Verbindung steht und, als eine Art Windkessel, gleichfalls zur Abschwächung der
Rückstösse beiträgt. Diese Verbindung des Flügelradraumes mit einem darüber
befindlichen Reservoir weist auch ein unter Nr. 78795 im Jahre 1868 in Amerika
patentirter Messer von Henry Flad in St. Louis auf, bei
dem „der obere Theil der Messradkammer mit comprimirter Luft gefüllt ist, während
die Flüssigkeit durch den unteren Theil strömt“.
Textabbildung Bd. 301, S. 268
Fig. 16.Messer von Meinecke.
Anstatt die Wirbelbildung im centralen Theil des Flügelradraumes durch eine feste
Kapsel zu verhindern, kann auch dem Flügelrade eine solche Form gegeben werden, dass
es diesen mittleren Theil selbst ausfüllt. Zu diesem Zweck würden die Flügel anstatt
an Arme oder Scheiben an einen cylindrischen Körper anzusetzen sein. Solche
cylindrische Körper finden insbesondere in Verbindung mit beweglichen Flügeln
Anwendung, wovon weiter unten näher die Rede sein wird; auch das Sternrad des Dreyer, Rosenkranz und Droop'schen Messers, von dem
bereits die Rede war (vgl. Fig. 3 und 4), gehört hierher.
Strömt das Wasser dagegen parallel zur Achse in den Flügelradraum ein, so ist es das
Nächstliegende, dem Rade die Form einer Axialturbine zu geben. Offenbar sind nun
alle Factoren, welche die Form des Rades bei Kraftturbinen bestimmen, zu gleicher
Zeit geeignet, die Gestalt des Messrades bei Wassermessern zu beeinflussen.
Schon die frühesten, im Salbach'schen Aufsatz „Ueber
Wassermesser“ im Jahrgang 1875 des Journals für
Gasbeleuchtung u.s.w. beschriebenen Turbinenwassermesser, weisen eine
solche Mannigfaltigkeit der Formen des Messrades auf, dass seit der Zeit wesentliche
Neuerungen nicht hervorgetreten sind. Aus diesem Grunde will ich mich hier auf eine
kurze allgemeine Uebersicht beschränken, welche die Beispiele dem soeben erwähnten
Salbach'schen Aufsatz entnehmen soll, unter
Anführung der Seitenzahl im Journal und der Nummer, welche dem betreffenden Messer
in der Salbach'schen Zusammenstellung gegeben ist.
Um zu verhindern, dass das Wasser in schräger Richtung gegen die Flügel des
Turbinenrades strömt, werden in Verbindung mit demselben Leitschienen oder Schaufeln
angeordnet (S. 94 Nr. 23 und S. 96 Nr. 26). Statt der Leitschaufeln kann
insbesondere ein Leitrad, eine siebartig durchlöcherte Platte Anwendung finden (S.
175 Nr. 50).
Wenn es erforderlich scheint, die Kraftwirkung des Wassers und damit die
Empfindlichkeit des Messers bei geringer Durchflussmenge zu erhöhen, so können statt
einer einzigen mehrere Turbinen über einander angeordnet werden, zwischen welchen
sich zweckmässig feste Leitschienensysteme befänden, um das Wasser auf jede der
Turbinen in senkrechter Richtung zu leiten (S. 332 Nr. 83). Diese Art der Anordnung
mehrerer Turbinen hat jedoch zugleich, abgesehen von der Complication des ganzen
Apparates, eine beträchtliche Erhöhung des Druckes auf das untere Achsenlager zur
Folge; dieser Uebelstand wird vermieden, wenn die Räder paarweise mit
entgegengesetzt gewundenen Flügeln und einer Einschnürung in der Mitte auf der Achse
angeordnet werden. Das Wasser würde in diesem Falle von der Mitte aus nach beiden
Seiten durch die Turbinen abzufliessen haben (S. 371 Nr. 93), oder es könnte auch
von beiden Seiten her durch die Turbinen hindurch nach der mittleren Einschnürung
strömen und von hier abgeleitet werden, wie es z.B. bei dem unter Nr. 86442 in
Deutschland patentirten Messer von Joseph Biermann in
Köln der Fall ist.
Anstatt die das Zählwerk treibende Achse mit einer Reihe getrennter Turbinenschaufeln
zu versehen, wählt man zuweilen einen schraubenförmigen Rotationskörper. Der älteste
Messer dieser Art dürfte der von H. J. King sein, der
unter Nr. 44434 im Jahre 1864 in Amerika patentirt wurde.
In derselben Weise, wie man einen Messer mit mehreren Axialturbinenrädern ausrüstet,
wendet man zuweilen auch mehrere einfache Flügelräder an. Dieselben können entweder
mehr oder weniger frei gegen einander arbeiten, wie z.B. bei dem Leopolder'schen Messer (vgl. D.
p. J. 1880 237 371), oder sie können sich so eng
an einander anschliessen, dass Einlass und Auslass völlig von einander getrennt
sind, wie z.B. bei dem Payton'schen Messer (Englisches
Patent Nr. 2090 vom Jahre 1857; vgl. D. p. J. 1868 188 22, Taf. 2 Fig. 10 bis 12). Im letzteren Falle
handelt es sich nicht mehr um eigentliche Geschwindigkeitsmesser, sondern um Volumenmesser; das dabei zur Anwendung kommende Princip ist in der
mannigfachsten Weise variirt worden, und bilden die darauf beruhenden Messer eine
selbständige Kategorie, welche man als Kapselwerkmesser bezeichnet. Auf diese
Kapselwerkmesser soll hier nicht näher eingegangen werden, da dieselben für
Hauswasserleitungen keine Bedeutung erlangt haben.
Bei den bisher beschriebenen Formen des Messrades wurde dasselbe durch den directen
Anprall des Wassers in Umdrehung gesetzt; doch könnte die Bewegung natürlich auch
durch den Rückstoss des aus dem Inneren des Rades ausströmenden Wassers bewirkt
werden. In der That sind derartige Reactionsräder bei
einer Anzahl von Wassermessern zur Anwendung gekommen; der bekannteste und
verbreitetste unter den Messern mit Reactionsrädern ist der von William Siemens (Englisches Patent Nr. 2824 aus dem
Jahre 1856; 1878 228 * 372). Derselbe wird von Guest und Chrimes in Rotherham gebaut und ist unter dem
Namen „englisch Siemens“ im Gegensatz zu „deutsch Siemens“ oder Siemens und Halske bekannt. Das Messrad läuft unten auf einem Spurstift,
der von der Achse umfasst wird, wodurch, wie früher erwähnt, ein wirksamer Schutz gegen Verschlammung
des unteren Lagers erzielt wird.
Auch neuerdings wieder ist in Deutschland ein Patent auf einen Messer dieser Art an
Isaac Smith, i. F. Sidney
Smith and Sons, in Nottingham ertheilt worden (D. R. P. Nr. 84642), Fig. 17. Bei diesem Messer enthält das Messrad in
seinem Innern eine Spiralkammer c, welche von dem,
durch die hohle Achse a des Rades eintretenden Wasser
durchströmt wird. Der Austritt des Wassers erfolgt durch den Stutzen g.
Textabbildung Bd. 301, S. 269
Fig. 17.Messer von Smith.
Zu diesen Formen des Messrades, bei welchen die Achse des Rades zwischen zwei festen
Lagern rotirt, gesellt sich eine Reihe weiterer mit axial verschiebbarem
Rotationskörper. Der allgemeine Typus dieser Art Messräder ist eine als Ventil
dienende Scheibe, die mit Flügeln versehen ist. Der Zweck dieser Anordnung ist der,
die Geschwindigkeit des von dem durchströmenden Wasser mehr oder weniger angehobenen
Rades in Beziehung zum Wasserdruck zu setzen, um so das Voreilen der Messer bei
hohem Druck zu verhüten. Des Näheren wird hierauf bei Besprechung der
Regulirungsvorrichtungen eingegangen werden.
Anstatt senkrecht oder parallel zur Flügelradachse wird das Wasser zuweilen, obzwar
sehr selten und ohne ersichtlichen Vortheil, geneigt zu derselben in den
Flügelradraum eingeführt, wie z.B. bei dem Messer von H.
Duchenne in Lüttich und Pollack und
Holtschneider in Aachen (D. R. P. Nr. 12006 und 15142). Bei dem ersten
dieser beiden Messer wird das Wasser mit Hilfe eines Rohres in das Innere des
Flügelradraumes und durch zwei, von dem Zuleitungsrohr ausgehende Spritzen von oben
her geneigt gegen das Turbinenrad geleitet. Bei dem zweiten Messer sind die Spritzen
fortgefallen und ist lediglich ein zur Ebene des Turbinenrades geneigter Einlass
übrig geblieben.
An dieser Stelle mag auch ein Messer von J. W. Stawitz
in München (D. R. P. Nr. 28038 vom Jahre 1883), Fig.
18, erwähnt werden, der ein Messrad von besonderer Construction aufweist.
Es ist ein Rad mit gekrümmten, an einer Spindel f
sitzenden Schaufeln e, welches durch einen
glockenförmig zertheilten Wasserstrahl in Bewegung gesetzt wird. Die Wasserglocke
wird dadurch gebildet, dass ein von unten her durch eine Standröhre c einströmender Wasserstrahl von der in die Standröhre
hineinragenden Spindel f von seinem Wege abgelenkt
wird. Die Standröhre c ist verstellbar angeordnet, so
dass der Ausflussquerschnitt und damit die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rades zum
Zweck der Justirung des Messers verändert werden kann.
Dieser Messer hat sich jedoch nicht bewährt und in Folge dessen auch keinen Eingang
gefunden.
Stereometrische Messung. Bei der Aufzählung der
verschiedenen Formen des Messrades war von Rotationskörpern mit beweglichen
Flügeln die Rede. Diese bewegliche Anordnung der Flügel dient im Wesentlichen dem
Zweck, auch bei den Messern dieser Art das Princip der stereometrischen Messung zur Geltung zu bringen.
Soll dieser Zweck bei Anwendung von Flügelrädern mit einiger Vollkommenheit erreicht
werden, so muss der ringförmige Kanal, in welchem sich die Flügel des Rades bewegen,
eine solche Gestalt besitzen, dass das Wasser, nachdem es von der Eintrittsstelle
zur Ausflussöffnung gelangt ist, von den Flügeln auf dem zweiten Theile ihres Weges
nicht zum Theil wieder zur Eintrittsöffnung zurückbefördert werden kann. Eine solche
Kanalform bedingt im Allgemeinen bewegliche Flügel, welche überdies, während sie das
Wasser vor sich her nach der Ausflussöffnung schieben, sich dicht an die Gehäusewand
anschliessen, so dass eine Anzahl getrennter Kammern entsteht. In diesem Falle muss
sich jede Kammer vollständig entleeren, da dem Wasser, sobald es zur Ausflussöffnung
gelangt ist, der Weg versperrt ist, und können auch nicht bei der völligen Trennung
der einzelnen Kammern durch Wirbelbildung u. dgl. im Inneren des Gehäuses
Verschiebungen der Wassermassen gegen einander eintreten, welche das Messergebniss
beeinträchtigen würden.
Textabbildung Bd. 301, S. 269
Fig. 18.Messer von Stawitz.
Im Folgenden sollen nun diejenigen Formen von Messern beschrieben werden, bei denen
das Princip der stereometrischen Messung bei Anwendung von Flügelrädern mehr oder
weniger vollkommen zur Geltung gebracht ist.
Man würde die Messer dieser Art nicht unschicklich als Kolbenwassermesser bezeichnen
können, insofern die Flügel des Rades als rotirende Kolben wirken. Andererseits
legen es die allgemeinen Constructionsverhältnisse doch nahe, sie, wie es hier
geschieht, im Zusammenhange mit den Flügelradmessern zu behandeln.
Auch bei den Messern dieser Art, unter denen insbesondere solche mit drehbaren und
mit parallel zu sich verschiebbaren Flügeln bezieh. mit aus dem Messkörper abwechselnd
heraustretenden und in denselben hineingleitenden Schiebern in Frage kommen, gilt,
was früher allgemein bemerkt wurde, dass dieselben dem Princip nach, als Maschinen,
längst bekannt sind und dass, da es sich hier nur um „Wassermesser“ handelt,
nicht an die Aufzählung aller entsprechend construirten Maschinen gedacht werden
kann, die nur eines Zählwerks bedürfen, um, wenn auch nicht immer mit Vortheil, als
Wassermesser zu dienen.
Die folgenden, vorwiegend amerikanischen und englischen Erfindungen dürften jedoch
auch an dieser Stelle zu erwähnen sein (vgl. auch den Aufsatz über Neuerungen an
rotirenden Maschinen in D. p. J.
253 und 268).
Die ältesten, ausdrücklich als Wassermesser bestimmten Apparate mit drehbaren
Flügeln, welche sich abwechselnd an den Körper des Messrades anlegen und von
demselben entfernen, um den Raum zwischen Ein- und Ausflussöffnung in von einander
getrennte Kammern zu zerlegen, dürften die Messer von Charles Barlow (Englisches Patent Nr. 1000 vom Jahre 1854) und von Ch. Horsley (Englisches Patent Nr. 2259 vom Jahre 1865)
sein, bei welchen der die Flügel tragende Cylinder in dem einen Falle concentrisch,
im anderen excentrisch zum cylindrischen Gehäuse liegt.
Der Messer von Homer H. Stuart in Jamaica, N. Y., der
unter Nr. 60437 im Jahre 1866 in Amerika patentirt wurde, besitzt an Stelle eines
cylindrischen einen sternförmigen excentrischen Rotationskörper, in dessen
einspringenden Winkeln die drehbaren Flügel gelagert sind. Die Flügel werden,
nachdem sie an der Einlassöffnung vorüber gekommen, durch Federkraft geöffnet, so
dass sie an der Gehäuse wand schleifen, und nach Passiren der Auslassöffnung durch
Herantreten des Körpers des Messrades an die Gehäusewand wieder gegen die
zugeordnete Messradseite gedrückt.
Textabbildung Bd. 301, S. 270
Fig. 19.Messer von Peck.
Bei dem durch Fig. 19 dargestellten Messer von George E. Peck (Nr. 156814 vom Jahre 1874) ist die
Reibung der geöffneten Flügel an der Gehäusewand dadurch vermieden, dass die
Oeffnungsweite der Flügel nicht durch die Gehäusewand, sondern durch einen Anschlag
am Radkörper bestimmt wird, so dass den Flügeln eine solche Länge gegeben werden
kann, dass sie zwar bei voller Oeffnung den Kanal in seinem weitesten Theile
abschliessen, ohne jedoch die Gehäusewand zu berühren. Um einen solchen Anschlag,
welcher die Oeffnung der Flügel begrenzt, zu gewinnen, sind in dem Radkörper
Oeffnungen r angebracht, deren Wasserfüllung zu
gleicher Zeit ein zu gewaltsames Oeffnen der Flügel verhindert.
Auch der Messer von John J. Burrows (Nr. 174943 vom
Jahre 1874), Fig. 20, weist derartige Anschläge zur
Begrenzung der Oeffnungsweite der Flügel auf; im Uebrigen unterscheidet er sich
besonders in der Form des Rades von den beschriebenen Messern dieser Art; dasselbe
besteht nämlich aus einer Scheibe d, welche eine
leichte cylindrische Trommel B mit den Flügeln b trägt.
Textabbildung Bd. 301, S. 270
Fig. 20.Messer von Burrows.
Textabbildung Bd. 301, S. 270
Fig. 21.Messer von Fajen.
Die Messer von John H. Connel (Nr. 191031 vom Jahre
1876) und Gustav Fajen (Nr. 343804 vom Jahre 1885),
Fig. 21, besitzen gleichfalls Radtrommeln mit
Vertiefungen zur Aufnahme der Flügel. Die Oeffnung der letzteren erfolgt hier jedoch
nicht durch das in den Raum hinter den Flügeln dringende Wasser, sondern durch einen
besonderen Anschlagstift v, gegen welchen mit den
Flügeln fest verbundene Arme n nach jedesmaligem
Vorbeigange eines Flügels an der Einflussöffnung stossen. Der Connel'sche Messer besitzt ausserdem noch Gummipolster
oder Federn, welche dem völligen Schluss der Flügel einen gewissen Widerstand
entgegensetzen, zum Schutz der sich schliessenden Flügel und zur Sicherung eines
wasserdichten Schlusses beim Vorübergange der Flügel an dem neben der
Einflussöffnung befindlichen Anlauf.
Anstatt einer einzigen Eintrittsöffnung, die jederzeit einen einseitigen Druck des
einströmenden Wassers auf die Radachse zur Folge hat, sind bei dem Messer von O. M. Van Tine (Nr. 191205 vom Jahre 1877), Fig. 22, deren zwei einander diametral
gegenüberliegende EE angeordnet. Dadurch wird eine
ovale Form des eigentlichen Messcylinders bedingt, welche es ermöglicht, dem durch
die eine Oeffnung eintretenden Wasser den Zutritt zu dem zweiten Einströmungsraum zu
verwehren und für jeden der beiden Einströmungsräume das stereometrische
Messungsprincip festzuhalten. Eine weitere Folge ist die Anordnung eines besonderen
Ausflusskanals, in welchen die beiden, einander
gleichfalls diametral gegenüberliegenden Ausströmungsöffnungen münden, durch die das
Wasser aus den beiden Einströmungsräumen entweicht. Die Oeffnung der Flügel
geschieht durch auf der Radtrommel angeordnete Federn.
Textabbildung Bd. 301, S. 270
Fig. 22.Messer von Van Tine.
Auch der vorzugsweise als Motor bestimmte Messer von Mac
Farlane (für Frederich W. Tuerk) (Englisches
Patent Nr. 1792 vom Jahr 1880) weist diametral gegenüberliegende Ein- und
Ausflussöffnungen auf.
Ein weiterer Schritt bei Messern dieser Art bestände darin, dass man die beweglichen
Flügel, die den Raum zwischen Radkörper und Gehäuse in einzelne Kammern theilen,
nicht am Rotationskörper, sondern am Gehäuse befestigt und anstatt gegen die Gehäusewand gegen den
Rotationskörper schleifen lässt. Auch dieser Schritt ist gethan worden (vgl. z.B.
die deutschen Patente Nr. 35152 und 42039 von Tuerk und
Hunter); doch haben die betreffenden Messer kaum
noch etwas mit den sogen. Flügelradmessern gemein, mit denen ich es hier zu thun
habe.
Dem Princip nach mit diesen Messern nahe verwandt, aber doch den eigentlichen
Flügelradmessern viel näher stehend, ist ein Messer von George H. Glad (Amerikanisches Patent Nr. 440559 aus dem Jahre 1890). Um
zu verhindern, dass von dem, übrigens sternförmigen Messrade Wasser mit
herumgenommen und so eventuell das Messergebniss beeinträchtigt wird, ist
unmittelbar hinter der Ausflussöffnung ein federnder Kolben angeordnet, welcher in
die von zwei benachbarten Radseiten begrenzten Räume der Reihe nach vorgeschoben
wird und das etwa darin befindliche Wasser nach dem Ausflussrohr drängt. Das Wasser
hat durch diesen Messer zwar nur einen sehr kurzen geradlinigen Weg zurückzulegen;
was aber hierdurch an Kraft gewonnen wird, dürfte durch Reibung an dem federnden
Kolben reichlich wieder verloren gehen.
Eine andere Form von Rotationsmessern mit stereometrischer Messung ergibt sich, wenn
man statt drehbarer parallel zu sich verschiebbare Flügel, d.h. in Ausschnitten des
Radkörpers bewegliche Schieber, anwendet.
Textabbildung Bd. 301, S. 271
Fig. 23.Messer von Fowler.
Ein Beispiel dafür bietet der Messer von F. A. Fowler
(Amerikanisches Patent Nr. 178623 vom Jahre 1875), Fig.
23. Während die Oeffnung der drehbaren Flügel im Wesentlichen selbsthätig
durch den Druck des Wassers oder in einfacher Weise durch einen festen Anschlag
erfolgte, muss die Bewegung der Schieber d in ihrem
ganzen Verlauf durch eine an der Gehäuse wand festsitzende Leitschiene a geregelt werden, welche in Einschnitte der Schieber
eingreift, sobald dieselben an der Einflussöffnung angelangt sind, und sie in dem
Maasse aus dem Radkörper herauszieht, als sich die Gehäusewand von demselben
entfernt, so dass auch hier, ebenso wie durch die drehbaren Flügel, der Ringkanal in
von einander getrennte Kammern getheilt wird. Bei der Annäherung an die
Ausflussöffnung schiebt dieselbe Leitschiene die Schieber in die Radausschnitte
zurück, so dass die Gehäusewand dicht an den Radkörper herantreten kann.
Anstatt durch Leitschienen, welche in Einschnitte der Schieber eingreifen und dadurch
die Bewegung der letzteren zu einer zwangläufigen machen, können die Schieber auch
wie bei dem Jacobs'schen Messer (Englisches Patent Nr.
2133 vom Jahre 1881) durch in sich geschlossene Nuthen in der Gehäusewand geführt
werden, in welchen Endverlängerungen der Schieber gleiten. Bei dem erwähnten Messer
bestehen die Schieber übrigens aus zwei Stücken, von denen das vordere, zum Zweck
des besseren Anschlusses an die Gehäusewand, durch eine Feder vorgeschoben wird;
auch das Gehäuse ist an derjenigen Stelle, an welcher der Rotationskörper dicht an
dasselbe herantritt, zum gleichen Zweck mit einem ähnlichen beweglichen
Schieberstück ausgerüstet.
Der soeben erwähnte Vorschub durch Federkraft kann nicht nur nebenher, für Theile der Schieber Anwendung finden, sondern auch die
Schieberbewegung ganz allein regeln. Dieser Federantrieb würde sogar bei der
starken Reibung an den Leitschienen und in den Führungsnuthen unzweifelhaft den
Vorzug verdienen, wenn nicht die starke Abnutzung, welcher Federn unterworfen sind,
auch ihre Anwendung misslich machte.
Ein Beispiel für den Antrieb der Schieber durch Federkraft bietet der Messer von William de Normanville (Englisches Patent Nr. 12 521
vom Jahre 1886), Fig. 24, der sich zu gleicher Zeit
in Bezug auf die Anordnung der Schieber in bemerkenswerther Weise von den soeben
beschriebenen Messern unterscheidet. Die Schieber, zwei an der Zahl, sind nämlich
nicht wie bisher radial zum Radkörper, sondern zu beiden Seiten eines Durchmessers
desselben angeordnet. Diese Anordnung bietet einen doppelten Vortheil, erstens
werden dadurch längere Schieber bezieh. kleinere Trommeldurchmesser oder, was damit
gleichbedeutend ist, kleinere Abmessungen des Apparates bei derselben
Durchlassfähigkeit möglich, und zweitens werden die Schieber, da nur eine einzige
Feder zu ihrer Bewegung erforderlich ist, stets mit gleicher Kraft vorgeschoben,
auch wird die Feder weniger stark beansprucht als bei Anwendung radialer
Schieber.
Textabbildung Bd. 301, S. 271
Fig. 24.Messer von Normanville.
Weder Leitschienen bezieh. Führungsnuthen noch Federn zum Vorschub der Schieber
finden sich bei dem Messer von Rowbotham (Englisches
Patent Nr. 10344 vom Jahre 1885), Fig. 25. Das
Herausziehen der Schieber aus der Radtrommel wird hier vielmehr lediglich durch die
Schwere der Schieber – die Radachse liegt wagerecht – und namentlich durch
Centrifugalkraft bewirkt. Die Schieber, zwei an der Zahl, erstrecken sich durch die
ganze Radtrommel, welche letztere auf der einen Seite gegen das Gehäuse anliegt, auf
der anderen dagegen einen parallelwandigen Kanal zwischen sich und dem Gehäuse frei
lässt.
Textabbildung Bd. 301, S. 271
Fig. 25.Messer von Rowbotham.
Auch bei dem Messer von Colebrook (Englisches Patent Nr.
1694 vom Jahre 1884) wird der Vorschub der Kolben in den Ringkanal lediglich durch
Schwere und Centrifugalkraft bewirkt. An Stelle von Schiebern finden hier jedoch
walzenförmige Körper Anwendung, welche abwechselnd aus Hohlräumen im Radkörper in
den Ringkanal hinausgeschleudert und durch das gegen den Radkörper herantretende
Gehäuse wieder hineingedrängt werden. Verbesserungen dieses Messers, der auch wieder
bereits vollends aus dem Rahmen der Flügelradmesser heraustritt, wurden unter Nr.
4143 und 11235 im Jahre 1885 patentirt.
Der Schieberkolbenmesser von Beale (Englisches Patent
Nr. 2090 vom Jahre 1857; 1878 228 * 375 Fig. 6) vermag
zwar der Führung durch Nuthen im Messergehäuse nicht zu entbehren, stellt sich aber
insofern als eine weitere Ausbildung des Princips, durch bewegliche Schieber Ein- und Auslass
von einander zu trennen, dar, als er mit einem einzigen
Schieber auskommt. Dieser Schieber gleitet in einem Schlitz des umlaufenden
Radkörpers hin und her und wird durch Führungsnuthen, in welche er mit seitlichen
Ansätzen eingreift, dauernd mit einem Ende gegen die Gehäusewand gezogen. Eine
zweite Trennungsstelle zwischen Ein- und Auslass wird in der üblichen Weise dadurch
geschaffen, dass der Radkörper sich an einer Stelle gegen das Gehäuse legt.
Ein völlig neuer Typus bei Festhaltung des Princips der stereometrischen Messung
ergibt sich, wenn die Achse der beweglichen Flügel nicht parallel, sondern senkrecht
zur Drehachse des Rades selbst gelagert wird. Zu dieser Kategorie gehören nur einige
wenige Constructionen, welche, soweit ich ermitteln kann, mit einer einzigen
Ausnahme von Rosenkranz bezieh. Dreyer, Rosenkranz und Droop in Hannover herrühren. Der älteste dieser Rosenkranz'schen Messer datirt aus dem Jahre 1870/71
und erhielt damals ein preussisches Patent. Eine Umgestaltung desselben lag Salbach bei seiner mehrfach erwähnten
Wassermesseruntersuchung im J. 1874/75 vor. Weitere Umgestaltungen des Messers
wurden später, nach Einführung der Reichspatentgesetzgebung, mehrfach in Deutschland
patentirt.
Bei der unter Nr. 3006 im J. 1877 patentirten Form des Messers (vgl. D. p. J. 1875 216 Taf. 5
Fig. 3) bewegen sich zwei um wagerechte Achsen drehbare Flügel in einem Ringkanal.
Das eintretende Wasser und die eigene Schwere drücken diese Flügel nach unten bis zu
einer Neigung von 45°, für welche sie Anschlag haben und gleichzeitig den
Querschnitt des Ringkanals fast genau ausfüllen, in welcher Stellung sie im Kreise
herumgeführt werden, um in der Nähe der Austrittsöffnung eine schiefe Ebene
hinaufzugleiten und darauf in wagerechter Lage über ein den Einlauf und Auslauf
trennendes und sich seitlich überkragendes Stück hin wegzugleiten. Ausser den beiden
Flügelarmen sind noch vier Arme ohne Flügel angeordnet, wodurch erreicht wird, dass
die durch das Trennungsstück freigelassene Verbindung zwischen Ein- und Auslauf
jederzeit mindestens durch einen Arm geschlossen ist. Bei diesem Messer ist also in
der That eine annähernd stereometrische Messung erreicht.
Bei einer späteren Construction (D. R. P. Nr. 4544 und Englisches Patent Nr. 5116 vom
Jahre 1880) erhält das Trennungsstück eine einfachere Form, so dass das Gehäuse eine
ringförmige Gestalt mit Ein- und Auslasstutzen (vgl. D. p.
J. 1880 237 Taf. 25 Fig. 3) erhalten kann.
Wenig später (D. R. P. Nr. 5477) werden die beweglichen Flügel aufgegeben, aber der
Gedanke einer möglichst vollständigen Trennung von Ein- und Ausflussöffnung
festgehalten. Zu diesem Zweck ist der Ringkanal vertieft, so dass er von den Flügeln
nur noch in einer kleinen Zone ausgefüllt wird, in der im unteren Theil des Kanals
eine Trennungseinlage angeordnet ist, um dem gleichfalls unten eintretenden Wasser
den Durchfluss nur in einer Richtung zu gestatten.
Man sieht, dass das Princip der stereometrischen Messung hier bereits nahezu
aufgegeben ist um den Preis einer dauerhafteren Construction des Flügelrades (mit
festen Flügeln) und einer grösseren Durchlassfähigkeit. In noch höherem Maasse ist
dieses bei dem unter Nr. 12358 (Amerikanisches Patent Nr. 314480) patentirten und in
Fig. 3 und 4 abgebildeten
Wassermesser derselben Firma der Fall, wo das Flügelrad die Form eines
„Sternrades“ angenommen hat, das sich in einem cylindrischen Raum bewegt
und mit seinem mittleren Theil gewissermaassen die frühere, von dem Ringkanal
umgebene Haube ersetzt, die Schutz gegen Wirbelbildung in der Nähe der Achse
gewährte. Dass das Sternrad hier aus Hartgummi o. dgl. besteht und in einer
modificirten Form (D. R. P. Nr. 18975) mit schräge gestellten Zacken zur Entlastung
des unteren Drehzapfens versehen ist, wurde schon oben erwähnt.
Diese Entwickelung der Dreyer, Rosenkranz und
Droop'schen Messer ist einigermaassen charakteristisch für die Entwickelung der
Flügelradmesser überhaupt, bei denen das Princip der stereometrischen Messung mehr
und mehr zurückgetreten ist und im Wesentlichen nur noch da Anwendung findet, wo es
sich nicht um die Messung von eigentlichen Flüssigkeiten, sondern von Dampf handelt.
Statt dessen versucht man in neuerer Zeit den durch die Natur dieser Messer
begründeten Fehler eines Vorlaufens bei starkem Wasserdurchfluss fast allgemein
durch besondere Regulirvorrichtungen zu heben.
Den älteren Messern von Dreyer, Rosenkranz und Droop
verwandt ist der Messer von Franklin T. Gilbert
(Amerikanisches Patent Nr. 348277 vom Jahre 1885), Fig.
26. Anstatt von einzelnen wagerecht drehbaren Armen, wie bei Dreyer, Rosenkranz und Droop, werden die dreieckigen
Flügel hier von einer Scheibe getragen, welche mit der Grösse der Flügel
entsprechenden Oeffnungen versehen ist, in welche sich die Flügel während ihrer
Bewegung in wagerechter Lage einlegen. Das durch einen engen Spalt oberhalb einer im
Flügelradkanal angeordneten Querwand eintretende Wasser treibt die bis zu dieser
Stelle in einer Verengung des Flügelradraumes wagerecht geführten Flügel, welche
sich theils durch ihr eigenes Gewicht, theils durch den Wasserdruck öffnen, vor sich
her. Auf ihrem Wege werden die Flügel durch den ansteigenden Kanalboden aus ihrer
senkrechten Stellung allmählich in eine geneigte und schliesslich durch die
Verengung zwischen Ein- und Ausflussöffnung in eine wagerechte Lage übergeführt.
Textabbildung Bd. 301, S. 272
Fig. 26.Messer von Gilbert.
Eine rohe Annäherung an eine stereometrische Messungsart wird erreicht, wenn Ein- und
Ausflussöffnung zwar nicht durch eine Trennungseinlage vollständig von einander
getrennt sind, aber doch die Flügel sich so eng an die Gehäusewand anlegen, dass der
Flügelradraum in eine Anzahl von einander getrennter Kammern getheilt wird, sofern
für deren möglichst vollständige Entleerung an der Austrittsstelle gesorgt wird.
Letzteres gilt z.B. für den Wassermesser von Wilhelm
Loss in Hannover (D. R. P. Nr. 1010 vom Jahre 1871), Fig. 27. Bei demselben „trägt die wagerecht
laufende Achse einen aus zwei Seitenplatten mit sechs dazwischen liegenden
Rippen bestehenden Körper; an jeder dieser Rippen ist ein aus Messingblech
bestehender Flügel e mittels Scharniers befestigt,
so dass sich derselbe nach einer Richtung frei bewegen kann, nach der anderen
jedoch 30° vor der Radialstellung durch Anschlag eines Flügelvorsprunges gegen
die Rippe festgehalten wird.“ Jeder der Flügel nimmt nun nach einander die
in der Figur angedeuteten Stellungen an und läuft, bevor er wieder vor die Eintrittsöffnung gelangt,
gegen einen Hartgummikörper b, durch welchen ein
Rückwärtsdrehen des Rades unmöglich gemacht wird.
Textabbildung Bd. 301, S. 273
Fig. 27.Messer von Loss.
Textabbildung Bd. 301, S. 273
Fig. 28.Messer von Fried und Oswald.
Auch bei dem Messer von Franz Fried und Joh. Oswald in Frankfurt a. M. (D. R. P. Nr. 10171 vom
Jahre 1879) Fig. 28, findet eine Theilung des
Flügelradraumes in mehrere von einander getrennte Kammern, jedoch ohne Anwendung
beweglicher Flügel, statt. Es ist nämlich das Kapselrad p, welches vier oder auch mehr gegen einander vollständig abgeschlossene
Kammern enthält, dicht, jedoch ohne nennenswerthe Reibung in das Gehäuse
eingeschliffen. Die Seitenwände des Kapselrades bildenden Scheiben stehen ringsum
etwas vor und laufen in Nuthen eines in das Gehäuse eingeschobenen Dichtungsringes.
„Der Ausfluss aus dem Messrade ist mit möglichst grosser Mündung, grösser als
die des Zuflusses, angeordnet, so dass also die Entleerung einer Kammer stets
schneller als die Füllung der correspondirenden vor sich gehen muss“. Also
auch hier die Absicht einer directen Raummessung. Dementsprechend die beträchtlichen
Erweiterungen in der Zu- und Abflussleitung dicht vor und hinter dem Kapselrade, um
durch Verminderung der Geschwindigkeit des durchfliessenden Wassers „den directen
Stoss des zufliessenden Wassers auf das Kapselrad zu brechen . . .“
(Fortsetzung folgt.)