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.

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.

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.

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.

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“.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 . . .“