Titel: Wassermesser von Dreyer, Rosenkranz und Droop in Hannover.
Autor: Hausenblas
Fundstelle: Band 216, Jahrgang 1875, Nr. , S. 295
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Wassermesser von Dreyer, Rosenkranz und Droop in Hannover. Mit Abbildungen auf Taf. V [a/4] Rosenkranz' Wassermesser. Den bisher bekannten Wassermessern, welche auf dem Princip der Reactionsturbine gründen, mangelt meist eine für alle Fälle genügende Genauigkeit. Dort, wo es sich lediglich um die Bestimmung der einer Wasserversorgung seitens eines Consumenten entnommenen Wassermenge handelt, kann man allerdings von einer vollkommen genauen Messung absehen und diese Apparate, die sich übrigens durch Einfachheit und Billigkeit vor den Kolbenapparaten auszeichnen, immerhin in Anwendung bringen; in anderen speciellen Fällen jedoch, beispielsweise bei Bestimmung des Kesselspeisewassers, namentlich bei Verdampfproben, muß man auf eine möglichst große Genauigkeit der Apparate entschieden Anspruch erheben, und dies dürfte auch der wichtigste Grund sein, daß auf diesem Gebiete die zwar complicirten und theueren, jedoch zuverlässigere Resultate gebenden Kolbenapparate noch nicht gänzlich verdrängt werden konnten. Der vorliegende Wassermesser soll nun die Vorzüge der beiden genannten Systeme vereinigen, indem er bei einfacher Construction sehr befriedigende Resultate bezüglich Empfindlichkeit und Genauigkeit gibt. Er besteht im Wesentlichen aus einem Flügelsystem, welches in einem ringförmigen Canal durch den Einfluß der Geschwindigkeit des den Canal passirenden Wassers eine rotirende Bewegung erhält, welche auf ein Zählwerk übertragen wird. Die Flügel, welche die Canalwandungen möglichst genau berühren, verhalten sich vor dem Wasser ähnlich wie ein Kolben in einem Cylinder. Die besondere Einrichtung des Apparates ist aus den Fig. 3 bis 8 ersichtlich. Die Metallschale S ist mit einem ringförmigen Canal versehen, dessen innere Peripherie durch die cylindrische Haube H gebildet ist, während er nach außen hin vom Mantel der Schale begrenzt wird, dessen Form einem Theil eines sphäroidischen Umdrehungskörpers entspricht. An diesen Canal schließt sich mit entsprechender Krümmung bei E das Eintritts- und bei A das Austrittsrohr an, welche beide durch ein eingelegtes Stück T theilweise getrennt sind. Die Schale ist durch einen auf den Rand derselben aufgeschraubten Deckel verschlossen. Da dieser höher liegt als die Haube H und das Trennungsstück T, so bleibt ein Spielraum, welcher zur Aufnahme der rotirenden Flügelarme a dient. Die Flügel sind in einer Metallscheibe s (Fig. 6 und 7) radial befestigt, welche auf einer kleinen verticalen, in der Mitte der Schale auf Stahlspur gelagerten Welle w sitzt und außerdem vier zwischen den Armen a gleichmäßig vertheilte radiale Blechstreifen b trägt. Da die Höhe dieser Streifen und ebenso die Dicke der Arme a und der Scheibe s möglichst genau dem Abstand zwischen Deckel und Haube entspricht, so ist dadurch und mit Rücksicht auf die Form des Trennungsstückes T (Fig. 3 und 5) bei jeder beliebigen Lage des Flügelsystemes die vollständige Trennung von Ein- und Austrittsöffnung erzielt. Die Arme a sind an ihren äußeren Enden schwächer abgesetzt; auf diese ist ein leichter, mit angebogener Hülse versehener Blechflügel f geschoben, vor welchem eine Mutter geschraubt und verlöthet ist, um ein Losfliegen desselben zu verhindern. Die Form dieser Flügel ist durch das Profil des Schalencanals bestimmt, indem sie bei einer Neigung von 45° letzteren genau ausfüllen. In dieser Lage befinden sich die Flügel so lange, als sie den Canal zwischen Eintritts- und Austrittsöffnung durchlaufen; haben sie letztere verlassen, so müssen sie bei weiterer Drehung über das Trennungsstück T hinweg durch den Spielraum zwischen diesem und dem Deckel D in horizontaler Lage gleiten. Um nun die Flügel aus ihrer geneigten Lage in die horizontale überzuführen, ist vor der Austrittsöffnung A ein Steg e (Fig. 8) angebracht, welcher — von der Sohle des Canals bis zur Kopffläche des Trennungstückes T sanft ansteigend — aus einem mit Blech armirten Kork- oder Lederstreifen gebildet ist. Durch die Wahl dieses Materiales ist einer Abnützung der über den Steg schleifenden Flügel vorgebeugt; derselbe verhindert gleichzeitig, daß die Flügel etwa vom Wasser mitgerissene Steinchen, Holzstückchen u. dgl. in die enge Stelle zwischen Deckel und Haube ziehen, was Störungen in der Bewegung des Flügelsystemes zur Folge hätte. Da solche auch aus einem Festklemmen der Flügel entspringen könnten, so ist auf den Armen a für die Grenzlagen der Flügel (45° und horizontal) Anschlag gegeben. Sobald nun Wasser in den Apparat gelangt, wirkt es auf den vor der Eintrittsöffnung befindlichen Flügel ein und schiebt denselben vor sich her; mittlerweile gelangt der andere Flügel an den Steg e, der ihn allmälig in die horizontale Lage bringt, in welcher er schließlich über das Trennungsstück T gleitet, worauf er nach Verlassen des letzteren durch sein Eigengewicht und unter dem Einfluß des Wassers vor der Eintrittsöffnung wieder in die geneigte Lage zurückfällt. Das Wasser wirkt nun auf diesen Flügel ein, während der andere außer Action kommt. Auf diese Weise entsteht, so lange das Wasser den Canal durchströmt, eine continuirliche Rotation des Flügelsystemes, welche zur directen Messung, d. i. Kubicirung des Wassers benützt wird. Da in Folge der überall an den Flügeln und Armen etc. vorhandenen unvermeidlichen Undichtigkeiten gleich bei Beginn des Wasserzulaufes der ganze Apparat unter Wasser, also unter gleichem Druck steht, so folgt, daß die Bewegung des Flügelsystemes lediglich von der Wassergeschwindigkeit und nur relativ vom Druck abhängt, was sehr werthvoll für Messungen unter variablem Druck ist. Weil der Druck ohne Einfluß ist, können überdies alle Theile des Bewegungsmechanismus äußerst leicht gehalten werden. Durch diesen Umstand und dadurch, daß stets nur ein Flügel activ ist, wird auch das sogen. Vor- resp. Nachlaufen vermieden. Bezüglich der erwähnten Undichtigkeiten sei noch bemerkt, daß dieselben der Genauigkeit der Messung fast keinen Eintrag thun, indem namentlich kleinere Apparate von 75 bis 40mm Durchmesser noch bei geringeren Abflußmengen arbeiten, als die Summe der unvermeidlichen Undichtigkeiten beträgt. Dies erklärt sich theilweise wohl dadurch, daß die zwischen Deckel und Haube befindliche Wassermenge blos mitrotirt und nicht eigentlich zum Ausfluß gelangt. Die bedeutende Kraftäußerung des Flügelsystemes wird zur Bewegung des Zählwerkes benützt, welches sich in einem auf dem Deckel dicht aufgeschraubten gußeisernen Gehäuse G befindet. Das Zählwerk wird von der Welle w angetrieben, welche zu diesem Zwecke durch den Deckel D ragt und ein Getriebe r trägt, das in ein Rad R eingreift, von welchem die Bewegung durch ein großes Vorgelege mit zwei Schrauben ohne Ende auf den zum Zählwerk führenden, conisch abgesetzten Zapfen k übertragen wird. Durch diese große Uebersetzung wird von dem Flügelsystem nur ein geringer Kraftbedarf für das Zählwerk gefordert. Auf dem Zapfen k wie im ganzen Raum B, in welchem sich der Rädermechanismus befindet und der durch ein Loch 1 mit der Schale S communicirt, wirkt der ganze Wasserdruck, und zwar namentlich bei geringen Abflußöffnungen bremsend auf den conischen Zapfen, resp. das Flügelsystem ein. Um für größere Abflußöffnungen ebenfalls eine gleichmäßige Bewegung und Messung zu erzielen, sowie die unvermeidlichen Einflüsse der Undichtigkeiten auszugleichen, ist noch eine Welle v mit Trieb t angeordnet, welche je nach Form und Größe der Apparate zwei oder mehrere Hemmflügel F trägt. Diese reguliren, während sie bei langsamer Drehung gar nicht zur Wirkung kommen, bei immer schnellerer Rotation den Apparat und bilden einen nicht nnwesentlichen Theil desselben. Von dem Zählwerk, einem einfachen Gaszähler, ist noch zu bemerken, daß dasselbe nicht durch mühsame Uebersetzungen, welche leicht zu unrichtigen Angaben führen, auf ein bestimmtes einheitliches Maß gebracht ist, sondern daß für eine bestimmte Anzahl Umdrehungen das durchfließende Wasserquantum empirisch ermittelt und die so gefundene Einheit auf dem Zifferblatt angegeben ist. Das abgelesene Resultat ist daher stets mit dieser Zahl zu multipliciren, um den Wasserverbrauch in Kilogramm oder Liter zu erhalten. Obwohl geringe Verunreinigungen, Niederschläge und einzelne schwere Stückchen dem Apparate nicht schaden, indem die Flügel darüber hingleiten können und dieselben endlich beim Ausgang fortgespült werden, so empfiehlt sich doch zur Hintanhaltung grober Verunreinigungen, namentlich durch Holz- oder Strohstückchen, Kies etc., die Anwendung eines in Fig. 9 dargestellten Schlammentopfes, welcher bei c mit Eintrittsbei d mit Austrittsstutzen versehen ist. Zwischen beiden ist ein feines Metallsieb eingezogen, das man zum Schutz beiderseits mit in der oberen Hälfte grob gelochtem Zinkblech bekleidet. Das Wasser ist somit genöthigt, den Weg durch das Sieb zu nehmen, und es werden sich die Verunreinigungen vor demselben absondern. Zur Verhinderung der Stromwirkung ist bei N eine Nase vorgebaut; p ist eine Ablaßschraube. Es wurden Eingangs als Bedingungen eines guten und für alle Zwecke brauchbaren Wassermessers Einfachheit, Empfindlichkeit und Genauigkeit bezeichnet. Bezüglich der letzteren sei erwähnt, daß der vorliegende Apparat bei einem mittleren Druck von 3 Atmosphären das wirkliche Wasserquantum fast genau angibt, bei Druckdifferenzen von 100 bis 50mm die entstehenden Fehler nicht über zwei Procent betragen. Auch einer weiteren Bedingung, der eines genügenden Durchgangsquerschnittes ist entsprochen; ebenso dürfte die Dauerhaftigkeit des Apparates aus seiner Construction wohl gefolgert werden. Durch längere Versuche wurde der Constructeur des Wassermessers zu einer Verbesserung desselben geleitet, welche aus Fig. 10 bis 13 ersichtlich ist. Hier liegt der Steg e hinter der Austrittsöffnung A. Dadurch wird einerseits jede schädliche Brechung des Wasserstrahles vermieden, andererseits einer Abnützung der über den Steg gleitenden Flügel um so sicherer vorgebeugt, da letztere beim Passiren des Steges nicht mehr nnter der directen Einwirkung des Wasserstrahles stehen. Ueberdies wurde durch die neue Anordnung auch der Weg des Wassers im Apparat verringert. Gleichzeitig wurde die Empfindlichkeit durch Vergrößerung der Räderübersetzung beim Zählwerk vergrößert und die beständige Communication des Raumes B mit dem eigentlichen Meßraum in der Schale S durch eine in Figur 13 besonders dargestellte Ventilklappe aufgehoben, welche jedoch gleichwohl die Ausgleichung von Druckdifferenzen zuläßt. Die Regulirung des Wassermessers erfolgt mittels einer mehr oder weniger gekrümmten Schütze o, welche hinter der Eintrittsöffnung E angeordnet ist. Hausenblas.

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