Einrichtung, um die sekundliche Fördermenge in offenen Wasserläufen unmittelbar anzugeben und aufzuzeichnen. Gegenstand der Erfindung ist eine Ein richtung zum Angeben und Aufzeichnen der Fördermenge unbedeckter Wasserläufe, und zwar der in einer Sekunde durch den Quer schnitt des Wasserlaufes fliessenden Menge.
Die Einrichtung kann aber auch noch einen Integraphen aufweisen, welcher das in einem bestimmten Zeitraume im Wasserlauf querschnitt durchflossene Gesamtvolumen des Wassers anzeigt, so dass die Vorrichtung in diesem Fall auch als Wasserzähler dienen kann.
Die Einrichtung setzt sich aus folgenden Einzelvorrichtungen zusammen: 1. Einer Vorrichtung zum Anzeigen der im Wasserlaufquerschnitt an der Messstelle bestehenden Höchstgeschwindigkeit.
2. Einer Vorrichtung zum Anzeigen des Wasserlaufquerschnittes S bei jedem Wasser stand.
3. Einer Vorrichtung zum Aufzeichnen der sekundlichen Fördermenge.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes, welches ausser den drei ge nannten Vorrichtungen noch einen Integra- phen aufweist, ist auf der Zeichnung dar gestellt.
Fig. 1 und 2 zeigen die ganze Einrich tung von der Seite und von vorn (Strömungs linie in Fig. 1 durch Pfeil angegeben), Fig. 1 a zeigt ein zur Erläuterung einer Einzelvorrich tung dienendes Schema; Fig. 3 und 4 zeigen einen senkrechten und einen wagrechten Schnitt durch ein die anzeigenden Teile der Einrichtung enthalten des Gehäuse, und zwar in grösserem Massstab als Fig. 1 ; Fig. 3 a ist ein die Wirkungsweise einer Einrichtung erläuterndes Schema; Fig. 5 zeigt einen zum Schnitt nach Fig. 3 senkrecht stehenden Vertikalschnitt durch das genannte Gehäuse und durch einen unter ihm befindlichen, gewisse Übertragungsorgane ent haltenden Kasten ;
Die Fig. 6 und 7 zeigen in grösserem Massstab als Fig. 111 in Vorder- und Seiten ansicht eine in den Wasserlauf tauchende Schaufel der Einrichtung und einen sie tra genden Schwingarm; Fig. 8 ist ein senkrechter Schnitt durch den in der untern Hälfte von Fig. 5 ange gebenen Kasten in grösserem Massstab nach der Linie M-N von Fig. 9; letztere ist ein Schnitt durch diesen Kasten nach der Linie P-Q von Fig. 8; Fig. 10 ein solcher nach der Linie Z-T von Fig. 9; Fig. 10a stellt schematisch die Wirkungsweise der durch Fig. 10 veranschaulichten Vorrichtung dar; Fig. 11 und 12 zeigen Einzelheiten aus den Fig. 2-5 in grösserem Massstab.
1. Die erwähnte Vorrichtung zum Anzei gen der im Messquerschnitt bestehenden Höchst geschwindigkeit besitzt beim dargestellten Bei spiel eine Schaufel 1, die mittelst einer von der Mitte ihrer Vorderseite vorstehenden Rippe 2 drehbar und durch eine Schrauben mutter feststellbar an einem aus einem flach gedrückten Eisenrohr bestehenden Stabe 3 angebracht ist.
Dieser letztere wird mittelst Muffe 4 und Kugellager drehbar von einer Achse 5 getragen, so dass die Schaufel 1 unter dem Drucke des strömenden Wassers mit dem Stabe 3 rückwärts, unter dem alleinigen Einfluss ihres Eigengewichtes da gegen in ihre Ruhelage schwingt, in der sich der Schwerpunkt des aus ihr und dem Stabe 3 bestehenden pendelartigen Gebildes senkrecht unter der Achse 5 befindet und der Stab 3 ungefähr die in Fig. 1 strichpunktiert ange deutete Stellung einnimmt. Die Schaufel 1 ist verhältnismässig schmal, um auch in den wenig tiefen Wasserläufen verwendet werden zu können, dafür aber breit.
Ihre Vorderfläche ist leicht konkav ge staltet und wird in der Hauptsache durch zwei in einem stumpfen Winkel zueinander stehende, durch eine gebogene Fläche mit einander verbundene Ebenen gebildet, von denen die untere in der Ruhelage der Schau fel annähernd senkrecht steht. Die Rück seite der Schaufel ist konvex und die ganze Querschnittsform der letzteren ist so gewählt, dass sie dem strömenden Wasser eine günstige Angriffsfläche darbietet, um eine möglichst grosse Empfindlichkeit zu erhalten, dabei aber Strudelbildung vermeidet, um die Schaufel- bewegengen möglichst ruhig und gleichmässig zu gestalten.
Die Möglichkeit, die Schaufel 1 am Arm 3 unter verschiedenem Winkel festzustellen, ge stattet, die Empfindlichkeit des Schaufelpen dels zu ändern, das heisst gestattet nach Be lieben entweder die gleiche Empfindlichkeit bei allen Geschwindigkeiten des Wassers, das heisst die gleiche Ausschlagänderung bei glei chen Geschwindigkeitsänderungen oder aber bei verschiedenen Geschwindigkeiten des Was sers verschiedene Empfindlichkeit, das heisst verschiedene Ausschlagänderungen bei glei chen (xeschwindigkeitsänderungen, zu erhal ten.
Eine gleichförmige Empfindlichkeit ist vorteilhaft, wenn es nötig ist, mit derselben Genauigkeit alle Geschwindigkeiten von Null bis zu der höchsten zu messen, während die veränderliche Empfindlichkeit vorzuziehen ist, wenn nur ein beschränkter Geschwindigkeiten bereich für die Messung in Betracht fällt.
Die Änderung der Empfindlichkeit des Pendels durch Änderung des Winkels zwi schen Schaufel und Tragstange wird dadurch erklärt, dass sich die Beanspruchung der Schaufel ungefähr entsprechend dein Quadrat der Schnelligkeit des Wassers und der Pro jektion der Schaufelfläche auf eine der Durch flussrichtung senkrechte Ebene verändert.
Wird nun die Schaufel zur Stange wie in Fig. 7 dargestellt, derart festgestellt, dass sie schon in der Ruhestellung einen positiven Winkel cc mit der Vertikalen aufweist, dann nimmt ihre Projektion mit dem Wachsen der Verschwenkung und mithin der Ge schwindigkeit rascher ab, wodurch die auf die Schaufel ausgeübte (4esamtwirkung lang samer zunimmt als es dein Quadrate der Ge schwindigkeiten entsprechen würde.
Wenn dagegen die Schaufel in ihrer Ruhestellung eine Neigung zur Tragstange in entgegen gesetzter Richtung aufweist, das heisst in der Ruhestellung einen negativen Winkel i3 mit der Vertikalen einschliesst, dann wird ihre Projektion mit dem Wachsen der Verschwen- kung auf eine grosse Strecke einen beinahe beständigen Wert beibehalten. In diesem Falle wächst der Wert des Wasserstosses auf die Schaufel beinahe mit den Quadraten der Geschwindigkeit, und die Empfindlichkeit ändert sich daher mit dem Wachsen der Ge schwindigkeit.
In beiden Fällen wird die Wirkung der Kraftzunahme auf die Flächeneinheit der Pro jektion mit den Quadraten der Geschwindig keit durch die Abnahme des Hebelarmes ver mindert, mit welcher bei der Zunahme der Verschwenkung die durch den Wasserstoss auf die Schaufel hervorgerufene Kraft wirkt. Dadurch nähert sich die graphische Darstel lung der Verschwenkungen als Funktion der Geschwindigkeit im ersten Falle immer mehr einer geraden Linie, während im zweiten Fall eine Krümmung in der Darstellung bemerk barer wird.
Die dem Wasserstoss ausgesetzte Schau felfläche und das als Gegenkraft wirkende Schaufelgewicht werden zum voraus derart bestimmt, dass auch bei der höchsten Wasser geschwindigkeit des Wassers der Ausschlag des Schaufelpendels nicht grösser als 45 ist.
Die Drehachse 5 ist in einem auf einem Ei senrahmen 6 befestigten Träger gelagert. Der Rahmen 6 schwingt um eine wagrechte, mit ihm fest verbundene Achse 7, deren Lager sich an Seitenwänden eines ortsfesten Ka stens 11 befinden. An das hintere Ende des Rahmens 6 ist mittelst einer Achse 8 ein Schwimmer 9 angelenkt. Dieser besteht aus zwei miteinander starr verbundenen, flach kahnähnlichen Teilen aus verbleitem Eisen blech, die durch ein inneres Holzgerippe ver steift sind und zwischen sich Platz frei las sen für den Durchgang des Stabes 3. Zum Schutze des letzteren gegen Treibgut ist unterhalb des Flachbodens des Schwimmers zu beiden Seiten des Stabes 3 noch je eine durchlöcherte Platte 10 angebracht und vor diesen Platten am Schwimmer eine schmale Platte 12 angelenkt.
Die Stellung der Achse 5 auf dem beweglichen Rahmen 6 und die Länge der Tragstange sind derart gewählt, dass die Schaufel sich bei jedem Wasserstand auf 3/4 der Wasserhöhe befindet, da in dieser Höhe bekanntlich im allgemeinen die höchste. Geschwindigkeit herrscht. Nachdem diese Einstellung einmal für einen bestimmten Fall gemacht ist, stellt sich die Schaufel bei allen Messungen bei verschieden hohen Wasser spiegeln selbsttätig auf einen Punkt ein;
des sen Höhenlage sich in einem gleichbleibenden Verhältnis zur Wasserhöhe, das heisst auf 3/4 Höhe derselben befindet. E' ergibt sich dies aus folgender, anhand der schemati schen Fig. 111 angestellten Überlegung, für die der Einfachheit halber angenommen sei, die Drehachse ä befinde sich genau auf der Verbindungslinie der Achsen 7 und B.
Damit die Schaufel 1 bei jedem Wasser stand auf 3/4 der Wasserhöhe H liege, brau chen nur folgende zwei Bedingungen erfüllt zu sein 1. Der Schaufelstab 3 muss eine solche Länge besitzen, dass, wenn die Achsen 7 und 8 bei einem Wasserstande Ho auf glei cher Höhe liegen, die Schaufel auf 3/4 Höhe liegt, wenn ihr Arm mit der Vertikalen einen Winkel von beinahe<B>310</B> 30' einschliesst, wel cher Winkel der Durchschnittserhebung der Schaufel zwischen den Verschwenkungen 0 0 und 450 entspricht.
2. Die Drehachse 5 des Schaufelstabes muss von der -Achse 7 um 3/4 des gegenseitigen Abstandes der Achsen 7 und 8 entfernt sein.
Unter diesen Bedingungen ändert sich die Höhenlage der Achse 5 bei jeder beliebigen Veränderung des Wasserstandes von Ho auf H1 um den Betrag 3/4 <I>(Ho</I> -H1). Daher be findet sich die Schaufel auf einer Höhe von 3/4 Ho-3/4 (Ho-H1) = 3/4 H1. Tatsächlich liegt nun allerdings die Achse 5 nicht genau auf der Verbindungslinie der Achsen 7 und 8, sondern ein wenig darüber. Das ergibt jedoch keinen feststellbaren Un terschied, da die kleine Verschiebung und die Höchstgeschwindigkeit sich nicht auf einen einzigen Punkt, sondern auf einen verhältnis mässig grossen Teil des Querschnittes bezie hen. Es ergibt sich also, dass die Regelung der Schaufeltiefe von der Stellung der Achse 5 in bezug auf die Achsen 7 und 8 abhängt.
Die auf der Achse 5 mittelst Kugellagern abgestützte, die Nabe des Pendels 1, 3 dar stellenden Muffe 4 - trägt einen Arm 13, an dessen Ende bei 14 eine Stange 15 angelenkt ist, deren anderes Ende sich durch ein Ge lenk 16 an einem Arm 17 anschliesst, der von einer auf der Achse 7 drehbar gelager ten Muffe 18 getragen wird.
Es wird daher jeder Ausschlag des Pendels 1, 3 auf diese Muffe 18 übertragen, und zwar sind, da die Altabstände 5, 14 = 7, 16 und 14, 16 = 5, 7, die Drehwinkel von 18 stets gleich denen des Pendels, und zwar auch, wenn der Was serstand sich unterdessen ändert, weil, da die Punkte 5, 14, 16, 7 ein Parallelogramm bestimmen, bei jedem Wasserstande (das heisst bei jeder von der Änderung des Wasserstan des abhängigen Formveränderung des Paral lelogrammes) der Hebel 7, 16 mit dem Hebel 5, 14 gleichlaufend ist.
Auf der Muffe 18 sitzt ein Zahnsektor 19, (Fig. 5, 8 und 9) in Eingriff mit einem Zahn kolben 20. Das Übersetzungsverhältnis zwi schen diesen beiden ist ein solches, dass der Schaufelausschlag mit 6 vervielfacht wird. Da der höchste mögliche Ausschlagwinkel der Schaufel 45 beträgt, ist also die grösste Dre hung des Zahnkolbens 20 etwa 45 mal 6 = 270 . Auf derselben Welle 21 mit dem Kolben 20 sitzt eine drehbare Ölbremse, be stehend aus einem schwingenden Flügel 25 in einer mit Öl gefüllten und mit einer ra dialen Querwand 22 versehenen Trommel 23 (Fig. 2, 8 und 9), die einen Teil des Ka stens 11 bildet.
Der Widerstand gegen den Durchfluss des Öls (durch den vom Flügel gelassenen kleinen Zwischenraum) von der einen in die andere der beiden Kammern, in welche die Trommel durch den Flügel 25 geteilt ist, dämpft die von den jeweiligen Geschwindigkeitsveränderungen des beauf schlagenden Wassers hervorgebrachten Ver- schwenkungen der Schaufel, Veränderungen, die besonders bei höheren Geschwindigkeiten zufolge Schlängelns der Wasserader und Wel lenbewegung auftreten. Zur Regelung der Bremswirkung ist ein mit Hahn versehenes Verbindungsrohr 23a zwischen den beiden Kammern eingeschaltet. Ausserdem ist die Nabe des Flügels 25 auf einem Abschnitt seines Umfanges mit einer Vertiefung 24 (Fig. 8 und 9) versehen, durch die das Öl bei kleinen Verschwenkungen der Schaufel hindurchtreten kann.
Hierdurch wird, wenn der Flügel 25 über der Vertiefung steht, die Bremswirkung aufgehoben, und zwar ist dies nötig, um die erforderliche Empfindlichkeit auch bei niedrigen Geschwindigkeiten zu er halten, für welche, da kleinere Kräfte im Spiel sind, die Bremse sonst die Angaben unrichtig machen würde.
Von der Welle 21 werden die Verschwen- kungen (Fig. 5) durch eine Kette 26 - ge wöhnlich mit einem weiteren Übersetzungs verhältnis von 6 - auf die Achse 27 über tragen, so dass also im ganzen die Schaufel- verschwenkung auf die Welle 27 mit einer 6 mal 6 = 36 fachen Übersetzung übertragen wird. Die Kette greift mit einem Ende au einem Punkt des Umfanges des grösseren Ra des 28 an und ist am andern Ende mit einem Gegengewicht 29 versehen, durch das sie Spannung erhält und mithin die Bewegungs übertragung auf das auf der Welle 27 sit zende kleinere Rad 30 gestattet, auf welches die Kette unter Vermittlung anderer loser Räder 31 und 32 sich auflegt.
Auf der Welle 27 (Fig. 3 und 5) sitzt eine Trommel 36 mit aufgewickelter und an jedem Ende mittelst Spannvorrichtung 33 (Fig. 5) festgehaltener Drahtschnecke 37, die einen gleichlaufend zur Trommelachse längs einer Wagrechten V0 V1 beweglichen Läu fer 34 bewegt, so, dass die Ausschwenkung des Pendels 1, 3 in Verschiebungen des Läu fers umgewandelt werden, die proportional den Höchstgeschwindigkeiten sind, finit der die Schaufel gestossen wird.
Diese Höchst geschwindigkeit Vi, kann man in einem be stimmten Massstabe von der wagrechten, festen Einteilung 35 (Fig. 3) ablesen.
Die vorstehend angegebene Vorrichtung zur Umwandlung der Schaufelverschwenkung in eine zur Geschwindigkeit I'g proportionale wagrechte Verstellung gestattet bei bereits fertiger Anlage ohne weiteres die Berichti gung dieser Umwandlung bei etwaigen Un genauigkeiten, denn die Kupferdrahtschnecke kann auf der Trommel nach Belieben ver- stellt werden, da sie, ausgenommen an den Enden, nur durch Reibung an der Trommel anhaftet, oder durch kleine verstellbare Zap fen längs der Erzeugenden der Trommel fest gestellt wird.
2. Die Vorrichtung zum Anzeigen des Flüs sigkeitsquerschnittes besitzt einen im Kasten 11 auf der Achse 7 festsitzenden Hebel (Fig. 10), der mittelst einer Rolle 40 einen Arm 41 unterstützt, der auf einer senkrechten, ver schiebbaren Stange 42 festsitzt. Diese letz tere steuert ihrerseits einen T-förmigen Wa gen 43, der mittelst dreier Rollen 44 längs senkrechter Führungen läuft, die in dem auch die Trommel 36 enthaltenden Gehäuse unter gebracht sind. Die jeweilige Lage des Wa gens 43, die dem Wasserstand entsprechend sich ändert, wird durch einen auf der Höhe S1 am Wagen 43 angebrachten Zeiger auf einer senkrechten Einteilung 46, welche so geeicht ist, dass sie den Flüssigkeitsquerschnitt in Quadratmetern angibt, angezeigt (Fig. 3).
Die vorliegende Vorrichtung ist für die Ermittlung des Flüssigkeitsquerschnittes von Wasserläufen mit senkrechten Ufern bestimmt. In einem solchen Falle entspricht, wenn die Breite des Wasserlaufes = L ist, einer Ver änderung des Flüssigkeitsquerschnittes um einen Quadratmeter eine Veränderung des Wasserstandes um
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Metern, denn gemäss Fig. 10a ist
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Die Länge z, um welche sich der Wa gen 43 verschiebt bei einer Veränderung des Wasserquerschnittes um 1 m2 ist, wie es sich aus der Betrachtung der Fig. 10a ergibt
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wobei a den Abstand zwischen den Achsen 7 und 40, und b den Abstand zwischen 7 und 8 darstellt.
Für Wasserläufe mit nicht senkrechten Ufern muss die Fläche, mit der der Arm 41 auf der Rolle 40 liegt, eine im Verhältnis zum Neigungswinkel oder zur Form der Ufer festgestellte, gebogene Leitlinie haben.
3. Die Vorrichtung zum Aufzeichnen der Fördermenge besitzt eine um den festen Punkt So (Fig. 3) schwingende, geradlinige Kulisse 48, die mittelst einer in ihr gleiten den Rolle 49 ausgeschwenkt wird, deren Achse auf gleicher Höhe wie der sie tragende Läufer 34 liegt (Fig. 11). Die Kulisse treibt ihrerseits zwei kleinere Schlitten, von denen der eine, 50 (Fig. 11 und 12), längs einer Wagrechten Vm Vn (Fig. 3 und 3a) läuft, die in einer bestimmten Entfernung von So (in Wirklichkeit z. B. So Vm = 500 mm) liegt, und der andere, 51, gleitet auch auf einer durch den Wagen 43 getragenen, wagrechten, aber sich senkrecht bewegenden Führung Q-S1, deren senkrechte Verschiebungen, vom So ausgehend, gemäss dem oben Gesag ten, den Wasserquerschnitt S messen.
Da der Wert von g, das heisst das Ver hältnis zwischen der im ganzen Flüssigkeits querschnitt in einem gegebenen Augenblick herrschenden mittleren Geschwindigkeit Vm und der an der die Schaufel beaufschlagen- den Stelle zur gleichen Zeit herrschenden Ge schwindigkeit V, (welch letztere Geschwin digkeit im allgemeinen der im Wasserlauf querschnitt herrschenden maximalen Geschwin digkeit entspricht) bei verschiedenem Wasser stand verschieden sein kann, mit andern Wor ten, da .K, das heisst
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dem Wasser stand sich ändern kann, wird die Lage,
das heisst die Höhe der wagrechten Führung Vo Vi (Fig. 3 ) des Läufers 34 und der Rolle 49, in Abhängigkeit vom Waaserstand; dem ver änderlichen Werte von .K entsprechend ver änderlich gemacht., und zwar so, dass bei verschiedenem Wasserstand die Entfernung So Vo dieser Führung Vo Vi vom Dreh punkt der Kulisse dem jeweiligen Werte K umgekehrt proportional ist, Da die Entfernung So V':
unveränderlich ist und da einerseits wie gesagt- bei sich ändernden Werte von K die Entfernung So Vo proportional zu
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ist, und anderseits Vo V1 proportional zu der die Schaufel beauf schlagenden Höchstgeschwindigkeit Vp, sieh ändert, so ergibt sich aus der Ähnlichkeit der Dreiecke in Fig. 3a, dass sieh Vm Vn einerseits im geraden Verhältnis zu Vo V1, das heisst also proportional der Geschwindig keit Vp, und anderseits im umgekehrten Ver hältnis zu S0 Vo, das heisst zu sie daher proportional dem Produkte aus
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Vp und K, welches die Mittelgeschwindigkeit Vm dar stellt, sich ändert.
Da also nach dem Gesagten Vm Vn die Mittelgeschwindigkeit darstellt, So S1 pro portional zum Wasserquerschnitt S, und So Vm konstant ist, ergibt sich, dass S1 Q sich pro portional zum Produkte aus So S1 (Wasser querschnitt) und Vm Vn (mittlere Geschwin digkeit) sich ändert und somit die jeweilige Wasserdurchflussmenge in 1 Sekunde angibt.
Wenn man also S1 Q an einem zweckentspre chenden Massstabe 64 misst, so erhält man die unmittelbare Angabe der Fördermenge.
Die jeweilige Durchflussmenge wird mit- telst eines Griffels 52 auf einer Papierrolle 53 (Fig. 3) aufgezeichnet. Der Griffel 52 ist irr einem Arm 54 gelagert, der an einer Stange 55 angebracht ist und wird federnd gegen die Papierrolle gedrückt. Die Stange 55 ist in Spitzen gelagert, die in abwärts gerichteten Lappen einer Platte 56 ruhen, die gelenkig mit Zapfen 57 und 57' verbunden ist. Diese Zapfen befinden sich an Hebeln 58, 59, deren Drehachsen 60, 60 1 (Fig. 4) um den Abstand der Zapfen 57, 571 voneinander entfernt sind, so dass diese Hebel einander also stets paral lel gerichtet sind. Der Hebel 58 bildet einen Teil eines rechteckigen Rahmens 58, 60, 61, 62, der uni die Achse seiner senk rechten Stange 60 schwingt.
Die andere senkrechte, durch die runde Stange 62 ge bildete Seite dieses Rahmens legt sich unter der Wirkung einer die Stange 60 umgeben den, nicht gezeichneten Feder gegen einen rechtwinkligen Vorsprung 63 des Schlittens 51. Dieser Vorsprung 63 und damit die Stange 62 verstellen sich maximal um gleichviel links wie rechts von einer durch die Achse 60 senkrecht zum Wagen 43 gelegten Ebene. Das Verhältnis r zwischen dem Abstand der Achse 60 vom Berührungspunkte von 62 mit 63 und dem Abstand der Achse 60 vom zugehörigen Zapfen 57 (gleich der Länge des Hebels 59) ergibt das Verhältnis des Anzeige massstabes (Verschiebung von 51 längs Skala 64) zum Aufzeichnungsmassstab (Ver schiebung des Griffels 52 längs Rolle 53).
Vorrichtung, um die Veränderung des Ver- hültnisses K nach dem Wasserstande in Be tracht zu ziehen. Für einen Wasserlauf gilt die Formel
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(nach Bazin), wo A und B Koeffizienten sind, die von der Beschaffenheit der Wasserlauf wände oder -vifer abhängen, und mithin für einen gegebenen Wasserlauf beständig sind, während r der Quotient aus ist, wobei S der Flächeninhalt in Quadratmetern,
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s der Umfang des Flüssigkeitsquerschnittes in Me tern ist.
Bei gemauerten Wasserläufen mit einem Werte von R, der grösser ist als 0,40, ändert sich das Verhältnis K für gewöhnlich nicht um mehr als 1 0,'o (ausnahmsweise, für kleine Wasserläufe mit unglatten Wänden, um 2 ,\o) bei Veränderungen des ZVertes vorn R uni 100 %, was auch einer verhältnismässig grö sseren Spiegelveränderung entspricht, denn der Wert von R verändert sich, wie leicht nachzuweisen ist, immer langsamer als der Spiegel.
Diese Veränderung von K braucht daher in solchen Fällen nicht in Rechnung gezogen zu werden, da sie innerhalb der Grenzen der unvermeidlichen Fehler der Vor richtung liegt, und es genügt daher, wenn die Entfernung So T'o einen bestimmten, un veränderlichen nach dem unveränderlich an zunehmenden Werte von K sich richtenden Wert erhält.
Um die Einrichtung auch dann verwen den zu können, wenn man das Verhältnis K bei wechselndem Flüssigkeitsstand nicht als beständig annehmen kann, wie bei Wasser läufen mit blossem Erdreich oder auf Kies, oder auch bei gemauerten Wasserläufen, in denen sich der Spiegel und mithin auch der Wert von R in grösserem Masse ändert, wird eine Vorrichtung hinzugefügt, die es gestattet, auch eine etwaige Veränderung von K mit dem Wasserspiegel zu berücksichtigen. Um diesen Zweck zu erreichen, genügt es offen bar, dass man die Entfernung zwischen So Vo im oben gesagten Sinne nach dem Wasser spiegel verändern kann.
Dieses wird durch ein vom Schlitten 43 der die Flüssigkeits querschnitte angebenden Vorrichtung gesteuer tes Hebel- oder Daumengebilde erreicht, das folgendermassen beschaffen ist: Mit dem Wa gen 43 ist mittelst einer kurzen Triebstange 65 ein Hebel 66 verbunden, der anderseits mit- telst eines Hebelparallelogrammes an einen Exzentersektor 67 angeschlossen ist. Dieser wird bei der Aufwärtsbewegung des Wa gens 43 so betätigt, dass er den in Fig. 5 links liegenden Arm des Hebels 68 eines He bel- und Stangen-Parallelogrammes 68, 69, 70, 71 mit dem die die Drahtschnecke 37 tragende Trommel 36 und die Führung des Läufers 34, sowie die Skala 35 fest verbun den sind sich senken lässt. Infolgedessen verändert sich die Entfernung So Vo.
Es ergibt sich also, wegen der Gestalt des Sek tors, beim Heben des Wagens, das heisst beim Sinken des Wasserstandes ein Sinken der Führung V0 V1 und somit auch für eine ge- geber)e Drehung der Trommel, also für eine gewisse Höchstgeschwindigkeit ein kleinerer Ausschlag der Kulisse 48, also auch eine kleinere mittlere Geschwindigkeit und ein kleinerer Wert für K. Auch die Angabe der Fördermenge wird von der Veränderung von K dem Ausschlag der Kulisse 48 entspre chend beeinflusst. Durch passende Profilie rung des Sektors kann man es dahin brin gen, dass die Angaben der mittleren Ge schwindigkeit bei Änderungen von K in der erforderlichen richtigen Weise erfolgen.
Da mit die Führung des Läufers 34 sich genau parallel zu sich selbst verschiebe, ist mit dein Parallelogramm 68, 69, 70, 71 durch eine in gegenüberliegenden Gehäusewänden ge lagerte Achse 72 ein gleiches Parallelogramm 68', 69', 70', 71' mit Exzentersektor 671 verbunden.
Bei der eben beschriebenen Verstellung der Trommel 36 usw. darf letztere nicht ge dreht werden, und es muss einer bestimmten Verschwenkung der Schaufel stets dieselbe Drehung der Trommel und mithin dieselbe Stellung des von ihr gesteuerten Läufers 34 in bezug auf die Trommel entsprechen. Zu diesem Behufe läuft die Steuerkette über das Hilfsrad 32 (Fig. 5), bevor sie über das An triebsrad 30 der Trommel läuft. Die Achsen stellung des Rades 32 wird in nachstehend beschriebener Weise geregelt.
Das Trommel gestell ist auf den Stangen 69, 71, 69', 71' verstellbar und kann je nach dem Mittel werte von K, der zwischen dem dem höch sten Wasserstand entsprechenden grössten Wert und dem dein geringsten Wasserstand entsprechenden kleinsten Wert liegt, in be liebiger Höhe befestigt werden. Bei Ver änderungen von K wird die richtige Angabe der mittleren Geschwindigkeit durch Form veränderung der eben erwähnten Parallelo gramme erlangt, die durch die Exzenter 67, 67' bewirkt wird. Die Achse des Antriebs rades 30 liegt auf der Stange 71; während die zur Achse des Antriebsrades 30 parallele Achse der Rolle 32 in einer durch die Stan gen 69, 69' bestimmten senkrechten Ebene liegt.
Wenn daher die Stellung der Rolle 32 so geregelt wird, dass ihr Mittelpunkt auf der durch den Mittelpunkt der Rolle 30 ge henden Gleichlaufenden zu den Längsachsen der Hebel 70, 70' liegt, so beschreibt der Mittelpunkt der Rolle 30 um den Mittelpunkt vor) 32 einen Kreis, dessen Halbmesser gleich der Länge der Hebel 70 und 70' der Pa rallelogramme ist. Da die Rollen gleich gross und durch Ketten gekuppelt sind und ihr Abstand mithin unveränderlich ist, so dreht sich die Rolle 30 bei allen Gestaltverände rungen der Parallelogramme so lang nicht, als sich 32 nicht dreht, oder sie dreht sich um einen gleichen Winkel wie die letztere, falls diese sich dreht. Hierdurch wird die vollkommene Drehungsübertragung der Schau- fel bei jeder Stellung der Parallelogramme gesichert.
Da das Trommelgestell sich durch die beiden Parallelogramme immer gleichlaufend zu sich selbst verstellt, so wird es nie zu einer Verdrehung der Läuferführung mit dem Läufer Veranlassung geben, und auch die Übertragung auf den Läufer 34 wird durch die Stellungsveränderung der Parallelogramme je nach der Regelung der Entfernung So Vo zum Werte von K nicht beeinflusst.
4. Integraph oder Gesamtergebnisanzeiger. Dieser Anzeiger ist in einem zylindrischen Gehäuse 75 (Fig. 3 und 4) enthalten, wel ches seitlich der Aufzeichnungsvorrichtung durch einen Stützarm angebracht ist. Durch diesen Arm hindurch geht eine dünne Stange 76, die geradlinig geführt ist und durch einen an einem Ende für Mittelpunkte des Hebels 58 angeordneten Zapfen 77 in wagrechter Rich tung verstellt wird. Mit dem dem Zapfen entgegengesetzten Ende der Stange 76 ist ein gewöhnlicher Rollenzähler, wie bei Elek trizitätsmessern, verbunden. Dieser Zähler zählt die Touren einer durch eine Reibungs scheibe D r betätigten Planimeterrolle 78, in dem die Scheibe firn besagten zylindrischen Gehäuse enthalten ist und durch ein Uhr werk gedreht wird.
Die sich ergebenden Ver stellungen der dünnen Stange 76 sind gleich der Hälfte der Verstellungen des Schlittens 51, da der Abstand von 77 von der Achse 60 gleich dem halben Abstand von 60 zu 62 ist.
Die Planimeterrolle ist von der Stange 76 so getragen, dass ihr Mittelpunkt auf dem Mittelpunkt der Reibungsscheibe ruht, wenn die Fördermenge P=o ist und bei einer Veränderung der Fördermenge längs einem wagrechten Durchmesser der Scheibe gleitet.
Wenn E die Verstellung der Planimeter rolle vom Mittelpunkte der Scheibe und r den Halbmesser der Planimeterrolle darstel len, so ist die Umdrehung da1 der Plani meterrolle in einer Zeit dt, welcher eine Um drehung ds der Scheibe entspricht.
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Aber
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wo Q = Fördermenge ist und p im Fördermengenmassstab die Verstel lung des Schlittens 51 bei einer Veränderung der Fördermenge von 1 Kubikmeter in 1 Se kunde.
Da auch d a = N d t ist, wo N die Tourenzahl der Scheibe in 1 Sekunde dar- stellt, so ergibt sich daraus:
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und <SEP> nach <SEP> Integration <SEP> T
<tb> <I>a,'--l@T <SEP> <B>p'</B> <SEP> -Qdt</I>
<tb> 2r,4
<tb> 4 das heisst, die Umdrehungen der Planimeter- rolle sind proportional zur gesamten Zahl der durchgeflossenen Kubikmeter.