CH439788A - Wärmemengenmesser - Google Patents

Description

  
 



  Wärmemengenmesser
Die Erfindung betrifft einen Wärmemengenmesser mit mechanischer Integration des Produkts aus Heisswasserverbrauch und Temperaturdifferenz von Vor- und Rücklauf mittels eines Reibradgetriebes mit einem vom Wasserzähler getriebenen Treibrad und einem auf ein Zählwerk wirkenden Reibrad, dessen Stellung am Antriebsrad über ein Hebelsystem von mechanischen Temperaturgebern bestimmt wird.



   Die bekannten Vorrichtungen dieser Art - soweit sie eichfähig sind - sind kompliziert und deshalb zu teuer für die Verwendung in Zentralheizungssystemen für Wohnungen und dergleichen.



   Da keine eichbaren Geräte mit genügender Preiswürdigkeit vorhanden sind, behilft man sich zur Zeit unter Umgehung einer echten Wärmemessung, beispielsweise mit Verdunstungsmessern, mit Warmwasserzählern unter Voraussetzung stets ähnlicher Vorlauf- und Rücklauftemperaturen. Wenn genauere Messung erforderlich ist, schaltet man einem Warmwasserzähler eine Regelung für die Differenztemperatur zwischen Vorund Rücklauf vor.



   Auf die Einführung geeichter Wärmemengenmesser bei Zentralheizungssystemen wurde bislang verzichtet.



  Es besteht keine Eichpflicht und kein Typenzwang für Wärmemengenmesser und   Heizkostenverteiler,    da die für solche Zwecke verfügbaren Geräte zu ungenau sind.



   Durch die vorliegende Erfindung wird ein Wärmemengenmesser des eingangs angegebenen Typs geschaffen, der bei sehr genauer Arbeitsweise einfach aufgebaut ist und damit die Nachteile der bekannten Wärmemengenmesser vermeidet. Er zeichnet sich dadurch aus, dass das Hebelsystem aus zwei doppelarmigen Hebeln besteht, von denen der erste an einem Ende an einem Fixpunkt gelagert, am anderen Ende an dem einen Ende des zweiten Hebels angelenkt ist, dessen anderes Ende auf das Reibrad wirkt, und dass die Temperaturgeber für die   Vorlauf- bzw.    Rücklauftemperatur an den mittleren Hebelpunkten des ersten bzw.

   des zweiten Hebels angreifen, wobei die Länge des am Fixpunkt liegenden Hebelarms des ersten Hebels sich zu der Länge des am Reibradgetriebe liegenden Hebelarms des zweiten Hebels verhält wie die Länge des ersten Hebels multipliziert mit der Geberkonstanten Kv des Temperaturgebers für den Vorlauf zu der Länge des zweiten Hebels multipliziert mit der Geberkonstanten KR des Temperaturgebers für den Rücklauf.



   Es ist vorteilhaft, wenn die Hebelverhältnisse ver änderbar sind, insbesondere durch Verstellbarkeit der mittleren Hebelpunkte. Auf diese Weise lässt sich der Wärmemengenmesser besonders leicht eichen und auch veränderten Voraussetzungen bei den Temperaturgebern, die nicht immer gleich ausfallen und sich bei bestimmten Bauarten (Bourdon-Rohre) zeitlich verändern, anpassen.



   Besonders übersichtlich wird das Gerät z. B. dann, wenn die Geberkonstanten der beiden Temperaturgeber gleich sind. Die Geberkonstante ist die an dem Geber einer Temperaturänderung von einem Grad entsprechende Längenänderung. Die   Geberkonstante    ist beispielsweise bei zwei verschiedenen, aus Fühlern; Kapillarleitung und mit derselben Flüssigkeit gefüllten Empfängern bestehenden Temperaturgebern dann etwa gleich, wenn bei ihnen das Verhältnis von Fühlervolumen zu Empfängerquerschnitt gleich ist. Am zweckmässigsten sind bei derartigen Temperaturgebern beide Fühler für sich und beide Empfänger für sich mit im wesentlichen gleichen wirksamen Volumina bzw. Querschnitten ausgestattet.



   Damit eine Addition und Substraktion der gemessenen Wärmemengen möglich ist, ist das Treibrad des Reibradgetriebes zweckmässig fliegend gelagert und kann das Reibrad frei über seinen Achsenpunkt hinwegfahren.



   Bei einer besonders zweckmässigen Ausführungsform der Erfindung wird die Wärmemenge Null bei einem ausserhalb des Achsenpunktes liegenden Berührungspunkt der Reibräder gezählt, in dem das Zählwerk an den Ausgang eines mit zwei Eingängen ausgestatteten Differentialgetriebes angeschlossen ist, dessen einer Eingang die Drehung des Reibrades des Reibradge  triebes erhält und dessen anderer Eingang eine der Drehung der Wasserzählerwelle proportionale Drehung erhält.



   Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden näher anhand der schematischen Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 das Hebelsystem mit den darauf einwirkenden Temperaturgebern und dem angeschlossenen Getriebe mit Zählwerken und
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Reibradgetriebes.



   Die Scheibe 1 ist das Treibrad eines Reibradgetriebes, dessen Reibrad 2 auf der Welle 3 axial verschieblich gelagert ist. Das Antriebsrad 1 dreht sich in Abhängigkeit von einem nicht dargestellten Wasserzähler, während die Stellung des Antriebsrades 2 von der Temperaturdifferenz zwischen einer Vorlaufleitung 5 und einer Rücklaufleitung 4 abhängig sein soll.



  Die Drehung der Welle 3 gibt den augenblicklichen Wärmeverbrauch an, der von dem   Zählwerk    6 als   Zeitintegral    gespeichert wird. Der Zähler 7 zeigt lediglich die durchgesetzte Wassermenge an, während sich auf der Skala 8 die jeweilige Temperaturdifferenz ablesen lässt.



   Die Lage des Reibrades 2 des Reibradgetriebes wird von dem freien Ende 9 des Hebels 10 bestimmt, der mit seinem anderen Ende 11 an den Hebel 12 ange  lenkt    ist, dessen Ende 13 an einem Fixpunkt gelagert ist.



   Der oben als  erste Hebel  bezeichnete Hebel 10 besitzt einen mittleren Hebelpunkt 14, in welchem ein mechanischer Temperaturgeber für die Rücklauftemperatur angreift, während im mittleren Hebelpunkt 15 des  zweiten Hebels  12 der Temperaturgeber der Vorlaufleitung 5 angreift.



   Die Temperaturgeber bestehen jeweils aus einem Fühler 16, 17, einer Kapillarleitung 18, 19 und einem Empfänger 20, 21, der beispielsweise von einem Wellrohr oder einem entsprechenden Balg gebildet sein kann. Wenn man die Geberkonstanten des Gebers für die Vorlauftemperatur und des Gebers für die Rücklauftemperatur mit   Ky    und KR angibt, und wenn man weiterhin die einzelnen Hebelabschnitte mit den in der Zeichnung angegebenen   Buchstaben    symbolisiert, so erhält man für das Hebelsystem folgende Bedingung: a a+b   KV       d c + d    KR Wenn die Geberkonstante der Temperaturgeber gleich sind, vereinfacht sich die Beziehung zu: a ¯ a+b d - c+d
Wenn die Temperaturgeber mit im wesentlichen gleichen Fühlern und Empfängern hergestellt sind, sind auch ihre Geberkonstanten praktisch gleich.

   In diesem Fall genügt es, wenn die mittleren Hebelpunkte zum Ausgleich geringer Verschiedenheiten nur um ein ver  hältnismässig    kurzes Stück verschiebbar sind, wie es in der Zeichnung durch die Andeutung   leines    Langlochs angedeutet ist.



   Die Fig. 2 zeigt eine besondere Getriebeform, bei der die Reibräder im Falle der Wärme abnahme Null nicht im Mittelpunkt des antreibenden Treibrades 1 aufeinander stehen und hier radieren. Bei dieser Ausführung ist nämlich die Welle 22 des Treibrades 2 nicht unmittelbar mit dem Zählwerk 6 verbunden, sondern über Vermittlung eines Differenzialgetriebes 23, dem ausserdem über die Zahnräder 24, 25 und 26 noch eine der Drehung der Wasserzählerwelle und damit der Treibscheibe 1 proportionale Drehung zugeführt wird.



   Dadurch wird der Nullpunkt ausserhalb des Mittelpunkts der Scheibe 1 verlegt, und zwar an die Stelle, bei der sich die Drehungen der Welle 22 und des Rades 26 im Differentialgetriebe 23 gegenseitig aufheben.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Wärmemengenmesser mit mechanischer Integration des Produkts aus Heisswasserdurchsatz und Temperaturdifferenz von Vor- und Rücklauf mittels eines Reibradgetriebes mit einem vom Wasserzähler getriebenen Treibrad und einem auf ein Zählwerk wirkenden Reibrad, dessen Stellung am Antriebsrad über ein Hebelsystem von mechanischen Temperaturgebern bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelsystem aus zwei doppelarmigen Hebeln (10, 12) besteht, von denen der erste (10) an einem Ende an einem Fixpunkt (13) gelagert, am anderen Ende (11) an dem einen Ende des zweiten Hebels (12) angelenkt ist, dessen anderes Ende (9) auf das Reibrad (2) wirkt, und dass die Temperaturgeber (16-21) für die Vorlauf- bzw.

   Rücklauftemperatur an dem mittleren Hebelpunkt (15 bzw. 14) des ersten bzw. zweiten Hebels angreifen, wobei die Länge (a) des am Fixpunkt (13) liegenden Hebelarmes des ersten Hebels (10) sich zu der Länge (d) des am Reibradgetriebe liegenden Hebelarmes des zweiten Hebels (12) verhält wie die Länge (a + b) des ersten Hebels (10) multipliziert mit der Geberkonstanten Kv des Temperaturgebers für den Vorlauf zu der Länge (c + d) des zweiten Hebels (12) multipliziert mit der Geberkonstanten KR des Temperaturgebers für den Rücklauf.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Wärmemengenmesser nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelverhältnisse ver änderbar sind, insbesondere durch Verstellbarkeit der mittleren Hebelpunkte.

   2. Wärmemengenmesser nach Patentanspruch oder Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geberkonstanten der beiden Temperaturgeber gleich sind.

   3. Wärmemengenmesser nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei aus Fühler (16, 17), Kapillarleitung (18, 19) und Empfänger (20, 21), z. B. ein Balg mit Flüssigkeitsfüllung, bestehenden Temperaturgebern beide Fühler für sich und beide Empfänger für sich mit praktisch gleichen wirksamen Volumina bzw. Querschnittsflächen ausgestattet sind.

   4. Wärmemengenmesser nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibrad (1) des Reibradgetriebes fliegend gelagert ist und auf seiner Abtriebsseite das Reibrad (2) frei über den Achsenpunkt hinwegfahren kann.

   5. Wärmemengenmesser nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zählwerk (6) an den Ausgang eines mit zwei Eingängen ausgestatteten Differentialgetriebes (23) angeschlossen ist, dessen einer Eingang die Drehung des Reibrades (2) des Reibradgetriebes erhält und dessen anderer Eingang eine der Drehung der Wasserzählerwelle (1) proportionale Drehung erhält.