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Wärmemengenzähler Es sind bereits Wärmemengenzähler bekannt, die aus
einem Flügelradflüssigkeitsmesser und zwei zur Messung der Temperaturdifferenzen
dienenden Ausdehnungskörpern bestehen, zwischen denen ein Differentialgetriebe liegt.
Das Differentialgetriebe wirkt auf ein Reibscheibengetriebe ein, durch das die Drehbewegung
des Flüssigkeitsmessers in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz auf ein Zählwerk
übertragen wird.
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Durch die Anwendung eines Reibscheibengetriebes wird die Anzeigegenauigkeit
des Messers ungünstig beeinflußt, weil der Wirkungsgrad eines Reibscheibengetriebes
niemals konstant ist.
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Der Erfindung gemäß wirkt das Differentialgetriebe auf die axiale
Verschiebung eines Zahnrades ein, das in eine vom Flüssigkeitsmesser angetriebene,
axial unverschiebbare Zahnkurv enwalze eingreift und das die Drehung des Flüssigkeitsmessers
in Abhängigkeit von seiner Stellung zu der Zahnkurvenwalze und damit von der Temperaturdifferenz
überträgt.
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Die Anwendung von Zahnkurvenwalzen bei Wärmemengenzählern ist bereits
vorgeschlagen worden. Bei diesen Wärmemengenzählern wird die Zahnkurv enwalze durch
ein Uhrwerk angetrieben und ist axial verschiebbar gelagert. \ ach der vorliegenden
Erfindung ist die Zahnkurvenwalze axial unverschiebbar und wird unmittelbar vom
Flüssigkeitsmesser angetrieben. Die bisher für Wärmemengenzähler verwendeten Flüssigkeitsmesser
zeigen besonders bei verhältnismäßig kleinen Strömungsgeschwindigkeiten keine ausreichend
genauen Werte an. Zur Erhöhung der Genauigkeit der Anzeige ist das Flügelrad des
Flüssigkeitsmessers in an sich bekannter Weise als Schwimmer ausgebildet und gleichzeitig
durch den Flüssigkeitsstrom nur an einer Stelle beaufschlagt. Die Spitze der Flügelradwelle
wird durch den Auftrieb des Flügelrades gegen ein oberhalb des Flügelrades liegendes
Lager gedrückt. DiesesLager kann sehr leicnt während des Betriebes beobachtet und
geschmiert werden. Die dem zwischen Einlaßu.nd Auslaßrohr fließenden Flüssigkeitsstrome
gegenüberliegende Seite des Wassermessergehäuses ist mit dem Auslaßsttitzen durch
ein Rohr verbunden, durch das die auf dieser Seite des Gehäuses vorhandenen Wassermengen
abgeführt werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
wiedergegeben, und zwar zeigt Abb. i einen Schnitt durch den Flüssigkeitsmesser
und ein das Differentialgetriebe, die Zahnkurvenwalze und das Zählwerk enthaltendes
Gehäuse.
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Abb. ? ist ein Schnitt durch das den Flüssigkeitsmesser mit dem Gehäuse
verbindende Rohr und zeigt die Lagerung der Messerwelle, insofern das Messer unterhalb
des Gehäuses angeordnet ist,
Abb. 3 zeigt in der linken Hälfte eine
Aufsicht und in der rechten Hälfte einen Längsschnitt durch den Wassermesser und
Abb. 4 eine Aufsicht auf das im Gehäuse liegende Differentialgetriebe, auf die Zahnkurvenwalze
und auf das Zählwerk in größerem Maßstabe.
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In Abb. i ist mit i das Gehäuse bezeichnet, in dem das als Schwimmer
ausgebildete Flügelrad 2 liegt. Die Spitze 3 der Flügelradwelle 4 liegt in einem
Lager 6, das auf dem Deckel 5 des Gehäuses i angeordnet ist und infolgedessen von
außen leicht zugänglich, also nachstellbar und schmierbar ist. Die Welle 4 trägt
am unteren Ende die Zahnkurvenwalze 7, die in dem Gehäuse 8 liegt. Das Gehäuse 8,
das mit dem Gehäuse i durch ein die Welle 4 umgebendes Rohr 9 verbunden ist, ist
mit einer Flüssigkeit angefüllt, deren spezifisches Gewicht größer ist als das der
durch den Flüssigkeitsmesser- strömenden Flüssigkeit. Die im Gehäuse 8 befindliche
Flüssigkeit dient zur Schmierung der in ihm liegenden Teile. Die in dem Flüssigkeitsmesser
vorhandene Flüssigkeit kann also nicht in das Gehäuse 8 eintreten und gibt dem als
Schwimmer ausgebildeten Flügelrad :2 einen Auftrieb, der genügt, um die Spitze 3
fest gegen das Lager 6 zu drücken.
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Der Einlaufstutzen io (Abb. 3) des Flüssigkeitsmessers ist derart
verengt, daß eine möglichst große Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstromes erzeugt
wird. Der Auslaßstutzen i r ist dagegen weit ausgeführt, so daß Stau- _ ungen der
Flüssigkeit vermieden werden. Die Flügel des Rades 2 sind . dicht in - das Gehäuse
i eingepaßt. Beim Durchströmen der Flüssigkeit muß sich daher das Flügelrad 2 selbst
bei sehr kleinen Geschwindigkeiten drehen, wie sie bei Schwerkraftwarmwasserheizungen
auftreten, zumal der Reibungswiderstand der Lagerung des Flügelrades 2 äußerst gerirkg
ist. Stopfbuchsen, die bekanntlich die Anzeigegenauigkeit von Flüssigkeitsmessern
vermindern, sind also vermieden. Das Flügelrad 2 wird nur einseitig durch den Flüssigkeitsstrom
beaufschlagt. Zur Abführung der auf die andere Seite des Flüssigkeitsmessergehäuses
gelangten Flüssigkeitsmenge dient ein Rohr 12" das in den Auslaßstutzen i i einmündet.
Durch die im Auslaßstutzen vorhandene Strömung werden die Flüssigkeitsteile durch
dieses Rohr abgesaugt. Der Boden des Gehäuses i und der Deckel 5 sind mit Schaugläsern
13 versehen, durch die festgestellt werden kann, ob der Flüssigkeitsmesser
einwandfrei arbeitet.
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In der Rohrleitung 14 vor der wärmeverbrauchenden Vorrichtung ist
der Thermostat 15 und in der Rohrleitung 16 hinter der wärmeverbrauchenden Vorrichtung
der Thermostat 17 angebracht. Beide Thermostaten 15 und 17 sind durch Kapillarrohre
18 und ig mit den in das Gehäuse 8 reichenden Ausdehnungskörpern 2o und 21 bekannter
Bauart verbunden. In die Zahnstangen 22 und 23 (Abb. 4) der Ausdehnungskörper 2o
und 21 greifen auf den Wellen 24 und 25 sitzende Zahnräder 26 und 27 ein. Auf den
Wellen 24 und 25 sitzen noch die Zahnräder 28 und 29, die in auf der Welle3o lose
angeordnete Zahnräder 31 und 32 eingreifen. Die Zahnräder 31 und 32 sind mit Kegelrädern
33 und 34 verbunden, die in ein oder mehrere Kegelräder _ 35 eingreifen, die sich
um an der Welle 3o befestigte Zapfen 36 drehen.
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Das durch die Zahnräder gebildete Differentialgetriebe bewirkt eine
Drehung der Welle 30, wenn zwischen den Thermostaten 15 und 17 eine Temperaturdifferenz
eintritt, und zwar ist die Drehung der Welle 3o ein Maß für die Größe der Temperaturdifferenz.
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Das auf der Welle 30 festsitzende Zahnrad 37 greift in eine
Zahnstange 38 ein, die auf dem Zapfen 39 axial verschiebbar ist. - Ein Ansatz 40
der Zahnstange umgreift die Welle 41 und verhindert auf diese Weise eine Drehbewegung
der Zahnstange 38 um den Zapfen 39. Auf dem Ansatze 40 ruht ein Zahnrad 42
und eine Zahnwalze 43 auf, die gemeinsam auf der Welle 41 verschiebbar sind. Das
Zahnrad 42 kann in die Zähne der Zahnkurvenwalze 7 eingreifen, und zwar kommen in
der oberen Stellung des Zahnrades 42 weniger Zähne der Walze 7 in Eingriff als in
der unteren. In die Zahnwalze43 greift das Zahnrad 45 ein, das mit dem Zahnrade
46 auf einer gemeinsamen Welle 47 befestigt ist. Das Zahnrad 46 steht unter Zwischenschaltung
des Zahnrades 48 der Welle 49 mit dem Zahnrade 5o in Verbindung, durch das das Zählwerk
51 angetrieben wird. Durch das Schauglas 52 des Gehäuses 8 kann die Stellung des
Zählwerkes abgelesen werden.
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Die Drehung der Flüssigkeitsmesserwelle 4 wird dtirch:die Zahnkurvenwalze
7, durch das Zahnrad 4:2, durch die Zahnwalze 43 und durch die Z ahnräder 45., 46,
48 und-5o auf das Zählwerk 5, übertragen, und zwar ist die Größe' der auf
das Zählwerk übertragenen Drehbewegung abhängig sowohl von der durchfließenden Flüssigkeitsmenge
als auch von der Temperaturdifferenz zwischen den Thermostaten 15 und 17. Die Zahnkurvenwalze
7 ist so ausgestaltet, daß das Zählwerk 51 das Produkt der durchfließenden Flüssigkeitsmenge
und der vorhandenen Temperaturdifferenzen, also die durchfließende Wärmemenge, anzeigt.
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Die Ausdehnungskörper 2o und 21 sind in bekannter Weise unter Verwendttüg
von fe= dernden Metallrohren hergestellt. Es können aber auch Ausdehnungskörper
anderer bekannter
Bauart, z. B. mit Membrane, verwendet werden.
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Wird das Gehäuse 8 oberhalb des Flüssigkeitsmessers angeordnet, so
muß in dem Rohre 9 ein Lagerkörper 53 für die Spitze 3 der Flüssigkeitsmesserwelle
d. vorgesehen sein (Abb.2). Da durch den Auftrieb des als Schwimmer ausgebildeten
Flügelrades die Spitze 3 stets gegen das Lager 53 gedrückt wird, so ist eine vollständige
Dichtung zwischen dem unteren und dem oberen Teile des Rohres 9 erreicht. Die Lagerstelle
kann durch eine Schmiervorrichtung 54 beliebiger Art geschmiert werden.
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Die Spitze 3 ist mit einem Zapfen 55 versehen, der durch den Lagerkörper
53 geht und in die Welle 56 geschraubt ist, die die Zahnkurvenwalze 7 trägt. Auch
bei dieser Anordnung ist eine Stopfbüchse beim Flüssigkeitsinesser vermieden, die
sich als nachteilig bei Wärmemengenzä hlern erwiesen hat. Die in dem Gehäuse 8 liegenden
Zahnräder können, wenn das Gehäuse 8 oberhalb des Flüssigkeitsmessers liegt, trockenlaufen.
Evtl. durch den Lagerkörper 53 gelangende Flüssigkeitsteilchen können durch einen
Rohrstutzen 57 des Rohres 9 abgeführt werden.