DE1473269A1 - Waermemengenmesser - Google Patents

Description

• Wärmemengenmesser Die Erfindung betrifft einen Wärmemengenmesser, bestehend aue einem Warmwasserzähler mit aufgesetztem Integrierwerk mit Reibradsystem und Verstellung des Reibrades mittels eines einarmigen Hebels unter dem Einfluss von zwei mechanischen Temperaturgebern für die Vor- und Rücklauftemperatur.
• Es ist ein Wärmemwengenmesser dieser Art bekannt, bei dem zwei übereinstimmende Temperaturgeber, Jeweils bestehend aus einem flüssigkeitsgefüllten Fühler, einer bertragungsleitung und einem als Membrangehäuse ausgebildeten Empfänger auf einen einarmigen Hebel wirken, um die Jeweilige Temperaturdifferenz sur Einstellung des Reibrades in das Integrierwerk einzugeben. Dabei ist nur dann eine präzise Angabe der Tempertturdifferenz zu erwarten, wenn eine der beiden Temperaturen als praktisch konstant angesehen werden kann. Dieee Voraussetzung lässt sich aber in der Praxis nicht machen.
• Um trotzdem su einer exakten Einstellung des Reibrades proportional der Temperaturdifferenz su kosion, hat an deshalb bisher stets zu kompli zierteren, Kinematis oben Übertragungsmechanismen zurlucht genommen und auf die mechanische, besonders einfache Lösung des einarmigen Hebels verzichtet.
• Die Erfindung weist einen 7eg, trotz der Verwendung eines einartigen Hebels in einem Wärmemengenmesser der eingangs genannten Art su einer exakten Übertragung der Temperaturdifferens au kommen. Dieser Weg besteht darin, dass die Geberkonstanten der beiden Temperaturgeber, d.h. deren längendilatation Je gemessener Temperntureinheit, derart unterschiedlich bemessen werden, dass sie sich ie die zugehörigen Abschnitte an dem einarmigen Hebel verhalten, gerechnet vom Reibrad bis su den Angriffspunkten der Empfänger.
• Die Geberkonstante ist bei solchen Temperaturgebern, die aus einem flUssigkeits- oder gasgefüllten Fühler, einer Verbindungsleitung und einem volumenveränderlichen Empfänger bestehen, direkt abhängig von dem Fühlervolumen und dem auf den jewelliegen Fühler bezogenen Volumenausdehnungs-Koeffizienten des Fühlermediums, sowie umgekehrt abhängig von dem Emmpfängervolumen. Wenn (wie beispielsweise bei einem Wellrohr, Balg oder Membrangehäuse) die Cuerschnittsfläche des Empfängers praktisch konstant ist, ist die Geberkonstante nicht vom EMpfängervolumen sondern nur vom Empfängerquerschnitt umgekehrt abhängig.
• Bei übereinstimmenden Füllmedien und Fühlermaterialien sowie übereinstimmender Cuerschnittsfläche bei den Empfängern sind di. Geberkonstanten der beiden Temperaturgeber nur noch von den Fühlervolumina abhängig. Eine volterilhafte Ausführungsform der Prfindung zeichnet sioh daher bei Verwendung derartiger Temperaturgeber dadurch aus, da.. sich die Fühlervolumina zueinander wie die zugehUrigen Hebelabsohnitte an dem einarmigen ffbertragungshebel verhalten.
• Nach einem weiteren merkmal der Erfindung verhalten sich auch die Empfängervolumina wie die zugehörigen Hebelabschnitte, und zwar aus folgendem Grund : Die EMpfäger werden im praktischen Betrieb verschiedene Temperaturen annehmen. Auch wenn ihre Temperatur übereinstimmt, können bei Abweichung dieser Temperatur von der Temperatur bei der Eichung aufgrund der daraus resultierenden Empfänger dilatationen Anzeigefehler entstehen, sofern nicht die Bedingung dieses Erfindungsmerkmals erfttllt ist. Dabei sollten allerdings besondere Einrichtungen vorgesehen sein, die eine Geleichstellung der Empfängertemperatur sicher stellen.
• Nach einer anderen, sehr zweckmässigen Ausführungsform der Erfindung werden Temperarurgeber auf Basis der verschiedenen thermischen Längendilatation zweier Werkstoffe benutzt.
• Dabei sollen zweckmässigerweise die Materialien der Geber in dem von der Aussentemperatur noch wesentlich beeinflussten Bereich hinsichtlich des Wärmeausdehnungskoeffizienten Ubereinstimmen, und es sollten auch Mittel zum Temperaturaus gleich zwischen den Übertragungsgliedern der Geber von den Fühlern zudem Hebelsystem vorgesehen sein.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbe is piele naher erläutert. Darin neigen Fig. 1 schematisch die Anordnung einee mit flüssigkiets- oder gasgefüllten Temperaturgebern arbeitenden Wärmemengenmessern, und Fig. 2 die Anordnung von Temperaturgebern auf 13asis der verschiedenen thermischen Längendilatationen zweier Werkstoffe in einem derartigen Wärmemengenmesser.
• In Pig. 1 ist mit der Bezugs ziffer 1 allgemein ein Reibradgetriebe bezeichnet, dessen reibrad 2 auf der Welle eines Wasserzählers sitzt, und dessen Reibrad 3 auf der Welle 4 des wasserzählers 5 axial verschiebbar ist. Der von dem Treibrad 2 direkt angetriebene Zähler 6 neigt lediglich die durobge setzte heizwassermenge an, während die Jeweilige Temperaturdifferenz auf einer Skala 7 abgelesen werden kann, deren Zeiger 8 an dem einarmigen Hebel 9 sitzt, welcher mit seines Ende 10 die Stellung des Reibrades bestimmt. Das entgegengesetzte Ende 11 des Hebels und ein mittlerer Punkt 12 sind mit EmpfUngerbälgen 13 und 14 gelenkig verbunden. Dabei kann die Verbindung bei dem Punkt 12 in Längsrichtung zur gennauen Einstellung der hebelabschnitte verstellbar sein.
• Der Hebel 9 kann gegebenenfalls ausschliesslich von den Empfängern 13 und 14 gehalten sein, Jedoch ist es auch möglich, noch zusätzliche Lagereinrichtungen daftir vorzusehen, beispiels- -weise Führungen, die ihn quer sn seiner Bewegungsebene, die mit der Zeichenebene Uboreinstimt, halten.
• Die Empfänger 13 und 14 stehen über Leitungen 15, 16 mit den Fühlern 17 und 18 in der Vorlaufleitung 19 und der Rück-20 laufleitung ## in Verbindung. Die Leitungsvolumina sollen klein gegenüber den Volumina von Fühler und Empfänger sein, um Fehler aufgrund unterschiedlicher Leitungstemperatur su verringern. wenn der flebelabachnitt zwischen dem Reibrad und dem Angriffspunkt 12 des Empfängers des Volauffühlers a ist, und der Abschnitt zwtschen den beiden Empfänger-ANgriffspunkten mit b bezeichnet wird, und wenn weiterhin die Volumina der Fühler 17 und 16 im Vorlauf und Rücklauf VEV und VFT sind, ist VFV a VFT a+b Ebenso soll mit den Empfängervollumina VEV und VET sein: Vev=a a+b wodurch Fehler aufgrund von bweichungen der EMpfängertemperatur von den Eichverhältnissen uasgeschaltet werden. Dae Empfängervolumen kann dabei auch die Volumina der Verbindungsleitung berücksichtigen.
• Der Bereich der Fampfänger und verbindungsleitungen soll dabei auf übereinstimmender Temperatur gehalten werden, was in bekannter Weise dadurch geschehen kann, dass dieser Bereich gegentiber der Umgebung isoliert ist und gegebenenfalls gut wärmeleitende Bauteile innderhalb des isolierten Raumes vorgessehen sind.
• Der werkstoff des Empfängers soll gealtert sein. Ausführungsformen sind z.B. metallische FaltenbAlge, längsdehnbares Federstahlrohr, belastet im Proportionalbereieh und Bälge aus Elastomeren.
• Dae wirksame Balgvolumen kann durch gröbere Kapillarleitungen getrimmt werden, die im Prinzip als abklemmbares Volumen dem übrigen Balgvolumen zugefügt sind.
• Insbesondere, wenn eine Nebeneinanderf!Ihrung von Vor- und Rücklauf eine. su messenden Heizsystems möglich ist, kann eine sehr präzise weitergabe der Temperaturdifferenz an den Hebel dadurch erfolgen, dass jeweils ein Thermometersystem verwandt wird, das die verschiedene Ausdehnung von zwei festen Stoffen, insbesondere Metallen, benutzt. Bei der in Fig. 2 dargestellten, zweckmässigen Lösung hat das eine Metall Rohrform 2d und dns zweite Metall wird als Seele 22 in dem Rohr geführt. Die wirksame PUhlerlänge ist auch in diesem Pall für beide Thermometers teme verschieden und richtet sich nach der beabsichtigten Hebelüber- -setsung, also nach der massgebliohen Bedingung, dass der Warmwasserzäler für die Temperaturdifferenz Null zwischen beiden Fühlern die Wärmemenge Null zählen muss.
• Zur Vermeidung von Fehlern durch von aussen in den Fühler eindringende Falsohtemperaturen wird ein genügend grosser enteil neutralen Materials -also bei der letztgenaunter Anordnung Rohr und Selle -aus Material mit gleichem thermischen Ausdehnungskoeffizienten noch in den Fühlerabgang mit eingebaut. Verschieden grosse Empf. in, sind nur not-Wendig bei Flässigkeitsfällung. Die Ausfährungsform des Fühlers naoh Bild 2 sieht einen oder mehrere Jeweils gerade Rohre mit Seele vor, wobei im letzten Fall die Ausdehnungsunterschiede sich summieren. Auch die Zufuhrungsleitung bis zum Hebel ist starr, oder wenig beweglich, um den Primärzustand der Alterung des Materials zu bewahren.
• Die @bewrtragungsglieder der Temperaturgeber kannen beispielsweise weitgehend in einem gemeinsamen Blook 25 liegen, der für Temperaturausgleihc sorgt, wobei wiederum eine Aussenisoloation vorgesehen sein kann.

Claims (5)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e: 1) Wärmemengenmesser, bestehend aus einem Wärmwasserzähler mit Aufgesetztem Integrierwerk mit Reibradsystem und Verstellung des Reibradee mittele eines einarmigen Hebels unter dem Einfluss von zwei mechanischen Temperaturgebern für die Vor-und die Rücklauftemperatur, die an dem Hebel dessen Stellung bestimmend angreifen, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Geberkonstanten erhalten wie die zugehörigen Rebelabsohnitte, gerechnet vom Angriffspunkt der Empfänger bis zum Reibrad.
2. 2) Wärmemengenmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturgeber aus einem flüssigkeits- oder gasgefüllten Fühler, einer Verbindungsleitung und einem volumenveränderlichen Empfänger bestehen und sich die Fühlervolumina sueinander wie die zugehörigen Hebelabschnitte verhalten.
3. 3) Wärmemengenmesser naoh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Empfängervolumina wie die zugehörigen Hebelabschnitte verhalten und Mittel zur Gleichstellung der Empfängertemperaturen vorgesehen sind.
4. 4) Wärmemengenmesser nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Temperaturgeber auf Basis der verschiedenen thermischen Längendilatation zweier 7'.erkstoffe.
5. 5) Wärmemengenmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daes bei beiden Gebern in dem von der Aussentemperatur noch wesentlich beeinflussten Bereich material von fibereinetimmenden Wärmeausdehnungskoeffizienten verwendet ist und Mittel zum Temperaturausgleich zwischen den Übertragungsgliedern von den Fühlern zu den Hebelsystem vorgesehen sind.