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Anzeigevorrichtung für Heisswasserbehälter.
Es sind bereits Anzeigevorrichtungen für Heisswasserbehälter bekannt, die die Anzeige des jeweiligen Inhaltes an Heisswasser dadurch bewirken, dass ein Vergleichsgegenstand, die Wärmeausdehnung eines der Einwirkung des erwärmten Inhaltes des Behälters ausgesetzten Dehnungskörpers über ein Hebelsystem, Zahnradgetriebe od. dgl. an einer Skala sichtbar macht. Es ist weiters schon bekannt, bei solchen Anzeigevorrichtungen den Dehnungskörper ungefähr so lange auszubilden, wie den Behälter selbst, um dadurch den ganzen Bereich des Behälterinneren zu erfassen, und gleichzeitig den Vergleichskörper ausserhalb des Behälters anzuordnen um ihn vom Temperatureinfluss des Behälterinhaltes freizuhalten.
Die Erfindung besteht nun darin, die Anzeigevorrichtungen der angeführten Art, durch entsprechend Wahl des Dehnungskörpers und dessen Anordnung im Bezug auf den Vergleichskörper zu vereinfachen bzw. zu verbessern.
Als Dehnungskörper kann beispielsweise der (meist aus Eisen oder Kupfer bestehende) Behälter selbst verwendet werden, dessen Wärmeausdehnung durch einen Vergleichsgegenstand von gleicher Länge wie der Behälter und aus einem Material, dessen Wärmeausdehnung praktisch Null ist, z. B. manche Nickeleisenlegierungen, wie Invar od. dgl. bzw. dessen Wärmeausdehnung eventuell sogar negativ ist, dadurch gemessen werden, dass beispielsweise eine an einem Ende des Behälters angebrachte Marke auf einer am Vergleichsgegenstand, der mit dem andern Ende des Behälters fix verbunden ist, empirisch angefertigten Skala, den jeweiligen Inhalt an Heisswasser mit genügender Genauigkeit anzeigt.
Der Vergleichsgegenstand kann natürlich auch einen positiven Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, nur muss dieser genügend stark von dem des Behälter-bzw. sonstigen Dehnungskörpermateriales abweichen, oder, wenn diese Abweichung nicht genügend gross ist, muss der Vergleichsgegenstand räumlich so angeordnet werden, dass er praktisch der erhöhten Temperatur nicht ausgesetzt ist, so dass sogar
Dehnungskörper und Vergleichsgegenstände aus gleichem Material, z. B. aus normalem Eisen, gewählt werden können.
Beispielsweise kann als Vergleichsgegenstand auch der beim elektrischen Heisswasser- speicher üblicherweise angeordnete äussere Schutz-oder Ziermantel verwendet werden, der durch eine genügend starke wärmeisolierende Schichte vom Speicher getrennt ist, so dass die jeweilige Differenz in der Wärmedehnung zwischen inneren und äusseren Kessel ein Mass für den jeweiligen Heisswasser- inhalt darstellt.
Als Dehnungskörpar kann gleich wie der H3isswasserbehälter selbst, auch ein im Inneren angebrachter
Gegenstand (Stab oder Rohr) verwendet werden, dessen Abmessungen in der Höhe mit denen des Behälters annähernd übereinstimmen, wie z. B. das ohnehin vorhandene Überlaufrohr.
Zur Verdeutlichung der Anzeige kann die Vorrichtung, gegenüber der oben erwähnten einfachsten
Ausführung mit Marke und Skala, derart ausgebildet werden, dass das Mass der Längendifferenz der Wärmedehnungen'durch an und für sich bekannte Einrichtungen vergrössert wird. Beispielsweise lässt sich, und dies wird in der Praxis der häufigste Fall sein, durch ein einfaches Hebel-und Getriebesystem mit passend gewählten Übersetzungsverhältnis dieses Mass vervielfachen und die Deutlichkeit der Anzeige auf der Skala wesentlich und beliebig verbessern.
Der Einfluss der je nach der Jahreszeit verschiedenen Temperaturen der Umgebung des Behälters bzw. sonstige Temperatureinflüsse, die an und für sich bei der hier in Betracht kommenden geringen absoluten Genauigkeit nicht hoch zu bewerten ist, können durch an sich bekannte Kompensationsein- richtungen ohne weiteres ausgeglichen werden.
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Die beiliegende Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführung der Erfindung. Der Heisswasserbehälter a ist mit einem äusseren Schutzmantel b, einem Überlaufrohr c, durch das das heisse Wasser entleert wird und einem Zulaufrohr cl, durch das das Frischwasser in den Behälter gedruckt wird, versehen. Ferner ist ein am oberen Ende verschlossenes, im übrigen luftgefülltes Rohr e angeordnet, dessen Länge ungefähr gleich der Höhe des Behälters a ist und das entweder aus dem gleichen Material wie der Behälter a oder aus einem Material mit ähnlichem Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht. Im Innern des Rohres e ist der Vergleichsgegenstand f angeordnet, der mit dem Rohr e am oberen Ende a fest. verbunden ist.
Er hat im vorliegenden Falle die Form eines Stabes und besteht aus Invar, dessen Wärmeausdehnung innerhalb der in Betracht kommenden Temperaturgrenzen Null ist. Das Innere h des Behälters ist mit dem zu erwärmenden Wasser gefüllt, das durch die elektrische Heizpatrone i erhitzt wird. Das Hebelwerk k mit Getriebe überträgt die sich ergebende Differenz in den Wärmedehnungen zwischen dem Rohr e und dem Stab f auf den Zeiger l, der auf der Skala m den jeweiligen Vorrat an heissem Wasser anzeigt.
Erfahrungsgemäss bildet sich bei Entnahme des Heisswasserinhaltes eine ziemlieh scharf abgegrenzte Trennungssehichte zwischen kaltem und heissem Behältelinhalt. Bei sehr lange andauerndem Ruhezustand verschwindet allerdings diese scharfe Trennung, da, wenn auch sehr langsam, eine Mischung des heissen mit dem kalten Wasser erfolgt. Im äussersten Grenzfalle ergibt sieh im Behälter eine mittlere Mischtemperatur, wobei dann die Anzeigevorrichtung nicht mehr den Inhalt an heissem Wasser von der festgesetzten Maximaltemperatur angeben kann, sondern den Wärmeinhalt des im Behälter noch vorhandenen Wassers im Verhältnis zum Wärmeinhalt des vollaufgeheizten Behälters.
Dieser Wärmeinhalt ist aber gleich dem Wärmeinhalt des bei normalem Gebrauch jeweils erübrigten Heisswasserinhaltes von der Maximaltemperatur. Für den Verbraucher der fast nie Heisswasser von der Maximaltemperatur verwenden kann, ist es aber praktisch gleichgültig, ob im Innern des Behälters der Normalfall oder der Ausnahmsfall einer mehr oder minder vollkommenen Mischung des Wassers vorliegt. Für ihn ist es vor allem wichtig und genügend, ein Mass des Wärmeinhaltes des Wassers im Behälter jederzeit ablesen zu können.
Eine besondere Ausbildung der Anzeigevorrichtung ergibt sich durch die Kombination mit einem bekannten, bei elektrischen Heisswasserspeichern meist vorhandenen Temperaturschalter, wodurch die oben angeführte Dehnungsdifferenz nicht nur zum Messen des Inhaltes an Heisswasser, sondern auch zur Betätigung eines elektrischen Schalters verwendet wird, der bei vollständiger Erhitzung des Inhaltes die Stromzuleitung zu dem Heizkörper direkt oder über eine Hilfsschalteinrichtung unterbricht.
Die beschriebene Anordnung kann auch bei Behältern verwendet werden, die nach dem sogenannten Ablaufprinzip arbeiten. Für derartige Apparate hat sie jedoch nicht die gleiche Bedeutung, weil in diesen Fällen eine Anzeigemöglichkeit auch auf andere, einfachere Weise, z. B. durch Schwimmer, möglich ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anzeigevorrichtung für Heisswasserbehälter, zur Anzeige des jeweiligen Inhaltes an Heisswasser durch einen Vergleichsgegenstand, der die Wärmeausdehnung eines der Einwirkung des erwärmten Inhaltes des Behälters ausgesetzten Dehnungskörpers anzeigt, dadurch gekennzeichnet, dass als Dehnungskörper der Heisswasserbehälter selbst dient.