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Calorimètre
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¯¯-¯¯¯---¯-..¯¯¯ -Monsieur Hermann S A N D V 0 8 8 , Pas savant strasse 13, Convint riorité des demandes de brevet allemandes: S. '4 841./2i du '1.9â e?6Qp Il/4?, i du 3-9-1926 ; S. 76031 IX/421 0 -3-9sl926*f"S; 77281" ÏZ/42¯1" du 2-12-1926; S. 76914 IX/42 i du 9-11-1926; 3.7801,7 IZ/42 i du 20-1-1927; S. 78362 IX/42 i d,.,.v..-..1?.;,..:..."./.., 3. du 23-2-1927 S. 77039 IX/42 i du 19-11-1926, La présente invention concerne un calorimètre destiné à mesurer la quantité de chaleur employée dans les appareils de chauffage à eau chaude et pour la production ou l'emploi de la vapeur surchauffée ou non ou d'autres.
La nouveauté du calori- mètre consiste dans le système de mesure employé pour déterminer les grandeurs de mesures nécessaires pour trouver la quantité de chaleur dépensée, par exemple, pour les chauffages à eau chaude le volume d'eau et la différence de température entre la montée et le retour, pour la production ou l'emploi de la vapeur surchauffée ou non, le volume et la pression de la vapeur ainsi que la température du surchauffage, ensuite dans la multiplica- tion de ces grandeurs de mesures et la transmission du produit obtenu sur un compteur qui .évite toute erreur de mesure.
Les dessins annexés montrent à titre d'exemple plusieures formes d'exécution du calorimètre.
Dans la forme d'exécution représentée en Fig.l, qui est destinée pour les appareils de chauffage à eau chaude, 1 est un compteur d'eau formant la partie inférieure du calorimètre, 2 est un ajutage d'entrée, 3 et 4 sont des brides. 6 est une artie culation pouvant pivoter en 5 qui porte la plaque de mesure 7 fixée par la bille 8 de l'articulation 6, une vis 9 sert à déterminer la position de la plaque qui s'appuie contre l'ajutage
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2. Dans le compteur d'eau, c'est-à-dire dans la conduite de montée est disposé un appareil thermo-expansible 10 et date la conduite de retour un appareil thermo-expansible 11.
L'appareil
10 est en communication par un tuyau fin en cuivre rouge 12 avec un appareil 14 disposé dans la partie supérieure 13 du calorimètre tandis que l'appareil 11 communique par un tuyau fin
15 en cuivre rouge également avec l'appareil 16 disposer. :/ également dans la partie supérieure du calorimètre.
Le mouvement de la plaque 7, qui correspond à la quantité d'eau qui passe par l'ajutage 2 dans la direction de la flèche
17, est transmis par les leviers 18 et 19 à l'équerre 20 munie à une extrémité d'un contre-poids 21 et à l'autre extrémité d'une articulation 22 qui transmet le mouvement de la plaque 7 à la tige 23 qui soulève ou descend avec sa tête 24 la roue 25.
L'étanchéïté du levier 18 est avantageusement obtenue par un tuyau métallique soudé très flexible 26 qui suit les mouvements du levier. De ce levier 18 le mouvement de la plaque 7 est trasmis sur une roue dentée 29 par l'intermédiaire d'une articulation 27 et un secteur denté 28. Sur l'axe de la,roue dentée 29 est fixé un index qui indique sur un cadran la vitesse de l'eau ou la quantité d'eau passée.
Pour compter la quantité d'eau, un compteur est disposé dans la partie supérieure du calorimètre. Ce compteur est actionné par un dispositif 30 par exemple un moteur électrique, un moteur à ressort, une turbine à eau ou un autre moteur approprié dont le mouvement rotatif est transmis uniformément par un système de roues dentées 31 à un tambour à courbes (tambour de volume) 32. les dents sur le tambour 32 sont disposées ou formées d'une telle façon*qu'elles commencent en bas par zéro en augmentant jusqu'à un nombre maximum, chaque dent correspond à une quantité d'eau déterminée.
Vu, que la roue 25 sera plus ou moins soulevée ou abaissée suivant la vitesse ou la quantité d'eau, il est évident que le nombre de dents du tambour 32 qui engrènent avec la roue 25 varient suivant la position de celle-ci de telle façon que sa rotation correspond toujours à la quantité d'eau.
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Le mouvement sera transmis au tambour à courbes 35 par un tambour intermédiaire 33 et une roue dentée 34. les températures dans les tuyaux de montée et de retour sont mesurées par les appareils expansibles 10 et 11. La dilatation des liquides qui se trouvent dans ces appareils est transmise aux appareils 14 et 16 par les tuyaux 12 et 15 dont les tenons seront soulevés. Ce mouvement est transmis au différentiel 40 par les ponts 36,37 et les crémaillères 38,39. Par conséquent, la roue dentée 41 ne tourne que lorsqu'il y a une différence de température entre l'eau dans les tuyaux de montée et de retour, c'est-à-dire lorsqu'il y a une dépense de chaleur.
Par l'inter- médiaire d'une crémaillère 42, du pont 43, de la tige 44 et la tête 45 la roue dentée 41 descend au moment d'une différence de température la roue dentée 46, qui peut coulisser sur son axe.
Vu, que le tambour de température 35 est muni d'un nombre de dents augmentant suivant la différence de la température et qu'il se trouve suivant la quantité d'eau, il résulte par le déplacement de la roue 46 une multiplication mécanique de la quantité d'eau avec la différence de la température. Le produit, qui constitue les unités de chaleur consommées, est transmis par la rotation de la roue dentée 46 au tambour denté 47 et ensuite par les roues coniques 48 au compteur 49, qui indique immédiatement la quantité de chaleur consommée en calories. Sur l'axe de la roue dentée 41 de l'engrenage 40 est disposé un index qui permet de lire directe- ment la différence de température.
Un appareil enregistreur de construction connu peut être relié avec le compteur 49 dans le but d'étudier et de contrôler le besoin de chaleur pendant les heures de la journée et de la nuit et pendant les différentes saisons, sans se servir de la planimétrie en usage jusqu'à présent et qui demande plusieures bandes enregistreurs.
La partie supérieure 13 de l'appareil, dans laquelle sont disposés les organes servant à la multiplication, est fermée hermétiquement par des plaques inférieures et supérieures qui empêchent toute humidité ou l'oxygène d'entrer, une grande durée est ainsi assurée à l'appareil.
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L'appareil décrit peut également être utilisé à mesurer l'eau de condensation. A cet effet, il n'est nécessaire que de mesurer la température, l'appareil peut, par conséquent, servir pour les chauffages à eau chaude basés sur la densité d'eau ainsi que pour les chauffages à Tapeur et dans tous les systèmes de chauffage ou d'autres dans lesquels la chaleur des matières en mouvement doit être mesurée.
Dans la forme d'exécution indiquée en Fig.2 le calorimètre se compose du compteur 1 arec son ajutage d'entrée 2 et les brides 3 et 4, la plaque 7 fixée au levier 6 et articulée en 5 et les deux appareils thermo-expansibles 10 et 11 disposés respectivement dans les tuyaux de montée et de retour.
La mesure de la quantité d'eau est obtenue par. la plaque 7, le levier 18 et le tuyau flexible 26. Le mouvement du levier 18 est transmis à l'équerre 51 par un levier 50, l'équerre, qui peut tourner autour d'un pirot 53, est articulée à une came 52. La came 52 qui peut pivoter autour d'un pivot 54 actionne une tige
55 munie à son extrémité supérieure d'une roue dentée 56. Cette roue transmet la rotation d'un tambour denté 57, actionné par un moteur 30, au tambour à courbes (tambour de volume) 32.
La mesure de la différence de température est obtenue par les appareils thermo-expansibles 10,11 disposés dans les tuyaux de montée et de retour, leur mouvement est transmis par les appareils 14,16 aux crémaillères 38,39 qui actionnent un différentiel 40 trans- mettant la différence de température à une came 58 qui actionne un galet 59 disposé dans un levier 60 qui, par conséquent, reçoit de différents mouvements qui déplacent continuellement le point d'articulation 54 de la came 52. Ce mouvement a pour effet de provoquer un rapport de transmission variable de sorte qu'il résulte une multiplication automatique de la quantité d'eau avec la différence de température.
Cette forme d'exécution ne dispose, par conséquent, malgré la plus grande précision, qu'un seul tambour à courbes, c'est-à-dire du tambour de volume 32 avec une roue dentée coulissante 55 qui se trouve immédiatement dans la position correspondante aux calories. La rotation du tambour 32
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est trasmise par les roues dentées 61,63 et les roues contres
48 au compteur 49 qui indique la quantité de chaleur consommée en unités de chaleur. En dehors des unités de chaleur consommées un cadran 64 annonce la différence de température et un cadran
65 la quantité d'eau passée ou sa vitesse.
.Après avoir supprimé le chauffage, la différence de tempé- rature existant ne peut plus donner lieu à une mesure de la quan- tité de chaleur parce que le rayon de la came 52 correspond, dans la position primitive, au rayon écrit par le tenon 54.
Pour éviter des tourbillons, la plaque 7 est fermée d'une telle façon que le côté exposé à la direction du courant d'eau embrasse la forme de la file d'eau.
Pour économiser de force, le tambour à courbes 32 n'est pas disposé en coulissant, seul la roue dentée 56 pout coulisser dans le sens de son arbre. La suppression du deuxième tambour et le nouveau système de transmission ou de multiplication assurent un travail de précision par le fait que tous les leviers peuvent être compensés et que les différentes pièces ne peuvent jamais travailler séparément.
Dans la forme d'exécution d'après la Fig.3 le levier 18 de la plaque de mesure 7 actionne lors d'un courant d eau , le levier 66 qui actionne lui-même un levier 68 articulé en 67, ce levier communique son mouvement au bras à plume 70. Ce bras a la forme d'une came, il est articulé à une tige 71 qui peut pivoter autour d'un pivot fixe 72.
Le dispositif ci-après permet d'obtenir en même temps une multiplication avec différence de température par le bras à plume 70 qui jusqu'à présent n' indique que la quantité d'eau passée
Le différentiel 40 actionne, lorsqu'il est influencé, la came 58. Ce mouvement a pour effet de soulever ou de baisser le galet 75 du levier 74 articulé en 73. L'extrémité du levier 74 sert comme point d'articulation du bras à plume 70.
La courbe, dans laquelle le tenon 76 peut se déplacer, est formée d'une telle façon que le levier 74 peut pivoter librement autour de son articulation fixe 73 sans influencer le levier à plume 70
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lorsque le levier 18 se trouve dans sa position primitive, oient- à-dire lorsque le passage d'eau ou l'entrée de la matière de chauffage se trouvent supprimées, La.position.du levier 70 dépend de la différence de température existante.
Par le déplacement du point d'articulation 76 conformément à la différence de température, le rapport entre les leviers et le rapport de transmission, varient continuellement, qui a pour effet de provoquer des mouvements plus ou moins grands du bras à plume 70 en même temps par la communication avec la came logarith- mique 58 une multiplication mécanique exacte de la quantité dteau avec la différence de température en calories consommées est assurée, le résultat est enregistré par la plume ou le crayon 77 sur une bande 78 de sorte que le total des unités de chaleur employées sera fixé d'une manière connue par planimétrie.Grâce à la suspension oscillante la came 70 est compensée dans toutes ses positions, un travail exact et de grande précision est ainsi assuré
Dans la forme d'exécution d'après les Fig.4 et 5,
qui sert à mesurer la chaleur ou la consommation des unités de chaleur pendant la?- production ou la consommation de vapeur surchauffée ou non et qui est installée dans un conduit vertical, 79 est une chambre qui reçoit dans la direction de la flèche 81 la vapeur à mesurer par une coude 80. Le cône 83 servant de mesure est fermé à sa partie inférieure par un disque 82 lorsque la vapeur ne passe pas dans la chambre 79. Lorsque la vapeur entre dans cette chambre, le disque 8 2 sera soulevé proportionnellement à la quantité de vapeur, il résulte, par conséquent, .un espace libre correspondant entre le cône 83 et le disque 82.
Un contre-poids 84 est fixé sur la tige 86 qui porte, en outre, le disque 82 et un disque amortisseur 85, ce contre-poids pénètre dans le couvercle 87 assurant ainsi la sortie de la vapeur sans passer par des coins ou creux nuisibles. La tige 86 forme à sa partie inférieure une crémaillère 88 qui engrène avec une roue dentée 89 fixée à une extrémité d'un arbre 90 (Fig.5). L'autre extrémité de cet arbre porte une roue dentée 91 qui engrène avec une crémaillère 93 par l'intermédiaire d'une roue dentée 92 (Fig.4).
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La crémaillère 93 porte à son extrémité supérieure une assiette 94 sur laquelle se pose avec son extrémité inférieure un arbre 96 qui porte une roue dentée 95, Le mouvement du disque 82, provoqué par le passage de la vapeur par le cône 83, mouve- ment, qui correspond à la quantité de vapeur, est transmis à la roue coulissante 95 par l'intermédiaire de la tige 86,@@, la roue dentée 89, l*arbre 90, la roue dentée 91, la roue 92 et la crémaillère 93 avec l'assiette 94 d'une telle façon que la roue descend plus ou moins.
Pour trouver la seconde valeur de mesure, c'est-à-dire la pression de la vapeur, celle-ci passe par la tuyau 97 dans un tuyau métallique 98 flexible axialement (Fig.5). Ce tuyau s'allonge jusqu'à ce que la pression au fond du tuyau 98 et la force opposée du ressort 99 seront compensées. L'allongement du tuyau métallique 98, qui correspond à la pression de la vapeur, est transmis par le ressort à la crémaillère 100 qui tourne plus ou moins le pignon 101 avec les roues dentées 102 et 103. Il résulte que la crémaillère 104, qui égrène avec la roue dentée 102 sera plus ou moins baissée. La crémaillère 104 porte à sa partie supérieure une assiette 105 sur laquelle se pose l'arbre lo6 de la roue coulissante 107.
Par le mouvement de la tige 93 avec son assiette 94 et la tige 104 avec son assiette 105 les roues coulissantes 95 et 107 seront plus ou moins baissées, ce qui a pour effet d'influencer un mouvement de multiplication disposé dans la partie' supérieure de l'appareil. Par une force motrice, c'est-à-dire par un mouvement d'horlogerie ou par un moteur 108 le.tambour à courbes 109 (tambour de volume) reçoit une rotation uniforme. Le nombre de dents de ce tambour est excavé en forme d'une'vis de sorte qu'il commence en haut par zéro en finissant en bas par un maximum.
Vu, que la roue coulis- sante 95 avec l'arbre 96 qui se pose sur l'assiette 94 sera baissée proportionnellement à la quantité de vapeur qui passe et qui actionne plus ou moins le disque 82, il est évident, que plus ou moins de dents du tambour 109 engrènent avec la roue coulissante 95. Le nombre de tours de la roue coulissante 95
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augmente ou diminue par conséquent, suivant la vitesse de la
Tapeur. La roue coulissante 95 est en communication diredte avec le tambour intermédiaire 110 et par celui-ci avec le tambour
111. Les dente du tambour à pression 111 sont excavées en forme d'une courbe conformément au facteur avec lequel la quantité de
Tapeur doit être multipliée lorsque la pression augmente.
Vu, que la roue coulissante 107 avec l'arbre 106, qui se pose sur l'assiette 105 de la crémaillère 104, se baisse auitant l'augmen- tation de la pression de la Tapeur et, vu, que le tambour à pression 111,grâce a l'actionnement par le tambour à volume 109, accuse un nombre de tours correspondant au volume, une multipli- cation mécanique du 'volume aTec la pression est obtenue dont le produit est constitué en kg de Tapeur. Ce produit sera trans- mis au compteur 113 par le tambour 112 lorsqu'il ne concerne que de vapeur saturée.
Pour fixer le degré de surchauffage de la Tapeur surchauffée, il est nécessaire de retirer de sa température la température de la Tapeur saturée normale.
Cette température est trouvée par la douille à pression 98, 99, par le fait qu'une pression déterminée correspond toujours à une même température. La crémaillère 100 actionnée par la douille à pression tourne la came 114 par l'intermédiaire de la roue 103, la came actionne un galet disposé sur une crémaillère 115 qui engrène arec un différentiel 117 et qui sera soulevée ou baissée suivant l'augmentation ou la réduction de la pression.
La température de la Tapeur surchauffée est mesurée par un appareil thermo-expansible en communication arec un appareil de traTail 119 par un tuyau 118 , une crémaillère 120 est en communi- cation arec l'appareil 119. Lorsque la crémaillère 120 descend à cause de l'augmentation de la température, les crémaillères 123,124 seront soulevées par l'intermédiaire du pignon 121 et la roue 122. La came 114 est constituée d'une telle façon que les crémaillères 115 et 124 parcourent le même chemin lorsqu'il concerne de la Tapeur saturée. En ce cas, l'arbre principal 125 du différentiel 117, sur lequel est fixée la came 126, ne tourne
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pas.
En eau de surchauffage la crémaillère 124 sera soulevée par rapport à la différence de température, la came 126 se tourne, par conséquent, à gauche.
Sur la came 126 se pose avec son galet 127 l'arbre 128 de la roue coulissante 129. Lorsque ta came 126 tourne à gauche, le galet 127 et, par conséquent, l'arbre 128 effectuent un mouvement vers le bas. Grâce à la transmission de la rotation du tambour à volume 109 par les tambours 110,111 et 112 au tambour 130 le nombre de tours du tambour à courbes (tambour à température) 130 du mouvement de multiplication correspondant à la quantité de vapeur. L'espace libre dans la denture du tambour 130 est formé d'une telle façon que la quantité de vapeur est multipliée avec un facteur correspondant au surchauffage. Ce résultat est trans- mis par le tambour 131 au compteur 113 sur lequel les unités de chaleur de la vapeur qui passe par le calorimètre seront visibles directement.
, Dace les formes d'exécution des Fig.1,2,4 et 5 la transcrip- tion des valeurs de mesures continuellement variables, par exemple, quantité d'eau et différence de température ou leur multiplication et la transmission des produits au* compteur est obtenu intégralement par des engrenages de tambours à courbes.
Cette transcription peut avantageusement être remplacée par l'engrenage indiqué en Fig.6 et 7 dans lequel un disque ex- centrique 132, qui tourne en 133, reçoit un mouvement rotatif uniforme grâce à la transmission par des roues coniques 134,
135,136 de la force d'une source motrice (mouvement d'horlogerie, moteur électrique ou d'autre), le disque excentrique parcourt par conséquent, le cercle 137. Par ce mouvement, le galet d'un bras 139 du secteur denté 140 sera soulevé jusqu'à ce qu'il arrive dans la position pointillée en Fig.6. Le bras 139 et son , galet 138 parcourent par conséquent, continuellement le même chemin.
Le secteur denté 140 avec son levier 139 peuvent tourner autour d'un tenon 141 qui peut se déplacer dans une fente 142 du secteur et qui est soutenu et actionné par une équerre 143 actionnée elle-même par la çame de multiplication
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144 et par l'intermédiaire d'une tige 145. Le tenon prend sa position dans la tente 142. Conformément à la position de la came de multiplication 144, qui résulte de la grandeur du produit de multiplication de la quantité d'eau passée et la différence de température, ce qui a pour effet de provoquer des' mouvements différents du secteur denté 140 pendant des mouvements uniformes du bras 139 avec son galet 138, ces mouvements seront transmis intégralement à la roue 156 en communication avec le secteur.
Pour enter un arrêt de travail pendant la descente du levier 139, un système d'engrenages est disposé d'une telle façon que les mouvements descendants et montants provoquent une rotation continuelle de l'arbre 147 qui annoncent la consom- mation et qui est transmise au compteur par des roues coniques
148. A cet effet une roue conique 149 est disposée avant la roue
146, les deux roues 146,149 sont disposées sur le même arbre 150.
Sur l'arbre 147 tournent librement deux roues coniques 151,152 qui, par l'intermédiaire des cliquets 153,154 peuvent tourner alternativement dans le même sens que les roues à cliquets 155,
156 calées sur l'arbre 147. Ce dispositif permet que le tenon
141 peut se déplacer continuellement pendant le travail de mesure continuelle, les plus petites différences de valeur seront ainsi enregistrées et l'appareil travail sans aucune erreur. La position primitive est obtenue lorsque le tenon 141 se trouve dans l'extrémité droite de la fente 142, l'appareil ne transmet, en ce cas, aucune quantité de calories au compteur, tandis que la position extrême à gauche du tenon transmet le maximum de passage ou de consommation de chaleur.
Le bras 139 est retiré vers le bas par un ressort de rappel 157.
La came 144 peut être disposée d'une telle façon qu'elle s'engage directement dans la fente 142, en ce cas l'équerre 143 et la tige 145 seront supprimées.
Pour obtenir une Titesse uniforme, le disque excentrique 132 est avantageusement remplacé par une came appropriée. La transmission des chaleurs de mesures continuellement Variables
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OU,leur multiplication et transmission.de leur produit au compteur peuvent être obtenues par le fait que la longueur d'un levier sera influencée par les valeurs de mesures d'une telle façon qu'un mouvement uniforme provoque des rotations partielles et variables de l'arbre du lefier, ces rotations sont transmises au compteur.
D'après les formes d'exécution de Fig.; 1,2,4 et 5, les facteurs obtenus par les différences de températures ou la pression et volume multipliées actionnent un engrenage disposé devant un compteur, l'engrenage étant actionné par un moteur électrique ou d'autre à rotation uniforme.
Dans la forme d'exécution de Fig.8 cet engrenage de trans- mission est supprimé ce qui a pour effet d'assurer une économie de matériel et d'espace ainsi que de réduire les erreurs de mesure. Le compteur dessiné, qui est destiné pour les chauffages à eau. chaude, se compose comme les précédents d'un organe de mesure 1 dans lequel est disposé un disque de mesure ayant un levier mobile 18 dont l'étanchéité est assurée par le tuyau flexible 26.
Les températures sont fixées par les appareils expansibles 10,11 disposés dans les tuyaux de montée et de retour, elles sont transmises par les tuyaux capillaires 12,15 aux corps
14 et 16, Les vitesses provoquent un mouvement du disque dans l'organe 1 et, par conséquent, un mouvement du levier 18 à droite qui entraîne le levier 158 actionnant lui-même le levier de multiplication de volume 159 articulé en 160.
Ce mouvement a pour effet d'annoncer sur un cadran 163 le volume passé par seconde par l'intermédiaire d'un secteur denté
161 disposé sur un tenon 160 et un pignon 162. Le levier 159 porte à non extrémité un galet 164 qui s'engage dans la came 165.
La différence de température est déterminée par le différen- tiel 40 dans lequel toute différence de température provoque un mouvement à droite de la roue dentée 41 qui engrène dans la crémaillère 42 et la descende conformément à la grandeur de la différence de température. Les organes sont dessinés dans la position primitive, c'est-à-dire pour une différence de tempéra-
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ture de 0 et une vitesse de = Om. La came 165 sert également à trouver le produit de multiplication. La vitesse du courant a pour effet de placer par l'intermédiaire des organes 26,18,
158,160 et 159 le galet 164 qui sert comme pivot mobile pour la came 165.
La différence de température provoque une descente de la crémaillère 42 qui donne à l'extrémité gauche de la came
165 des grandeurs variables de mouvement constituant le produit de multiplication.' Ces mouvements sont transmisà une crémaillère
166 articulée à la came. La crémaillère engrène avec une roue dentée 167 en communication avec l'arbre de réglage 168 d'un moteur 169. L'arbre de réglage 168, qui règle la position des pôles inducteurs, provoque en tournant un déplacement du champ magnétique jusque ce que le moteur s'arrête.
La position du champ magnétique, qui détermine d'une façon connue le nombre de tours, correspond à la position de la crémaillère 166 et la roue 167.
Il est évident, que les erreurs de mesure seront diminuées ou même supprimées entièrement par la multiplication et le réglage automatique indiqué ci-dessus.
N'importe quels réglages des nombres de tours peuvent être actionnés par le mouvement de multiplication de la crémaillère 166, par exemple, 1* intercalât! on des résistances ou des bobines de réglage, changement des tensions, etc.
Le moteur 169 est par les roues coniques 170,171 et 172 en communication avec le compteur d'addition des unités de chaleur 49 auquel les nombres de tours variables du moteur seront trans- mis. Le nombre de tours est égal à zéro lorsque le produit de multiplication est de zéro. Un mouvement de la crémaillère 166 ne peut se produire que lorsque les deux facteurs de mesure se présentent ensemble.
Lorsque des calorimètres d'après la présente invention seront installés dans des différents endroits dans la même maison, il est avantageux, au point de vue technique et économique, de centraliser la consommation de chaque installation dans un seul appareil placé dans une pièce appropriée. En ce cas, les quantités
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de chaleur consommées par chaque appareil provenant d'une même source de chaleur seront visibles comme des unités additionnées, il résulte donc un contrôle sérieux du foncti- onnement des différents appareils et des groupes d'appareils.
Les Fig. 9 à 11 montrent à titre d'exemple le dispositif d'un calorimètre pour une installation de chauffage relié à un appareil disposé à une certaine distance et servant à additionner les unités de chaleur.
L'organe de mesure 170 (Fig.9) est disposé à un endroit approprié dans les tuyaux d'une installation de chauffage.
La mesure de la vitesse ou du volume est obtenue par le cône en forme d'une goutte 171 dont les mouvements sont transmis à un levier 178 par l'intermédiaire d'un tuyau flexible 172, le levier 173 entraîne le pivot mobile 174. La différence de température est trouvée par les appareils thermo-expan- sibles 175,176 qui actionnent d'une façon connue le différen- tiel 177 dont le mouvement est transmis à une crémaillère 178 en communication avec la came 179. Lorsque la différence de température augmente, l'extrémité gauche de la came 179 descend et lorsque la vitesse augmente, le pivot 174 sera poussé à gauche, le mouvement de la came 189, qui présent le produit de multiplication, augmente, par conséquent, à. droite, ces mouvements ne sont jamais obtenus que lorsque les deux facteurs se trouvent ensemble.
La transmission de ce produit variable à un compteur éloigné d'une distance voulue est obtenue de la manière suivante :
Les mouvements de la came 179 sont transmis à la tige 180 qui entraîne le contact 181 d'un rhéostat 182 intercalé dans le courant après un transformateur 183 et qui a pour effet dé faire varier l'intensité du courant. Lorsque le produit de multiplication est égal à zéro, le contact 181 coupe automatiquement le courant tandis que la résistance du rhéostat diminue et, par conséquent, la tension du courant augmente lorsque la valeur du produit, la course
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du levier 179 et de la. tige 180 augmentent. Ce courant variable passe au relais 184 placé à une distance voulue qui contient les organes pour l'addition.
Pour la transmission à distance du produit de multiplication des électro-aimants 186 sont disposés qui sont en connexion avec le rhéostat 182. Tout changement de tension provoquée par le rhéostat 182 influence l'électroèaimant 186 d'une telle façon que sa position, par rapport à une armature, sera modifiée. L'impuls de courant dans l'électro-aimant 186 influence le levier 187 qui pivote dans des couteaux et qui est muni d'un ressort de rappel 188 correspondant à la tension, ce levier porte à son extrémité libre un tenon 189 qui sert comme pivot pour la came 190.
L'arbre coudé 191 (Fig.10) est actionné par un moteur à mouvement continu 192, et la bielle 193 donne des courses uniformes à l'extrémité gauche de la came 190. Lorsque la valeur du produit de multipli cation augmente, la force de l'électro-aimant 186 augmente également, ce qui a pour effet de déplacer le tenon 189 de plus en plus à gauche par le levier 187, par conséquent, les courses de l'extrémité droite de la came augmentent également, les valeurs de ces mouvements qui annoncent les quantités de chaleur consommées, sont trans- mises directement à un système d'engrenage 195 en communica- tion avec un compteur 185 par la crémaillère 194. Lorsque le produit de multiplication est égal à zéro, la bielle 193 n'actionne Jamais la crémaillère 194.
La Fig. 10 montre un rélais de mesure 184 avec un électro- aimant 186 et quatre compteurs 185 pour quatre différants calorimètres. Tous les compteurs 185 sont actionnés par le même arbre courbé 191, actionné lui-même par le moteur 192.
Le moteur 192 ferme automatiquement le courant aussitôt qu'un des compteurs 185 sera influencé. Lorsque tous les compteurs se trouvent dans la position de repos, le moteur 192 ne fonctionne pas, il résulte donc une consommation de courant très minime.
La Fig. 11 montre le schéma des connexions pour quatre
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calorimètres (I,II,III,IV) avec les rhéostats 182, électro- aimant 186, le moteur 192 et le transformateur 183 placé avantageusement dans la boite de mesure 184.
La Fig. 12 montre un dispositif qui permet de fixer le pourcentage de la consommation totale de chaleur et de combustible de chaque consommateur branché sur une installation commune.
A cet effet les différents calorimètres seront réunis par des connexions électriques des produits de multiplications en question en une seule bofte de mesure munie d'un cadran sur lequel une aiguille annonce le pourcentage de la consommation totale de chaleur ou de combustible. Par conséquent, il n'est nécessaire que de relever pour chaque mois ou pour période de chauffage la consommation de combustible de laquelle l'appareil extrait automatiquement le pourcentage de chaque consommateur.
L'appareil se compose de la bofte 196 ayant à sa surface des cadrans et aiguilles 197 et d'un électro-aimant 198 in- fluencé par les différents calorimètres, dont les variations provoquent des mouvements plus ou moins grands d'un levier 199 suivant la grandeur des produits de multiplication, ce levier donne au pivot 200 une position appropriée dans la came apparte- nante 201, ces cames sont actionnées par un seul moteur. Les mouvements droites de la came 201, qui correspondent aux quantités de chaleur consommées, sont transmis à un engrenage 204 par une crémaillère 205, l'engrenage tourne l'arbre 205 avec le pignon 206 gauche.
Pour trouver mécaniquement le pourcentage d'un consommateur les trois différentes fonctions ci-après sont nécessaires:
1 .- L'addition continuelle des quantités de chaleur consommées un seul groupe de chauffage;
2 .- L'addition répété des sommes d'additions obtenues dans le but de déterminer la consommation totale ou la production totale de la quantité de chaleur des chaudières;
3 .- La division de la somme totale obtenue par les additions par les différentes sommes d'addition dans le but d'obtenir le pourcentage.
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Ce résultat est obtenu comme suit:
L'addition.isolée est trouvée par l'engrenage 204 et trans- mise par l'arbre 205 et le pignon 206 à l'engrenage 207,208,209,
210 et 211.
Un système d'engrenage decimal ne peut pas être utilisé en ce cas parce que l'aiguille 197 doit continuellement annoncer le pourcentage, une rotation continuelle étant, par conséquent, nécessaire. La roue 211 tourne libre sur l'arbre
212 qui suit la rotation de la roue par l'intermédiaire de la roue à cliquet 213, sur l'arbre 212 sont calées deux cames 214 et 215. La came 215 soulève, lorsque la roue 211 tourne à droite, le galet 216 de la tige 217, la course représente mécaniquement la somme de l'addition. Chaque groupe de chauffage a dans la botte commune de mesure 196 les organes décrits, cependant, un seul système de levier 218,219,220 et 221 est disposé servant à trouver la somme totale des additions. Les sommes des différentes additions sont réunies par le déplacement des tenons 222,223 et
224.
La course gauche du levier 218,225 détermine la somme totale des additions. Peur commencer l'emploi de l'appareil, il est nécessaire d'agir comme suit :
Dans la botte 196 sont par exemple disposés,quatre calori- mètres,' les différents tenons 222,223 et 224 se trouvent dans la position de milieu dans les leviers à fentes 218,219 et 220.
Les cames 214,215, le galet 216 avec tige 217 ainsi que le galet 226 avec son levier 227 se trouvent dans la position zéro ou de repos. Par le levier 227 un des différents agrégats de mesure est relié en tournant librement avec le levier à deux bras 221 qui peut pivoter autour d'un pivot fixe 228. Lorsque un seul appareil travaille,la course du levier 227 est transmise invariablement au levier 218,225. En même temps la tige 217 montre de la même mesure logarithmique en soulevant le levier à fente 229, le levier à fente 225 entraîne dans la même mesure le tenon mobile 230 à gauche. Dans la position dessinée,le levier 229 montre un pourcentage égal à zéro, son mouvement est trans- mis par la tige 231 et la crémaillère 232 à la roue à aiguille 233.
La moindre course de la tige 217 ou déplacement du tenon
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mobile 230 à gauche provoque la descente du levier à fente 229 jusqu'à ce que l'aiguille 197 annonce cent pour-cent. L'aiguille 197 annonce continuellement cent pour-cent par une forme ap- propriée des cames 214,215, etc. , plus que la tige 217 monte et le tenon 230 de déplace à gauche et en cas qu'un seul agrégat sera actionné. Chaque agrégat de mesure possède un levier à fente 229, une tige 231, une crémaillère 232, une roue à aiguille 233 et aiguille 197 tandis que le tenon mobile 230, formant une tige, actionne tous les agrégats par l'influence du levier 225.
Le tenon 230 porte de chaque côté des coulisses, qui ne permet- tent qu'un déplacement rectiligne et horizontal dans la tige à fente 229. Le déplacement des tenons 222,223,224 est obtenu de la manière connue. Aussitôt qu'un deuxième agrégat seulement rentre en fonction en déplaçant un des tenons 222,223,224 dans le sens de la flèche, une augmentation de la course du levier 225 suit qui a pour effet de soulever l'extrémité gauche du levier 229 qui, par l'intermédiaire de la tige 231 de la crémaillère 232 et de la roue 233 retourne l'aiguille 197 en arrière de sorte qu'elle annonce les pourcentages. Lorsque la course de la tige 217 augmente et, par conséquent, dans le même rapport la course du tenon 230,le même pourcentage est continu- ellement conservé.
L1 est évident, que quatre leviers 218,219,220 et 221 sont nécessaires pour quatre calorimètres, ces leviers représentent les agrégats d'addition. Pour une installation de dix compteurs de chaleur, cet agrégat se compose de dix différents leviers, etc.
L'indication du pourcentage peut également être obtenue par des différentiels rotatifs appropriés ou d'autres.
Après avoir relevé les indications dans un délai d'un mois ou de six mois, l'appareil peut être remis directement avec tous les agrégats au zéro par une clef ou d'autre organe approprié en tournant l'arbre 212 partiellement à droite. L'engrenage entier reste pendant cette opération dans sa position de repos, seul l'arbre 212 avec les cames 214,215 seront tournées dans la position primitive, les galets 216 et 226 suivent ce mouve-
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ment automatiquement.
Dans les formes d'exécutions d'après les Fig.1 à 5, la mesure de la vitesse du courant ou du volume est obtenue par un simple disque 7 (Fig.1, 2 et 3) ou par une simple assiette 82 (Fig.5). Ces organes conviennent pour la mesure de vitesses de courant très petites. Lorsque cette vitesse dépasse une.certaine limite, la résistance dynamique ou la perte de pression sont très grandes. Pour supprimer cet inconvénient, il est avantageux d'employer comme organe de mesure un cône en forme d'une goutte dont la forme est déterminée par la vitesse du courant en question.
Les Fig. 13,14 montrent . titre d'exemple en coupe longitu- dinale et en vue de front une chambre de mesure munie d'un tel cône en forme d'une goutte. Le cône 235 est disposé dans la chambre de mesure 234, il respose dans le siège 236 lorsque le courant ne passe pas par la chambre de mesure. Lorsqu'un milieu (l'eau, la vapeur, etc.) passe dans le sens de la flèche par la chambre de mesure, le cône 235 sera éloigné du siège 235 propor- tionnellement à la vitesse du courant. Pour assurer un déplacement axial, le cône 235 est muni de deux tenons 237 sur lesquels peuvent tourner deux galets 238 qui se déplacent dans des guides 239.
Le mouvement occasionné par un courant dans la chambre 234 ou par la course du cône de mesure 235 est transmis par l'équerre 241 disposée dans la chambre à la bofte de mesure.
Dans les appareils qui servent pour des vitesses de courante très grandes, par exemple, pour vapeur saturée ou surchauffée, gas comprimé, etc., le cône 235 sera avantageusement chargé par un poids 243 fixé sur un levier en équerre 244 qui peut pivoter autour d'un tenon 242. La contre-pression nécessaire peut égale- ment être obtenue par un ressort. Vu, que la contre-pression du centre-poids 243 augmente avec l'augmentation de la course du levier 244, elle sera toujours proportionnelle à l'augmentation de la pression du courant potentielle. En donnant un poids et une forme appropriée au contre-poids 243, le cône 235 se trouve toujours compensé pour toute vitesse, il résulte donc une grande exactitude des mesures.
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Avec le dispositif de poids indiqué, le cône de mesure ne produit pas des mouvements de mesure uniformes mais de mouvements de mesure logarithmiques descendants pour les différentes échelles de Vitesses. En cas qu'ils voudraient augmenter uniformé- ment, les calculs et l'appareil dans ses différentes parties pourraient être sérieusement simplifiées. Pour obtenir ce résultat de différents organes, c'est-à-dire des cames, des leviers, etc. sont disposés, qui ont pour effet de diminuer proportionnellement la course du poids suivant la loi des logarithmes, de sorte,que les courses de mesure du cône 235 augmentent uniformément. Pour supprimer la résistance dans le courant du milieu, la partie de' la chambre 234, qui passe jusqu'au siège 236 et qui forme un ajutage 245, aura une forme hyperbolique et la partie disposée après le siège une forme parabolique.
Révendi cations.
L'invention concerne un calorimètre destiné mesurer ou compter les quantités de chaleur consommées pour la production ou l'usage de vapeur saturée ou surchauffée dans les installations de chauffage à eau chaude, caractérisé par:
1 .- Le fait que les grandeurs de mesure compétents pour trouver les quantités de chaleur seront déterminées par l'énergie du courant de la pression, des différences de températures qui influencent des organes de mesure effectuant de différents mouvements annonçant tous les grandeurs de mesure qui seront ensuite multipliées mécaniquement entre elles suivant leur liaison, le produit obtenu est transmis à un compteur annonçant la quantité de chaleur consommée.
Le calorimètre détermine ainsi par exemple, le volume d'eau et la différence de température entre la montée et le retour dans les installations de chauffage à eau chaude, pour la production ou l'usage de vapeur saturée ou surchauffée le volume, la pression de vapeur et la température de surchauffage.
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