Wärmemesser
Die Erfindung betrifft einen Wärme- messer zur Messung der von einem strömenden AIedium abgegebenen oder aufgenommenen Wärmemenge, welcher Warmemesser mit einem Strömungsmesser lmd zwei Bour donfederthermometern versehen ist, deren Aussehläge auf ein Zählwerk übertragen werden.
In bekannten Vorrichtungen dieser Art werden die infolge von'Temperaturänderun- gen auftretenden Beweglmgen in den Spiralfedern der Federthermometer jede für sich auf einen Hebelarm übertragen, wobei die zwei Arme nieht unmittelbar gekuppelt sind.
Die Aussehläge der Federthermometer werden schliesslich durch Zwischenschaltung eines verhältnismässig immer noch ziemlich verwickelten Hebelsystems auf ein Zählwerk übertragen, Durch Spiel in den versehiedenen Kupplungspunkten der Hebel wird die genane Wirkung dieses Apparatetyps sehr nachteilig beeinflusst. Es ist dabei wenig wiehtig, ob die mit den'Spiralfedernverbundenen Arme mit dem Aussenende oder Innenende der Spirale verbunden sind.
Die Erfindung ermöglicht, den erwähnten Nachteil weitgehend zu beheben und besteht darin, dass die Spiralfedern der Federthermo- meter in wenigstens annähernd gleicher Hoche parallel nebeneinander angeordnet sind und ein Ïu¯erer Teil jeder der beiden entgegen gesetzt zueinander gewundenen Spiralfedern mittels einer nach der Mittellinie der zuge hörigen Spiralfeder zulaufenden Kupplungs stange mit einem zugehörigen Kronrad eines
Differentialgetriebes derart verbunden ist, dass die Kupplungsstange bei ihrer durch einen Ausschlag der Spiralfeder bewirkten
Drehung das zugehörige Kronrad mitnimmt, aber zugleich in ihrer Längsrichtung gegen über dem Kronrad versehiebbar ist, dass beide
Kronräder drehbar um eine Achse gelagert sind,
welche drehbar im Messergestell gela gert ist, dass die Mittellinie dieser Achse we nigstens nahezu mit den Mittellinien der
Spiralfedern zusammenfällt, und dass das mit den genannten Kronrädern in Eingriff be findliche Ritzel des Differentialgetriebes mit tels eines mit diesem Ritzel verbundenen und dessen Drehaehse bildenden'Stiftes fest mit jener Achse verbunden ist.
Es ist zweckmässig, die Empfindlichkeit und die richtige Einstellung der Vorrichtung dadurch regeln zu können, dass von jedem der beiden Federthermometer naeh Wunsch ein weiter vom Mittelpunkt entfernt oder näher zum Mittelpunkt liegender Teil der Spiral federn wirksam eingeschaltet wird. Dies kann dadurch erreicht werden, dass jede Kupp lungsstange an der zugehörigen Spiralfeder mittels einer Gabel festgeklemmt ist, die bei
Drehung der von der Spiralfeder gelösten
Stange um die Drehaxe der KronrÏder die Bahn der Spirale in der entsprechenden Drehrichtung durehläuft.
Die Übertragung der Ausschläge der Federthermometer auf das Zählwerk kann zum Beispiel dadurch bewirkt werden, daB fest auf der mit dem Ritzel gekuppelten Aehse das eine Ende eines einarmigen Hebels angeordnet ist, dessen von der Achse abge wandtes Ende mit einem Greiforgan versehen ist, das mit einem OrganzurÜbertra- gung des resultierenden Aussehlages der Fe derthermometer auf ein Zählwerk zusammenarbeitet.
Um den resultierenden Ausschlag der beiden Federthermometer mit dem Aussehlag des Stromungsmessers zu kombinieren, kann das Greiforgan am einen Ende des Hebels mit einem auf einer drehbaren Führungsstange versehiebbar, jedoeh undrehbar ange ordneten seheibenförmigen Organ zusammen- arbeiten, das dauernd mit der Aussenmantel- fläehe eines drehbar im Messergestell angeordneten Umdrehungskorpers in Berührung ist und von demselben angetrieben wird, wel- cher Umdrehungskorper vom Stromungsmesser des Wärmemessers angetrieben wird.
Hierbei können die Führungsstange für das seheibenf¯rmige Organ und diejenige Erzeugende der Aussenmantelfläehe des antreibenden Umdre- hungskorpers, die durch den Berührungspunkt desselben mit dem scheibenförmigen Organ geht, beide senkreeht angeordnet, und der Umdrehungskörper in der Weise gestaltet sein, dass bei Annahme einer gleichbleiben- den Drehzahl des Umdrehungskorpers die Umdrehungszahl des scheibenförmigen Organs bei dessen Versehiebung stets eine Änderung erfÏhrt, welche der jeweiligen VerÏn derung des resultierenden Aussehlags der beiden Federthermometer proportional ist.
Eine Ausf hrungsform des Wärmemessers nach der Erfindung wird unten als Beispiel an Hand der Zeichnung besehrieben.
Fig. 1 zeigt eine sehematisehe Seitenansieht derjenigen WÏrmemesserteile, die unmittelbar wichtig f r die Erfindung sind und wobei das Messergestell nur teilweise dargestellt ist.
Fig. 2 zeigt einen Sehnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, wobei die Kupplungsorgane zwischen jeder Spirale und dem zugehöri- gen Kronrad deutlichkeitshalber fortgelassen sind.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1 in grösserem Massstab.
Auf der Bodenplatte 1 des ausserdem die Seitenplatte 2 aufweisenden Messergestelles (Fig.1 und2) sind zwei Träger 3 und 4 an- geordnet, in denen die durchgehende Achse 6 mittels Lagern 5, 5' drehbar gelagert ist. Die Bourdon-Spiralfedern 7 und 8 sind parallel nebeneinander auf gleicher Hohe angeordnet, wobei die Spiralfedern entgegengesetzt zu- einander gewunden und mit ihren innern Enden mit den Zuf hrungsleitungen 9, 10 verbunden sind, die durch besondere Durch führungsöffnungen 11. 12 im Messergestell hindurch zu den Temperaturfühlern der Bourdon-Thermometer führen.
Mittels eines um die durchgehende Achse 6 drehbaren und senkrecht wu dieser Achse versehiebbaren stangenförmigen Kupplungsorgans 13 bzw. 14 4 (siehe Fig. 3) kann nach Wunsch der eine oder andere äussere T'eil der Feder jedes Federthermometers mit einem zugehörigen, nu die durehgehende Achse 6 drehbar gela- gerten Kronrad 21 bzw. 22 verbunden wer- den. Zur Klemmung des Kupplungsorgans an der Spiralfeder wird die Klemmsehraube 15 bzw. 16 benutzt, während mit dem Schrauben- ring 17 bzw. 18 das Kupplungsorgan 13 bzw.
14 auf einem, einen Teil des Kronrades 21 bzw. 22 bildenden Mitnehmer 19 bzw. 20 derart gehalten wird, dass die Kupplungsstange 13 bzw. 14 bei ihrer durch einen Aussehlag der zugehörigen Spiralfeder bewirkten Drehung das zugehörige Kronrad mitnimmt, aber zugleich in ihre LÏngsrichtung gegen ber dem Kronrad versehiebbar ist. Die Mittellinie der Achse 6 fÏllt mit den durch die Mittelpunkte der Spiralfedern gehenden Mittellinien derselben zusammen, und das Organ 13 bzw. 14 läuft auf die Mittellinie der zugehörigen
Spiralfeder 7 bzw. 8 zu.
Zwischen den Spiralfedern 7 und 8 liegen die einander zugewandten Kronräder 21, 22 eines Differentialgetriebes, dessen dritter sehliessender Teil durch das in die Zahnräder der Kronräder 21, 22 greifende Ritzel 23 gebildet wird. Das Ritzel 23 ist durch einen dessen Drehachse bildenden Stift 24 fest mit der durchgehenden Aehse 6 verbunden, auf deren Ende 2'5 das eine Ende eines Hebels 27 mit einer Büchse 26 befestigt, ist.
Die Wirkung dieser Organe des Wärme- messers ist nun die folgende : Wenn die Kupp lungsorgane 13, 14 einmal für eine gegebene zn messende Anlage eingestellt sind, wird bei gleichbleibenden Temperaturen ein Gleichge- wiehtszustand bestehen, indem das ganze bis jetzt erläuterte System sich nicht bewegt.
Sobald in einem der Temperaturfühler der Federthermometer eine Temperaturänderung auftritt, wird die Spiralfeder sich unter Einfluss dieser iinderung verstellen. Durch das betreffende Kupplungsorgan wird die Bewegung auf das zugehörige, um die durchgehende Achse 6 drehbar gelagerte Kronrad übertragen. Dieses Kronrad wird gedreht werden, bis wieder ein Gleichgewichtszustand eintritt, welcher nunmehr der geänderten ho- lleren oder niedrigeren Temperatur im F hler dieses einen Federthermometers angepa¯t ist. Bei der Drehung des Kronrades wird das Ritzel in einer Riehtung im Sinne der Bewegung einer Uhr oder im entgegengesetz- ten Sinne, in Abhängigkeit von der Umlauf riehtung des in Bewegung kommenden Kronrades, mitgenommen.
Auch die durchgehende Achse 6 wird mittels des Ritzelstifts 24 dieser drehenden Bewegung folgen, so dass nun sehliesslieh der Hebel 27 aufwärts oder ab wärts bewegt wird.
Wenn nun in den Fühlern beider Federthermometer Temperaturänderungen eintre ten, ist es selbstverständlich, dass die endgültige Drehung des Ritzels sowohl der grouse als der Richtung nach von den gleich- zeitig auftretenden drehenden Bewegungen beider Kronräder abhÏngig sein wird. Diese letzterwähnten Bewegungen können hinsicht- lieh. ihres Einflusses auf die Bewegung des Ritzels einander verstärken, entgegenarbeiten oder sogar neutralisieren. Dies und jenes entspricht somit dem Mass, in dem die Tem peratur in jedem Federthermometer sich im zunehmenden oder abnehmenden Sinne Ïndert.
Der Hebel 27 (siehe Fig. 1) ist am von der Achse 6 abgewandten Ende mit einem Greiforgan 28 versehen, das mit zwei Gabeln 29 und 30 mit dem obern Teil 31 und dem untern Teil 32 des Körpers eines scheiben- förmigen Organs 33 in Berührung ist.
Dieses scheibenförmige Organ 33 ist frei verschieb- bar, jedoch undrehbar auf der Fiihrungs- stange. 34 angebracht und bewegt sich dieser Stange entlang unter der Wirkung eines aufoder abwärts gerichteten Druckes des Greif- organs 28 auf den untern Teil 32 oder auf den obern Teil 31 des Körpers des scheiben- förmigen Organs 33. Die Führungsstange 34 ist federnd und drehbar in den Lagerorganen 35 und 36 im Messergestell angeordnet.
Das scheibenförmige Organ 33 ist in dieser Ausführungsform der Erfindung in Berüh- rung mit der Aussenmantelfläche 37 eines Um drehungskörpers, der die Gestalt eines Kegelstumpfes 38 aufweist. Dieser Kegelstumpf 38 ist auf einer zur Vertikalen etwas geneigt angeordneten, in der Achslinie des Umdrehungskörpers liegenden und drehbar in den Lagerorganen 40 und 41 des Messergestelles gelagerten Welle 39 angeordnet. Die geneigte Lage ist in solcherWeisegewählt,dass die Kegelmantel-Erzeugende 42 im Berührungspunkt 43 zwischen dem Kegelstumpf 38 und dem scheibenförmigen Organ 33 senkrecht gerichtet ist.
Die Welle 39 des Kegelstumpfes 38 ist in einer geeigneten Weise mit dem (nieht gezeichneten) Strömungsmesser des Wärme- messers gekuppelt und wird von diesem Stromungsmesser in einer umdrehenden Bewegung mit einer von der in der Zeiteinheit durch die Hauptleitung der zu messenden Anlage durchströmenden Menge des Mediums abhÏngigen Geschwindigkeit angetrieben. Diese drehende Bewegung wird in diesem Falle durch Reibung des Kegelstumpfes 38 auf das schei- benförmige Organ 313 übertragen.
Je nachdem das scheibenförmige Organ 3S durch das Greiforgan 28 aufwärts oder abwÏrts lÏngs der Führungsstange 34 geschoben wird, nimmt die Umdrehungszahl dieses Organs unter An nahme einer konstanten Umdrehungsgeschwin- digkeit des Kegelstumpfes 38 ab oder zu.
Die höhere oder niedrigere Lage des scheibenförmigen Organs 33 ist abhängig von der Drehlage des Hebels 27. Diese Lage wird durch die Bewegung des Ritzels 23 unter Einfluss der auftretenden TemperaturÏnderungen im Fühler des einen oder beider Federthermometer beherrscht. Die umdrehenden Bewegun- gen der Wellen 34 und 39 werden durch dazu geeignete ¯bertragungsorgane 44 bzw. 45 auf ein (nieht gezeichnetes) Zählwerk im Messer- gestell übertragen.
Es wird noeh bemerkt, dass im Rahmen der Erfindung die Kupplungsorgane zwischen den Spiralfedern und dem Differentialge- triebe, die Lebel, wie auch das scheibenför- mige Organ und der Kegelstumpf in anderer Weise ausgeführt werden können.