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Wärmemengenzähler Die Erfindung bezieht sich auf Wärmemengenzähler
für in Rohrleitungen strömende flüssige Wärmeträger, bei denen in die Übertragung
zwischen Meßwerk und Zählwerk eines Flüssigkeitsmengenzählers eine mechanische Integriervorrichtung
eingeschaltet ist, deren veränderliche Übersetzung tempe raturabhängig gesteuert
wird und deren Steuerungsglied mit Teilen von in Abhängigkeit von der Temperatur
axial verstellbaren Zylinderflächen einen in bestimmter Weise veränderlichen Schaltwinkel
für einen Kupplungstrieb bildet, mit welchem es in einem der Drehzahl des Mengenzählens
linear proportionalen Arbeitsrhythmus zusammenwirkt. Sie hat eine vorteilhafte neue
Ausbildung der Integriervorrichtung zum Gegenstand.
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Bei den Wärmemengenzählern herkömmlicher Bauart dient die Integriervorrichtung
dazu, nach der Be ziehung Q = v A t die verbrauchte Wärmemenge Q als Produkt aus
dem durch einen Mengenzähler gemessenen Durchgangsvolumen und der Temperaturdifferenz
dt zwischen der Zuführungs- und der Abführungsleitung zu ermitteln und auf dem Zählwerk
zur Anzeige zu bringen.
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Es wurden auch schon Ausführungen vorgeschlagen, bei denen in die
Zuführungs- und in die Abführungsleitung je ein getrennt arbeitender Wärmemengenzähler
eingebaut ist, dessen Integriervorrichtung die gemessene Flüssigkeitsmenge mit der
augenblicklichen Temperatur multipliziert, wobei sich dann, da das Volumen v bei
beiden Zählern das gleiche ist, die verbrauchte Wärmemenge Q nach der Beziehung
Q = Q2 - Ql = V t2 - V tl = v (t2 - t1) als Differenz der beiden Anzeigen ergibt.
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Die bei Wärmemengenzählern herkömmlicher Bauart gebräuchlichen Integriervorrichtungen
erfordern bekanntlich einen erheblichen konstruktiven Aufwand und können z. B. in
normalen Wasserzählergehäusen keinen Platz finden, so daß für ihre Unterbringung
besondere, auf den Mengenzähler aufzubauende Zusatzgehäuse benötigt werden, deren
Abmessungen zuweilen größer sind als die des Mengenzählers. Das gilt aber auch für
die Wärmemengenzähler der zweitgenannten bekannten Bauart, deren Integriervorrichtung
sowohl unförmige Sonderaufbauten auf dem Zählergehäuse wie auch Sonderausführungen
des Mengenzählergehäuses notwendig macht.
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Ein weiterer Nachteil dieser zweitgenannten Bauart besteht in der
Anwendung eines Reibradgetriebes im Zählwerksantrieb, welches die Ursache schlupf-
bedingter
Fehler bei der Einstellung der Übersetzung bildet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine dennoch stufenlos
arbeitende Integriervorrichtung extremer baulicher Einfachheit zu schaffen, welche
auch bei kleiner Ausführungsform genau arbeitet und sich mit denkbar geringem Aufwand
baulicher Maßnahmen in einem gebräuchlichen Wasserzählergehäuse unterbringen läßt.
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Die Erfindung gehört der bei Integriervorrichtungen bekannten Gattung
an, bei welcher das temperaturabhängig eingestellte Steuerglied mit Teilen von Zylinderflächen
einen in bestimmter Weise veränderlichen Schaltwinkel für einen Kupplungstrieb bildet,
mit welchem es in einem der Drehzahl des Mengenzählers linear proportionalen Arbeitsrhythmus
zusammenwirkt. Bei diesen bekannten Vorrichtungen erfolgt die Einstellung des veränderlichen
Zählwerk antriebs durch eine vom Meßwerk angetriebene Zahnkurven- oder Zahnstaffelwalze
und ein mit ihr zusammenwirkendes Zahnrad, welche jeweils über einen durch die wirksame
Temperatur oder Temperaturdifferenz bestimmten Teilwinkel der Walzenumdrehung miteinander
im Eingriff stehen.
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Auch bei diesen bekannten Maßnahmen sind Auiwendigkeit und Platzbedarf
zu groß, um eine befriedigende Lösung der gestellten Aufgabe zu ermöglichen.
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Von ihnen unterscheidet sich die Ausbildung nach der vorliegenden
Erfindung im wesentlichen dadurch, daß als Steuerungsfläche für den Kuppelungsvorgang
die Innenwand eines durch den Zylinderhalbkreis und zwei Ellipsenbögen begrenzten
Teils einer halben Zylinderfläche dient, welche, frontal gesehen, als ein auf die
Spitze gestelltes gleichschenkliges rechtwinkliges
Dreieck erscheint.
In einer vorteilhaftenWeiterbildung ist die Steuerungsfiäche auf dem oberen Ende
eines temperaturabhängig auf und ab beweglichen Verstellgliedes befestigt und mit
einer zwischen den Zählwerksplatinen angeordneten Vertikalführung versehen.
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Die Erfindung sei im folgenden an Hand der Zeihnung näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt ein Ausführungs- und Einbaubeispiel in Verbindung mit
einem Hauswasserzähler, Fig. 2 eine Draufsicht dazu, Fig. 3 einen Horizontalschnitt
in Höhe der Linie x-x der Fig. 1, während in den Fig. 4 und 5 bauliche Einzelheiten
dargestellt sind.
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Mit 1 ist die Meßwerkswelle des Zählers bezeichnet. Ihre Umdrehung
wird über Magnete 2 und 3 und ein (nur teilweise dargestelltes) Zahnrädergetriebe,
dessen Räder4, 5, 6, 7, 8 einen Untersetzungstrieb bilden, auf eine Zahnscheibe
9 übertragen. Die Scheibe 9 ist auf einer Nockenhülse 10 und diese auf einer Hülse
11 drehbar gelagert, welche in die obere Werksplatine 12 eingenietet ist und eine
Buchse 13 für die Lagerung der Zählwerkswelle 14 trägt. Die Welle 14 ruht bei 15
in einem auf der unteren Zählwerksplatine 16 vorgesehenen Punktspurlager und trägt
die Zählwerksscheibe 17. In der Zahnscheibe 9 befinden sich zwei einander gegenüberliegende
Führungsschlitze 18 für Mitnehmerklötze 19, welche durch eine Ringfeder20 ständig
gegen die Zählwerksscheibe 17 gedrückt werden. Diese wird also bei Drehung der Zahnscheibe
9 mitgenommen.
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Die Nockenhülse 10 ist in Fig. 5 noch einmal in vergrößertem Maßstab
herausgezeichnet. Oben auf ihr und zusammen mit ihr drehbar sitzt eine Platte 21
mit Schlitzen 22, die über Zapfen 23 und auf der Zahnscheibe 9 vorgesehene Führungsbolzen
24 mit den Abtasthebeln 25 beweglich verbunden ist. Als temperaturabhängig eingestelltes
Steuerglied, durch welches die jeweilige Mitnahme der Zählwerkswellel4 über die
Scheibe 17 bestimmt wird, dient eine halbzylindrisch gebogene Steuerfläche 26, welche
in der Projektion die Form eines auf dem Scheitel seines rechten Winkels stehenden
gleichschenkligen rechtwinkligen Dreiecks ergibt (Fig. 4). Sie ist auf dem oberen
Ende eines temperaturabhängig auf und ab beweglichen Verstellgliedes 27 befestigt
und mit einer zwischen den Zählwerksplatinen 12 und 16 angeordneten Vertikalführung
28 versehen.
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Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel bildet ein die Decke des Meßwerks
abdichtenddurchdringender, in senkrechter Richtung auf die Meßmitteltemperatur ansprechender
Ausdehnungskörper selbst das auf und ab bewegliche Verstellglied 27. Dabei ist zwischen
dem Fuß 29 der Steuerfläche 26 und dem Oberteil des Ausdehnungskörpers eine Justiervorrichtung
30, 31 eingeschaltet, welche eine genaue Abstimmung der Übersetzung gewährleistet.
Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel ist der Ausdehnungskörper 27 ein in bekannter
Weise ausgebildeter, unter veränderlichem Flüssigkeitsdruck stehender Kolben. Die
Ausbildung dieses Bauteils ist jedoch nicht Gegenstand der Erfindung.
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Bei der Umdrehung der Zahnscheibe 9 trifft jeder der Abtasthebel
25 einmal auf die Steuerfläche 26 und wird dabei um seinen Bolzen 24 verschwenkt,
wobei die Zapfen 23, die Schlitzplatte 21 und mit ihr zusammen die Nockenhülse 10
verdrehen und die Mitnehmerklötze 19 gegen die Wirkung der Ringfeder
20 von der Zählwerksscheibe
17 abgehoben werden.
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Dieser entkuppelte Zustand, während dessen keine Mitnahme der Zählwerkswelle
14 stattfindet, besteht auf der gesamten Breite der Steuerfläche 26. Die Abtastung
dieser Breite erfolgt je Umdrehung der Zahnscheibe 9 zweimal. Die Zählwerksscheibe
17 wird also jeweils nur um einen bestimmten Teilwinkel a der Umdrehung der Zahnscheibe
9 mitgenommen, während sie auf dem Restwinkel fl stillsteht. Da die Projektion der
Steuerfläche 26, wie gesagt, ein gleichschenkliges rechtwinkliges Dreieck und ihre
jeweilige Höheneinstellung der Meßmitteltemperatur proportional ist, wird auch der
Mitnahmewinkel a der Zählwerksscheibe 17, welcher über die Welle 14 auf das im übrigen
nicht gezeichnete Zählwerk übertragen wird, proportional dieser Temperatur.
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Die Verwirklichung der Erfindung ist nicht an das beschriebene und
dargestellte Ausführungsbeispiel gebunden, sondern läßt zahlreiche bauliche Abwandlungen
zu. Ebenso ist ihre Anwendung nicht auf Wärmemengenzähler mit Steuerung der Integriervorrichtung
seitens eines einzigen Temperaturfühlers beschränkt. Die Anwendung ist vielmehr
ohne weiteres auch bei der erwähnten Gattung von Wärmemengenzählern möglich, bei
denen als Steuergröße für die Integriervorrichtung die Differenz zwischen den Temperaturen
der Zuführungs- und der Abführungsleitung dient und auf jeder der beiden Seiten
ein Temperaturfühler vorgesehen ist. In solchen Fällen ist das senkrecht auf und
ab bewegliche Verstellglied 27 der Steuerfläche 26 z. B. als Teil eines von den
Aus schlägen beider Temperaturfühler eingestellten Differentialtriebes darstellbar
oder kann mit einem solchen Trieb verbunden werden.