DE312230C

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Publication number: DE312230C
Application number: DENDAT312230D
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Description

AUSGEGEBEN AM 19. MAI 1919

Um die Warmwasser-Pumpenheizung als geeignetste . Art der Erwärmung für eine • größere Anzahl von Einzelwohnungen oder Einzelgebäuden ; von einer Zentralstelle aus allgemein einführen zu können, muß die Möglichkeit gegeben sein, den Wärmeyerbrauch . einer solchen Anlage zu bestimmen. Hierzu ist . es notwendig, sowohl die zugeführte ■Wassermenge als auch den Temperaturunterschied zwischen Vorlauf und Rücklauf zu messen; «Jas Produkt beider Ergebnisse stellt die gelieferte Wärme dar. Aus mehreren Gründen erscheint es ratsam, Fernheizwerke ständig mit der gleichen Vorlauftemperatur (z.B. 9ο⁰)-arbeiten zu lassen.

Die Messung einer durch¹ ein Rohr flie-. ßenden Wassermenge kann durch Wassermesser bekannter Konstruktion, bei welchen verschiedenartig geformte, im Wasserstrom bewegte Flügelräder als ' treibende Kraft benutzt werden, oder auch mit. Hilfe eines Ferranti-Rohres erfolgen. Die erstere Art kommt bei der Pumpenwarmwasserheizung· kaum in Frage, da diese Apparate nur für reines Wasser dauernd verwendbar sind. Ihre Empfindlichkeit gegen Schmutzteilchen, die der Wasserinhalt einer Pumpenheizung ■ stets in großer Menge mit sich führt, ist groß. Es kommt daher nur das Ferranti-Rohr in Betracht. Ein solches ohne Kombination mit einem 'Flügelradmesser kann aber nur ein Manometer betätigen, d. h. es kann wohl die jeweils, durchfließende Wassermenge durch Zeiger und Skala kenntlich machen und mittels einer Schreibvorrichtung registrieren, aber nicht zahlenmäßig addieren. -;

Gemäß der Erfindung werden nun in gleicher Weise wie bei der Messung des elektrischen Stroms mittels des Aronschen Elektrizitätszählers die Zeigerausschläge zur Addition der Messergebnisse auf ein Zähl- _: .·; werk übertragen, und zwar dadurch, daß die Spindeldrehung des Meßgerätes zur Veränderung der Schwingungszahl eines Pendels o. dgl. benutzt wird, welches den Gang eines Triebwerkes regelt, so daß Geschwindigkeits- _;;(i änderungen gegenüber einem zweiten gleichförmig bewegten Triebwerk eintreten, die zur Beeinflussung des Zählwerkes benutzt werden.

Statt das erste Triebwerk mit veränderlicher, das zweite mit konstanter Schwin- ν; gungszahl zu bewegen, kann man die Spindel·- diehung des Meßgerätes zugleich beschleunigend auf den Gang des ersten Triebwerkes' und verlangsamend auf den Gang des zweiten Triebwerkes einwirken lassen; hierdurch _:;,,-. wird eine größere Empfindlichkeit erzielt.

Das Schema einer solchen Einrichtung, und zwar mit Schwingungspendel, zeigt Fig. 1.

Hier bedeutet 10 das Pendelgewicht und 11 die geschlitzte Pendelstange mit Drehpunkt t-12 des ersten Triebwerkes, die Zahlen'13, 14, 15 das gleichartige Pendel des zweiten Triebwerkes. Die Pendelgewichte sind . in den Pendelstangen lose geführt und hängen mittels Draht, Seidenfaden oder Kette am Rad '.-,■;■ 16, welches auf der Spindel des Meßgerätes aufgesetzt ist. Eine Drehung dieses Rades

ini Sinne des Uhrzeigers bewirkt sowohl eine Verkürzung des linken wie eine Verlängerung des rechten Pendels, also eine gleichzeitige

■ Beeinflussung beider Triebwerke im entgegengesetzten Sinne.

Auf diese Weise kann j edoch ohne Anwendung eines Flügelradwassermessers nur die Wassermenge, nicht die Wärmemenge, gezählt werden, da zur Bestimmung der Wärmemenge ίο ,auch die Einbeziehung des Temperaturunterschiedes gehört.

Nun ist die Wärmemenge, welche einer Warmwasserpumpenheizung zugeführt wird, das Produkt aus Wassertnenge und Temperaturunterschied zwischen Vor- und Rücklauf. Diese, beiden Werte können ohne Schwierigkeit einzeln durch Zeigerapparate festgestellt und registriert werden- Gemäß der Erfindung werden die Angaben beider Meßinstrumente so vereinigt, daß ein dritter . Zeiger das jeweilige Produkt, also die tatsächliche Wärmemenge, direkt sichtbar macht, so daß man diesen Zeiger mit dem vorher beschriebenen Triebwerk verbinden und damit die gelieferte Wärmemenge .direkt zählen kann. Es ergibt sich dann eine Vorrichtung - zur Übertragung der Anzeigen zweier Zeigerwerke, von denen die eine Anzeige Multiplikant, die andere Multiplikator ist, auf ein drittes Zeigerwerk,, welches das Produkt anzeigt, wobei die Beeinflussung des dritten Zeigerwerkes durch die Spindeln der beiden anderen Zeigerwerte mit Hilfe eines Hebelmultiplikators erfolgt.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel für diese Vorrichtung in Fig. 2 dar.

Ein Wagen 17 ist in horizontaler Richtung zwischen den Schienen ,18 verschiebbar. Auf dem Wagen 17 ist mit dem Drehpunkt 19 der längsgeschlitzte Hefoel 20 montiert, welcher durch die Zahnstange 21, die vertikal verschiebbar ist, nach unten gedreht werden kann. Die Be.wegung des Wagens 17 soll durch Spindel 22 des einen Zeigerwerkes_r welche auf die am Wagen 17 befestigte Zahnstange 23 einwirkt, die Bewegung der Zahnstange 21 durch Spindel 24 des zweiten Zeigerwerkeserfolgen. Das Triebrad 25 für die Zahnstange 21 'ist auf Spindel 24 verschiebbar, aber nicht drehbar, abgeordnet.

' Die Betätigung des dritten Zeigers 26 erfolgt nun mit Hilfe der dritten nur in vertikäler Richtung verschiebbaren Zahnstange 27, deren-Bewegung durch einen Zapfen 19, weleher im Schlitz des Hebels 20 geführt wird und "im Ruhezustand in dessen Drehpunkt 19 liegt, vermittelt wird. Der Zapfen 19 kann das punktiert eingetragene dreieckige Feld 19, 28,'29 des Wagens bestreichen. Bewegt sich eine der beiden Meßspindeln 22 oder 24 allein, so'verändert der Zapfen 19 seine Lage nicht.

Eine Veränderung seiner Lage in vertikaler Richtung bis zum Punkt 19a kann nur bei der gleichzeitigen Bewegung beider Spindeln 22 und 24 eintreten, und zwar im Verhältnis des Produkts beider Spindelbewegungen. Voraussetzung ist dabei, daß sich die Spindeln 22 und 24 proportional der Zunahme der anzuzeigenden Werte gleichför.mig bewegen, was evtl. die Zwischenschaltung unrunder Räder erfordert. . ■ ·

1 Um das Manometer zur Erzielung der notwendigen Präzision möglichst empfindlich" und einfach zu machen, läßt man gemäß der Erfindung auf die Membran nur die im Ferrantirohr auftretenden Druckunterschiede wirken, da der statische Druck des Heizwas- " sers nicht nur diese Druckunterschiede um ein Vielfaches übertrifft, sondern auch im Betriebe veränderlich ist.

Wie die Einrichtung nach Fig. 3 zeigt, ist in einem Behälter 30 die Meßmembran 31 angeordnet, auf die durch Rohr 32 der geringere Wasserdruck von außen, durch Rohr 33 der größere Wasserdruck von innen wirkt, so daß der statische Druck des Heiz-, wassers sich gegenseitig aufhebt. Diese Ausführung gestattet also, die Meßmembran sehr •dünnwandig und darum äußerst empfindlich herzustellen.

Um auch die Empfindlichkeit des Thermo- · meters zu steigern, wird die Thermometerskala zweckmäßig so eingerichtet, daß sie nicht die Temperatur des Rücklaufs, sondern direkt den Temperaturunterschied dem Vorlauf gegenüber anzeigt, wie dies Fig". 4 ■ darstellt. Damit sich hierbei der Nullpunkt arider gewohnten Seite der Skala befindet, gibt man dem Zeiger nicht die normale,- sondern die umgekehrte Drehrichtung.

Soll jedoch die Heizanlage mit wechselnder Vorlauftemperatur betrieben werden, so sind zwei Thermometer, eins für den Vorlauf, eins für den Rücklauf, erforderlich. Die Beeinflussung des Wärmezählers muß durch die Differenz beider Meßergebnisse erfolgen. Dies wird gemäß der Erfindung, erreicht, in- ,. dem zunächst eine Übertragung der Ausschläge der beiden Meßkörper auf ein Differentialräderpaar bewirkt wird.

Fig'. 5 stellt eine solche Einrichtung dar. In derselben bedeutet 34 den Meßkörper des einen, 35 den Meßkörper des zweiten Ther- ■ mometers. Gleiche Ausschläge der beiden Meßkörper, also gleiche Temperaturen iin Vorlauf und Rücklauf, bedingen keine Dre- ·■ hung des Meßrades g^a. Eine solche tritt erst ein beim Auftreten eines Temperaturunterschiedes zwischen Vorlauf und Rücklauf, und zwar diesen proportional.· Würde man das Meßrad g^a mit einem Zeiger verbinden, dessen Drehpunkt mit dem Mittelpunkt 3^δ des Diffe-

' rentialräderpaares.· zusammenfällt, so wü'rde dieser Zeiger auf einer entsprechend eingeteilten Skala den jeweilig herrschenden .Temperaturunterschied anzeigen. "■■" ' ' ^:;
Die Gesamtanordnung-eines·Wärmezählers, . und zwar für eine Heizanlage mit konstanter Vorlauftemperatur, wie sie sich unter Benutzung der vorbeschriebenen Erfindung ergibt, wird nun in Fig. 6 veranschaulicht. In ίο derselben bedeutet

37 das Ferr anti rohr mit den beiden Anschlußleitungen zur Druckmessung, ■

38 zwei hintereinanderliegende Schlammsäcke in diesen Leitungen,

39 zwei Manometer gemäß Fig. 3. Die Anordnung zweier. Manometer-verfolgt nur den, Zweck, die in Richtung der Meßspindelachse wirkende Druckkraft des Heizwassers gegenseitig aufzuheben,

40 das Thermometer in der Rücklauf leitung mit dem Verbindungsrohr zum Meßkörper,

41 den Meßkörper des Thermometers mit Zahnstange, .

42 den Hebelmultiplikator gemäß Fig. 2, ■ 43 die Triebwerke mit Differentialräderpaar, . .. '.

44 das M.eßrad des Differentialräderpaares,

45 ein Zählwerk bekannter Konstruktion, bewegt durch Meßrad 44.

Soll der Wärmezähler für eine Heizanlage mit veränderlicher Vorlauftemperatur benutzt werden, so tritt ein zweites Thermometer für die Vorlaufleitung hinzu.
■". Unter den Tatsachen, welche den Bau von zentralen Wärmekraftstationen in erster Linie vorteilhaft erscheinen lassen, ist ferner die ,mögliche Ersparnis an Brennstoffen von größtem Einfluß. Wenn auch schon durch den Wärmezähler der Hauptanreiz zur Sparsamkeit in der Heizung gegeben ist, so wird vielleicht stellenweise die Aufstellung eines Apparates von Wert sein, welcher den jeweiligen \ Umfang des Heizbetriebes, am besten in Mark und Pfennigen stündlicher Betriebskosten ausgedrückt, ständig vor Augen führt. Ein solcher Apparat fällt in Verbindung mit dem Wärmezähler gemäß ' der nachstehend beschriebenen Erfindung verhältnismäßig einfach aus.

In Fig. 7 stellt M das Manometer, Th das Thermometer des Wärmezählers dar, beide in der bekannten Manometerform, mit einander zugekehrten Skalenseiten. Statt der Skalen mit Zeigern bekannter Ausführung sollen jedoch die Spindeln beider Apparate zwei ineinandergesteckte Hohlzylinder tragen, welche sich um die gemeinsame Mittelachse drehen.

Der besonders herausgezeichnete innere

.:. Zylinder 58 ist eine Multiplikationstafel, bei der die erste horizontale und die erste vertikale Reihe die Werte Null tragen. Der ebenfalls ■ besonders herausgezeichnete äußere Zylinder· 59 trägt nur Ausschnitte in^;'diagonaler Anordnung. · Die 'Zahienwer-te werden zweckmäßig in Wärmekosten pro Stunde in Mark- und Pfennigbeträgen -ausgedruckt. ■ ^! ^:;-

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Bestimmung des Wärmeverbrauchs von Warmwasserhei-

zungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein .Wassermengenmesser und ein Temperaturunterschiedmesser durch Vermittlung eines Zwischengliedes, das im Verhältnis der Produkte der Ausschläge der beiden Meßinstrumente bewegt wird, zwei Triebwerke mit Gangregler derart beeinflußt, daß deren · Geschwindigkeitsunterschied die Weiterschaltung eines Zählwerks herbeiführt. ■

2. Anzeigewerk zur Ausübung-des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen Schienen (18) durch die Spindel (22) des einen Meßgerätes verschiebbarer Wagen (1,7) einen durch die Spindel (24) des zweiten Meßgerätes drehbaren 'längsgeschlitzten Hebel (20) trägt, während der Vorschub des Zwischengliedes (27) durch einen im Schlitz des Hebels geführten Zapfen (19) erfolgt.

3. Anzeigewerk nach Ansprueh 2, da-' durch gekennzeichnet, daß zur Ausschaltung der statischen Druckhöhe des Heizwassers im Wassermengehmesser der Meßkörper (31) innerhalb eines Behälters (30) angebracht wird, so daß der Druck der einen Meßstelle (durch Rohr 32) von außen, der Druck der zweiten Meßstelle (durch Rohr 33) von innen auf den Meßkörper einwirkt. /

4. Anzeigewerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschläge der Meßkörper beider Thermometer (34, 35) zwei verschieden große Räder mit ^: gleichem Mittelpunkt in entgegengesetztem Sinne in Umdrehung versetzen, so daß ein zwischen beiden Rädern liegendes drittes, mit der Meßspindel (36) verbundenes Zahnrad (9°) bei gleichem Ausschlag der Meßkörper (34,35) seinen Platz beibehält, bei ungleichem Ausschlag aber seinen Platz verändert.

5. Anzeigewerk nach Anspruch 2 für den Umfang des Heizbetriebes einer Warmwasserheizung, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln, des Wassermengenmessers (M) und des Temperaturdifferenzmessers (Th) ineinandergesteckte 120 ■ Hohlzylinder tragen, welche sich um eine . gemeinsame Mittelachse drehen, wobei der

innere Zylinder (58) eine Multiplikationstafel mit den Aufschriften der Wärmekosten darstellt, während der äußere Zylinder (59)· Ausschnitte zur Sichtbar-' machung der Angaben des inneren Zylinders aufweist.

6. Anzeigewerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Skala des Thermometers, deren Nullpunkt sich an der üblichen Stelle befindet, den Temperaturunterschied zwischen Vor- und Rücklauf anzeigt. , . ...

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.