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Abschaltbarer Wärmemengenmesser Die Erfindung betrifft einen abschaltbaren
auf dem Verdunstungsprinzip beruhenden Wärmenengenmesser für durch Leitungen strömende
flüssige oder gasförmige Stoffe.
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Es sind Wärmemengenmesser dieser Art bekannt, bei denen das Meßrohr
mittels einer. Klappe verschlossen ist, die durch einenThermoregulator gehoben und
gesenkt wird. Da diese beiden Bewegungen nur sehr langsam erfolgen, wird ein solcher
Messer sich nicht gleichzeitig mit dem Ein- und Ausschalten des Flüssigkeitsstromes
öffnen und schließen, sondern der Messer wird jedesmal lange Zeit offen bleiben.
Falls die Leitung, woran er angeschlossen ist, dauernd warm ist, wird der Messer
sogar dauernd offen sein. Außerdem schließen solche Klappen selbst überhaupt nicht
dicht genug, um effektiv die Verdampfung der Flüssigkeit aus dem Meßrohr zu verhindern.
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Andere bekannte Wärmemengenmesser für ähnliche Zwecke enthalten Thermoelemente,
deren erzeugte Elektrizitätsmenge durch geeignete Meßapparate angegeben wird. Da
die Lötstellen aber lange Zeit warm bleiben, nachdem die Leitung abgesperrt worden
ist, wird auch in diesem Falle der Wärmemesser nicht zwangsläufig voll außer Betrieb
gesetzt gleich beim Schließen des Absperrorgans der Warmwasserleitung. Auch werden
solche Messer nicht durch die Absperrvorrichtung selbst, sondern erst durch den
Wasserstrom ein- und ausgeschaltet.
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Die Erfindung besteht darin, daß bei einem abschaltbaren auf dem Verdunstungsprinzip
beruhenden Wärmemengenmesser für durch Leitungen strömende flüssige oder gasförmige
Stoffe der Verdunstungsmesser in enger Verbindung mit dem Gehäuse der Absperreinrichtung
der Leitung steht und daß sein Verschließorgan mit einem beweglichen Glied der Absperreinrichtung
mittels einer mechanischen Kupplung verbunden ist. Der Verdunstungsmesser kann willkürlicher
Art sein und z. B. ein Meßorgan, bestehend aus einem oben offenen, unten geschlossenen
Rohr, enthalten, in welches ein geeigneter Stoff oder eine Flüssigkeit gefüllt ist
und das mittels eines Ventils verschlossen werden kann. Solche Messer zeichnen sich
durch ihre einfache und zuverlässige Konstruktion aus.
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Nach der Erfindung ist die Kupplung zwischen der Absperreinrichtung
und dem Verschließorgan derart, daß das Meßorgan beim Öffnen durch die Öffnungsbewegung
der Absperreinrichtung eingeschaltet und beim Schließvorgang durch die Schließbewegung
ausgeschaltet wird.
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Gemäß weiterer Erfindung wird der Messer beim Öffnen der Absperrvorrichtung
:durch die Kupplung während des ersten Teils des Betätigungswegs voll eingeschaltet,
und die
Absperrvorrichtung öffnet erst danach wirksam für den Durchfluß,
während umgekehrt bei der Ausschaltung die Absperrung für den Durchfluß bereits
vor dem Ausschalten des Verdunstungsmessers praktisch beendet ist.
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Hierdurch wird erreicht, daß der Messer immer eingeschaltet sein wird,
wenn die Absperreinrichtung geöffnet ist. Dies wird auch der Fall sein, wenn die
Absperrvorrichtung nur wenig oder nur kurze Zeit geöffnet sein wird. Wenn die Absperrvorrichtung
geschlossen ist, kann der Messer immer verschlossen sein. Aus dem Verdunstungsmesser
kann hiernach nur Stoff verdampfen, wenn er für den Durchfluß in der Leitung geöffnet
ist.
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Wärmeinengenmesser dieser Art können z. B. bei Heizkörpern angewandt
werden, wobei sie in einem Gehäuse an der Oberfläche des Heizkörpers befestigt sein
können, oder aber an Heißwasserleitungen, wobei sie in einem Gehäuse auf der Leitung
angeordnet sind. Das Gehäuse des Messers kann zweckmäßig mit dem Gehäuse des Absperrorgans
in einem Stück verfertigt- sein. Das Gehäuse des Messers wird gleichzeitig mit dem
Heizkörper bzw. der Leitung heiß und kalt. Das Heißwerden dauert nur relativ kurze
Zeit, während das Kaltwerden lange Zeit, i bis 2 Stunden, in Anspruch nimmt. Würde.
man offene Meßrohre verwenden, so würden die Messer im wesentlichen denselben Verbrauch
an warmem Wasser angeben, gleichgültig ob nur während 1/4 Minute oder 5 Minuten
Wasser. abgelassen wird. Bei Heißwasserhähnen, die im Laufe eines Jahres unzählige
Male auf kurze Dauer geöffnet und geschlossen werden, stellt dies eine bedeutende
Fehlerquelle dar., Diesem Übelstand wird durch die Erfindung abgeholfen, nach welcher,
wie oben erwähnt, die Meßvorrichtung gleichzeitig oder annähernd gleichzeitig mit
dem Offnen und Schließen der Absperrvorrichtung ein- uns ausgeschaltet wird. Bleibt
die Absperrvorrichtung nur kurze Zeit offen, wird die Meßv orrichtung auch nur kurze
Zeit eingeschaltet sein.
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Die vorliegende Erfindung wird ferner durch die in den Ansprüchen
2 bis 7 angegebenen Gegenstände verbessert.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht,
und zwax zeigt: Fig. i ein Heißwasserventil mit Wärmemengenmessergestell, das aus
einem Stück mit dem Ventilgehäuse gegossen ist, Fig. 2 einen waagerechten Schnitt
nach der Linie I1-II in Fig. i.
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Fit,. 3 und q. zeigen je ein weiteres Ausführungsbeispiel.
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In Fig. i ist i ein einer Heißwasserleitung angeschlossenes Heißwasserventilgehäuse
mit Auslaufstutzen 2 und Handrad 3.
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Am Ventilgehäuse i ist ein Verdunstungsmessergeste115 angegossen,
dessen Hinterwand 6 zugleich die Wand des Wasserraums 7 im Ventilgehäuse i bildet.
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Der Verdunstungsmesser ist aus an sich bekannter Art und besteht aus
einem mit Flüssigkeit gefüllten Meßglas 8, das mittels einer mit einer Plombe io
versehenen Stellschraube g im Meßgestelf 5 einstellbar und mit einer am Meßglas
8 entlang verlaufenden Skala ii versehen ist, an welcher jeweils die noch im Meßglas
befindliche Flüssigkeitsmenge abgelesen werden kann.
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An der Ventilspindel ist eine Kreisscheibe 12 mit Festspannungsschrauben
13 angeordnet. Die Scheibe 12 bewegt sich bei Betätigung des Ventils zusammen mit
dem Handrad 3 auf und ab, wobei gleichzeitig die Spindel 14 mit Ventilkegel 15,
der die üff -nurng des Meßglases abdeckt, die Aufundabivärtsbeiv baung mitmacht.
Wenn man das Ventil ganz oder teilweise öffnet, wird also gleichzeitig die Verdunstung
aus dem Meßglas ungehindert stattfinden können. Wird das Ventil gänzlich geschlossen,
wird damit auch die Verdunstung zum Aufhören gebracht. Die Funktion des Verdunstungsmessers
ist somit von der Betätigung des Ventils abhängig, und die Intensität der #Ierduns:tung
aus dem geöffneten Messer ist abhängig von der Temperatur der Flüssigkeit oder des
Heizmittels in der Leitung.
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Der Ventilkegel 15 läßt sich in die Spindel 14 hinaufpressen, wobei
er jedoch @erfindungsgemä.ß durch eine Pufferfeder 16 in seiner Lage gehalten -wird,
um zu verhindern, daß das Meßglas infolge falscher Einstellung der Kreisscheibe
12 zerbrochen wird, wenn man, um das Ventil zu verschließen, das Handrad 3 fest
anschraubt.
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Wenn die Öffnung des Messerrohres freigelegt ist, so wirkt der Messer
wie ein gewöhnlicher Verdunstungsmesser, indem eine der Temperatur des durch das
Ventilgehäuse strömenden Wassers entsprechende Flüssigkeitsmenge verdunstet.
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Das Ventil 15 ist in der Zeichnung ein geschliffener Metallstöpsel.
Es kann aber auch ein Planventil und mit weicher Packung angebracht sein.
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Da Absperrkörper von Ventilen oder Hähnen ausgewechselt -werden müssen
oder während der Benutzung Formveränderungen erleiden können, indem sie zugeschliffen,
zusammengedrückt usw. werden, so wird bei Gebrauch der Anlage das Einschalten bzw.
Ausschalten des Heizmediums, z. B. des Wassers, sehr bald nicht mehr bei genau derselben
Stellung des Handrads oder Handgriftes
erfolgen, wle es bei der
Herstellung der Fall war. Infolgedessen wird das Ein-und Ausschalten des Heizmediums
nicht mehr gleichzeitig mit der In,- und Außerbetriebsetzung des Messers erfolgen.
Erfindungsgemäß kann man diesen Mangel dadurch beseitigen, daß beim Öffnen die Ab:
sperre orrichtung den Messer durch die Kupplung während des ersten Teils des Betätigungsweges
voll einschaltet und die Absperrvorrichtung erst danach für den Dur chfluß wirksam
öffnet, während umgekehrt bei der Ausschaltung die Absperrung für den Durchfluß
bereits vor dem Ausschalten des Verdunstungsmessers praktisch beendet ist.
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Beim Drehen des Handrads 3 wird .die Kreisscheibe 12 .die Spindel
1q. mit dem Ventil 15 heben und gleichzeitig damit oder danach das Absperrventil
in dem Gehäuse r so weit heben, daß das Wasser aus der Leitung 4 strömen kann. Beim
Schließen werden die beiden Ventile gleichzeitig verschlossen oder das Absperrventil
in dem Gehäuse zuerst und hiernach das Ventil 15.
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Fig. 3 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, wo als Ventilkörper ein
Tellerventil mit weicher Ventilkegelpackung dient und wo der Messer seitlich am
Ventilgehäuse angeordnet ist. -In Fig. 3 bezeichnet z ein Ventilgehäuse mit einer
Zulaufleitung ¢ und einer Ventilspindel 33 mit Handrad 3 und Ventilkörper 35 mit
weicher Packung 36, unter welchem erfindungsgemäß ein kurzer zylindrischer Stöpsel
37 angeordnet ist, der in das Loch 38 des Ventilsitzes gut hineinpaßt. Der Stöpsel
37 kann gegebenenfalls mit Schraubengewinde versehen sein. Seitlich am Ventilgehäuse
ist ein Rahmen oder ein Gestell 5 für den Verdunstungsmesser festgegossen, der aus
einem teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Verdunstungsrohr 8 besteht. Das Verdunstungsrohr
8 ist ein oben offenes Glasrohr, das mittels eines kleinen an einem Federgehäuse
1a. angeordneten Ventilstöpsels 15 geschlossen werden kann, welches Federgehäuse
im Kopfstück 32 des Wärmemessergestells gesteuert wird. Das Federgehäuse 1q. weist
oben einen Knauf 3.4 auf, der in einen ringförmigen Schlitz 36 unter dem schirmartigen
Handrad 3 eingreift, welch letzteres mittels einer Schraube 37 eingestellt und festgespannt
werden kann.
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Wenn man durch Aufwärtsschrauben der Handradspindel 33 das Ventil
öffnet, so wird der kurze Stöpsel 37 des Ventilkopfes 35 während des ersten Teils
dieser Aufwärtsbewegung den Durchlauf im Sitzloch 38 absperren, dagegen wird während
-desselben Teils der Spindelbewegung durch Betätigung des Handrads 3, das mit dem
Ventilkegel i5 des Federgehäuses 14 verbunden ist, die freie Verdunstung der IVIesserilüssigkeit
gewährleis et. Durch Fortsetzung der aufwärts schraubenden Bewegung der Ventilspindel
33 wird allmählich dem Heizwasser freier Durchlauf gewährt.
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Die weiche Packung 36 des Ventilkörpers 35 wird infolge der festen
Anspannung im Gebrauch zusammengedrückt werden. Hierdurch senkt sich die Ventilspindel,
und durch die Spindel 33 und das Handrad 3 wird der Ventilkegel 15 ein wenig ins
Federgehäuse 1q. hinauftreten. Infolgedessen wird beim allerersten Anfang der Aufwärtsbewegung
der Ventilspindel 33 der Ventilkegel 15 immer noch das Verdunstungsrohr 8 verschließen,
gleichzeitig aber sperrt der Stöpsel 37, wenn auch nicht ganz dicht, das
Sitzloch 38 ab. Bevor noch freier Durchlauf durch das Sitzloch 38 eintritt, wird
der Ventilkegel 15 der freien Verdampfung der Meßflüssigkeit geöffnet haben.
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Fig. q. zeigt ein Ausführungsbeispiel, wo das Ventilorgan ein Hahn
ist und wo der Messer im Innern der Hahnk.egelspindel angeordnet ist.
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In Fig. q. bezeichnet 2r ein Hahngehäuse, 22 einen Hahnkegel mit Spindel23
und Handrad 2q.. Die Spindel 23 ist hohl und in deren Hohlraum liegt das Glasrohr
25 .des Verdampfungsmessers, das durch einen in einem Scheibenkreuz 27 befestigten
Ventil -stöpsel26 verschlossen wird, welcher Kranz 27 in der Nabe des Handrads 24
eingeschraubt ist. Die Spindel 23 ist nicht nur hohl, sondern hat auch zwei
offene Schlitze mit Skalen 28. Das Handrad sitzt wie eine Mutter am oberen Ende
der drehbaren, mit Schraubengewinde versehenen Spindel 23. Seine Aufundabwärtsbewegung
ist durch den Ansatz 2g und die Mutter 3o begrenzt. Ein Kautschuk- oder Korkstöpsel
31 hindert für den Fall, daß man beim Verschließen den Ventilstöpsel 26 zu hart
herunterdrückt, das Zerbrechen des Glasrohres.
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Durch das in Fig. q. dargestellte Ausführungsbeispiel wird erreicht,
daß der Wärmemesser beim Öffnen des Hahns in Funktion gesetzt wird, ehe noch der
Durchlauf stattgefunden hat, indem das mit Schraubengewinde versehene Handrad bei
der Offnungs-Bewegung sich an der Hahnspindel drehen und durch seine Aufwärtsbewegung
:den Ventilkegel a6 von der Mündung des Glasrohrs 25 emporheben wird, ehe noch der
straff ansitzende Hahnkegel sich zu drehen anfängt und dem Wasser also freien Durchlauf
gewährt.
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Man kann denselben Zweck durch eine derartige Anordnung des Handrads
erreichen,
daß es mehrere Drehungen machen kann, bevor freier Wasserdurchlauf
gewährt wird, wobei man dann während dieses ersten Teils der Bewegung durch mechanische
Mittel für die Hebung des Ventils des Wärmemessers sorgt. Zweck dieser Erfindung
ist, den Wärmemesser in Betrieb zu setzen, bevor man den Hahn für freien Durchlauf
des Mediums öffnet.
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In der Beschreibung ist oben lediglich von Öffnungsbewegungen gesprochen,
in entsprechender Weise soll aber gleichzeitig mit oder unmittelbar vor dem gänzlichen
Verschließen der Mediumzufuhr vorzugsweise die Funktion des Messers zu Ende gebracht
werden.
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Statt des gezeigten Verdunstungsmessers können auch andere Verdunstungsmesser
verwendet werden.
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Die Anordnung nach der Erfindung kann mit Absperrungsorganen willkürlicher
Art verbunden sein, z. B. mit Absperrungsorganen für Leitungen für Warmwasser, für
Dampf, Gas usw. Es wird ein Produkt von Zeit und Temperatur gemessen.