DE89968C

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Publication number: DE89968C
Application number: DENDAT89968D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Den Gegenstand der nachstehend beschriebenen Erfindung bildet ein Apparat, welcher den Zweck hat, die Wärme in die einzelnen Räume zu vertheilen und die Wärmezufuhr nach jedem Raum derart selbsttätig zu reguliren, dafs stets ein und derselbe Temperaturgrad in dem Räume, herrscht.

Die Bethätigung des Apparates erfolgt durch ein beliebiges Druckmedium, am zweckdienlichsten aber durch Druckluft.

Durch die Verwendung des Druckmediums wird die Construction des Apparates eine einfache und es fällt jede Ueberwachung in Bezug auf die Wirksamkeit hinweg. Trotz alledem erhält aber diese Vorrichtung alle diejenigen Vortheile, die sonst im Allgemeinen die elektrischen Apparate bieten.

Der ganze Apparat zerfällt in zwei Theile, die aber nicht getrennt werden dürfen und nur in gemeinschaftlicher Wirkung den verfolgten Zweck erreichen lassen. Der eine Theil des Apparates ist derjenige, welcher die Zuführungsklappe bethätigt, während der andere Theil der sogenannte Bethätigungs- oder aber thermostatische Regulir-Apparat ist.

Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand wie folgt:

Fig. ι zeigt die schematische Anordnung des Apparates, während in

Fig. 2 der Apparat in den verschiedenen Verwendungsarten dargestellt ist. In

Fig. 3 ist die Vorderansicht des thermostatischen Regulir-Apparates veranschaulicht. Die

Fig. 4 zeigt einen Längenschnitt von Fig. 3 nach 4-4; in

Fig. 5 ist die Vorderansicht des thermostatischen Regulir-Apparates gezeigt unter Hinweglassung der vorderen Mechanismen. In

Fig. 6 ist ein Längenschnitt von Fig. 5 nach 6-6 und in

Fig. 7 ein solcher der Fig. 3 nach j-y gezeigt. Die

Fig. 8 und 9 zeigen Detailstücke des gesammten Apparates im Querschnitt. In den

Fig. 10 bis 12 sind Sonderausführungen des Hebelmechanismus des thermostatischen Apparates veranschaulicht.

Die Anordnung des Apparates ergiebt sich aus Nachstehendem:

Nach Fig. 2 ist in dem unteren Raum (Kellerraum) eine Wärmequelle G angeordnet, gleichbleibend, ob dieselbe für die Erwärmung der Luft oder zur Erzeugung von Dampf oder aber warmen Wassers benutzt werden soll.

Um die verschiedenartige Verwendung des Apparates zu veranschaulichen, sind in Fig. 2 die einzelnen Räume in verschiedener Weise mit der Wärmequelle oder aber mit einem event. Luftwechsel versehen. Die Räume 1 und 2 sind mit Heizkörpern H versehen, durch welche das aus der Wärmequelle G kommende Wärmemedium hindurchzieht. Der Zuflufs des Wärmemediums nach jedem einzelnen Heizkörper wird durch eine Klappe oder ein Ventil A regulirt. Die Räume 3 und 4 sind mit einem Kanal / in Verbindung gebracht, welcher entweder warme oder kalte Luft hindurchführt. Für diese Zwecke ist eine doppelte Regulirklappe A¹ vorgesehen. Der Raum 5 ist mit der Wärmequelle durch ein

Rohr g¹ direct verbunden, wobei die Wärmezufuhr durch eine Regulirklappe A ² geregelt werden kann. Der Raum 6 wird auf indirecte Weise mittelst warmen Wassers, Dampfes oder heifser Luft geheizt, indem derselbe durch einen Kanal J¹ mit einem Raum verbunden ist, in welchem sich ein Heizkörper K befindet. Die Verbindung wird durch eine Klappe A^s herbeigeführt. Der Raum, in welchem sich der Heizkörper befindet, kann durch ein Rohr k mit dem Ventilationsrohr G¹ verbunden sein. Durch eine besondere Klappe k^l wird die frisch zugeführte Luft auch gezwungen, den Heizkörper zu bestreichen, so dafs frische warme Luft direct zugeführt werden kann.

Die verschiedenartige Anbringung des Apparates entspricht dem jeweiligen Zweck der Räume. So wird man die Einrichtung nach 3, 4 und 6 am passendsten für Schulen und öffentliche Gebäude, die Einrichtung nach i, 2 und 5 für Wohn- und Geschäftshäuser geeignet finden.

Das eigentliche Wesen des Apparates ergiebt sich aus Nachstehendem:

Die in Betracht kommende Klappe, welche die Zufuhr des Wärmemediums regulirt, wird in dem geeigneten Augenblick geschlossen bezw. geöffnet, je nachdem, wie dies die steigende oder fallende Temperatur des Raumes im Verhältnifs zu der. erforderlichen Temperatur bewirkt.

Die Fig. ι zeigt den ganzen Apparat in schematischer Darstellung, und es läfst sich die Einrichtung desselben an Hand dieser Figur wie folgt erklären:

Das Wärmemedium wird durch die Rohre io und 11 dem betreffenden zu heizenden Raum zugeführt. Das Rohr io kommt von der Wärmequelle, das Rohr 11 hingegen führt nach der Consumstelle. Zwischen diese beiden Rohre ist das Ventil A, welches beliebig gestaltet sein kann, eingeschaltet.

Dieses Ventil ist mit dem Apparat B verbunden, welcher unter dem Einflüsse eines beliebigen Druckmediums sich befindet und das Schliefsen oder Oeffnen des Ventiles A bewirkt.

Zu diesem Apparat B führt die Rohrleitung//¹ für das Druckmedium. Zwischen die beiden Rohrleitungstheilc II¹ ist einerseits der bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 bis 7 durch den Kolbenverschlufs C ersetzte Dreiweghahn C und andererseits der Secundär-Apparat D eingeschaltet.

Von dem Secundär-Apparat zweigt die in den Fig. 3 bis 5 mit η ⁵ bezeichnete Düse ab, welche unter dem Einflüsse des mit elastischer Klappe i? versehenen Thermostaten F steht.

Die Wirkungsweise des ganzen Apparates erklärt sich an Hand der Fig. 1 aus Nachstehendem:

Nimmt man an, dafs die Temperatur in dem Raum gefallen ist und eine abermalige Wärmezufuhr sich als nothwendig ergiebt, dann hat sich der Thermostat F in die Stellung der Fig. 1 bewegt und die Düse w⁵ freigegeben, so dafs das Druckmedium aus dem Secundä'r-Apparat heraussti ömen kann und der Membrankolben d dur.h die an demselben angebrachte Feder o⁴ heruntergedrückt wird. Dadurch erfcljt eine Drehung des Kükens des Dreiweghahnes C in die gezeichnete Stellung, so dafs das Druckmedium aus der Leitung / durch die Leitung / * in den Apparat B gelangen und^den Membrankolben desselben ebenfalls in die gezeichnete Stellung heraustreiben kann. Es wird somit das Ventil A geöffnet und das Wärmemedium kann aus dem Rohr 10 durch das Rohr 11 in den zu erwägenden Raum gelangen, bis die erforderliche Temperatur erreicht ist.

Ist die höchste Temperatur indessen überschritten , dann legt sich der Thermostat gegen die Düse w⁵, verhindert das Ausströmen des zuströmenden Druckmediums, wodurch ein Hochtreiben des Membrankolbens d, des Secundär-Apparates D und ein Verstellen des Dreiweghahnes C in eine solche Stellung erfolgt, dafs der in dem Gehäuse des Dreiweghahnes angebrachte Austrittskanal c² mit dem Durchgangskanal des Kükens und durch denselben mit der Leitung Z¹ in Verbindung gebracht wird. Es erfolgt in dieser Stellung das Ausströmen des Druckmediums B in der Richtung des bei dem Dreiweghahn angeführten Pfeiles. Die Schraubenfeder b schliefst das Ventil A, so dafs die Wärmezufuhr selbsttätig hergestellt wird.

Die constructive Einrichtung des Regulir-Apparates erklärt sich aus Nachstehendem:

Das Fundamentbrett N, welches mit dem Gehäuse N¹ (Fig. 4) versehen ist, nimmt, wie dies aus den Fig. 4, 6 und 7 zu ersehen ist, auf der rückwärtigen Seite die Rohre / /' auf, welche für die Zu- bezw. Abfuhr des Druckmediums bestimmt sind. In dem oberen The'l des Apparates ist ein Cylinder angeordnet, in dessen Innern sich ein verschiebbarer Kolben C befindet. Mit dem Innern des Cylinderraumes sind die Zu- und Abfuhrrohre I l^l durch Kanäle c bezw. c¹ verbunden, aufserdem ist in dem vorderen Theil des Cylinders ein Kanal c'¹ (Fig. 4) angebracht, so dafs auch der äufsere Raum mit dem Cylinderinnern in Verbindung gebracht werden kann.

Wird der Kolben nach Fig. 4 nach vorn bewegt, dann wird der Kanal c- durch das Bewegen des Kolbens nach rückwärts, der Kanal c abgeschlossen. Vorn ist auf dem Fundamentbrett N ein Rahmen O schwingend gelagert, welcher, unter dem Einflüsse von Spiralfedern 0* stehend, stets gegen das Fundament gedrückt wird. In diesem Rahmen sind

um Bolzen ο'² zwei mit einander gelenkig verbundene Hebel ο ο¹ schwingend gelagert, wobei der Bolzen des letzteren in dem Rahmen O verschiebbar ist, so dafs ein Einknicken der beiden Hebel ο ο¹ herbeigeführt werden kann. Beide Hebel stehen aber unter dem Einflufs der mit den beiden Bolzen o² verbundenen Zugfedern o³, so dafs sie entweder die in Fig. 4 gezeigte oder aber die entgegengesetzte eingeknickte Stellung einnehmen müssen. Das äufsere Ende des Hebels ο ist gegabelt und steht mit der Stange des Kolbens C in Verbindung. Durch geeignete Anschlagschrauben o⁵ wird der Ausschlag des Rahmens O begrenzt. Mit dem letzteren steht ein Kolben d in Verbindung, welcher in dem Cylinder -D verschiebbar angeordnet ist. Von dem Cylinder D zweigt ein Kanal n^a nach einem cylindrischen Raum ab, welcher nach aufsen durch die Schraube r abgeschlossen, aber durch einen zweiten Kanal mit dem cylindrischen Raum n² in Verbindung gebracht ist. Der Querschnitt des Verbindungskanales zwischen Kanal n³ und cylindrischem Raum n'¹ wird durch eine verstellbare Schraube R beliebig regulirt, je nachdem wie dies die Umstände erfordern. Mit dem cylindrischen Raum n² ist die Zuführungsröhre / durch den Stutzen η verbunden. Aufserdem ist der Cylinder D mit einem Rohr η⁴, welches eine feine Strahldüse η⁵ besitzt, versehen.

In dem Gehäuse, aber auf der Fundamentplatte ist ein Arm P mit seinem einen Ende schwingend angebracht, während das andere Ende einen Ausschnitt besitzt, in welchen das mit dem Bolzen ρ ¹ versehene Excenter ρ eingreift. Der Ausschlag des schwingenden Hebels P wird durch geeignete Stellschrauben^'² begrenzt. Auf dem Hebel ist ein Kloben p'^d mittelst Schrauben p⁴ befestigt, welcher eine thermostatische Spirale F trägt. Die letztere ist mit einer Verschlufskappe E versehen, welche die Strahlendüse w⁵ beeinflufst. Vor der thermostatischen Spirale befindet sich eine Scala Q. Der Bolzen p¹, welcher an seinem vorderen Ende mit einem Vierkant versehen ist, trägt einen Zeiger q, der auf der Scala Q. den eingestellten Ausschlag des Hebels P veranschaulicht.

Der Zweck des schwingenden Hebels P besteht darin, die Verschlufskappe E mehr oder weniger der Strahldüse zu nähern, je nachdem, welcher Wärmegrad in dem Raum herrschen soll. Aufserdem ist in dem Gehäuse vor der Scala Q ein verglastes Schauloch q- und auf dem Gehäuse selbst ein Thermometer N'¹ an- j gebracht.

In den Fig. io und ii ist ein Theil des Apparates in vergröfsertem Mafsstabe dargestellt, während die Fig. 12 eine Sonderausführung in Bezug auf den Kolben d des Cylinders D dar- ; stellt. Es ist hierbei an Stelle des Membrankolbens ein gewöhnlicher massiver Kolben gewählt.

Um bei dem Cylinder D und ebenso bei jedem Apparat B eine Kolbendichtung unnöthig zu machen, ist unter dem Kolben, aber über dem Cylinder ein Diaphragma D gespannt (s. Fig. 11), gegen welches sich der Kolben legt.

Zum Zweck der Regulirung der Luftzuführung für die Feuerung sind die diesbezüglichen Ventilationsthüren g¹ g^% mit einem Apparat B¹ verbunden, welcher durch die in die einzelnen Leitungen Z¹ eingeschalteten Ventile S und Apparate B'² in entsprechender Weise bethätigt wird (s. Fig. 2). Der Kolben eines jeden Apparates Β² bethätigt einen in dem Ventil untergebrachten Kolben, welcher einmal den Zugangskanal s der Leitung Z², ein andermal die Austrittsöffnung s¹ schliefst bezw. öffnet (s. Fig. 8 und 9).

Die Wirkungsweise der einzelnen Mechanismen und die Gesammtwirkung erklären sich aus Nachstehendem:

Angenommen, dafs die Temperatur eines Raumes, welcher mit einem Regulir-Apparat L, wie oben beschrieben, versehen ist, bis oder unter diejenige Grenze fällt, bis zu welcher der Hahn, das Ventil oder die Klappe A geschlossen bleiben soll, dann wird durch das Zusammenziehen der thermostatischen Spirale F die Strahldüse w⁵ geöffnet, so dafs das Druckmedium aus dem Cylinder D entweichen kann. Der Kolben des Cylinders D wird durch die Federn o⁴ in das Innere des Cylinders gedrückt, so dafs die Hebel 0 o¹ und der Kolben C die in Fig. 4 gezeigte Stellung einnehmen, das Druckmedium aus dem Rohr / in das Rohr Z¹ gelangt und den Kolben des Cylinders B bezw. B¹ oder B- heraustreibt (Fig. 2). Dadurch wird die Klappe A geöffnet, die bisher das Zuströmen des Wärmemediums (warmes Wasser, Dampf oder heifse Luft) verhindert hat. Steigt die Temperatur in dem Raum, dann dehnt sich natürlich die thermostatische Spirale F aus und schliefst ganz oder theilweise die Düse re⁵, so dafs das Druckmedium in dem Cylinder D bleibt, den Kolben heraustreibt und den Rahmen O in die Stellung der Fig. 11 bringt. Der Kolben C wird in diesem Falle das Rohr I¹ mit der Austrittsöffnung c² verbinden, während der Kanal c abgeschlossen bleibt. Das in dem betreffenden Apparat B befindliche Druckmedium gelangt zum Austritt. Die Spiralfeder, welche in diesem Fall das Gleichgewicht verloren hat, drückt den Kolben in das Innere des Cylinders B, wodurch ein Schliefsen der diesbezüglichen Klappe bezw. des Hahnes oder Ventiles A erfolgt. Das erforderliche Druckmedium wird einem Reservoir M entnommen, welches mit der Zuleitung m

und Abschliefshahn T und mit der Ableitung m¹ versehen ist. Von jedem Rohr I¹ zweigt ein Rohr ab, welches mit einem Apparat B² und i Ventil S versehen ist, und zwar zu dem Zweck, die Regulirung der Luftklappen g¹ g^% der verbrauchten Luftmenge entsprechend bethätigen zu können.

Sinkt nämlich die Temperatur in einem Raum und zieht sich die thermostatische Spirale F zusammen, dann wird auch der Apparat B'² unter Druck gesetzt, wodurch ein Oeffnen des Ventiles S herbeigeführt und ein Bethätigen des Apparates B¹ bezw. ein Oeffnen der Klappe g^s: bewirkt wird, so dafs das Feuer intensiver zu brennen beginnt. Es ist hierbei gleichgültig, ob mit warmer Luft, mit Dampf oder mit warmem Wasser, geheizt wird. Es lassen sich aber gleichzeitig Doppelklappen A¹ oder A^s anbringen, falls auch die Zuführung kalter Luft selbstthätig erfolgen soll.

Um das Verstopfen der feinen Kanäle des Apparates zu verhindern, wird in den Cylinder κ² (Fig. 6) ein Filtrirmittel, wie z. B. Baumwolle oder dergl., eingefügt, so dafs das Druckmedium gleichfalls filtrirt wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zum automatischen Vertheilen und Reguliren des Wärme- oder Kältemediums in einem Raum, gekennzeichnet durch die Anordnung von drei Verschlufsvorrichtungen, derart, dafs die erste die Wärme - oder Kältezufuhr für den Raum regulirt, während die zweite das zur Bethätigung der ersten erforderliche Druckmedium , die dritte hingegen das für die zweite erforderliche Druckmedium regulirt, wobei bei der dritten der automatische Verschlufs mittelst eines thermostatischen Apparates herbeigeführt wird.

2. Bei der unter i. genannten Vorrichtung die Anordnung eines unter Federdruck stehenden Hebelwerkes (O ο o^l) in Verbindung mit einem unter der Einwirkung eines Druckmediums stehenden Kolben (d) einerseits und einem den Zu- bezw. Abflufs des Druckmediums regulirenden Kolben (C) andererseits, derart, dafs durch Bewegen des Kolbens (d) nach aufsen ein plötzliches Nachaufsenschnellen der Hebel (o o^l) und Verschliefsen derjenigen Leitung erfolgt, durch welche der die Kälte- oder Wärmeklappe betätigende Apparat gespeist wird, während durch Bewegen des Kolbens (d) in der entgegengesetzten Richtung das Gegentheil eintritt, zu dem Zwecke, das selbsttätige Schliefsen und Oeffnen der Kälte- oder Wärmeklappe herbeiführen zu können.

.3.. Bei der, unter 1. genannten Vorrichtung die Anordnung einer Strahldüse an dem Cylinder (D) des Kolbens ^einerseits und einer thermostatischen Spirale*(F) andererseits und derart, dafs durch das Steigen oder Fallen der Temperatur und Ausdehnen oder Zusammenziehen der thermostatischen Spirale ein Schliefsen bezw. Oeffnen der Düse und ein Anfüllen oder Entleeren des Cylinders (D) stattfindet, zu dem Zwecke, eine selbsttätige Bewegung des Kolbens (d) der steigenden oder fallenden Temperatur entsprechend bewerkstelligen zu können.

4. Die Anordnung der unter 3. genannten thermostatischen Spirale auf einem schwingenden, beliebig einstellbaren Arm in Verbindung mit einem Zeiger, derart, dafs die thermostatische Spirale bei einem bestimmten, beliebig einstellbaren Temperaturgrad dje Strahldüse η ⁵ öffnet oder schliefst, zu dem Zwecke, das rechtzeitige Zuführen oder Abschliefsen des Wärme- oder Kältemediums selbstthätig zu bewirken.

5. Die Verbindung der unter 1. genannten Vorrichtung mit Wärme -." oder Kälte-Ventilationsklappen, derart, dafs denselben durch die steigende oder fallende Temperatur eines bestimmten Raumes ein Druckmedium selbstthätig zugeführt oder das Abfliefsen desselben ermöglicht wird, zu dem Zwecke, ein selbsttätiges rechtzeitiges Schliefsen oder Oeffnen der diesbezüglichen Klappen herbeizuführen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.