DE951240C - Waermemengenmesser - Google Patents

Description

• Wärmemengenmesser Wärmemengenmesser, welche die in Sammelheizungen verbrauchten Wärmeeinheiten dadurch messen, daß in Vor- und Rücklauf eingebaute, thermisch beeinflußbare elektrische Widerstände eine Stromdifferenz erzeugen, die als Meßgröße in vom Durchfluß abhängigen Zeitspannen einem elektrisuchen Zähler zugeführt wird, sind bekannt. Die Messung erfolgt hierbei im allgemeinen in der Weise, daß die beiden Widerstände Glieder einer Brückenschaltung bilden und der aus der Brücke entnommene Differenzstrom durch einen elektrischen Zähler registriert wird.
• Dieser Brückendifferenzstrom ist naturgemäß nur ein sehr kleiner Teil der die Meßanlage durchströmenden elektrischen Energie und erfordert äußerst empfindliche Meßwerke, wobei noch gleichzeitig die Zähleranzeige in Proportion zur wirklichen, in der Heizanlage entstehenden Stromdiffe renz gebracht werden muß.
• Bei schwacher Beanspruchung der Heizanlage, insbesondere bei Schwerkraftanlagen, verursacht die behufs Betätigung von Schalteinrichtungen oder Stromerzeugern nötige Kraftentnahme aus einer zwecks quantenmäßiger Erfassung der Durchflußmenge in den Heizmitteldurchlauf eingebauten Turbine eine Schlüpfung, welche das Meßresultat ungünstig beeinflußt.
• Bei dem hier beschriebenen Wärmemengenmess er wird nach bekannter Art ein aus dem Netz entnommener elektrischer Strom durch im Vor- und Rücklauf der Heizanlage eingebaute temperaturabhängige Widerstände beeinflußt und direkt zum Antrieb des Zählermotors benutzt Dem Zählermotor wird also stets eine seinem Eigenverbrauch angemessene Mindestenergie zugeführt, die eben.-falls in bekannter Weise durch ein vom Heizmitteldurchfluß abhängiges Schaltwerk gesteuert wird.
• Als Schaltwerk dient erfindungsgemäß ein Uhr federwerk; welches nach einer begrenzten Durchfluß menge eine unter Federspannung stehende, durch eine Ankerhemmung in ihrer willkürlichen Drehung behinderte Schaltwelle bis zum Anschlag auf eine zweite Ankerhemmung freigibt und dadurch gleichzeitig den elektrischen Zähler und einen Synchronmotor einschaltet, welch letzterer die verbrauchte Federspannung aufholt und nach bestimmter Umdrehungszahl durch Auslösung der zweiten Ankerhemmung bis zum Anschlag auf den ersten anker wieder freigibt, wobei die Stromkreise unterbrochen werden, bis nach Durchfluß einer ebenso begrenzten Heizmittelmenge durch Auslösen des ersten Ankers eine neue Schaltperiode einsetzt.
• Sämtliche Schaltvorgänge werden durch die vom Synchronmotor aufrechterhaltene Federspannung bewirkt.- Die Turbinenwelle, welche die Auslösung des ersten Ankers veranlaßt, kann sogar bei Wahl einer geeigneten 5 chneckenradübertragung eine zu- -sätzliche Antriebskraft erhalten,- um ihre Eigenreibung zu vermindern.
• In Zeichnungen ist das Wesentliche einer solchen Meßeinrichtung dargestellt. Es ist Fig. I das Schaltwerk in Ruhestellung, Fig. 2 eine Aufsicht auf die Sperreinrichtung, Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Schaltung in Arbeitsstellung.
• Die Zeichnungen beziehen sich nur auf eine der möglichen Ausführungsformen. Sie zeigen eine Schaltwelle 1, auf der festsitzend sich zwei Klinkein 2 und 3 und die Schaltwalze 4 befinden. Die Schaltwelle bildet die Achse eines Federhauses 5, welches im Eingriff mit einem zweiten Federhaus 6 mit gleicher Zähnezahl steht. Auf der Achse 7 des zweiten Federhauses festsitzend ist ein Exzenter 8 und ein Schneckenrad 9, dessen willkürliche Die hung durch eine Schraubspindel 10 behindert wird.
• Letztere wird von der in die Heizmittelleitung eingebauten Turbine gedreht. Ihre Gewindesteigung ist so gewählt, daß durch die Federspannung des zweiten Federhauses 6 ihre Drehung so weit unterstützt wird, daß die Reibungsverluste im Turbinen.-antrieb mindestens zum Teil ausgeglichen werden.
• Der Aufzug der beiden Federhäuser erfolgt bei der gezeigten Ausführungsform durch ein Schneckenrad ii und eine Schraubspindel I2, welche von einem Synchronmotor in Drehung versetzt wird.
• Die Schaltwelle 1 kann der Drehung des Federhauses nicht folgen, solange eine Klinke 2 von dem Anker I3, weicher mittels eines. Exzenters 8 vom HeizmitteldurchfluB gesteuert wird, festgehalten wird. Dreht sich entsprechend dem Heizmitteldurchfluß die Schraubspindel I0, so löst nach einer bestimmten Durchflußmenge der Exzenter den Anker 13 aus, wobei nach Freigabe der ersten Klinke 2 die Schaltwelle 1, die durch das Federhaus 5 in Spannung steht, eine Vierteldrehung vor springt, bis die zweite Klinke 3 auf einen Arm -eines zweiten Ankers 14 aufschlägt. Die mitgedrehte Schaltwalze 4 schaltet dabei den Zählerstromkreis und gleichzeitig den Synchronmotor ein, der den -Federhäusern die verlorene Spannung zurückgibt.
• Ein Exzenter I5, welcher auf einem der beiden Federhäuser sitzt, löst nach einer Halbdrehung den zweiten Anker 14 aus und gibt die zweite Klinke 3 frei, wobei die Schaltwelle eine weitere Vierteldrehung vorschnellt, bis die erste Klinke 2 wieder auf einen Arm des ersten Ankers I3 aufschlägt.
• Durch die gleichzeitige Drehung der Schaltwalze 4 wird dabei der elektrische Strom unterbrochen, bis eine neue Halbdrehung des mittelbar vom Heizmitteldurclffiuß beeinflußten. Exzenters 8 durch Rückschiebung des ersten Ankers Iä eine neue Schaltperiode einleitet.
• Bei jeder folgenden Schaltperiode wird durch die Schaltwalze der im Zählerstromkreis liegende, thermisch beeinflußte elektrische Widerstand gewechselt und die Drehrichtung des Zählermotors geändert. Zwischen- Zählermotor und Anzeigewerk wird ein Mitnehmerpaar mit großer Lose eingefügt, so daß der schwächere, bei Verwendung von;Widerständen mit positiven Temperaturkoeffizienten vom Vorlauf beeinflußte Strom eihe leere Zurückdrehung bewirkt und der stärkere, in diesem Falle vom Rücklauf beeinflußte, erst die Lose aufholen muß, bevor er das Anzeigewerk weiterrückt.
• In Fig. 3 ist eine zweckentsprechende elektrische Schaltung in Arbeitsstellung angegeben; welche die Funktion der Gesamtanlage verdeutlicht. In der dargestellten Stellung der SchaItwalze4 fließt ein Zweig des Netzstromes über einen Schaltarm I6, einen Phasenverschieber I7 und die Hilfsspulen 18 des Zählermotors. Parallel zu diesem Zweig ist der Synchroumotor angeschlossen, der gleichzeitig als Zeitrelais dient. Eine dritte Stromabzweigung geht überein Schaltarmpaar 20 und 2 die dieHauptpolspulen 22 des Zählermotors, einem weiteren Schaltarmpaar 23 und 24 und den vom Vorlauf beeinflußten Widerstand 25. Bei der nächsten, durch den Heizmitteldurchfluß veranlaßten Schaltperiode hat sich die Schaltwalze 1800 gedreht und der Zählerstrom fließt dann über den vom Heizmittelrücklauf beein flußten Widerstand 26, die I809 geschwenkten Schaltarme 24 und 23, die Zählerhauptstromspulen 22 und das zweite Schaltarmpaar 21 und 20. Da hierbei die Hauptstromspulen in umgekehrter Riichtung durchflossen werden, wird auch die Drehrichtung des Zählermotors geändert.
• Da der Synchronmotor stets die gleiche Zeit zur Aufholung der Federspannung bzw. bis zur Ausschaltung des Netzstromes verbraucht und auch der Zählermotor nur in diesem Zeitraum arbeitet, wobei er auf das Anzeigewerk nur die Differenz zwischen den in zwei Schaltperioden gemachten l Jmdrehungen überträgt, entspricht die Zähleranzeige dem Produkt aus Wärmeabfall und Heizmitteldurchfluß. -Eine Fehlanzeige infolge zu geringer Wärmeentnahme ist ausgeschlossen, da der Zähler selbst bei vollständig fehlender Wärmer entnahme stets einen seinem Eigenverbrauch angemessenen Strom zugeführt bekommt. Ein Stromverbrauch bei Stillstand der Heizleitung ist ausgeschlossen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Wärmemengenmesser mit in Vor- und Rücklauf eingebauten temperaturabhängigen elektrischen Widerständen, welche einen elektrischen Zähler dem Wärmeabfall entsprechend beeinflussen und mit einem vom Heizmitteldurchfluß betätigten Schaltwerk, dadurch gekennzeichnet, daß ein Uhrfederwerk, welches nach einer begrenzten Durchfluß menge eine unter Federspannung stehende, durch eine Ankerhemmung in ihrer willkürlichen' Drehung behinderte Schaltwelle bis zum Anschlag auf eine zweite Ankerhemmung freigibt und dadurch gleichzeitig den elektrischen Zähler und einen Synchronmotor einschaltet, welch letzterer die verbrauchte Federspannung aufholt und nach bestimmter Umdrchungszahl durch Auslösung der zweiten Ankerhemmung die Schaltwelle wieder bis zum Aufschlag auf den ersten Anker freigibt, wobei die Stromkreise unterbrochen werden, - bis nach Durchfluß einer ebenso begrenzten Heizmittelmenge durch Auslösung des ersten Ankers eine neue Schaltperiode einsetzt.
2. 2. Wärmemengenmesser nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronmotor zwei Federhäuser aufzieht, deren eines auf der Schaltwelle sitzt, während die Achse des ånderen in Abhängigkeit vom Heizmitteldurchfluß steht.
3. 3. Wärmemengemnesser nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder neuen Schaltperiode der in den Zählerstromkreis eingeschaltete, thermisch beeinflußteWiderstand gewechselt und die Drehrichtung des Zählermotors geändert wird.
4. 4. Wärmemengenmesser nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zählermotor und Anzeigewerk ein Zwischenglied mit großer Lose eingefügt ist, wobei der eingeschaltete schwächere Strom die Zurückdrehung bewirkt und der. in der nächsten Schaltperiode eingeschaltete stärkere Strom erst die Lose aufholen muß, bevor er den Vorschub des Zählwerks bewirkt.
5. 5. Wärmemengenmesser nach Anspruch I, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in Abhängigkeit zum Durchfluß sich drehende, unter Federspannung stehende Achse durch ein entsprechendes Übertragungsglied auf das Durchflußzählwerk so viel Kraft überträgt, daß die Reibungsverluste zum Teil oder ganz ausgeglichen werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Handbuch der technischen Betriebskontrolle, Bd. III, I95I, S. 492.