DEP0003221BA - Strömungsmesser für Flüssigkeiten, insbesondere Hauswärmemengenmesser - Google Patents

Description

1 32 Fall_833

Landis & Gyr A.G., Zug (Schweiz).

Jfcuekme-ssvorrieh-tung insbesondere für Hauswärms&ählep-.

Im Gegensatz zu Industriewärmezählern aind Hauswärmezähler in praktischer Ausführung nicht bekannt. Die praktische Verwendung als Hauswärmezähler setzt entsprechende Grosse, Gewicht und Preis, neben technischer Vollkommenheit und Zuverlässigkeit voraus. Trotz sehr vielen Versuchen ist es bis jetzt nicht gelungen, eine entsprechende Konstruktion heraus zu bringen, weil eine zweckentsprechende Mengenmess- ,bs»·« ^; Druckmessvorrichtung fehlte¹. Besonders bei Schwerkraftheizungen liegen die Betriebsbedingungen derart ungünstig, d.h. die ümtriebskräfte des Heizmediuras sind so gering, dass mit denselben eine längenmessvorrichtung nicht betätigt werden kann. Die bekannten Flügelradmesser erfordern einen zu grossen Druckabfall in der Heizleitung, um sie verwenden zu können. Mengenmesser mit Staugerät in ^orm von Schwimmerapparaten sind für kleine Differenzdrücke ungeeignet und wären auch s©na*t zu teuer und zu schwer. Auch die bekannten Ringwaagen sind bei den erforderlichen kleinen Dimensionen speziell für Schwerkraftheizung ungeeignet. Spezielle Ringwaagen kommen wenigstens in den Bereich des Gewünschten_s ohne aber restlos zu befriedigen. Mehr,erreicht als mit einer speziellen Ringwaage, wird mit Tauchglockenkonstruktionen. Auch derartige Einrichtungen befriedigen jedoch nicht restlos, obwohl bereits Tauchglockeneinrichtungen bekannt geworden sind, die aa~4ie besonderen Ansprüche bei Hauswärmezähler weitgehend angepasst

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Druckmessvorrichtung, die sich dadurch auszeichnet, dass eine zylindersektorförmige in einem Gefäss um die Zylinderachse drehbar

angeordnete Tauchglocke vorgesehen ist, die auf eine Zähleinrichtung wirkt, wobei das Innere der Tauchglocke uaet das umschliessende Gefäss «tera? Messleitungen

iy^^ sind» beispielsweise =a±t- ■

In der Zeichnung ist schematisch eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Darin bedeutet 1 eine zylindersektorfö'rmige Tauchglocke, die über einen Arm 2 mit einer Achse 3 fest verbunden ist. letztere ist in einem die Tauchglocke 1 völlig umschliessenden Gehäuse 4 drehbar gelagert und ragt auf der vorderen Seite des Gehäuses 4 aus demselben heraun. Der untere Teil des Gehäuses 4 ist mit einer Sperrflüssigkeit 5, wie Wasser, OeI usw. ausgefüllt, während der übrige Teil des Gehäuses, sowie der obere innere Teil der zylindersektorförmigen Tauchglocke beispielsweise mit luft angefüllt ist. In das Gehäuse 4 sind unten und oben je eine Messleitung 6 bzw. 7 eingeführt, wobei die untere Messleitung 6 in das Innere der Tauchglocke 1 soweit hineinragt,dass sich ihr freies Ende oberhalb des Spiegels 8 der Messflüssigkeit befindet. In jeder der beiden Messleitungen ist ein Gefäss 9 bzw. 10 eingefügt und beide Leitungen stehen in Verbindung mit einer Heizleitung 11 und zwar so, dass die Messleitung 6 vor und die Messleitung 7 fiSi@fa- einem in der Heizleitung 11 eingebauten Staugerät 12 angeschlossen sind. In der Heizleitung 11 fliesst in der angegebenen Pfeilrichtung ein flüssiger Wärmeträger. Die durch denselben übertragene Wärme menge wird νβ«8Ϊ%Φβ1·θΦ-dea? beschriebene^' Einrichtung gemessen, wobei einerseits die Verdrehung der Achse 3> die -in Punktion derüurchf lussge schwindigke it des Mediums e##©ig-t, als erste Vari able und anderseits die Temperaturdifferenz, die an der Vor- und Rücklaufleitung der Heizanlage ermittelt wird, als zweite Variable auf ein an sich bekanntes Messyatem 13? welches ein Multiplizier- und Integriergetriebe umfasst, einwirken, Die

Mittel für die Messung und Auswertung der Temperaturdifferenz, sowie das Messy st ein 13 wurden in der Zeichnung nicht näher angegeben, da sie für das Verständnis der Erfindung nicht notwendig sind. Die Durchführung der Achse 3 aus dem Gehäuse muss selbstverständlich gasdicht sein. Dazu dient z.B. eine Fettkammer 14· Die durch die beschriebene Einrichtung ermittelten Wärmemengenwerte v/erden durch ein Zählwerk 15 zur- Anzeige gebracht». Die Richtkraft für das Mengenmessystem wird durch eine Feder 16 er-, zeugt, die mit ihrem unterem Ende an einem auf der Achse 3 fest angeordneten Hebel 17 angreift, während ihr oberes Ende mit einem festen Punkt verbunden ist.

In der Zeichnung ist die Tauchglocke 1 in ihrer Ruhelage gezeichnet, d.h. für den Fall, dass in der Heizleitung 11 der Wärmeträger nicht₍ flieest. i&e· Flüssigkeitsniveau in den beiden Gefassen 9> 10 «iM in diesem Falle gleich hoch. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist weisen diese Gehäuse vorteilhafterweise eine Erweiterung auf. Die Verhältnisse sind aus Gründen der Temperaturkompensation so gewählt, dass in der Ruhelage der Glocke das mit Luft erfüllte Volumen oberhalb des Niveausdes Gefässes in der Messleitung 6 und Tauchglocke 1 gleich ist demjenigen oberhalb desfi Niveau?im Gefäss 10, in der Messleitung 7 und Gehäuse 4· Das Gefäss 10 weist demzufolge ein kleineres Volumen auf, als das Gefäss 9. In der Zeichnung sind die beiden Gefässe 9 und 10 im Verhältnis zur Tauchglockeneinrichtung verzerrt, d.h. zu klein gezeichnet.

Der von Staugerät 12 erzeugte Differenzdruck wird auf die Gefässe 9, 10 einerseits und auf die Tauchglocke anderseits gesetzmässig verteilt. Die gezeichneten Erweiterungen in den Gefassen 9» 10 bewirken beim Ausfahren aus der Ruhestellung eine andere Druckverteilung auf Gefässe und Tauchglocke als im oberen Messbereich. Bei einem zylinderförmigem Gefäss würde einer bestimmten Niveauverschiebung eine entsprechende Verdrehung der Tauchglocke bewirken. Es ist leicht einzusehen, dass demgegen-

über durch die Erweiterung aus volume tr i sehen Gründen eine grössere Verdrehung der Tauchglocke erfolgt. Aus der Ruhelage heraus wird daher fast der ganze Druck des Staugerätes auf die Tauchglocke übertragen, die damit gezwungen wird eine grössere Verdrehung auszuführen, als ohne die Erweiterungen in den Gefässen 9 und 10.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist nun die folgendes

Strömt beispielsweise Wasser oder ein anderes Heizmedium in Pachtung des Pfeiles durch das Staugerät 12, welches in der Leitung 11 eingebaut ist, so tritt zwischen den beiden Gefässen 9 und 10 eine dynamische Druckdifferenz auf. Dadurch steigt das Wasserniveau im Gefäss 9 beispielsweise vom eingezeichneten Niveau O/o auf 100^, während das Wasserniveau im Gefäss 10 von Ofo auf lOOfc absinkt. Ein steigendes Wasserniveau im Gefäss 9 bewirkt eine Kompression des Gases in der Leitung 6, also auch unter der Glocke 1, während das Absinken des Wasserniveaus im Gefäss 10 eine Verkleinerung des Gasdruckes oberhalb der Glocke 1 im Gehäuse 4 zur Folge hat. Dadurch entsteht zwischen der Unter- und Oberseite der Glocke ebenfalls ein Differenzdruck und zwar in dem Sinne, dass die Glocke 1 nach oben gedreht wird. Diese Drehung überträgt sich auf die Achse 3 -baw-i auf den Hebel 17. Die Drehung der Achse 3 wirkt auf das Zählwerk 15 des Messystemes 13 ein und beeinflusst in an sich bekannter Weise das Zählerresultat. Bei Wärmemengenzählern muss noch die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklaufleitung auf das Wiessystem 13 übertragen werden, welche Temperaturdifferenz mit der Menge des Heizmediums, die durch die Tauchglocke in der beschriebener Weise übertragen wird, multipliziert wird. In der Zeichnung ist die Temperaturmessvorrichtung nicht dargestellt worden, da sie für die Erfindung nicht wesentlich ist. Die auf die Tauchglocke 1 wirkende Wirkkraft entspricht nach dem Ausführungsbeispiel der auf die Tauchglocke 1 wirkenden Druckdifferenz. Die Richtkraft, d.h. die Gegenkraft die der

Wirkkraft das Gleichgewicht hält wird derart gebildet, dass die aus der Sperrflüssigkeit 5 auftauchende Tauchglocke 1 an Auftrieb verliert, während die Feder 16 an Spannung ebenfalls verliert. In der Nullstellung der Tauchglocke 1 ist die Feder 16 so vorgespannt, dass die Glocke in der Sperrflüssigkeit gerade schwimmt, also unten nicht aufliegt; bei 100$ ist die Feder hingegen entspannt, so dass die Wirkkraft nur dem Gewicht der nunmehr fast gana ausgetauchten Tauchglocke das Gleichgewicht hält.

Die beschriebene Einrichtung hat den Vorteil, dass die Bewegungsübertragung von der Tauchglocke auf das Messystem vollständig zwangsläufig erfolgt, was sich bezüglich des Messgenauigkeit günstig auswirkt. Auch für den Transport der Einrichtung ist es von grosser Bedeutung, dass die Konstruktion robust ist. Vorteilhaft ist ferner auch, dass mit der beschriebenen Einrichtung besonders kleine Wärmemengenmesser gebaut werden können.

Wie ersichtlich arbeitet die beschriebene Einrichtung als pneumatischer Messer und kommt daher mit dem Wärmeträger nicht in Berührung. Bei Weglassung der beiden Gefässe 9, 10 kann die Einrichtung ohne weiteres als reiner Gasmesser Verwendung finden. Wird ausserdem noch das dann überflüssige Zählwerk 15 fortgelassen, so kann die Einrichtung ausserdem als Zug- und Druckmesser, z.B. für Rauchgase, benützt werden.

27. Oktober 1948. CM/w.

Claims (1)

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