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Getriebe mit veränderlicher Übersetzung
Die Erfindung bezieht sich auf Getriebe mit veränderlicher Übersetzung, insbesondere für die Verwendung als Korrekturgetriebe zur Berücksichtigung veränderlicher Einflussgrössen bei einem Messgerät,
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triebes zwei mit festem Drehachsenabstand angeordnete Hebel dienen, von denen der antreibende Hebel eine durch einen Geber in Abhängigkeit von einer veränderlichenEinflussgrösse eingestellte veränderliche wirksame Länge besitzt und durch die zu korrigierende Grösse in Umdrehung versetzt wird, während der angetriebene Hebel, der eine feststehende Länge besitzt, unter der Wirkung einer Rückholkraft steht und jeweils aus einer durch einen Anschlag bestimmten Anfangsstellung um einen, das korrigierte Übersetzungsverhältnis darstellenden,
über die Übertragungskupplung weiterzuleitenden Winkelbetrag mitgenommen wird, nach Stammpatent Nr. 244703.
Gegenstand der Erfindung ist die Weiterentwicklung des Getriebes gemäss dem Stammpatent, insbe- sondere im Hinblick auf die laufende selbsttätige Einstellung der wirksamen Länge des antreibenden Hebels durch den Korrekturwertgeber.
Die Durchführung dieser Einstellung, von der höchste Genauigkeit und unbedingte Reproduzierbarkeit verlangt werden, ist in vielen Fällen, so z. B. wenn es sich darum handelt, ein Korrekturgetriebe nach dem Stammpatent mit seinem Zubehör als Volumenumwerter im vorhandenen Raum eines gewöhnlichen Haushaltgaszählers unterzubringen, durch äusserst beschränkte Raumverhältnisse erschwert, und es ist klar, dass Ausführungen mit kontinuierlicher Einstellung der wirksamen Antriebshebellänge, bei denen also der Korrekturwertgeber einen zusammen mit dem Lagergestell od. dgl. des antreibenden Hebels um die Achse der Messwerkswelle drehbaren Bauteil bilden, für solche Fälle wenig brauchbar wären.
Diese Schwierigkeiten werden durch die Erfindung überwunden. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass als Mittel zur Einstellung der wirksamen Länge des antreibenden Hebels eine vom Korrekturwertgeber eingestellte Steuerbahn dient, auf welche der Hebel einmal je Umdrehung seines mit dem Messwerk rotierenden Tragkörpers der Schwerkraft folgend ausläuft, und dass dieser Tragkörper mit einer selbsttätigen Bremse versehen ist, durch die der Hebel jeweils bei Erreichung seiner Senkrechtstellung zur Steuerbahn und für die Dauer eines einmaligen Zusammenwirkens mit dem angetriebenen Hebel In der eingestellten wirksamen Länge gehalten ist.
Durch diese Ausbildungsweise wird es ermöglicht, die zusammenwirkenden Hauptteile des Korrekturgetriebes an weit voneinander entfernt liegenden, noch Platz bietenden Stellen des Gerätes unterzu-
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dagegen sowie die Mittel der Übertragung seiner Steuerbewegung zur Längeneinstellung des antreibenden Hebels in vom Messwerk nicht ausgefüllten Gehäusewinkeln anzuordnen.
Besonders vorteilhafte Bedingungen für die Verwirklichung der Erfindung ergeben sich beispielsweise, wenn es sich bei dem betroffenen Messgerät um einenBalggaszähler mit senkrecht geteiltem Gehäuse
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handelt, bei dem der Deckel die Stirnwand des Gehäuses und zugleich die Unterlage für die Montage des Zählwerkes bildet. Bei diesen Zählern kann die Stirnwand des Gehäuses als Montageplatte zugleich auch für das gesamte Korrekturgetriebe einschliesslich seines Korrekturwertgebers dienen.
Die Erfindung sei im folgenden an Hand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles und in ihrer Anwendung in Verbindung mit einem Balggaszähler der vorgenannten Bauart näher erläutert.
Es zeigen : Fig. 1 eine Vorderansicht des Getriebes und der seiner Einstellung durch den Korrektur wertgeber dienenden baulichen Mittel, Fig. la eine Vorderansicht des gleichen Getriebes in einer andem Arbeitsphase, Fig. lb einen Senkrechtschnitt längs der Linie X-X in Fig. 1 in vergrössertem Massstab, Fig. lc eine Seitenansicht zur rechten Seite der Fig. la, teilweise geschnitten, Fig. 2 einen Senkrechtschnitt durch den Vorderteil eines Gaszählergehäuses mit einer Seitenansicht zur Anordnung nach Fig. und Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch den oberen Gehäuseteil der Fig. 2 mit einer Draufsicht auf das darin befindliche Getriebe.
Zur Erläuterung des Grundsätzlichen seien zunächst dieFig. l und ihre Nebenfiguren betrachtet.
Mit a und b sind die beiden Getriebehebel, und mit c ist der feste Abstand ihrer beiden Drehachsen bezeichnet. Der Hebel a ist der antreibende mit der durch einen Korrekturwertgeber einstellbaren veränderlichen wirksamen Länge. Er wird über die Welle 1 vom Messwerk laufend um die Achse dieser Welle gedreht. Der Hebel b ist der angetriebene. Er ist von gleichbleibender wirksamer Länge und um die Achse der Welle 2 drehbar.
Die an die Wellen 1 und 2 anschliessenden Getriebezüge zu den Zählwerken für die unkorrigierten und für die korrigierten Messgrössen sind nicht Gegenstand der Erfindung und bedürfen hier keiner ausführlichen Beschreibung und Erläuterung. Der Hebel b sitzt also auf der Scheibe 11, welche die eine Seite einer Übertragungskupplung 11, 12 bildet. Auch die Mittel der Betätigung dieser Kupplung sind hier nicht Gegenstand der Erfindung. Sie können beispielsweise- (und wie hier in der Fig. 1c ge- zeigt) - aus einem am Lagerungselement 7 des Hebels a sitzenden Steuerglied 9, einem Schalthebel 10 und einer Feder 13 bestehen wie im Stammpatent. Auch der Anschlag 3, der die Ausgangsstellung des angetriebenen Hebels b bestimmt, sei wieder als Magnet ausgebildet, dermit einer am freien Ende des Hebels b vorgesehenen Justierschraube 20 zusammenwirkt.
Das Lagerungselement 7, in dem der antreibende Hebel a durch den Korrekturwertgeber quer zur Welle 1 verstellt wird, bildet hier einen diametral durchbohrten Rundkörper, in dessenBohrung der Hebel a, der Schwerkraft folgend, bis zu einem Anschlag 21 hineinrutschen kann. Ein am Hebel a sitzendes bügeiförmig gekrümmtes Auflaufglied 8, das ebenfalls im Körper 7 gelagert und mit dem Hebel a zusammen verschiebbar ist, entspricht dem im Stammpatent beschriebenen Kur - venglied 8 und dient dazu, einen schlagfreien Start und ein allmähliches Anheben des angetriebenen Hebels b bei seiner Mitnahme durch den Hebel a zu gewährleisten.
In den Tragkörper 7 ist, quer zur Achse des vom Messwerk angetriebenen Hebels a, eine Bremsvorrichtung eingebaut, durch die dieser Hebel jeweils nach Berichtigung seiner wirksamen Länge und für ein anschliessendes Zusammenspiel mit dem Hebel b festgehalten wird. Diese Bremsvorrich- tung befindet sich in einer Bohrung 22 und besteht hier aus einem unter der Wirkung einer Feder 23 stehenden Bremsglied (Bolzen od. dgl.) 24 mit einerQuerbohrung 25, durch die der Hebel a mit Spiel hindurchgeführt ist. Durch den Druck der Feder 23 wird das Bremsglied 24 gegen den Hebel a und dieser gegen die Wandung seiner Lagerbohrung im Körper 7 gedrückt, so dass der Hebel a keine Längsbewegungen in seiner Lagerung ausführen kann (Fig. 1b).
Als Mittel zur Ein- und Ausschaltung dieser Bremsvorrichtung dient ein ebenfalls mit der Feder 23 und dem Bremsglied 24 zusammenwirkender Hebel 26, der in einer Ausnehmung 27 parallel zum Hebel a, dieAchsedesTragkörpers 7 kreuzt und an seinem freien Ende eine Rolle 28 trägt. Diese Rolle wirkt mit einer in ihrer Bewegungsbahn liegenden Steuerrampe 29 od. dgl. so zusammen, dass jeweils bei ihrem Auflaufen auf die Rampe 29 der Hebel 26 und mit ihm das Bremsglied 24 gegen die Wirkung der Feder 23 zurückgedrückt und dadurch der Hebel a für die Neueinstellung seiner wirksamen Länge freigegeben wird, während bei Wieder ablaufen der Rolle von der Rampe 29 der Hebel a wieder vom Bremsglied 24 festgehalten wird.
Die Anordnung der Steuerrampe 29 ist so getroffen, dass die Freigabe des Hebels a jeweils bei Beendigung des Zusammenwirkens der beiden Hebel, d. h. etwabeleinerineinemWinkelvon450nachrechtsuntengerichtetenStellungdesHebels a, und dessen Wiederfesthaltung durch das Bremsglied 24 bei Erreichen der senkrecht nach unten gerichteten Stellung erfolgt.
Als Mittel zur Einstellung oder Berichtigung der wirksamen Länge des Hebels a durch den Korrek -
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turwertgeber dient eine von diesem gesteuerte Einstellbahn 30, auf die der Hebel a, wenn er bei seiner Freigabe nach unten durchrutscht, über das Führungsglied 8 aufläuft. Dabei erreicht er zunächst
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zu werden, bis er schliesslich mit der Senkrechtstellung zur Einstellbahn 30 (Fig. l) das jeweilige Soll seiner wirksamen Länge erreicht.
Die Einstellbahn 30 ist, durch eine Schraube 31 justierbar, auf dem Drehzapfen 32 eines He-
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mit dem zusammen sie also einen Winkelhebel 30, 32, 33 bildet und der seinerseitsder hier ein mit einem Vergleichsgas gefüllter Wellrohrkörper 36 ist und in üblicher Weise dazu dient, mit seiner veränderlichenLange einMass für den jeweiligenVolumenumwertungsfaktor- (Z-Wert)- zu liefern, ist auf seiner einen Seite, bei 37, fest gelagert. Sein frei bewegliches Ende ist bei 38 einstellbar an die, hier vorzugsweise an zwei Blattfedern 39 aufgehängte, Stange 34, 35 angeschlossen, deren Bewegung über eine Gelenkvorrichtung auf den Hebelschenkel 33 übertragen wird.
Wegen der erforderlichen hochgradigen Messgenauigkeit darf diese gelenkige Übertragung weder Spiel besitzen, noch Widerstand bieten. Um diese Forderungen zu erfüllen, wird als Gelenkvorrichtung ein quer zum Hebelschenkel 33 angeordneter, bei 40 höhenverstellbar am Arm 35 befestigter Rundmagnet 41 verwendet, so dass die Berührungsstelle zwischen dem Hebelschenkel 33 und dem Arm 35 stets punktförmig ist, und dieser Magnet sitzt auf derjenigen Seite des Armes 35, der sich der Winkelhebel 30, 32, 33, der Schwerkraft folgend, mit dem Schenkel 33 anzulegen sucht. Das ist die gleiche Richtung, in der beim selbsttätigen Einstellen der wirksamen Länge des Hebels a an der Einstellbahn 30 dieBelastungerfolgt. DamitistauchjedesSpielimGelenkzwischendenArmen33und35ausgeschaltet.
Als zusätzliche Sicherungsmassnahme kann ein an der Gelenkvorrichtung vorgesehener Anschlag 42 dienen, dem zufolge sich der Hebelschenkel 33 nicht weiter vom Magneten 41 entfernen kann als dessen Kraft ausreicht, ihn wieder anzuziehen. Die Längsverstellbarkeit derGelenkvorrichtung am Arm 35 gestattet es, die Unterschiedlichkeit der Federkonstanten der als Korrekturwertgeber dienenden Wellrohrkörper zu berücksichtigen.
Bei der Mitnahme des Hebels b läuft der Hebel a mit seinerFührungskurve (Bügel 8) auf den Hebel b auf (Fig. la), wobei dieser vom Anschlag (Magnet 3) abgehoben und das zugeordnete Zähl- werk entsprechend weitergedreht wird. Bei dem im Stammpatent beschriebenen und dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel erfolgt die anschliessende Rückführung des angetriebenen Hebels b in seine Ausgangsstellung unter der Wirkung einer Feder oder seines Eigengewichtes. Diese Art der Rückführung besitzt aber keine Zwangläufigkeit, und wenn sich der Hebel b aus irgendeinem Grunde in seiner Endstellung festsetzen würde, so liefe der Hebel a frei durch, und der Zählwerksantrieb wäre unterbrochen. Zur Weiterbildung der Erfindung gehören daher auch Mittel, durch welche die Rückführung des Hebels b zwangläufig gemacht wird.
Diese Mittel bestehen in einem Paar ineinander eingreifender Zahnkränze 43, 44, von denen der
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verschwenkt, bis der Hebel b mit seinem freien Ende (Justierschraube 20) kurz, d. h. etwa einen halben Millimeter, vor dem Anschlag am Magneten 3 steht, durch den er dann in seine Ausgangsstellung gezogen wird. Bei der Wiedermitname des Hebels b durch den Bügel 8 und den Hebel a wird der Schwengel 47 über die Zahnkränze 43, 44 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zurückgeführt, um von neuem mit dem Mitnehmer 48 zusammenzuwirken.
In den Fig. 2 und 3 ist die Unterbringung des Korrekturgetriebes und seiner Steuerung in einem Balggaszähler mit senkrecht geteiltem Gehäuse gezeigt. Die zugleich als Deckel dienende vordere Stirnwand des Gehäuses ist mit 49, 50 bezeichnet. Ihr oberer Teil 50 bildet, wie bei diesen Zählern üblich, eine zur Aufnahme des Zählwerksmechanismus dienende tiefe Mulde, die nach aussen hin durch eine mit einem Ablesefenster versehene Kappe 51 abgedeckt ist.
In dem von der vorderen Messkammer 52 freigelassenen Bodenwinkel der Stirnwand 49 ist der Korrekturwertgeber 36 untergebracht und bei 37 mit seinem einen Ende fest gelagert. In eben diesem Bodenwinkel ist auch die Steuerstange 34, 35 längsverschiebbar gelagert bzw. wie dargestellt, bei 39 aufgehängt, während ihr stehender Arm 35 sowie der über das Gelenk 40, 41 mit ihm zusammenwirkende Hebelschenkel 33 in dem von der Messkammer 52 freigelassenen Seitenwinkel un-
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tergebracht ist. Diese Teile beanspruchen also keinen andern Platz als denjenigen, welcher bisher bei Balggaszählem den unausnutzbar bleibenden Teil des vom Messmedium durchströmten Raumesbildete.
Bei 53 ist der Drehzapfen 32 des Hebels 33 abdichtend zur Aussenseite der Wand 49 durchgeführt, wo er den bereits beschriebenen, als Einstellbahn'für den Hebel a und dessen Bügel 8 (Fig. 1), dienenden Arm 30 trägt. Dieser Arm sowie das Hebelgetriebe a, b mit dem beschriebenen Zubehör sind, zusammen mit dem Zählwerk 19 im muldenförmig vertieften Oberteil 50 der Wandung untergebracht und durch die Sichtkappe 51 geschützt.
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lungsteil 12 mit Lagerhülse 15 ist hier durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Die Ablesung erfolgt durch das Fenster 56.
Für Gaszähler mit senkrecht geteiltem Gehäuse bietet das gemäss der Erfindung verbesserte und vervollkommnete Korrekturgetriebe ausser den beschriebenen günstigen Untetbringungsmöglichkeiten. auch die vorteilhafte Möglichkeit, die Gesamtanordnung, d. h. zusammen mit der die Montageplatte bildenden Vorderwand des Gehäuses als gesonderte Baueinheit herzustellen. Man kann dann z.
B. einen herkömmlichen Gaszähler der genannten Gattung einfach, indem man seine Vorderwand gegen eine solche mit aufmontiertem Korrekturgetriebe austauscht, in einen Zähler mit Volumenumwertung umwandeln, und man kannbei einem jeden solchen Zähler noch unmittelbar vor dem Schliessen des Gehäuses, dem jeweiligenBedarf entsprechend, entscheiden, ob das Gerät nach seiner Fertigstellung ein Zähler ohne oder mit Volumenumwertung sein soll.
Sehr vorteilhaft ist auch die Möglichkeit, dem Hebel 33 eine extrem grosse Länge zu geben Jhr zufolge kann der Kraftverbrauch für die Steuerung der Einstellbahn 30 und auch die Abnutzung der Dichtung 53 vernachlässigbar klein gehalten werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Getriebe mit verändedicher Übersetzung, insbesondere für die Verwendung als Korrekturgetriebe zur Berücksichtigung veränderlicher Einflussgrössen bei einem Messgerät, Steuergerät öd : dgl. mit einer von diesem Gerät betätigten Übertragungskupplung, deren abtriebsseitiger Teil mit einerRückdrehsicherung versehen ist, bei dem als antreibende und angetriebene Teile des Getriebes zwei mit festemDrehachsenabstand angeordnete Hebel dienen, von denen der antreibende Hebel eine durch einen Geber in
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durch die zu korrigierende Grösse in Umdrehung versetzt wird, während der angetriebene Hebel, der eine feststehende Länge besitzt, unter der Wirkung einer Rückholkraft steht und jeweils aus einer durch einen Anschlag bestimmten Anfangsstellung um einen,
das korrigierte Übersetzungsverhältnis darstellenden, Über die Übertragungskupplung weiterzuleitenden Winkelbetrag mitgenommen wird, nach Stammpatent Nr. 244703, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur Einstellung der wirksamen Länge des antreibenden Hebels (a) eine vom Korrekturwertgeber eingestellte Steuerbahn (30) dient, aus welche der Hebel einmal je Umdrehung seines mit dem Messwerk rotierenden Tragkörpers (7), der Schwerkraft folgend, aufläuft, und dass dieser Tragkörper mit einer selbsttätigen Bremse (23 - 2 versehen ist, durch welche der Hebel (a) bei Erreichung seiner Senkrechtstellung zur Steuerbahn (30) und für die Dauer eines einmaligen Zusammenwirkens mit dem angetriebenen Hebel (b) in der eingestellten wirksamen Länge gehalten ist.