Einbalggasmesser. Bei Einbal.ggasmessern muss bekanntlich die Verbindung der einen: der beiden durch die bewegliche Membran voneinander ge trennten Messkammern mit dem %.seinlass und ,die .der andern mit den Gasausla.ss- an jedem Hubende der Membran plötzlich umer brochen und die umgekehrte Verbindung der :1%sskammern mit :dem Einlass und dem Aus lass hergestellt werden.
Dies geschieht mit Hilfe von Absperrorganen, deren Umschal- tung von einem Kippspannwerk herbei- geführt wird, in welchem durch Spannen einer Feder oder durch Heben eines Gewich tes von der Membran aus während ihres Hubes Energie gespeichert wird, die am Ende des Hubes ausgelöst und auf die Ab sperrorgane zur Einwirkung gebracht wird. Der Zeitpunkt der Umschaltung wird hier bei durch Kulissen bestimmt, die ein vorzei tiges Umschalten: verhindern.
Der plötzliche Abschluss bezw. das plötz liche Öffnen der Absperrorgane am Hub ende der Membran, das :durch die Verwen- dung nur einer Membran bedingt ist, macht es erforderlich, dass die Absperrorgane als Hubventil aus- gebildet sind, im Gegensatz zu den Messern mit mehr als einer Membran, bei denen an Stelle der Ventile auch auf ihrem Sitz gleitende Schieber verwendet werden können, die direkt von der Membran ange trieben werden.
Bei Hubventilen besteht die Gefahr, dass sie infolge Verschmutzung ihrer Sitze durch Ausscheidungen aus dem zu messenden Gas auf den ,Sitzen haften bleiben, da die in der Feder bezw. dem Gewicht des Kippspann- werkes aufgespeicherte Energie nicht aus reicht, um' auch bei Vorliegen solcher Um stände die Ventile von ihren Sitzen abzu heben. Diese gespeicherte Energie kann näm lich nicht beliebig gross gemacht werden, son dern muss in den durch den zulässigen Druck verlust des Messers gegebenen Grenzen blei ben.
Die Folge des Festhaftens der Ventile auf ihren Sitzen ist, dass die Membran einen grösseren Hub ausführt, bis sie an der Mess- kammerwand anstösst und dort stehen bleibt, wodurch die Gaslieferung unterbrochen wird.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, diesen Übelstand zu beseitigen, und zwar wird hierfür der Überhub der Membran aus genutzt. Dieser wird erfindungsgemäss auf die Ventile übertragen, die dann unter der Wirkung der auf die wirksame Membran fläche wirkenden Differenz der Gasdrücke in den beiden Messkammerri auch bei erheblichen Widerständen zwangsläufig umgeschaltet werden.
Dieser Überhub der Membran ist bei Gasmessern, die nicht auf blosser Hub zählung, sondern auf der Messung der Hub strecke beruhen - und um einen derartigen soll es sich beim Erfindungsgegenstand han deln - ohne Einfluss auf die Messung, da durch das Hubstreckenmesswerk auch die während des Überhubes .durch den Messer gehende Gasmenge angezeigt wird.
Die Übertragung des Überhubes der Messermembran auf die Ventile im Falle des Festhaftens derselben erfolgt bei einem Federkippspannwerk zweckmässig in der Weise, dass;.der von der Membran angetrie bene, das eine Ende,der Umschlagfeder tra- gernde Führungshebel mit Mitnehmern ver sehen wird, mit denen er einen Stift auf dem das Gegenende der Feder tragenden und mit den Ventilspindeln verbundenen Ventilhebel erfasst und mitnimmt.
Der Abstand der Mitnehmer, die auch durch ein Langloch im Führungshebel gebildet werden können, ist zweckmässig so gross, dass .sie normalerweise, d. h. wenn der Ventilhebel nach Freigabe seiner Kulisse durch ,die mit,dem Führungs hebel gekuppelte Gegenkulisse umschlägt, den Stift auf dem Ventilhebel nicht berüh ren, sondern nur, wenn der ordnungsgemässe Umschlag durch die gespannte Feder nicht zustande kommt.
Auf diese Weise kann er reicht werden, dass die zwangsläufige Um schaltung durch .die Mitnehmer, die natur gemäss einen vergrösserten Druckverlust des Messers zur Folge hat, nur einsetzt, wenn die im Kippspannwerk durch den normalen Hub gespeicherte Energie nicht ausreicht, um die Ventile auszuschalten. Es ist bei Flüssigkeitsmessern mit zwei Messgefässen, bei denen zum Umsteuern eines den Zu- und Abfluss, regelnden Steuerschie bers ein Kippspannwerk durch einen Kolben gespannt wird,
auf den nach beendeter Fül lung eines der beiden Messgefässes der volle Flüssigkeitsdruck zur Einwirkung gelangt. bereits vorgeschlagen worden, ein Hängen bleiben des .Steuerschiebers dadurch zu ver meiden, dass bei Versagen des Kippspann- werkes der Antriebskolben zwangsläufig auf den den Steuerschieber betätigenden Hebel des Kippspannwerkes zur Einwirkung .ge bracht wird.
Hiervon unterscheidet sich die Einrichtung gemäss vorliegender Erfindung dadurch, dass nicht wie bei der bekannten Einrichtung ein besonderes Organ, dort der Antriebskolben, vorgesehen ist, .das erst nach beendeter Füllung eines Messgefässes in Be wegung gesetzt wird und nun erst die Ener giespeicherung im Kippspannwerk vornimmt bezw. bei Versagen des Kippspannwerkes die Umschaltung des Steuerschiebers bewirkt, sondern dass,
zur Spannung der Feder des Kippspannwerkes der normale Hub der schon während der Füllung einer @esskam- mer sich bewegenden Gasmessermembran dient, während ,der bei Festhaften der Ven tile auftretende Überhub der Membran selbst tätig zur zwangsläufigen Umschaltung der Ventile herangezogen wird. Dazu kommt noch, dass bei den bekannten Flüssigkeits messern durch den bei Hängenbleiben des Steuerschiebers erforderlichen grösseren Hub des.
Antriebskolbens der Inhalt der Mess- gefässe geändert -wird, was, da die Anzahl der Füllungen gezählt wird, einen bedeuten den Messfehler zur Folge hat. Bei der erfin dungsgemässen Einrichtung dagegen ist der zur zwangsläufigen Umschaltung erforder liche Überhub der Membran ohne jeden Ein fluh auf das Messergebnis, da der Überhub in der gleichen Weise -wie der normale Hub der Membran auf das Zählwerk des Messers übertragen wird.
Es ist bei Gasmessern bereits vorgeschla gen worden, die Gefahr des Haftenbleibens der Ventile auf ihren Sitzen .dadurch herab- zumindern, dass man die Kraft der Um schlagfeder des Kippspannwerkes bei Haf- tenbleiben der Ventile über einen Hebelarm auf dieselben einwirken lässt, der grösser ist als der Hebelarm, an dem diese Kraft im normalen Betrieb angreift. Damit wird die Sicherheit der Umschaltung vergrössert, und zwar in einem durch das Verhältnis der Hebelarme :gegebenen Mass.
Dieser Vergrösse rung des Hebelarmes sind jedoch Grenzen gesetzt, einmal einfach durch den mit zu nehmender Hebellänge geringer werdenden Hub des Angriffpunktes dieses Hebels. Wird dieser Hub zu klein, so werden die Ventil spindeln nur so wenig angehoben, dass die meist aus gespannten Lederscheiben gebilde ten Ventilteller nur nachgeben, nicht aber von den Sitzen losgerissen werden. Durch diese bekannte Massnahme wird also die Sicherheit der Umschaltung zwar etwas er höht, eine absolute Sicherheit wird jedoch nicht erreicht.
Bei der dargestellten, nachfolgend be schriebenen Einrichtung wird dagegen zur Erzielung einer sicheren Umschaltung der Ventile auf den mit den Ventilen verbunde nen Ventilhebel bei Festhaften !der Ventile eine zusätzliche Kraft zur Einwirkung ge bracht, indem der von der Messermembran bei ihrem Überhub zwangsläufig weiter be wegte Führungshebel mit dem Ventilhebel gekuppelt wird.
Diese zusätzliche Kraft ist gleich dem Produkt aus der gesamten wirk samen Membranfläche und der zu beiden Seiten der Membran herrschenden Druckdif ferenz, die im Grenzfall bis auf den vollen Zuleitungsdruck ansteigen kann; diese Kraft ist also auch im Verhältnis zu der bei star ker Verschmutzung der Ventilsitze zum Ab heben der Ventilteller erforderliche Kraft praktisch so gross, dass ein Umschalten der Ventile unter allen Umständen gesichert ist.
In der Zeichnung ist als Ausführungs beispiel der Erfindung ein Einbalggasmesser mit Federkippspannwerk schematisch darge stellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Vorderansicht des Kippspa.nn- werkes unmittelbar vor dem Umschlag, Fig. '2 einen. Schnitt längs der Linie A-B in Fig. 1.
Der um die Achse 6 drehbare Ventilhebel 1 isst mit der Ventilspindel .8, in üblicher Weise mittels einer Blattfeder 2, verbunden. Der Ventilhebel 1 trägt an seinem Ausleger 7 eine Abreisskulisse 5. Die mit dieser zu sammenarbeitende und den Zeitpunkt der Ventilumschaltung bestimmende Gegen kulisse 8 ist auf der Welle 9 befestigt, der mittels des auf ihr befestigten; Membran hebels 10 von der hin- und hergehenden Mem bran 15 des Gasmessers eine drehenrde Schwingbewegung erteilt wird.
Mit einem auf der Welle 9 befestigten Arm 11 ist der im Punkt 4 drehbar .gelagerte Führungshebel 12 mittels eines Kuppelgliedes 1'3' verbunden. Zwischen dem freien Ende des Ventilhebels 1 und dem des Führungshebels 12 ist die Zugfeder 14 aufgehängt, die bei Bewegung des Führungshebels 12 gespannt wird und, sobald die Kulisse 8 die Kulisse 5 freigibt, den Umschlag des Ventilhebels 1 und damit die Umschaltung der Ventile bewirkt.
Der Führungshebel 12 ist mit zwei Aus legern 16 und 17 versehen, deren umgebogene Enden einen auf dem Ventilhebel 1 ange ordneten Stift 18 erfassen. Die Ausleger 16 und 17 sind zweckmässig in ihrer Länge ein stellbar, was beispielsweise einfach durch stärkeres oder schwächeres Abbiegen ihrer Enden erfolgen kann. Die Abstände der um gebogenen Enden werden so gewählt, dass dieselben Iden :Stift 18 während des normalen Hubes der Membran nicht berühren.
Die Wirkungsweise der Einrichtung im normalen Betrieb, d. h. wenn die während des Membranhubes in der Feder 14 gespei cherte Energie ausreicht, um den Ventilhebel umzuschalten, sobald seine Kulisse 5 von der Gegenkulisse 8 freigegeben wird, ist dieselbe wie die von bereits bekannten Kippspann- werken dieser Art.
Bleiben: jedoch die Ventile auf ihren Sit zen haften, so setzt, da der Weg !des Gases durch den Messer unverändert bleibt, die Membran 15 ihren Weg in der bisherigen Richtung fort, d.h. zu dem normalen Hub TI tritt der Überhub H'. Während dieses Über hubes wird die Bewegung der Membran über den Membranhebel 10, die Welle 9, :
den Arm 11, das Glied 13, den Führungshebel 12 und den einen der beiden Anschläge, bei der ge zeichneten Stellung den Anschlag 17, auf den Stift 18, den Ventilhebel 1 und über :die Blattfeder 2 auf :die Ventilspindel 3 über tragen, so dass :die Ventile mit einer Kraft, die .gleich dem Produkt aus der wirksamen Membranfläche und der Differenz der Drücke zu beiden Seiten der Membran ist, abgehoben werden.
Meist wird bereits ein kurzes An heben der Ventile genügen, worauf die ge spannte Kippfeder 14 den restlichen Hub der Ventile herbeiführen wird, die dann plötzlich umgeschaltet werden.
Single bellows gas meter. With single-bellows gas meters, the connection between one: the two measuring chambers separated by the movable membrane with the inlet and the other with the gas outlet must suddenly break at each end of the stroke of the membrane and the opposite connection the: 1% chambers with: the inlet and the outlet.
This is done with the help of shut-off devices, the switching of which is brought about by a tilting mechanism, in which energy is stored by tensioning a spring or by lifting a weight from the membrane during its stroke, which is released and released at the end of the stroke the shut-off organs are brought into effect. The point in time of the switchover is determined by scenes that prevent premature switchover.
The sudden conclusion respectively. the sudden opening of the shut-off devices at the stroke end of the diaphragm, which: due to the use of only one membrane, makes it necessary that the shut-off devices are designed as a lift valve, in contrast to the knives with more than one membrane, in which, instead of the valves, slides that slide on their seat can be used, which are driven directly by the membrane.
In the case of lift valves, there is a risk that they will stick to the seats as a result of contamination of their seats by excretions from the gas to be measured, since the springs in the spring or. The energy stored under the weight of the tilting mechanism is not sufficient to lift the valves from their seats even in such circumstances. This stored energy cannot be made arbitrarily large, but must remain within the limits given by the permissible pressure loss of the knife.
The consequence of the valves sticking to their seats is that the membrane executes a larger stroke until it hits the measuring chamber wall and stops there, whereby the gas supply is interrupted.
The invention has the task of eliminating this drawback, namely the overstroke of the membrane is used for this. According to the invention, this is transferred to the valves, which are then inevitably switched over under the effect of the difference in the gas pressures in the two measuring chambers acting on the effective membrane area, even if there are considerable resistances.
This overstroke of the membrane does not affect the measurement in gas meters that are not based on mere stroke counting, but on the measurement of the stroke distance - and this is what the subject of the invention is supposed to be - without influence on the measurement, since the stroke distance measuring unit also means that during the The amount of gas passing through the knife is displayed.
The transfer of the overstroke of the knife diaphragm to the valves in the case of sticking takes place with a spring tilting tensioning mechanism in such a way that the guide lever, which is driven by the diaphragm and which carries one end of the envelope spring, is provided with drivers which it detects and takes along a pin on the valve lever carrying the opposite end of the spring and connected to the valve spindles.
The distance between the drivers, which can also be formed by an elongated hole in the guide lever, is expediently so large that .sie normally, i.e. H. when the valve lever after releasing its setting by the counter-link coupled with the guide lever turns over, the pin on the valve lever does not touch Ren, but only when the proper envelope does not come about due to the tensioned spring.
In this way it can be achieved that the inevitable switchover by .the drivers, which naturally results in an increased pressure loss of the knife, only starts when the energy stored in the tilting clamping mechanism through the normal stroke is not sufficient to switch off the valves . In the case of liquid meters with two measuring vessels, a tilting mechanism is tensioned by a piston to reverse a control slide that regulates the inflow and outflow.
on which the full liquid pressure is applied after the filling of one of the two measuring vessels. It has already been proposed to avoid the control slide from getting stuck in that if the tilting clamping mechanism fails, the drive piston is inevitably brought into action on the lever of the tilting clamping mechanism that actuates the control slide.
The device according to the present invention differs from this in that, as in the known device, there is no special element, there the drive piston, which is only set in motion after a measuring vessel has been filled and only now does the energy storage in the tilting clamping mechanism respectively if the tilting clamping mechanism fails, the control slide switches over, but instead
the normal stroke of the gas knife diaphragm, which is already moving during the filling of a measuring chamber, is used to tension the spring of the tilting mechanism, while the excess stroke of the diaphragm itself, which occurs when the valves stick, is used to automatically switch the valves. In addition, with the known liquid knives by the larger stroke of the required when the control slide gets stuck.
Drive piston the content of the measuring vessels is changed, which, since the number of fillings is counted, results in a significant measurement error. In the device according to the invention, however, the inevitable switchover is required overstroke of the membrane without any impact on the measurement result, since the overstroke is transferred in the same way as the normal stroke of the membrane to the counter of the knife.
It has already been proposed for gas meters to reduce the risk of the valves sticking on their seats by letting the force of the return spring of the tilting clamping mechanism act on the valves via a lever arm that is larger than the lever arm on which this force acts in normal operation. This increases the safety of the switchover to a degree given by the ratio of the lever arms.
However, there are limits to this enlargement of the lever arm, once simply by the stroke of the point of application of this lever which decreases with increasing lever length. If this stroke becomes too small, the valve spindles are only raised so little that the valve plates, which are usually formed from tensioned leather disks, only give in, but are not torn from the seats. With this known measure, the security of the switchover is increased somewhat, but absolute security is not achieved.
In the device shown and described below, on the other hand, an additional force is applied in order to achieve a reliable switchover of the valves to the valve lever connected to the valves if the valves stick, in that the knife diaphragm inevitably continues to move when it overstrokes Guide lever is coupled to the valve lever.
This additional force is equal to the product of the total effective seed membrane area and the prevailing Druckdif on both sides of the membrane, which can rise to the full supply pressure in the limit case; this force is therefore practically so great in relation to the force required to lift off the valve disc in the case of star ker contamination of the valve seats that switching of the valves is ensured under all circumstances.
In the drawing, as an embodiment of the invention, a bellows gas knife with a spring tilting tensioning mechanism is shown schematically, namely: FIG. 1 is a front view of the tilting tensioning mechanism immediately before the envelope, FIG. Section along the line A-B in FIG. 1.
The valve lever 1 rotatable about the axis 6 is connected to the valve spindle 8 in the usual way by means of a leaf spring 2. The valve lever 1 carries a tear-off link 5 on its boom 7. The counter link 8, which is to cooperate with this and determines the time of valve switching, is attached to the shaft 9, which is attached by means of the Membrane lever 10 from the reciprocating Mem brane 15 of the gas knife is given a rotating oscillating movement.
The guide lever 12, which is rotatably supported at point 4, is connected to an arm 11 fastened on the shaft 9 by means of a coupling element 1'3 '. The tension spring 14 is suspended between the free end of the valve lever 1 and that of the guide lever 12; it is tensioned when the guide lever 12 moves and, as soon as the link 8 releases the link 5, causes the valve lever 1 to turn over and thus switch the valves.
The guide lever 12 is provided with two off casual 16 and 17, the bent ends of which a pin 18 arranged on the valve lever 1 is detected. The arms 16 and 17 are expediently adjustable in length, which can be done, for example, simply by bending their ends more or less. The distances between the bent ends are chosen so that the same Iden: pin 18 do not touch during the normal stroke of the membrane.
The operation of the device in normal operation, i. H. if the energy stored in the spring 14 during the diaphragm stroke is sufficient to switch the valve lever as soon as its link 5 is released by the counter link 8, it is the same as that of known tilting clamps of this type.
If, however, the valves stick to their seats, since the path of the gas through the knife remains unchanged, the membrane 15 continues its path in the previous direction, i.e. in addition to the normal stroke TI, the excess stroke H 'occurs. During this over stroke, the movement of the membrane via the membrane lever 10, the shaft 9,:
the arm 11, the member 13, the guide lever 12 and one of the two stops, in the position drawn, the stop 17, on the pin 18, the valve lever 1 and over: the leaf spring 2 on: the valve spindle 3 over wear, so that: the valves are lifted with a force equal to the product of the effective membrane area and the difference in pressures on both sides of the membrane.
Usually a short lift to the valves will suffice, whereupon the ge tensioned toggle spring 14 will bring about the remaining stroke of the valves, which are then suddenly switched.