CN102027336B - 具有膜和旋转分配驱动装置的气量计 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有膜和旋转分配驱动装置的气量计(1)，气量计(1)包括多个测量室和一分配元件(2)，分配元件(2)可旋转地安装在分配盖的上表面上，在分配盖中形成有多个开口，每个开口与测量室相连通，分配元件(2)在其旋转运动期间能够使气体交替地进入和离开测量室，所述气量计(1)还包括至少一个单向元件(8)，单向元件(8)通过紧固区域(11)与设在分配元件(2)上方的固定支撑结构(7)相紧固，每个单向元件(8)与分配元件(2)的锁定装置(9、16)相互作用，以便使分配元件(2)能够在所谓的工作方向上旋转，并且在分配元件(2)反向旋转时锁定该分配元件(2)，当分配元件(2)反向旋转时每个单向元件(8)还能够支承在分配元件(2)上，以便防止由气体压力而造成的分配元件(2)的任何升起。

Description

具有膜和旋转分配驱动装置的气量计

技术领域

本发明涉及可变形膜式气量计领域，所述气量计包括多个测量室和一分配元件或滑阀，所述分配元件或滑阀可转动地安装在分配盒或盖的上表面上，在所述分配盒或盖中形成有开口，每个开口与测量室相连通，所述分配元件在其旋转/转动时能使气体交替地进入和离开所述测量室。 

背景技术

所述分配元件借助传动装置驱动而与膜的运动同步地转动，所述传动装置包括多个杆和一称为曲柄的部件。在所述膜的交替平移运动期间，所述杆将这些平移运动转换成施加至曲柄的旋转运动。随后，所述曲柄将其旋转运动一方面传递至分配元件且另一方面传递至一系列齿轮，所述齿轮系列本身驱动整个的体积/量指示器。 

具体地，参看文献EP 0128838来理解具有旋转分配驱动装置的这种膜式气量计的工作原理。 

在已知的各种解决方案中，分配元件或滑阀位于分配盖上，并且仅通过滑阀的重量以及滑阀的内部与外部之间的气体压力差来提供滑阀与盖之间的密封。 

要注意到的是，这类计量仪面临欺骗问题。一种普遍使用的欺骗技术涉及将气量计从网络断开并且使其入口和出口反向地重新接入。所述气量计能够因此而倒着计数，因为内部的机械装置从技术上讲能够沿其他方向运转。 

能够使用多种装置来避免这种欺骗尝试。 

第一种已知解决方案涉及将计量仪密封连接到气体入口管和/或出口 管处。能够以多种方法来实现密封，例如在接合部上使用塑料套管、使用在计量仪上的其中具有孔的突耳与两个连接接合部之一之间延伸的铅封线(lead-sealed wire)、或者在两个连接接合部的孔之间延伸的铅封线。这种解决方案的缺点在于，在安装计量仪时需要附加的操作。另外，封接件持续暴露，因此要承受该封接件自身的作假性。而且，不是所有的存在的管子都必然具有可被封接的接合部。 

第二已知解决方案涉及将单向系统集成在内部计量机械装置中。所有通常依赖于所述机械装置的“单向”部件使用的各种原理都是可行的：当所述机械装置沿正常的旋转方向运转时，对于每次转动，所述“单向”部件运动或变形以允许运动系统的其他部分通过该“单向”部件。如果反方向的气流使所述“单向”部件的运动反向，则这个单向部件锁定/锁止运动系统且因此锁定整个机械装置。然而，这种单向系统在其锁定计量机械装置时没有完全阻断气流。为了将分配滑阀自由地应用到分配盒或盖上以使得在限制摩擦力的同时获得接触式密封，分配滑阀必须无负荷(除了必须引导该分配滑阀转动或平移之外)。因此，在底部处所述分配滑阀仅通过其重量和较小的压力差保持垂直抵靠在盖上，该滑阀的上部暴露于入口压力下且下部基本暴露于出口压力下。在顶部处设有支座以便在所述计量仪向上转至垂直时防止所述滑阀的脱离。然而，这些支座通常间隔一到若干毫米的间隙。因此，如果气体沿着相对于正常的方向相反的方向注入所述计量仪，则所述机械装置沿反向方向运转，并通过装置(单向系统)锁定所述机械装置以便防止反向的转动。然而，与正常的状态相比较滑阀的任一侧上的压强被反向并且滑阀升起，使得所述滑阀与上支座接触，所述滑阀在其下表面与分配盒/盖之间留出空隙。这个空隙对于一些应用是足以能够使气流流通的。 

第三已知解决方案涉及使用止回阀类型的反流系统。所述系统集成在计量仪罩内的入口或出口处，并且所述系统可以呈多种形式，例如柔性橡胶片状阀、在保持架中滑动的球或压在座部上的并在气流被反向时阻塞气体通道的刚性片状物。因此，当因为气流的方向被反向而闭合所述反流系 统时，所述反流系统与单向装置相比较能实现明显更好的密封。然而，这些反流系统的缺点主要在于附加的反流系统本身的成本、正常工作方向中反流系统产生的压头损失、有时候反流系统的有限的耐久性，这是因为所述座部被沾污、可移动部分的引导表面被沾污或被约束、或橡胶片状阀硬化。这些种类的损耗导致卡死、密封失效和/或增大的压头损失。 

所述反流系统的另一缺点在于这种装置(所述反流系统)通常位于计量仪罩的入口或出口处。因此，通过相应的连接器的孔，这些系统是可接近的且因此被暴露而处于可作假的情形下。 

发明内容

本发明的目的是提出一种解决方案，该解决方案防止滑阀在非正常方向上的旋转且同时确保如果机构锁定则完全阻断气流。 

为此，本发明涉及一种膜式气量计，该膜式气量计包括多个测量室和可旋转地安装在分配盖的上表面上的一分配元件或滑阀，在所述分配盖中形成有多个开口，每个开口均与测量室相连通，分配元件在其旋转运动期间能使气体交替地进入和离开测量室。 

本发明的气量计还包括至少一个单向元件，所述单向元件通过紧固区域与布置在分配元件上方的固定支撑结构相紧固，每个单向元件与用于锁定分配元件的装置配合操作，以允许分配元件在一个称为工作方向的方向上旋转并且在该分配元件反向旋转时固定该分配元件，每个单向元件还适于在分配元件反向旋转时支承所述分配元件，以防止由气体压强作用而造成分配元件的升起。 

为了使单向元件与锁定装置更好地配合操作，锁定装置优选布置在分配元件的周边处。 

为了有利于锁定沿所述反向方向(转动)的分配元件并且将单向元件支承在沿所述反向方向(转动)的分配元件上，所述单向元件有利地是长形的形状，并且所述单向元件的长度大于所述紧固区域与分配元件之间的垂直距离。 

所述单向元件优选由刚性材料制成，优选抗弯曲和抗吸附力，尤其是可以使用刚性塑料材料、例如聚甲醛(POM，polyoxyméthylène)。 

单向元件和锁定装置能够通过摩擦而相配合。 

在这种情况下，锁定装置可包括粗糙区域，例如在分配元件的上表面上。 

锁定装置同样地可包括齿、凹槽或肋。因此，锁定装置能够通过摩擦与单向装置和/或包括齿、凹槽或肋的单向装置相配合。 

有利地，单向元件以在有限范围内转动的方式可枢转地连接到支撑结构上。在支撑结构内的单向元件的受限转动有助于锁定沿所述反向方向(转动)的分配元件并且有助于将单向元件压在沿所述反向方向(转动)的分配元件上。 

转动的角度优选限定小于或等于60度，并且更优选地是小于或等于30度。所述角度优选关于垂直线对称。 

支撑结构可包括第一支座，该第一支座朝着分配元件的方向延伸并且适于在分配元件反向旋转时限制单向元件的转动。这种支座防止了分配元件的突然升起。 

支撑结构同样地可包括另一支座(或称为第二支座)，该第二支座朝着分配元件的方向延伸并且适于在分配元件沿工作方向旋转时限制单向元件的旋转。这种支座用于使单向装置与分配元件相接触。 

附图说明

通过阅读根据非限制性的实施例并且参考附图给出的下面描述，本发明的其他优点和特征将变得清晰，其中， 

图1是根据本发明的第一实施方式的气量计的一部分的视图， 

图2是根据该第一实施方式的变型方案的气量计的视图， 

图3是根据本发明的第二实施方式的气量计的一部分的视图， 

图4是根据该第二实施方式的第一变型方案的气量计的视图，以及 

图5是根据该第二实施方式的第二变型方案的气量计的视图。 

具体实施方式

如图1中所示，气量计1是可变形膜式气量计，该气量计1包括多个测量室。气量计1包括以围绕假想的旋转轴线旋转的方式安装在分配盖的上表面上的分配元件2，在所述分配盖中形成有多个开口，每个开口与测量室相连通，分配元件2在其围绕所述旋转轴线旋转时能使气体交替地进入并离开测量室。分配元件2具有上表面9。为了简单起见，没有示出膜、测量室和分配盖。 

分配元件2借助传动装置驱动而与膜的运动同步地旋转，所述传动装置包括杆3、4和曲柄5。当所述膜反复平移运动的时候，杆3、4将所述平移运动转换成施加在曲柄5上的旋转运动。随后，曲柄5将其旋转运动一方面传递至分配元件2且另一方面传递至中间轮6，中间轮6本身驱动未示出的整个体积/量指示器。该曲柄5由具有上部件10的支撑结构7来支撑。 

图1至5中的箭头指出分配元件2的工作旋转方向。 

至少一个聚甲醛(POM)的单向元件8在支撑结构7的上部件10中通过紧固区域可枢转地连接到该支撑结构7上。通过开有槽/缝的中空筒体11来提供该枢转连接，筒体11构成所述紧固区域(或紧固元件)。单向元件8具有上部12，该上部12插入筒体11内并且该上部12的形状与筒体11的内部形状相匹配。借助两个支座13、14来限制该枢转连接中的旋转，支座13、14界定筒体11中的槽。两个支座13、14优选将旋转角度界定成小于或等于30度，更精确地说，界定成在单向元件8的紧固区域11与分配元件2的上表面9之间的垂直线的任一侧上小于或等于15度。与筒体11相紧固的指部15插入单向元件8的上端部12处的开口中，以防止单向元件8在筒体11中滑动。 

单向元件8与分配元件2的上表面9配合操作。在图1示出的实施方式中，单向元件8与表面9通过摩擦而配合。单向元件8可以是呈下部比上部宽的长形元件形式的凸轮。在垂直平面中的所述凸轮8的长度大于位 于支撑结构9的上部10内的紧固区域11与分配元件2之间的垂直距离。相应地，如果分配元件2的旋转方向发生反向，则每个单向元件8支靠在分配元件2上，所述单向元件8同时防止分配元件2沿反方向的旋转以及由气体压力作用引起的分配元件的垂直升起。 

通过将表面9粗糙化能够加强单向元件8与分配元件2的上表面9之间的配合操作，例如通过使用具有粗糙表面状态的模具来模制分配元件2。 

为了确保有效保持分配元件2，气量计1包括至少一个单向元件8，优选2至4个单向元件8。所述单向元件8优选布置成关于分配元件2的轴线对称且有规则，以便应用均匀的力并且防止当气体压力反向时的分配元件2的部分升起。 

在图2中示出的变型方案中，其中与图1的那些元件相同的元件具有同样的附图标记，聚甲醛的单向元件8呈具有圆形下端部、基本矩形纵截面的长形元件的形式。如上面描述地，单向元件8以有限转动的方式可枢转地连接到支撑结构7上。另外，单向元件8的长度大于单向元件8的紧固区域11与分配元件2的上表面9之间的垂直距离。 

分配元件2的周边具有粗糙的表面9。如果分配元件2的旋转方向发生反向，则每个单向元件8支靠在分配元件2上，所述单向元件2同时防止分配元件2沿着反方向的旋转以及防止分配元件2的垂直升起。 

也可以设想单向元件8的圆形下端部设有条纹，以用于沿所述反方向锁定分配元件2。在这种情况下，分配元件2可具有不粗糙的上表面9。 

在图3中所示的第二实施方式中，其中与图1的那些元件相同的元件具有同样的附图标记，单向元件8是棘爪，所述棘爪的长度大于单向元件8的紧固区域11与分配元件2之间的垂直距离。单向元件8与呈齿16形式的锁定装置配合操作。齿16例如以关于分配元件2的轴线对称且规则的方式布置在分配元件2的周边上。因此，可使用在径向上对置的两个齿16。也可使用多于2个的齿16。齿16具有三角形截面，该三角形截面具有基本垂直的侧面17和倾斜的侧面18。单向元件8有利地具有带斜面的下部，该带斜面的下部具有基本垂直的边和基本水平的边。 

将齿16的形状设置成，当分配元件2沿正常旋转方向运转时单向元件8升起且枢转，此时没有力且不会锁定。 

将所述齿的形状设置成，如果旋转方向被反向，则不松开单向元件8，因此锁定了分配元件2。尤其是，单向元件8的垂直边抵靠在每个齿16的垂直侧面17上，以防止继续转动。同时，单向元件8的水平边抵靠在分配元件2的上表面9上，这防止了分配元件2的升起。 

为了将单向元件8加固地支承在分配元件2上，可有利地在单向元件8的下部增加材料。 

在该实施方式的如图4中所示的第一变型方案中，其中与图1的那些元件相同的元件具有同样的附图标记，单向元件8的下部具有倾斜边，该倾斜边与齿16的倾斜侧面18的形状相匹配。另外，单向元件8的长度大于紧固区域11与分配元件2之间的垂直距离。 

因此，当分配元件2沿所述反方向旋转的时候，通过使单向元件8支撑在齿16上而将分配元件2锁定。同时，这种支撑方式防止了分配元件2的升起。 

如图5中所示，在第二变型方案中，支座13在朝分配元件2的方向上延伸，支座13用于在与工作方向相反的方向上限制分配元件2的转动。这个支座13的存在也限制了单向元件8沿所述反向方向的旋转，这防止了分配元件2的突然升起。 

也可以设想具有用于在工作方向上限制分配元件2转动的支座14，该支座14在朝分配元件2的方向上延伸。在由齿16升起分配元件2之后，这种支座14使单向元件8与分配元件2恢复接触。 

因此，本发明的气量计1设有反欺骗系统，所述反欺骗系统集成在气量计1内并因此不容易接近。所述系统制造特别简单、经济实惠且没有造成任何附加的压头损失。所述系统防止了分配元件2在不希望的方向上的转动，同时在气体压力方向反向时防止分配元件2的升起，这使得系统是密封的。另外，所述系统被特别地粗糙化，因为密封表面的几何结构自然地防止所述密封表面不被沾污。 

Claims (10)

1.一种具有旋转分配驱动装置的膜式气量计(1)，所述气量计(1)包括分配元件(2)和多个测量室，所述分配元件(2)可旋转地安装在分配盖的上表面上，在所述分配盖中形成有多个开口，各个开口与测量室相连通，所述分配元件(2)在其旋转运动期间能够使气体交替地进入和离开所述测量室，其特征在于，所述气量计(1)还包括至少一个单向元件(8)，所述单向元件(8)通过紧固区域(11)紧固到固定支撑结构(7)上，所述固定支撑结构(7)设置在所述分配元件(2)的上方，各个单向元件(8)与用于锁定分配元件(2)的锁定装置(9、16)配合操作，以允许所述分配元件(2)在一个称为工作方向的方向上旋转、并且在所述分配元件(2)反向转动时将该分配元件(2)固定，各个单向元件(8)还适于在所述分配元件(2)反向转动时支承该分配元件(2)，以防止由气体压力的作用造成该分配元件(2)升起。

2.根据权利要求1所述的气量计(1)，其特征在于，所述锁定装置(9、16)设置在所述分配元件(2)的周边处。

3.根据权利要求1或2所述的气量计(1)，其特征在于，所述单向元件(8)具有长形的形状，并且所述单向元件(8)的长度大于所述紧固区域(11)与分配元件(2)之间的垂直距离。

4.根据权利要求1或2所述的气量计(1)，其特征在于，所述单向元件(8)和锁定装置(9)通过摩擦而配合。

5.根据权利要求4所述的气量计(1)，其特征在于，所述锁定装置(9)包括粗糙区域(9)。

6.根据权利要求1或2所述的气量计(1)，其特征在于，所述锁定装置(9、16)包括齿(16)、凹槽或肋。

7.根据权利要求1所述的气量计(1)，其特征在于，所述单向元件(8)以受限转动的方式可枢转地连接到所述固定支撑结构(7)上。

8.根据权利要求7所述的气量计(1)，其特征在于，单向元件转动的角度被限定成小于或等于30度。

9.根据权利要求7或8所述的气量计(1)，其特征在于，所述固定支撑结构(7)包括第一支座(13)，所述第一支座(13)朝着分配元件(2)的方向延伸并适于在所述分配元件(2)反向转动时限制所述单向元件(8)的转动。

10.根据权利要求7或8所述的气量计(1)，其特征在于，所述固定支撑结构(7)包括第二支座(14)，所述第二支座(14)朝着分配元件(2)的方向延伸并适于在所述分配元件(2)沿所述工作方向转动时限制所述单向元件(8)的转动。

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