DE1498312C - Temperatur kompensierende Zahleran triebsvornchtung fur ein Volumendurch flußmeßgerat - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine temperaturkompen- ein U-förmiges temperaturempfindliches Element versierende Zählerantriebsvorrichtung für ein Volumen- ändert wird (USA.-Patentschrift 2 339 956).
durchflußmeßgerät für strömende Medien mit einem Es wurde ferner bereits vorgeschlagen, die wirkvom Meßgerät angetriebenen und über eine Einweg- same Länge eines Hebels eines mit einer Zählerwelle Uberholkupplung mit der Zählerwelle gekoppelten 5 gekuppelten Hebelgetriebes durch einen Parameter Hebelgetriebe, das einen Hebel aufweist, dessen zu verändern, welcher eine veränderliche Einflußwirksame Länge von einem temperaturabhängigen größe, wie beispielsweise die Temperatur, wiedergibt, Element gesteuert wird, um das Übersetzungs- um dadurch das Übersetzungsverhältnis des Geverhältnis des Getriebes bei Änderung der Tempera- triebes zu verändern. Dieser ältere Vorschlag gemäß tür des Mediums zu verändern. io der deutschen Offenlegungsschrift 1448 913 enthält

Bei Volumendurchflußmeßgeräten, beispielsweise jedoch keine Angaben über die bauliche Ausbildung,

bei Gaszählern, verändert sich die Dichte des Gases durch welche von der Korrekturgröße die Hebel-

und daher sein Heizwert je Volumeinheit mit länge verändert wird.

Änderung in der Temperatur des Gases. Daher gibt Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die das durch das Meßgerät strömende Gasvolumen, wie 15 Temperatur-Kompensationsvorrichtung baulich bees von einem durch das Meßgerät direkt ange- sonders einfach auszubilden, so daß außer dem triebenen Anzeigegerät aufgezeichnet wird, nicht ge- temperaturempfindlichen Element selbst und dessen nau an, wie groß das Volumen bei der Normal- Befestigungselementen praktisch keine zusätzlichen temperatur wäre, welches zur Berechnung der Kosten Bauteile an der Übertragungseinrichtung zwischen des verbrauchten Gases verwendet wird. Ver- 20 Meßgerät und Zähler erforderlich sind,
änderungen in der Gasdichte infolge von Tempera- Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß turänderungen ergeben so eine zu tiefe Registrierung der Hebel an dem einen Ende an einem an die Welle des Meßgeräts bei tiefen Temperaturen und eine zu des Meßgeräts angeschlossenen, an sich bekannten hohe Registrierung bei hohen Temperaturen. Es ist Exzentermechanismus mit festem Hub angelenkt ist, daher nötig, insbesondere bei großen gasverbrauchen- 25 während das andere Ende mit der Einweg-Überholden Anlagen, eine Einrichtung zum Ausgleichen der kupplung verbunden ist, und daß der Hebel aus zwei Wirkung von Temperaturveränderungen zu schaffen. in Längsrichtung zueinander und im wesentlichen

Es wurden bereits verschiedene auf die Tempera- senkrecht zum Hub des Exzenters verschiebbaren tür ansprechende Vorrichtungen vorgeschlagen, um Stäben besteht, die kraftschlüssig miteinander verdie Ablesungen von Gasmeßgeräten zu korrigieren, 30 bunden sind und deren relative Lage zueinander von um Veränderungen in der Temperatur des gemessenen dem temperaturabhängigen Element gesteuert wird. Gases auszugleichen. Dieser Ausgleich wird jedoch An Hand der Figuren wird die Erfindung beispielsgewöhnlich durch Einstellen der Verdrängung des weise näher erläutert. Es zeigt

Meßgeräts durch temperaturempfindliche Elemente F i g. 1 eine Schrägansicht einer Ausführungsform

durchgeführt, während ein konstantes Verhältnis 35 der erfindungsgemäßen temperaturkompensierenden

zwischen den Hüben des Meßgeräts und dem An- Zählerantriebsvorrichtung und

zeiger aufrechterhalten wird. Dies erfordert die Ver- F i g. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht

Wendung von komplizierten mechanischen Strukturen der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung,

einschließlich Nocken, Anschlägen, Rollenmechanis- Die erfindungsgemäße temperaturkompensierende

men mit veränderlichem Radius u. dgl., und wenn 40 Vorrichtung 10 kann in sich abgeschlossen an einem

die Verdrängung je Umdrehung des Meßgeräts durch nicht gezeigten üblichen Gasmeßgerät mit konstanter

Veränderung des Kurbelhubes verändert wird, be- Verdrängung angebracht werden. Die Vorrichtung 10

wirken die längs der Achse des Kurbelarmes wirken- weist einen exzentrischen Mechanismus mit festem

den Kraftkomponenten, welche von dem temperatur- Hub auf, welcher aus einer Scheibe 11, die auf einer

empfindlichen Element aufgenommen werden müssen, 45 Welle 12 befestigt ist, und einer Stange 14 besteht,

daß dasselbe häufig von dem erforderlichen Betrag welche an ihrem unteren Ende durch einen aus der

des Ausgleichs abweicht und dadurch weitere Un- Achse der Welle 12 gedrückten Schwenkzapfen 15

genauigkeiten in die Meßgerätablesung bringt. an der Scheibe 11 angelenkt ist. Die Welle 12 ist ge-

Es ist auch bereits eine Temperaturausgleichs- eignet angeordnet, damit sie vom Abtriebselement

Vorrichtung bekannt, bei welcher eine derartige Un- 50 eines Meßgeräts mit konstanter Verdrängung in be-

genauigkeit in der Zähleranzeige verhindert wird und kannter Weise angetrieben werden kann, so daß ihre

in welcher die Temperaturkompensation dadurch er- Drehbewegung ein Maß für die durch das Meßgerät

folgt, daß sich der Angriffspunkt eines mit der strömende .Gasmenge ist. Die. Drehachse A-A der

Zählerwelle verbundenen Hebels unter der Ein- Exzenterscheibe 11 und der Welle 12 steht fest, so

wirkung eines U-förmigen temperaturabhängigen 55 daß die Hublänge der Stange 14 stets die gleiche ist.

Elements radial längs einer Scheibe verschieben Um die Drehbewegung der Welle 12 und der

kann, die auf der Welle des Meßgeräts sitzt. Dabei Scheibe 11 auf den Antriebsmechanismus eines

ist in dieser Scheibe ein radialer Schlitz zur Auf- Zählerwerks oder Zählers 21 zu übertragen, ist das

nähme eines Hebelendes erforderlich, das im Schlitz obere Ende der Exzenterstange 14 durch einen

einerseits unter dem Druck einer Feder und anderer- 60 Schwenkzapfen 16 an dem äußeren Ende eines

seits unter der Einwirkung des Bimetallelements in Hebels 13 mit veränderlicher Länge angelenkt,

seiner Lage gehalten wird (USA.-Patentschrift dessen anderes Ende antreibbar mit der Zähler-

2 088 270). betätigungswelle 24 des Zählers 21 mittels einer

Es ist ferner eine Temperaturausgleichsvorrichtung nachfolgend im einzelnen zu beschreibenden Einwegbekannt, bei welcher auf der Zählerwelle ein 65 Überholkupplung 22 verbunden ist. Bei dieser AusSchneckenrad sitzt, das abhängig vom Meßgerät über bildung wird der Hebel 13 in einer vertikalen Ebene eine Schnecke gedreht wird, deren Drehung ihrer- um die Achse der Zählerbetätigungswelle 24 durch seits über einen Hebel erfolgt, dessen Länge durch die Stange 14 in Abhängigkeit von der Drehung der

Scheibe 11 hin und her geschwenkt. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, wird der Winkel, um welchen der Hebel 13 verschwenkt wird, sein »Hubwinkel« genannt.

Der Hebel 13 ist so ausgebildet, daß seine Länge in Übereinstimmung mit Veränderungen in der Temperatur des gemessenen Gases thermostatisch verändert werden kann. Eine Veränderung der tatsächlichen Länge des Hebels 13 verändert wiederum seinen Hubwinkel und dadurch das Verhältnis zwischen der Anzahl von Umdrehungen der vom Meßgerät angetriebenen Welle 12 und derjenigen der Zählerbetätigungswelle 24, um Abweichungen der Temperatur des gemessenen Gases von einer Normaloder Grundtemperatur auszugleichen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Hebel 13 einen Teil 17 mit kreisförmigem Querschnitt und einen zylindrischen Teil 18 mit einer axialen Bohrung 19 auf, in welche ein Ende des Teils 17 hineinragt, wobei die Teile in teleskopartigem Eingriff gehalten werden. Das äußere Ende des Teils 18 ist geschlossen, und ein Anschlußteil 20 ist daran befestigt, welcher mit der Exzenterstange 14 mittels des Zapfens 16 schwenkbar verbunden ist. Es wird bemerkt, daß der Hebel 13 natürlich in verschiedenen anderen Arten ausgebildet sein kann, um eine Veränderung seiner tatsächlichen Länge zu ermöglichen. Die Länge des Hebels 13 kann mittels eines temperaturabhängigen Elements 31 gesteuert werden, welches aus einem Paar von Bimetall-Armen 33 und 34 besteht, die an ihren unteren Enden durch Zapfen oder Niete 32 miteinander verbunden sind und nach oben zu divergieren, so daß sie ein im wesentlichen V-förmiges Element ergeben, dessen obere Enden an einem Zapfen 35 am Teil 17 bzw. an einem Zapfen 36 am Teil 18 befestigt sind. Das temperaturabhängige Element 31 ist direkt der durch das Meßgerät tretenden Gasströmung ausgesetzt.

Um den Zähler 21 zu betätigen, ist das vom Teil 18 abgelegene Ende des Teils 17 mit einer Einweg-Überholkupplung 22 versehen, welche mit der Zählerbetätigungswelle 24 in Antriebsverbindung steht. Wie am besten aus F i g. 2 ersichtlich, weist die Kupplung 22 ein die Welle 24 umgebendes Gehäuse 23 und einen Nocken 25 auf, welcher auf der Welle befestigt ist. Der Nocken 25 ist mit mehreren in Umfangsrichtung einen Abstand aufweisenden, unter einem Winkel verlaufenden Ausnehmungen 26 versehen, in welchen Rollen 28 angeordnet sind, die durch Federn 27 elastisch nach außen gegen die Innenflächen des Gehäuses 23 gedrückt werden. Eine solche Überholkupplung ist bei der Taylor and Heiander Manufacturing Company, Clinton, Connecticut, V. St. A., erhältlich.

Aus F i g. 2 ist zu ersehen, daß bei Hin- und Herbewegung des Hebels 13 durch die Exzenterscheibe 11 und die Stange 14 jeder Hub derselben nach unten bewirkt, daß die Kupplung 22 die Zählerbetätigungswelle 24 um eine Teildrehung im Gegenzeigersinn dreht. Während jedes Hubes nach oben läßt die Kupplung die Welle 24 frei, da sich die Rollen 28 in die tieferen Enden der Ausnehmungen 26 gegen den Druck der Federn 27 zurückbewegen. Um jedoch jegliche Drehung der Zählerbetätigungswelle im Uhrzeigersinn zu verhindern, ist außerdem eine Überholkupplungs-Bremse 29 auf der Welle befestigt und wird durch ein Element 30 gehalten. Die Bremse 29 besitzt den gleichen grundsätzlichen Aufbau wie die Kupplung 22, ist jedoch so angeordnet, daß sie die Welle 24 gegen eine Drehung im Uhrzeigersinn festlegt, während sie eine freie Drehung derselben im Gegenzeigersinn erlaubt.

Die Elemente, welche die Drehung der vom Meßgerät angetriebenen Welle 12 auf die Zählerbetätigungswelle 24 übertragen, einschließlich des temperaturabhängigen Elements sind so bemessen und ausgebildet, daß, wenn sich das gemessene Gas auf der eingestellten Grund- oder Normaltemperatur

ίο befindet, der Zähler 21 genau das durch das Zählgerät strömende Gasvolumen registriert. Wenn jedoch die Temperatur des gemessenen Gases von der Grundtemperatur abweicht, so erhöht das temperaturabhängige Element 31 entweder die tatsächliche Länge des Hebels 13, wenn die Gastemperatur in bezug auf die Grundtemperatur erhöht ist, indem es den Teil 18 in bezug auf den Teil 17 nach außen bewegt, oder es verkürzt die Hebellänge, wenn die Temperatur von der Grundtemperatur nach unten abweicht. Eine Vergrößerung der Länge des Hebels 13 verkleinert den Hubwinkel des Hebels, während eine Verkürzung des Hebels den Hubwinkel vergrößert, wodurch das Verhältnis zwischen den Drehbewegungen der vom Meßgerät angetriebenen Welle 12 und der Zählerbetätigungswelle 24 so verändert wird, daß die Temperaturänderungen des gemessenen Gases ausgeglichen werden.

Das temperaturabhängige Element 31 ist so angeordnet, daß die durch dasselbe auf die Teile 17 und 18 ausgeübten Kräfte längs der gemeinsamen Horizontalachse derselben wirken, während eine Drehung der Welle 12 auf den Zähler durch Kräfte übertragen wird, welche auf den Hebel 13 in einer vertikalen Ebene wirken. Die zum Antrieb des Zählers erforderlichen Kräfte beeinflussen daher die Stellung des temperaturabhängigen Elements 31 nicht, da die Kräfte und Biegemomente im Hebel 13 und nicht durch das temperaturabhängige Element 31 aufgenommen werden. Durch das temperaturabhängige Element wird die Länge des Hebels an den Enden des Hubes genau eingestellt, da an diesen Stellen, an welchen die Richtung der Kräfte umgekehrt wird und die Kräfte kurzzeitig gleich Null sind, das Element 31 nur sehr kleine Reibungskräfte überwinden muß.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Temperaturkompensierende Zählerantriebsvorrichtung für ein Volumen durchflußmeßgerät für strömende Medien mit einem vom Meßgerät angetriebenen und über eine Einweg-Überholkupplung mit der Zählerwelle gekoppelten Hebelgetriebe, das einen Hebel aufweist, dessen wirksame Länge von einem temperaturabhängigen Element gesteuert wird, um das Übersetzungsverhältnis des Getriebes bei Änderung der Temperatur des Mediums zu verändern, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (13) an dem einen Ende an einem an die Welle des Meßgeräts angeschlossenen, an sich bekannten Exzentermechanismus (11, 12, 14 bis 16) mit festem Hub angelenkt ist, während das andere Ende mit der Einweg-Überholkupplung (22) verbunden ist, und daß der Hebel (13) aus zwei in Längsrichtung zueinander und im wesentlichen senkrecht zum Hub des Exzenters verschiebbaren Stäben (17,18) besteht, die kraftschlüssig mit-

einander verbunden sind und deren relative Lage zueinander von dem temperaturabhängigen Element (31 bis 34) gesteuert wird.

2. Temperaturkompensierende Zählerantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige Element ein Paar von bimetallischen Armen (33,34) aufweist, welche an einem Ende aneinander befestigt sind und gegen ihre entgegengesetzten Enden hin divergieren, um ein V-förmiges Element zu bilden, wobei die entgegengesetzten Enden jeweils mit einem der zwei Teile verbunden sind, welche den Hebel (13) bilden.

3. Temperaturkompensierende Zählerantriebsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Einweg-Überholkupplungs-Bremse (29), um eine Drehung der Zählerbetätigungswelle in einer Richtung zu verhindern, welche derjenigen entgegengesetzt ist, in welcher sie durch den Hebel (13) gedreht wird.

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