DE1773954C3 - Dry gas meter - Google Patents
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Description
Ein bekannter Gaszähler nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 3 und 4 (DE-PS 1 86 185) weist drei MeCkammern auf, die durch zwei Membranen voneinander getrennt sind. Den drei Meßkammern entsprechen an der Oberseite des Zählergehäuses drei Einlaßöiinungen, die um eine dreieckige Auslaßöffnung herum angeordnet sind. Die Zufuhr bzw. Abfuhr von Gas zu bzw. aus den Meßkammern wird durch einen Ventilschieber gesteuert, der über den Einlaßöffnungen und der Auslaßöffnung durch eine Kurbel in eine Bewegung versetzt wird, wobei durch eine Parallelogrammführung dafür gesorgt wird, daß der Schieber in jeder Lage zu sich selbst parallel bleibt. Im Verlauf dieser Bewegung wird nacheinander immer eine Einlaßöffnung dem Zustrom von Gas ausgesetzt und diese Einlaßöffnung wird dann mit der Auslaßöffnung verbunden. Die Verbindung einer jeweiligen Einlaßöffnung mit der Auslaßöffnung erfolgt über eine Ausnehmung im Ventilschieber, die innerhalb der Ventilsitzfläche angeordnet ist, mit der der Ventilschieber über den Einlaßöffnungen und der Auslaßöffnung gleitet.A known gas meter according to the preamble of claims 1, 3 and 4 (DE-PS 1 86 185) has three MeC chambers, which are separated from each other by two membranes. Correspond to the three measuring chambers at the top of the meter housing three inlet openings around a triangular outlet opening are arranged around. The supply or discharge of gas to or from the measuring chambers is through a Valve slide controlled, which is via the inlet ports and the outlet port by a crank in a Movement is offset, whereby a parallelogram guide ensures that the slide in every situation remains parallel to itself. In the course of this movement there is always one in succession Inlet opening exposed to the flow of gas and this inlet opening then becomes with the outlet opening tied together. The connection of a respective inlet opening with the outlet opening takes place via a Recess in the valve slide, which is arranged within the valve seat surface, with which the valve slide slides over the inlet ports and the outlet port.
Die den Ventilschieber antreibende Kurbel wird ihrerseits über ein Kurbel- oder Hebelgetriebe angetrieben, das von den Membranen der Meßkammern betätigt wird, die sich unter dem Einfluß des in die Meßkammern einströmenden bzw. daraus ausströmenden Gases taktweise, jedoch zeitversetzt zueinander auswölben.The crank that drives the valve slide is in turn driven by a crank or lever gear, which is actuated by the membranes of the measuring chambers, which are under the influence of the in the measuring chambers inflowing or outflowing gas intermittently, but with a time delay to each other bulge.
Um zu gewährleisten, daß zu jedem bestimmten Zeitintervall eines Arbeitszyklus, d. h. einer vollen Umdrehung des Ventilschiebers immer nur eine Einlaßöffnung dem Zustrom von Gas ausgesetzt ist und immer nur eine andere Einlaßöffnung mit der Auslaßöffnung verbunden ist, ist dem Kurbelantrieb des Ventilschiebers die genannte Parallelogrammführung zugeordnet, die gewährleistet, daß der Ventilschieber seine Stellung in der Ebene seiner Bewegungsbahn nicht verändert. Diese Parallelogrammführung erfordert zwei Lenkerarme und insgesamt acht Drehlager. Das erhöht nicht nur den Herstellungsaufwand des bekannten Gaszählers, sondern vermindert auch die Meßgenauigkeit des bekannten Gaszählers, weil infolge der zusammen mit dem Ventilschieber zu bewegenden Massen der Parallelogrammführung und der in den zahlreichen Gelenken auftretenden Reibung ein Nachlauf des Veniilschiebers auftritt. Außerdem ist dadurch der Platzbedarf des Zählers verhältnismäßig groß.In order to ensure that at any given time interval of a duty cycle, i. H. a full Rotation of the valve slide only one inlet opening is exposed to the influx of gas and only one other inlet opening is connected to the outlet opening is the crank drive of the Valve slide associated with the said parallelogram, which ensures that the valve slide its position in the plane of its trajectory does not change. This parallelogram guidance requires two Link arms and a total of eight pivot bearings. This not only increases the manufacturing cost of the known Gas meter, but also reduces the measurement accuracy of the known gas meter, because as a result of together with the valve slide to be moved masses of the parallelogram and the in the numerous joints occurring friction an after-run of the valve slide occurs. Besides, through it the space required by the meter is relatively large.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Ventilschieberantrieb für einen Gaszähler der vorstehend beschriebenen Art zu schaffen, der eine geringere Anzahl von Gelenken aufweist und bei dem die genannten Nachteile nicht auftreten.The invention is therefore based on the object of providing a valve slide drive for a gas meter To create the type described above, which has a smaller number of joints and in which the disadvantages mentioned do not occur.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird von dem Prinzip Gebrauch gemacht, wonach der Ventilschieber nicht nur eine Parallelverschiebung, sondern zugleich auch eine Drehung erfährtTo solve this problem, use is made of the principle that the valve slide is not only a parallel shift, but at the same time also experiences a rotation
Drei konstruktive Lösungen sind in den Ansprüchen 1, 3 und 4 niedergelegt, wobei im Oberbegriff jeweils von dem Gaszähler nach der DE-PS 1 86 185 ausgegangen istThree constructive solutions are laid down in claims 1, 3 and 4, with the preamble in each case based on the gas meter according to DE-PS 1 86 185
Bei dem Gaszähler nach Anspruch 1 ist anstelle der bei dem bekannten Gaszähler vorhandenen Parallelogrammführung, die eine Winkeländerung des Ventilschiebers in der Ebene seiner Bewegungsbahn verhindert, eine Lagerung des Ventilschiebers vorgesehen, die durch einen in ein Langloch eingreifenden Stift gebildet ist Der Ventilschieber erfährt somit lediglich an einer Stelle, nämlich an derjenigen, an der die Kurbel des Kurbelgetriebes angreift, eine reine Kreisbewegung, während seine übrigen Punkte eine der Rotationsbewegung überlagerte translatorische Bewegung erfahren, die sich aus der Verschwenkung um die Stiftachse und der Verschiebung des Ventilschiebers längs dem Langloch zusammensetzt.In the gas meter according to claim 1, instead of the parallelogram guide present in the known gas meter, which prevents a change in the angle of the valve slide in the plane of its movement path, a mounting of the valve slide is provided, which is formed by a pin engaging in an elongated hole The valve slide is thus only experienced at one point, namely at the point where the crank of the Crank gear attacks, a pure circular motion, while its other points a rotary motion experience superimposed translational movement resulting from the pivoting about the pin axis and the displacement of the valve slide along the elongated hole.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Lösung nach Anspruch 1 ist vorgesehen, daß der Stift der Stift/Langloch-Lagerung am Zählergehäuse verstellbar angeordnet ist. Dadurch läßt sich der Arbeitstakt der Membranen aufeinander so abstimmen, daß eine kontinuierliche Arbeitsweise des Gaszählers erreicht wird. Die Verstellung erfolgt dabei quer zur Längsrichtung des Langloches.According to an advantageous development of the solution according to claim 1 it is provided that the pin of Pin / elongated hole storage on the meter housing is adjustable. This allows the work cycle of the Coordinate membranes so that the gas meter works continuously will. The adjustment takes place transversely to the longitudinal direction of the elongated hole.
Bei der Ausführung nach Anspruch 3 verändert sich die Winkellage des Ventilschiebers in der Ebene seiner Bewegungsbahn periodisch, wobei allerdings der die Führung bildende Schwenkarm zusätzlich angetrieben ist, um zusammen mit der am Ventilschieber angreifenden Kurbel die kontinuierliche Drehung des Ventilschiebers zu gewährleisten. Vor allem diese Ausführungsform ergibt eine geringe Baugröße des Gaszählers, da der Ventilschieber selbst einen Teil des Kurbelgetriebes darstellt.In the embodiment according to claim 3, the angular position of the valve slide changes in the plane of its Periodic movement path, although the swivel arm forming the guide is additionally driven is to, together with the crank acting on the valve slide, the continuous rotation of the valve slide to ensure. Above all, this embodiment results in a small size of the gas meter, since the valve slide itself is part of the crank mechanism.
Bei der Lösung gemäß Anspruch 4 setzt sich somit die Bewegung des Ventilschiebers aus zwei ihm eingeprägten Schwenk- und Schiebebewegungen zusammen, die über die beiden Schwenkarme eingeleitet werden. Die am Ventilschieber außerdem angreifende Kurbel bildet eine reine Führung, die den Ventilschieber an der Angriffstelle der Kurbel auf einer Kreisbahn führt. Auch bei dieser Ausführung läßt sich der Ventilschieber aufgrund seiner kombinierten Bewegung kleiner und leichter bauen als bei den bekannten Gaszählern und der konstruktive Aufwand ist geringer.In the solution according to claim 4, the movement of the valve slide is composed of two impressed on it Panning and sliding movements together, which are initiated via the two swivel arms. the on the valve slide also acting crank forms a pure guide that the valve slide on the Point of attack of the crank leads on a circular path. In this version, too, the valve slide due to its combined movement, build smaller and lighter than the known gas meters and the design effort is lower.
Ausführungsbeispiele der drei grundsätzlichen Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigtEmbodiments of the three basic embodiments of the invention are given below explained in more detail with reference to the drawings. In the drawings shows
F i g. 1 eine teilweise iin Schnitt gesehene Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines Gaszählers (Anspruch 1);F i g. 1 is a top plan view partially in section to a first embodiment of a gas meter (claim 1);
Fig. 2 eine Seitenansicht des Gaszählers nach Fig. I, teilweise im Schnitt;FIG. 2 is a side view of the gas meter according to FIG. partly in section;
F i g. 3a, b eine Schemailarstellung eines Ventilgitters mit Einlaßöffnungen und einer Auslaßöffnung sowie eines Ventilschiebers für den Gaszähler nach den Fig. 1,2;F i g. 3a, b a schematic representation of a valve grille with inlet openings and an outlet opening and a valve slide for the gas meter according to the Fig. 1,2;
Fig.4—7 schematische Darstellungen, die vier Relativstellungen des Ventilschiebers zum Ventilgitter während eines Arbeitszyklus veranschaulichen;4-7 are schematic representations, the four Illustrate relative positions of the valve slide to the valve grid during a work cycle;
F i g. 8 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform des Gaszählers (Anspruch 3);' F i g. 8 is a plan view of a second embodiment of the gas meter (claim 3);
F i g. 9 eine Seitenansicht des Gaszählers nach F i g. 8, teilweise im Schnitt undF i g. 9 is a side view of the gas meter according to FIG. 8, partly in section and
F i g. 10 eine perspektivische Sprengdarstellung eines Ventilschiebers und dessen Antriebes für eine dritte Ausführungsform des Gaszählers (Anspruch 4).F i g. 10 is an exploded perspective view of a valve slide and its drive for a third one Embodiment of the gas meter (claim 4).
Die F i g. 1 und 2 zeigen einen trockenen Gaszähler 1, bei dem von vier Meßkammern jeweils zwei einander paarweise zugeordnet sind. Die zwei paarweise einander zugeordneten Meßkammern sind dabei jeweils durch eine Membran voneinander getrennt. Das Zählergehäuse 2 weist zwsi Schalenteile 3, 4 auf, die jeweils an einer Seite des Gaszählers befestigt sind. Die Schalenteile 3, 4 bilden dabei die Gehäuse für die äußeren Meßkammern. Nach oben ist das Zählergehäuse durch eine Platte 5 abgeschlossen, in der eine öffnung 6 für die Abfuhr von gemessenem Gas ausgebildet ist. Das wahlweise Füllen und Entleeren der Meßkammern des Gaszählers 1 erfolgt über ein Schieberventil mit einem Ventilschieber 7, der mit einem Ventilgitter 8 zusammenwirkt, das in der Platte 5 ausgebildet ist. Für den Antrieb des Ventilschiebers 7 findet eine Antriebsvorrichtung mit Drehwellen 9 und 10 Verwendung, welche drehbar durch nicht gezeigte, mit den Membranen verbundene Arme angetrieben werden.The F i g. 1 and 2 show a dry gas meter 1, in which of four measuring chambers two each other are assigned in pairs. The two measuring chambers assigned to one another in pairs are in each case separated from each other by a membrane. The meter housing 2 has zwsi shell parts 3, 4, the are each attached to one side of the gas meter. The shell parts 3, 4 form the housing for the outer measuring chambers. The meter housing is closed at the top by a plate 5 in which an opening 6 is designed for the discharge of measured gas. The optional filling and emptying of the measuring chambers of the gas meter 1 takes place via a slide valve with a valve slide 7, which is equipped with a valve grille 8 cooperates, which is formed in the plate 5. A drive device is used to drive the valve slide 7 with rotating shafts 9 and 10 use, which are rotatable through not shown, with the membranes connected arms are driven.
Ein nach außen gerichteter Arm 11 des Ventilschiebers 7 ist mit einem Langloch 12 versehen, in welches ein nach oben ragender Stift 13 der Platte 5 eingreift. Der Ventilschieber 7 kann somit um den Stift 13 eine Schwenkbewegung ausführen und sich gleichzeitig in Längsrichtung des Armes 11 so weit verschieben, wie dies mit Rücksicht auf die durch die Enden des Langloches 12 gegebenen Grenzen möglich ist, an denen der Stift 13 anschlägt.An outwardly directed arm 11 of the valve slide 7 is provided with an elongated hole 12 into which an upwardly projecting pin 13 of the plate 5 engages. The valve slide 7 can thus around the pin 13 a Perform pivoting movement and at the same time move in the longitudinal direction of the arm 11 as far as this is possible with regard to the limits given by the ends of the elongated hole 12 which the pin 13 strikes.
Gemäß Fig. 2 sind an den Drehwellen 9, 10 von diesen nach oben und radial nach außen verlaufende Schwenkarme 14 bzw. 15 angebracht. An den freien Enden der Schwenkarme 14, 15 sind Tangemialarme 16 bzw. 17 schräg angelenkt, die in Fig. 1 strichpunktiert eingezeichnet sind. Diese sind wiederum an einem Kurbelzapfen 18 gelenkig miteinander verbunden, welcher von einem Kurbelarm 19 am oberen Ende einer Zählerantriebswelle 20 nach oben ragt. Ein Gehäuse 21 für die Zählanzeige ist durch nicht dargestellte Mittel gehalten. Die Anordnung ist dabei derart, daß die Zählerantriebswelle 20 gegen eine seitliche Bewegung gesichert ist und lediglich eine Drehbewegung um ihre eigene Achse ausführen kann. Das untere Ende der Zählerantriebswelle 20 weist eine Kurbel 22 auf, die mit einem nach unten ragenden Kurbelzapfen 23 in eine auf der Oberseite des Ventilschiebers 7 ausgebildete Lagerbohrung 24 frei drehbar eingreift. Die Lagerbohrung 24 kann somit eine kreisförmige Bewegung um die Achse der Zählerantriebswelle 20 ausführen.According to FIG. 2, on the rotating shafts 9, 10 of these upward and radially outwardly extending Swivel arms 14 and 15 attached. Tangemial arms 16 are located at the free ends of the pivot arms 14, 15 or 17 articulated obliquely, the dash-dotted lines in FIG are shown. These are in turn articulated to one another on a crank pin 18, which protrudes from a crank arm 19 at the upper end of a counter drive shaft 20 upwards. A case 21 for the count display is held by means not shown. The arrangement is such that the Counter drive shaft 20 is secured against lateral movement and only a rotational movement around their can run its own axis. The lower end of the counter drive shaft 20 has a crank 22 with a downwardly projecting crank pin 23 into one formed on the top of the valve slide 7 Bearing bore 24 engages freely rotatably. The bearing bore 24 can thus have a circular movement around the Run the axis of the counter drive shaft 20.
Aufgrund der beschriebenen Lagerung des Ventilschiebers 7 kann dieser eine Drehbewegung ausführen, die sich aus zwei Schwenkbewegungen zusammensetzt, welche jeweils von einer von zwei im rechten Winkel zueinanderstehenden Achsen ausgeht. Während der Ventilschieber 7 eine Bewegung um den feststehenden Stift 13 ausführt, ergibt das sich längs des Stiftes 13 verschiebende Langloch 12 eine Wirkung, als ob eine radiale Bewegung symmetrisch um eine zur Bewegungs-Due to the described mounting of the valve slide 7, it can execute a rotary movement, which is composed of two swivel movements, each of which is one of two at right angles mutually standing axes. During the valve slide 7 a movement around the fixed Executes pin 13, the elongated hole 12, which is displaced along the pin 13, has an effect as if a radial movement symmetrically around a movement
achse um den Stift 13 senkrechte Achse, nämlich — in Fig. 1 — senkrecht zur Längsachse des Armes 11 stattfinden würde. Eine derartige Bewegung kann in den verschiedensten Formen vor sich gehen; bei der Ausfiihrungsform nach den Fig. 1,2 besteht die einzige, auf diese Bewegung ausgeübte Zwangswirkung darin, daß die Lagerbohrung 24 eine kontinuierliche kreisförmige Bewegung um die Achse der Zählerantriebswelle 20 durchführt. Die von jedem anderen Punkt des Ventilschiebers 7 ausgeführte Bewegung erfolgt zwar stets kontinuierlich, aber nicht notwendigerweise kreisförmig, sondern z. B. elliptisch.axis perpendicular to the pin 13, namely - in Fig. 1 - perpendicular to the longitudinal axis of the arm 11 would take place. Such a movement can take various forms; in the The embodiment according to FIGS. 1, 2 is the only one on this movement exerted a compulsory effect that the bearing bore 24 is a continuous circular Movement about the axis of the counter drive shaft 20 performs. The from every other point of the The movement carried out by the valve slide 7 is always continuous, but not necessarily circular, but z. B. elliptical.
Das Zählergetriebe weist eine Schnecke 25 auf, welche auf der Zählerantnebswelle 20 befestigt ist und mit einem an einer Anzeigespindel 27 angebrachten Schneckenrad 26 zusammenwirkt.The counter gear has a worm 25 which is attached to the counter drive shaft 20 and cooperates with a worm wheel 26 attached to a display spindle 27.
Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform wird der oberhalb der Platte 5 befindliche Raum von einem gasundurchlässigen Gehäuse umschlossen, das nicht dargestellt ist. Dieses Gehäuse bildet die Einlaßkammer des Gaszählers. An die öffnung 6 schließt sich eine nach oben führende Auslaßleitung 28 an, die dichtend durch das genannte Gehäuse hindurchgeführt ist und mit einem Verteilernetz in Verbindung steht. Durch eine in dem nicht gezeigten Gehäuse ausgebildete Einlaßöffnung kann eine entsprechende Einlaßleitung, beispielsweise die Gashauptleitung an den Gaszähler angeschlossen werden.In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the space located above the plate 5 is enclosed by a gas-impermeable housing, which is not shown. This housing forms the Inlet chamber of the gas meter. An outlet line 28, which leads upwards, connects to the opening 6 on, which is sealingly passed through said housing and connected to a distribution network stands. Through an inlet opening formed in the housing, not shown, a corresponding Inlet line, for example the main gas line, can be connected to the gas meter.
Die Antriebsanordnung für die Drehwellen 9, 10 ist bekannt und wird daher nicht im einzelnen beschrieben. Durch die Bewegung der Membranen des Gaszählers führen die Schwenkarme 14,15 eine Schwingbewegung aus. die eine Drehbewegung des Kurbelzapfens 18 um die Achse der Zählerantriebswelle 20 zur Folge hat. Im Zuge dieser Drehbewegung, die über den Kurbelzapfen 23 auf die Lagerbohrung 24 übertragen wird, folgt ein Verschwenken des Ventilschiebers 7 um den Stift 13 und gleichzeitig auch eine hin- und hergehende Verschiebebewegung des Ventilschiebers 7 in Richtung des Langloches 12. Diese Bewegung des Ventilschiebers 7 hat ein entsprechendes Öffnen bzw. Schließen der verschiedenen Ventilöffnungen zur Folge, die in dem Ventilgitter8 ausgebildet sind.The drive arrangement for the rotating shafts 9, 10 is known and will therefore not be described in detail. The movement of the diaphragms of the gas meter causes the swivel arms 14, 15 to oscillate the end. which results in a rotary movement of the crank pin 18 about the axis of the counter drive shaft 20. in the In the course of this rotary movement, which is transmitted to the bearing bore 24 via the crank pin 23, one thing follows Pivoting of the valve slide 7 about the pin 13 and at the same time also a reciprocating displacement movement of the valve slide 7 in the direction of the elongated hole 12. This movement of the valve slide 7 has a corresponding opening or closing of the various valve openings result in the Valve grids8 are formed.
Die Anordnung und Ausbildung der vier Meßkammern des Gaszählers 1 ist folgende: Der Schalenteil 3 umschließt eine erste Meßkammer A. Zwei weitere Meßkammern B und D sind im mittleren Teil des Zählergehäuses 2 ausgebildet, sind jedoch durch eine in dem Zählergehäuse 2 ausgebildete Wand voneinander getrennt. Die Meßkammer B ist dabei — in Fig. 1 — oben angeordnet. Außerdem befindet sich innerhalb des Schalenteiies 4 eine weitere Meßkammer C. Die Meßkammern A und B sind voneinander durch eine Membran getrennt; in ähnlicher Weise erfolgt eine Trennung zwischen den Meßkammern Cund D. The arrangement and design of the four measuring chambers of the gas meter 1 is as follows: The shell part 3 encloses a first measuring chamber A. Two further measuring chambers B and D are formed in the middle part of the meter housing 2, but are separated from one another by a wall formed in the meter housing 2. The measuring chamber B is - in Fig. 1 - arranged at the top. In addition, a further measuring chamber C is located inside the shell part 4. The measuring chambers A and B are separated from one another by a membrane; There is a similar separation between the measuring chambers C and D.
Die Fig.3a zeigt den allgemeinen Umriß des Ventilgitters 8 in gestrichelten Linien und die insgesamt fünf Durchlässe in voll ausgezogenen Linien. Die Einlaßöffnungen A', B', Cund O'stellen die Verbindung mit den ihnen zugeordneten Meßkammern A, B, C, D her. Mit Eist die Auslaßöffnung bezeichnet, die mit der Ausiaßleitung 28 in Verbindung steht. Die F i g. 3a zeigt außerdem den feststehenden Stift 13, der die Winkelbewegung des Ventilschiebers 7 in der Ebene der Ventilsitzfläche steuert.3a shows the general outline of the valve grille 8 in dashed lines and the total of five passages in solid lines. The inlet openings A ', B', C and O'establish the connection with the measuring chambers A, B, C, D assigned to them. The outlet opening, which is in communication with the outlet line 28, is designated by Eist. The F i g. 3a also shows the fixed pin 13 which controls the angular movement of the valve slide 7 in the plane of the valve seat surface.
Die Fig. 3b zeigt eine vereinfachte Form des Ventilschiebers 7 mit dem in Längsrichtung abstehenden Arm 11 und einem Kopfteil 35. In dem Kopfteil 35 ist eine mittige Ausnehmung 36 ausgebildet. Die rechteckige Ausnehmung 36 bildet eine kuppeiförmige Kammer, durch die das jeweils aus den einzelnen Meßkammern A, B, C, D zurückströmende gemessene Gas zu der mittig angeordneten Auslaßöffnung E gelangt. Die die Ausnehmung 36 umschließende Ventilsitzfläche des Kopfteiles 35 ist flach und wirkt dichtend mit dem Ventilgitter 8 zusammen.3b shows a simplified form of the valve slide 7 with the arm 11 protruding in the longitudinal direction and a head part 35. A central recess 36 is formed in the head part 35. The rectangular recess 36 forms a dome-shaped chamber through which the measured gas flowing back from the individual measuring chambers A, B, C, D reaches the centrally arranged outlet opening E. The valve seat surface of the head part 35 surrounding the recess 36 is flat and cooperates with the valve grille 8 in a sealing manner.
Wenn der Außenumfang des Ventilschiebers 7 zu groß ist, dann sind zwar die Einlaßöffnungen A', B', C und D' in Bezug auf den Gaseinlaßraum während dreiviertel des Arbeitszyklus des Ventilschiebers 7 hinreichend abgedichtet, werden aber während des übrigen Teils des Arbeitszyklus nur unzureichend zum Gaseinlaßraum hin geöffnet. Es ist deshalb wesentlich daß der Außenumfang der Ventilsitzfläche des Ventil-Schiebers 7 so klein wie möglich gehalten wird, wie die Forderung nach einwandfreier Abdichtung zum Einlaßraum hin dies zuläßt. Dies wird durch eine Gestaltung des Außenumfanges des Kopfteiles 35 erreicht, die sich aus der gestrichelten Darstellung in den Fig.4 bis 7 ergibt. Diese Gestaltung sieht vor. daß eine Außenkante des Kopfteiles 35, die eine Einlaßöffnung zurr Gaseinlaßraum hin abdichtet, sie aber zur Auslaßöffnung E hin öffnet, im wesentlichen mit der Randkante der jeweiligen Einlaßöffnung zusammenfällt, die anweitesten von der Auslaßöffnung E entfernt ist. Ir ähnlicher Weise wird eine Vergrößerung der Ausnehmung 35 dadurch erreicht, daß bei Abdichtung einei bestimmten Einlaßöffnung sowohl gegenüber derr Gaseinlaßraum als auch gegenüber der Auslaßöffnung I die Randkante der jeweiligen Einlaßöffnung, die dei Auslaßöffnung Farn nächsten liegt, im wesentlichen mil der nächstliegenden Randkante der Ausnehmung 3( zusammenfällt.If the outer circumference of the valve slide 7 is too large, the inlet openings A ', B', C and D ' with respect to the gas inlet space are adequately sealed during three quarters of the operating cycle of the valve slide 7, but are only insufficiently sealed during the remaining part of the operating cycle open to the gas inlet space. It is therefore essential that the outer circumference of the valve seat surface of the valve slide 7 is kept as small as possible, as permitted by the requirement for proper sealing from the inlet chamber. This is achieved by a design of the outer circumference of the head part 35, which results from the dashed line in FIGS. This design provides. that an outer edge of the head part 35, which seals an inlet opening towards the gas inlet space, but opens it towards the outlet opening E , essentially coincides with the edge of the respective inlet opening which is furthest away from the outlet opening E. In a similar way, an enlargement of the recess 35 is achieved in that, when a certain inlet opening is sealed, both opposite the gas inlet space and opposite the outlet opening I, the edge of the respective inlet opening, which is closest to the outlet opening, is essentially with the closest edge of the recess 3 (coincides.
Die F i g. 4 bis 7 zeigen gestrichelt den Ventilschiebei 7 in jeder der vier Hauptstellungen. Die Zählerantriebs welle 20 und die Lagerbohrung 24 am Ventilschieber i sind in den Fig.4 bis 7 gestrichelt dargestellt, um dit Drehbewegung zu veranschaulichen. Die Fläche einei zum Gaseinlaßraum hin geöffneten Einlaßöffnung ist ir den F i g. 4 bis 7 durch eine Querschraffur und die dei Ausnehmung 36, der Auslaßöffnung E und der mi letzterer verbundenen Einlaßöffnung mit einer Senk rechtschraffur versehen.The F i g. 4 to 7 show the valve slide 7 in each of the four main positions in dashed lines. The counter drive shaft 20 and the bearing bore 24 on the valve slide i are shown in dashed lines in FIGS. 4 to 7 to illustrate the rotary movement. The area of an inlet opening which is open towards the gas inlet space is shown in FIG. 4 to 7 are provided with cross hatching and the recess 36, the outlet opening E and the inlet opening connected to the latter with a lowering right hatching.
Gemäß F i g. 4 ist die Einlaßöffnung A 'zur Auslaßoff nung E hin geöffnet, so daß das gemessene Gas dorthir gelangen kann, während die Einlaßöffnung B' zurr Gaseinlaßraum hin offen ist. Das zu messende Ga: gelangt somit nach unten durch die Einlaßöffnung ß'ir die Meßkammer Buna bewegt die die Meßkammern / und B voneinander trennende Membran in Richtung au die Meßkammer A, deren Volumen dadurch verminder wird. Dadurch wird das bereits gemessene Gas in dei Meßkammer A ausgestoßen und gelangt aus dei Einlaßöffnung A' nach oben und über die Ausnehmunj 36 zur Auslaßöffnung £According to FIG. 4, the inlet opening A 'to Auslaßoff opening E is open so that the measured gas can get there, while the inlet opening B' is open to the gas inlet space. The Ga to be measured thus passes down through the inlet opening ß'ir the measuring chamber Buna moves the membrane separating the measuring chambers / and B from one another in the direction of the measuring chamber A, the volume of which is thereby reduced. As a result, the gas that has already been measured is expelled into the measuring chamber A and passes upwards from the inlet opening A ' and via the recess 36 to the outlet opening E
Gemäß Fig.5 ist die Einlaßöffnung D' zun Gaseinlaßraum hin offen und die Einlaßöffnung C mi der Auslaßöffnung E verbunden. Auch hier verursach das durch die Einlaßöffnung D' einströmende Gas ein< Bewegung der zwischen den Meßkammern C und L befindlichen Membran, wodurch das bereits gemessem Gas aus der Meßkammer C durch die Einlaßöffnung C zur Auslaßöffnung Eausgeschoben wird.According to FIG. 5, the inlet opening D ' is open towards the gas inlet space and the inlet opening C mi is connected to the outlet opening E. Here, too, the gas flowing in through the inlet opening D ' causes the membrane located between the measuring chambers C and L to move, whereby the gas that has already been measured is pushed out of the measuring chamber C through the inlet opening C to the outlet opening E.
Nach einer weiteren Vierteldrehung des Kurbelzap fens 23 ist die in Fig.6 gezeigte Stellung erreicht, ii welcher die Einlaßöffnung A'zum Gaseinlaßraum hirAfter a further quarter turn of the crank pin 23, the position shown in Figure 6 is reached, ii which the inlet opening A 'to the gas inlet space hir
offen ist und das in der Meßkammer B befindliche Gas durch die Einlaßöffnung B' zur Auslaßöffnung E hin ausgestoßen wird. Bei der in F i g. 7 veranschaulichten Stellung schließlich ist die Einlaßöffnung C zum Gaseinlaßraum hin offen und die Einlaßöffnung D' mit der Auslaßöffnung E verbunden.is open and the gas in the measuring chamber B is expelled through the inlet port B ' to the outlet port E. In the case of the in FIG. Finally, in the position illustrated in FIG. 7, the inlet opening C is open to the gas inlet space and the inlet opening D 'is connected to the outlet opening E.
Wie aus den F i g. 4 und 6 deutlich wird, verläuft der Teil ρ des Außenrandes des Ventilschiebers 7 im wesentlichen gleichlaufend mit dem entsprechenden Teil ρ'der Einlaßöffnung D'. Ähnlich verläuft der Teil q des Außenrandes des Ventilschiebers im wesentlichen parallel zu dem entsprechenden Teil q' der Einlaßöffnung D'. Hierdurch wird erreicht, daß während des die Einlaßöffnung D'betreffenden Einlaßzyklus (F i g. 5) die Einlaßöffnung D' zum Gaseinlaßraurn hin im wesentlichen vollständig freigegeben ist, sie aber trotzdem gegenüber der Auslaßöffnung E und den daneben liegenden Einlaßöffnungen A' und B' abgedichtet ist. Das Entsprechende gilt in Bezug auf sämtliche anderen Einlaßöffnungen.As shown in FIGS. 4 and 6, the part ρ of the outer edge of the valve slide 7 runs essentially in the same direction as the corresponding part ρ 'of the inlet opening D'. Similarly, the part q of the outer edge of the valve slide is substantially parallel to the corresponding part q 'of the inlet opening D'. Hereby is achieved that '(g F i. 5) respective intake cycle, the inlet opening D' during the intake port D is fully released for Gaseinlaßraurn out substantially, but they still opposite the outlet port E and the adjacent inlet ports A 'and B' is sealed. The same applies to all other inlet openings.
Die Membranen zwischen den Meßkammern müssen in der Weise aufeinander abgestimmt werden, daß beim Erreichen des Endpunktes ihrer Bewegung durch die eine Membran die andere Membran sich gerade ihrer mittleren Durchbiegestellung nähert oder sich aus dieser herausbewegt Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gaszählers kann eine solche Zeitabstimmung in der Weise erfolgen, daß der Stift 13 über die Platte 5 in einer Richtung " versetzt wird, welche quer zur Längsrichtung des Armes 11 in F i g. 7 verläuft. Dadurch kann eine kontinuierliche Arbeitsweise des Gaszählers erreicht werden. 1st einmal die richtige zeitliche Abstimmung ermittelt, kann der Stift 13 in der entsprechenden Stellung festgeklemmt werden. Bei allen ähnlichen Zählern, bei denen der Stift 13 einstückig mit der Platte 5 ausgebildet ist, kann dieser von vornherein in der entsprechenden Stellung vorgesehen werden.The membranes between the measuring chambers must be coordinated in such a way that the Reaching the end point of their movement through one membrane, the other membrane is just theirs average deflection approaches or moves out of this In the case of the one described above Embodiment of the gas meter according to the invention, such timing can be done in such a way that the pin 13 is displaced over the plate 5 in a direction which is transverse to the longitudinal direction of the arm 11 in FIG. 7 runs. This enables the gas meter to operate continuously. 1st once the correct timing is determined, the pin 13 can be clamped in the appropriate position will. In all similar meters in which the pin 13 is formed in one piece with the plate 5, this can must be provided in the appropriate position from the outset.
Die Fig.8 zeigt eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gaszählers. Demgemäß ist ein oberer Schwenkarm 15" mit dem Ventiischieber 7" über einen Schwenkzapfen 45" verbunden, der am freien Ende des Schwenkarmes 15" sitzt und in eine entsprechende, am Ende eines Armes 40" des Ventilschiebers 7" ausgebildete Ausnehmung eingreiftFIG. 8 shows a plan view of a second embodiment of a gas meter according to the invention. Accordingly, an upper pivot arm 15 "is connected to the valve slide 7" via a pivot pin 45 " connected, which sits at the free end of the pivot arm 15 "and in a corresponding one at the end of an arm 40 "of the valve slide 7" engages in the recess formed
Gemäß Fig.9 befindet sich das obere Ende einer Zählerantriebswelle 55 unmittelbar unter dem Ventilschieber 7" und ist mit einer quer verlaufenden Kurbel 56 versehen, die im Bereich ihres freien Endes eine Ausnehmung besitzt Durch diese Ausnehmung greift ein Zapfen" 57 hindurch, der einstückig mit dem Ventilschieber 7" ist und von diesem nach unten ragt Bei einer Umdrehung der Zählerantriebswelle 55 führt somit der Ventilschieber 7" eine Bewegung aus, in deren Verlauf der Zapfen 57 eine kreisförmige Umlaufbahn um die Achse der Zählerantriebswelle 55 beschreibtAccording to Figure 9 is the upper end of a Counter drive shaft 55 immediately below the valve slide 7 "and is with a transverse crank 56 provided, which has a recess in the region of its free end engages through this recess a pin "57" through which is integral with the valve slide 7 "and protrudes downward therefrom During one revolution of the counter drive shaft 55, the valve slide 7 ″ thus executes a movement in which The course of the pin 57 describes a circular orbit around the axis of the counter drive shaft 55
Die oberen Enden des Schwenkannes 15" und eines weiteren Schwenkannes 14" befinden sich zwar innerhalb des Gaszählers auf unterschiedlicher Höhe, sind aber über ein Kurbelgetriebe, bestehend aus einem Schwenkarm 53, einem Kurbelelement 54, der Zählerantriebswelle 55, der Kurbel 56, dem Zapfen 57 und dem Arm 40", miteinander mechanisch verbunden. Durch entsprechende Anordnung und Wahl der zwischen diesen Bestandteilen des Kurbelgetriebes gegebenen Kurbelwinkel kann der Gaszähler jeweils so ausgelegt werden, daß seine Arbeitsweise genau in demThe upper ends of the pivoting 15 ″ and another pivoting 14 ″ are indeed within the gas meter at different heights, but are via a crank mechanism consisting of a Swivel arm 53, a crank element 54, the counter drive shaft 55, the crank 56, the pin 57 and the Arm 40 ", mechanically connected to one another. By appropriate arrangement and choice of between The crank angle given to these components of the crank mechanism can be designed in such a way by the gas meter be that its working exactly in that
1010
1515th
2020th
2525th
3030th
3535
4040
45 gewünschten zeitlichen Ablauf vor sich geht. 45 desired timing is going on.
Obwohl bei der in den Fig.8, 9 gezeigten Ausführungsform nur ein Punkt vorhanden ist, an dem eine unmittelbare Befestigung an einen oberen Schwenkarm vorliegt, nämlich die Verbindung zwischen dem Schwenkzapfen 45" und dem Arm 40", so wird doch eine gleiche Bewegung erreicht, wie sie sich bei der nachfolgend besprochenen Ausführungsform gemäß Fig. 10 einstellt. Der obere Schwenkarm 15" führt dabei eine Schwenkbewegung um die Achse der zugeordneten Drehwelle 10" aus, während der Zapfen 57 des Ventilschiebers 7" eine Kreisbewegung um die Achse der Zählerantriebswelle 55 ausführt. Es ergibt sich somit eine sogenannte »doppelradiale« Bewegung. Die in den Fig.8. 9 dargestellte Ausführungsform kann wesentlich" kleiner gebaut werden als die bekannten Gaszähler dieser Art bei gleichem Gasdurchsatz, da das Zählergetriebe 52 unterhalb des Ventilmechanismus des Gaszählers innerhalb des Gasauslaßraumes angeordnet ist Außerdem sind die beiden Drehwellen 9" und 10" bei dieser Ausführungsform am gleichen Ende des Zählergehäuses angebracht und liegen nicht diagonal gegenüber, wie dies bei der Ausführungsform nach den Fig. 1, 2 der Fall ist Auf diese Weise wird das Bewegungsfeld der oberen Schwenkarme und der ihnen zugeordneten Gelenkverbindungen verkleinert. Wie die F i g. 9 zeigt, können bei dieser Ausführungsform auch rein kreisförmige Membranen verwendet werden, da die seitlichen Schalenteile mit kreisförmigen Flanschen an dem Zählergehäuse befestigt sind.Although in the one shown in FIGS Embodiment there is only one point at which a direct attachment to an upper Pivot arm is present, namely the connection between the pivot pin 45 "and the arm 40", so becomes but achieves the same movement as is achieved in accordance with the embodiment discussed below Fig. 10 sets. The upper pivot arm 15 ″ performs a pivoting movement about the axis of the associated rotary shaft 10 ", while the pin 57 of the valve slide 7" a circular movement around the Axis of the counter drive shaft 55 executes. This results in a so-called "double radial" movement. The in Fig.8. 9 illustrated embodiment can be built much "smaller than the known gas meters of this type with the same gas throughput, since the meter transmission 52 below the valve mechanism of the gas meter within the gas outlet space In addition, the two rotary shafts 9 ″ and 10 ″ in this embodiment are on attached to the same end of the meter housing and are not diagonally opposite, as is the case with the Embodiment according to FIGS. 1, 2 is the case In this way, the movement field becomes the upper one Swivel arms and their associated articulated connections are reduced in size. As the F i g. 9 shows can at In this embodiment, purely circular membranes can also be used as the lateral shell parts are attached to the meter housing with circular flanges.
Der Ventilschieber T und dessen Antrieb einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gaszählers ist in Fig. 10 dargestellt. Das darin gezeigte Ventilgitter 8 ist demjenigen ähnlich, das auch unter Bezugnahme auf die F i g. 4 bis 7 beschrieben ist.The valve slide T and its drive of a third embodiment of the gas meter according to the invention is shown in FIG. The valve grille 8 shown therein is similar to that which is also shown with reference to FIGS. 4 to 7 is described.
Bei dieser Ausführungsform des Ventilschiebers T ist auf Tangentialarme verzichtet und die oberen Schwenkarme 14', 15' sind unmittelbar mit dem Ventiischieber T verbunden. Am Ventilschieber T sind zwei zueinander senkrechte Arme 40,41 ausgebildet, an deren freien Enden ein Langloch 42 bzw. eine Bohrung 43 vorgesehen sind. Am freien Ende des oberen Schwenkarmes 14' ragt ein Schwenkzapfen 44 nach oben, der in die Bohrung 43 eingreift Ein Stift 45 ist am freien Ende des Schwenkarmes 15' vorgesehen und greift in das Langloch 42 ein. Am unteren Ende der Zählerantriebswelle 20 ist eine Kurbel 22 vorgesehen und bildet deren Drehachse. Diese ist durch Anbringung des Gehäuses 21 gegen seitliche Bewegung gesichert.In this embodiment of the valve slide T , tangential arms are dispensed with and the upper pivot arms 14 ′, 15 ′ are directly connected to the valve slide T. Two mutually perpendicular arms 40, 41 are formed on the valve slide T , at the free ends of which an elongated hole 42 or a bore 43 are provided. At the free end of the upper swivel arm 14 ', a swivel pin 44 protrudes upwards, which engages in the bore 43. A pin 45 is provided at the free end of the swivel arm 15' and engages in the elongated hole 42. A crank 22 is provided at the lower end of the counter drive shaft 20 and forms its axis of rotation. This is secured against lateral movement by attaching the housing 21.
In der Kurbel 22 ist eine Ausnehmung 46 vorgesehen, in die frei drehbar ein mit der Oberseite des Ventilschiebers T einstückiger Zapfen 47 eingreift Somit führt der Zapfen 47 eine Drehbewegung auf einer Kreisbahn aus, deren Mittelpunkt in der Achse der Zählerantriebswelle 20 liegt Somit ist die aus den Schwenkarmen 14', 15' und dem Ventilschieber T bestehende Anordnung an die Stelle des bei der Ausführungsform nach den Fig.l, 2 verwendeten Kurbelgetriebes 14,15,16,17,18 und 19 getreten. Die Schwenkarme 14' und 15' sind mit den oberen Enden von Drehwellen 9,10 verbunden. Sie drehen sich jeweils frei über einen kleinen Winkelbereich, so daß sich der Schwenkzapfen 44 und der Stift 45 jeweils zwischen zwei Stellungen bewegen können, welche durch einen in Fig. 10 mit 2R bezeichneten Abstand voneinander getrennt sind. Der Radius der durch den Zapfen beschriebenen Kreisbahn ist gleich dem Abstand R undA recess 46 is provided in the crank 22, into which a pin 47, which is one piece with the top of the valve slide T, engages in a freely rotatable manner the pivot arms 14 ', 15' and the valve slide T existing arrangement in place of the crank mechanism 14, 15, 16, 17, 18 and 19 used in the embodiment according to FIGS. The pivot arms 14 'and 15' are connected to the upper ends of rotating shafts 9,10. They each rotate freely over a small angular range so that the pivot pin 44 and the pin 45 can each move between two positions which are separated from one another by a distance denoted by 2R in FIG. The radius of the circular path described by the pin is equal to the distance R and
das Langloch 42 besitzt ebenfalls eine Länge, die gleich 2 Λ ist.the elongated hole 42 also has a length which is equal to 2 Λ.
Während sich der obere Schwenkarm 15' um die Achse der ihm zugeordneten Drehwelle 10 dreht, bewegt sich der Stift 45 auf einer Bahn vor und zurück, deren Länge gleich 2R ist. Hierdurch wird der Ventilschieber 7' um die Bohrung 43 verschwenkt, wobei gleichzeitig der Stift 45 in Längsrichtung des Langloches 42 eine gewisse Bewegung ausführt. Eine ähnliche Drehbewegung des Schwenkarmes 14' um die Drehwelle 9 verursacht eine Bewegung des Schwenkzapfens 44 und folglich der Ausnehmung 43 auf einer Bahn der Länge 2R. Dies hat zur Folge, daß der Stift 45 das Langloch 42 durchläuft. Infolge der besonderen Ausbildung des in Fig. 10 gezeigten Ventilschiebers 7', der Drehwellen 9,10 und der Schwenkarme 14', 15' wird somit erreicht, daß der Zapfen 47 im wesentlichen eine Drehbewegung vollführt. Dadurch, daß die Zählerantriebswelle 20 festsitzt und die Kurbel 22 eine gleichbleibende Länge hat, kann sich diese Bewegung nur in Form einer rein kreisförmigen Umlaufbewegung vollziehen, so daß dadurch die Zählerantriebswelle 20 und das Zählwerk in eine entsprechende Drehbewegung versetzt werden. Während dieser Drehbewegung sind die verschiedenen Teile des Ventilgitters 8 mit dem Gaseinlaß und der Auslaßöffnung verbunden, so daß hierdurch die erforderliche Membranbewegung aufrechterhalten wird, die für die Drehung der Drehwellen 9, 10 notwendig ist. Die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig.3a, 3b beschriebene Ventilschieberbewegung ist anhand der Darstellung in Fig. 10 leichter vorstellbar. Wird nämlich der obere Schwenkarm 15'As the upper pivot arm 15 'rotates about the axis of the rotating shaft 10 associated with it, the pin 45 moves back and forth on a path the length of which is equal to 2R . As a result, the valve slide 7 'is pivoted about the bore 43, at the same time the pin 45 executes a certain movement in the longitudinal direction of the elongated hole 42. A similar rotational movement of the pivot arm 14 'about the pivot shaft 9 causes a movement of the pivot pin 44 and consequently the recess 43 on a path of length 2R. This has the consequence that the pin 45 passes through the elongated hole 42. As a result of the special design of the valve slide 7 'shown in FIG. 10, the rotary shafts 9, 10 and the pivot arms 14', 15 'it is achieved that the pin 47 essentially performs a rotary movement. Because the counter drive shaft 20 is stuck and the crank 22 has a constant length, this movement can only take place in the form of a purely circular orbital movement, so that the counter drive shaft 20 and the counter are set in a corresponding rotary movement. During this rotary movement, the various parts of the valve grille 8 are connected to the gas inlet and the outlet opening, so that the membrane movement required for the rotation of the rotary shafts 9, 10 is thereby maintained. The valve slide movement described above with reference to FIGS. 3a, 3b is easier to imagine with the aid of the illustration in FIG. If the upper swivel arm 15 '
ίο durch die Drehwelle 10 verschwenkt, so hat dies eine radiale Bewegung des Ventilschiebers T um den Schwenkzapfen 44 am anderen Schwenkarm 14' zur Folge. Der Schwenkzapfen 44 befindet sich jedoch infolge der Schwenkbewegung des Schwenkarmes 14' durch die Drehwelle 9 selbst in Bewegung und verursacht somit eine »radiale« Schwenkbewegung des Ventilschiebers T um den Stift 45 am Schwenkarm 15'.ίο pivoted by the rotary shaft 10, this results in a radial movement of the valve slide T about the pivot pin 44 on the other pivot arm 14 '. However, the pivot pin 44 is itself in motion as a result of the pivoting movement of the pivot arm 14 'through the rotary shaft 9 and thus causes a "radial" pivoting movement of the valve slide T about the pin 45 on the pivot arm 15'.
Auch bei der hier beschriebenen Ausführungsform können die Einlaßöffnungen A', B', C, D' und die Auslaßöffnung E des Ventilgitters 8 so ausgebildet sein, daß sie nicht nur viereckig sind, sondern unregelmäßige Vielecken mit mehr als vier Seiten bilden.In the embodiment described here, too, the inlet openings A ', B', C, D ' and the outlet opening E of the valve grille 8 can be designed so that they are not only square, but rather form irregular polygons with more than four sides.
Hierzu 6 Blatt ZeichnungenIn addition 6 sheets of drawings
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