DE1801904C3 - Kurvenscheibe, insbesondere Radizierkurve für Durchfluß-Meßgeräte J. C. Eckardt AG, 7000 Stuttgart - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kurvenscheibe, insbesondere eine Radizierkurve für Durchfluß-Meßgeräte, die um eine Achse drehbar ist und deren jeweilige Stellung von einem Taster abgetastet wird, dessen Hub in ein an einem Anzeigeinstrument ablesbares linear der Durchflußmenge proportionales Signal umgesetzt wird.

In Durchflußmengen-Meßgeräien nimmt die Kurvenscheibe mit der Radizierkurve bei kleinen Durchflußmengen, in der Regel bei Durchflußmengen unter 20% eine Stellung ein, in welcher die mit dem Taster abzutastende Kurvenfläche in einem ungünstigen Winkel zum Taster liegt. Dies hat zur Folge, daß beim Auftreffen des meist als Stift od. dgl. ausgebildeten Tasters auf die Kurvenfläche ein Drehmoment um die Drehachse der Kurvenscheibe erzeugt wird bzw. daß durch das Aufprallen oder Abrutschen des Stiftes Meßungenauigkeiten entstehen können. Die Kurvenscheibe wird durch dieses Drehmoment aus der ursprünglichen Stellung, die einer bestimmten Durchflußmenge entspricht, herausgeschwenkt und diese Verschwenkung führt zu unerwünschten Fehlmessungen.

Es ist daher bekanntgeworden, parallel zu der Kurvenscheibe eine runde Bremsscheibe anzuordnen, die über einen besonderen Mechanismus abgebremst wird, ehe der Taster die Kurvenscheibe erreicht. Diese Lösung, die die Genauigkeit der Durchflußmessung unter 20% Durchflußmenge erreichen soll, ist nicht nur baulich sehr aufwendig, sondern sie weist auch noch den Nachteil auf, daß diese komplizierte Vorrichtung auch in den Meßbereichsabschnitten arbeitet, in denen ihr Einsatz wegen der nahezu senkrechten Lage der Kurvenfläche zum Taststift nicht mehr notwendig wäre. Das Arbeitsvermögen, das für die Anzeigegenauigkeit gebraucht würde, geht verloren. Außerdem ist nachteilig, daß die Bremsscheibe die Anzeigegenauigkeit besonders im unteren Bereich der Durchflußmessung durch ihr Gewicht beeinträchtigt, das eine größere Reibung in den Lagern hervorruft.

Es ist zwar auch schon vorgeschlagen worden (DT-AS 14 98 282), die Kurvenscheibe auf einer Seitenfläche mit einem elastischen Gummibelag zu versehen, der nur so weit über die metallische Kurvenscheibenstirnfläche hervorstehen soll, daß der überstehende Rand beim Anschlagen von der Schneide des Tasthebelstiftes verdrängt wird Auch diese Lösung ist jedoch sehr aufwendig und es besteht die große Gefahr, daß der Taststift die Kontur der Kurvenscheibe nicht vollstänHie erreicht, weil er von dem Reibbelag daran gehindert wird, wenn die Fertigung einer solchen Kurvenscheibe nicht in allen Einzelheiten sehr genau erfolgt

^ISt*Es ist zwar bei anderen Zählvorrichtungen oder elektrischen Antriebseinrichtungen bekanntgeworden (DT PS 7 61 301 bzw. GB-PS 11 00 184), Nockenschei-

ben zur Betätigung von Schaltkontakten bzw. zum Verstellen von Taststiften vorzusehen, die durch radial zur Drehachse stehende Flächenstücke gegeneinander abgesetzt sind und auch verschiedene Radien aufweisen können Bei diesen bekannten Einrichtungen tritt aber das der Erfindung zugrunde liegende Problem nicht auf, eine Rückwirkung des Tasthebels auf die Kurvenscheibe in einem Bereich zu vermeiden, wo die Kurvenfläche in einem ungünstigen Winkel zum Taster liegen

μ würde. Die dort vorgesehenen Umfangsflächen an den Nockenscheiben sind daher ausschließlich im Hinblick auf die Verschiebung der Tasthebel ausgelegt.

Gleiches gilt auch für ein Schaltwerk, mit dem die Schaltzeit geregelt werden kann (DT-Gom 19 85 821),

2S wobei dort der Schaltweg eines einen Einschaltknopf eines Schalters betätigenden Hebels dadurch verändert wird daß der gesamte Schalter auf einem Schwenkhebel angeordnet wird, dessen Lage wiederum durch eine Exzenterscheibe einstellbar ist, gegen die der Schwenk-

«o bare Hebel mittels einer Feder gedrückt wird. Auch in diesem Fall kann die Lage der Exzenterscheibe nicht durch den Hebel beeinflußt werden und es kommt auch nicht darauf an, die durch eine Messung bestimmte Lage der Kurvenscheibe durch die mechanische Beein-

flussung mit einem Hebel möglichst unverändert zu las-

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kurvenscheibe der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auf möglichst einfache Weise auch bei kleineren Durchflußmengen eine genaue Radizierung und damit eine genaue Durchflußmessung möglich ist, indem der Rückwirkungseinfluß des Tasthebels auf die Kurvenscheibe möglichst aufgehoben wird.

Die Erfindung besteht darin, daß mindestens ein Teil der Kurvenfläche mit stufenförmigen Absätzen versehen ist, die mit einem Flächenteil versehen sind, der tangential an einem um die Drehachse beschriebenen Kreis liegt. Durch diese Ausgestaltung verläuft die vom

Taster auf die Kurvenscheibe ausgeübte Kraft auch in dem Bereich, in dem sonst eine Meßwertverfälschung aufgetreten wäre, durch die Drehachse der Kurvenscheibe und kann kein Rückstellen des Drehmoments bewirken, wenn von Reibungseffekten abgesehen wird.

Vorteilhaft kann die Kurvenfläche dabei in dem Bereich stufenförmig ausgebildet sein, in dem an die Kurve gelegte Tangenten Winkel mit einer Normalen zur Abtastrichtung einnehmen, die größer oder gleich sind. Mit einfachen Mitteln kann auf diese Weise mit

der bisher bekannten und einfachen Methode die Durchflußmessung auch in Bereichen vorgenommen werden, in denen bisher eine Meßwertverfälschung zu befürchten war.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung

in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.

Es zeigt

F i g. 1 eine Kurvenscheibe mit Taster für ein Durchfluß-Meßgerät,

F i g. 2 ein vergrößerter Ausschnitt aus der Kurvenscheibe nach F i g. 1 und

F i g. 3 eine Teildarstellung einer Kurvenscheibe mit Taster in gegenüber F i g. 1 geänderter Anordnung.

In einem Durchflußmengen-Meßgerät ist die aus F i g. 1 ersichtliche Kurvenscheibe 1 angeordnet, die in Abhängigkeit von der Durchflußmenge durch eine kleine vom Differenzdruck hervorgerufene Richtkraft um die Drehachse 2 gedreht wird und mit der an ihrem Außenumfang vorgesehenen Radizierkurve 3 eine be- ίο stimmte Stellung einnimmt. Die jeweilige Stellung der Kurvenscheibe 1 bzw. der Radizierkurve 3 wird durch den Tasthebel 4 abgetastet. Durch einen nicht näher gezeigter. Nockenmechanismus wird der Tasthebel 4 fortlaufend in Pfeilrichtung 5 um die Schwenkachse 6 hin- und herbewegt, wobei er mit dem an ihm festen Taststift 7 gegen die Kurvenscheibe 1 pn die Abtastfläche der Radizierkurve stößt. Der jeweilige Hub des Tasthebels 4 wird zu einem Signal weiterverarbeitet, das dem Durchfluß linear proportional ist und dieses Signa! wird zu einem Instrument weitergeleitet, das die Durchflußmenge anzeigt.

Bei geringeren Durchflußmengen nimmt die Kurvenscheibe 1 die Stellung nach F i g. 1 ein. Die Abtastfläche der Radizierkurve 3 steht in einem spitzen, d. h. sehr ungünstigen Winkel 8 zum Taststift 7 am Tasthebel 4. Das hat zur Folge, daß beim Aufschlagen des Taststiftes 7 auf die Abtastfläche der Radizierkurve ein durch die senkrecht auf die Kurvenfläche stehende Kraftkomponente hervorgerufenes Drehmoment entsteht, durch das die Kurvenscheibe 1 im Uhrzeigersinn aus der Stellung herausgedreht wird, die der auf sie einwirkenden Richtkraft und dem jeweiligen Durchfluß entspricht.

Dadurch ergibt sich eine falsche Messung.

Um im Kurvenbereich 9, der einer Durchflußmenge von 0 bis etwa 20% entspricht und in dem die Radizierkurvenfläche jeweils einen spitzen Winkel zum Abtaststift 7 einnimmt, das durch die senkrecht zur Kurvenfläche liegende Kraftkomponente erzeugte Drehmoment zu vermeiden und die der jeweiligen Durchflußmenge entsprechende Stellung der Kurvenscheibe i während des Abtastvorgangs zu fixieren, ist der Kurvenbereich 9 mit einzelnen Stufen 10 versehen. Wie näher aus F i g. 2 hervorgeht, besteht jede Stufe 10 aus einem im wesentlichen radial zur Drehachse der Kurvenscheibe 1 stehenden Kurvenflächenteil 11 und aus einem Kurvenflächenteil 12, der etwa tangential zu einem um die Drehachse beschriebenen Kreis liegt. Der Abstand von Stufe zu Stufe ist so gewählt, daß er der kleinsten vorkommenden Unterteilung am Zifferblatt des Anzeigeinstruments in dem Bereich von 0 bis 20% Durchflußmenge entspricht, so daß die Stufeneinteilung der Ablesegenauigkeit angepaßt ist.

Durch die stufenförmige Ausbildung des Kurvenbereichs 9 wird ein Abwandern des Meßwertpunktes beim Abtastvorgang vollständig ausgeschaltet. Auch die Anzeige im gesamten Meßbereich wird genauer, da eine zusätzliche Bremsscheibe wegfallen kann und dadurch das auf die Drehachse 2 lastende Gewicht und die damit verbundene Lagerreibung verringert wird.

Eine zusätzliche Verbesserung der Radizierung läßt sich dadurch erzielen, daß der Tasthebel 4 nach F i g. 3 derart angeordnet ist, daß die Abtastrichtung des Taststiftes 7 durch die Drehachse 2 der Kurvenscheibe 1 geht, weil dadurch auch vom Tasthebel 4 her kein Drehmoment auf die Kurvenscheibe ausgeübt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kurvenscheibe, insbesondere Radizierkurve fur Durchnuß-Meßgeräte, die um eine Achse drehbar ist und deren jeweilige Stellung von einem Taster abgetastet wird, dessen Hub in ein an einem Anzeigeinstrument ablesbares linear der Durchflußmenge proportionales Signal umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens e.n Teil l»J der Kurvenfläche (3) mit stufenförmigen Absätzen (10) versehen ist, die mit einem Flächenteil (12) versehen sind, der tangential an einem um die Drehachse (2) beschriebenen Kreis liegt.

2. Kurvenscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenfläche in dem Bereich stufenförmig ausgebildet ist, in dem an die Kurve gelegte Tangenten (3a) Winkel (8) mit einer Normalen (5a) zur Abtastrichtung einnehmen, die größer oder gleich 45° sind.