DE1926719C - Temperaturkompensierende Kupplung für ein Durchflußmengen meßgerat - Google Patents
Temperaturkompensierende Kupplung für ein Durchflußmengen meßgeratInfo
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Description
des Fiihrungsblocks verschiebbar angeordnet ist; dieser
Block wird durch einen Temperaturfühler gedreht, um die Lage der Drehpunkte für die beiden
Hebelgetriebe einzustellen.
Diese bekannte temperaturkompensierende Kupplung hat sich als sehr genau und zuverlässig erwiesen.
Jedoch muß bei ihr die hochpräzise, von der Temperatur des durchströmenden Mediums abhängige
Einriciiiung, mit Hilfe derer die Drehzahl am Ausgang des Differentialgetriebes kompensiert wird,
den Käfig des Differentialgetriebes direkt antreiben, um die Drehzahl am Ausgang zum Zwecke der Temperaturkompensation
zu erhöhen. Hierdurch wird diese Einrichtung belastet und muß entsprechend stabil
und robust aufgebaut werden.
Cs ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung eine temperaturkompensierende Kupplung zu schaffen,
welche eine präzise Einrichtung zur automatischen Temperaturkompensation der Ausgangsgröße aufweist,
ohne daß dabei der Kompensationsmechanismus den Ausgang dieser Kupplung antreiben muß.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer eingangs genannten temperaturkompensierenden Kupplung dadurch
erreicht, daß die Drehzahl des ersten Eingangs des Differentialgetriebes infolge einer entsprechenden
Auslegung höher ist als die Drehzahl der Ausgangswelle des Differentialgetriebes, und daß dem
zweiten Eingang des Differentialgetriebes ein selbsthemmendes
Schneckengetriebe vorgeschaltet ist, auf das sich der in entgegengesetzter Richtung umlaufende
zweite Eingang des Differentialgetriebes so abstützt, daß das den vom Winkelweg am ersten Eingang
zu subtrahierenden Kompensalions-Winkelweg einstellende Hebelgetriebe nicht belastet ist.
Wenn die Temperatur des Mediums zunimmt; dessen Durchflußmenge gemessen werden soll, so
nimmt — unter der Voraussetzung einer konstanten Durchströmmenge — die Kompensations-Winkclgeschwindigkeit
am zweiten Eingang zu und die Winkelgeschwindigkeit am Ausgang nimmt entsprechend
ab. Bei der kleinsten Kompensation, d. h. bei der niedrigsten Temperatur, für die die Kupplung ausgelegt
ist, wird der zweite Eingang des Differentialgetriebes durch das selbsthemmendü Schneckengetriebe festgehalten,
so daß keine Rückwirkung auf den Anirieb dieses zweiten Eingangs möglich ist und daher beispielsweise
ein zwischcngeschaltetes Getriebe unbelastet bleibt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt
Fig. 1 eine Flüssigkeitsübertragungsanlage, in
der eine erfindungsgemäße temperaturkompensierende Kupplung vor allem Verwendung findet,
F i g. 2 einen Schnitt, gesehen längs der Linie 2-2 der Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf den inneren Mechanismus
der erfindungsgemäßen Kupplung, wobei zur besseren Darstellung gewisse Teile geschnitten dargestellt
sind,
Fig.4 eine Darstellung ähnlich Fig. 3, jedoch in
einer tieferen horizontalen Ebene,
Fig. 5 eine Schnittansicht, im wesentlichen nach der Linie 5-5 der F i g. 3,
Fig. 6 eine Schnittansicht, im wesentlichen nach
der Linie 6-6 der F i g. 3,
Fig.7 eine Schnittansicht, im wesentlichen nach
der Linie 7-7 der F i g. 6,
Fig. 8 eine Schnittansicht, im wesentlichen nach der Linie 8-8 der F i g. 3, und
Fig.9 eine Schnittansicht, im wesentlichen nach der Linie 9-9 der Fig. 8.
Fig. 1 zeigt eine Pumpe 10, welche Flüssigkeit von einem (nicht dargestellten) Vorratstank durch
einen Entlüfter 12 pumpt, von dem die Flüssigkeit ?i
einem volumetrischcn Mengenmesser mit zugehörigem voreinstellbarem Zählwerk 14 und von dort
über ein druckbetätigtes Steuerventil 16 zu einer Auslaßleitung 18 fließt. Auf dem Mengenmesser und
Zählwerk 14 ist eine temperaturkompensierendc Kupplung 20 angeordnet, die ihrerseits ein Zählwerk
22 trägt, das eine Anzeige des temperaturkompensierten Volumens der Flüssigkeit liefert, die durch
den Mengenmesser 14 geflossen ist.
Die Kupplung 20 wird vom Ausgang des Mengeninessers 14 angetrieben, der mit einer der volumetrischen
Durchflußgeschwindigkeit der Flüssigkeit proportionalen Drehzahl umläuft. Das Zählwerk 22
wird vom Ausgang der Kupplung 20 angetrieben. Die Kupplung 20 weist eine Temperaturmeßsonde
zum Messen der Temperatur der Flüssigkeit im Mengenmesser
14 und, auf der linken Gehäuseseite, einen Einstellknopf 24 zum Eingeben des thermischen
Ausdehnungskoeffizienten der gerade gemessenen Flüssigkeitsart auf.
Nach den Fig. 2, 3,4 und 5 weist die temperaturkompensierende
Kupplung 20 ein Gehäuse mit einer Grundplatte 30, einer Deckplatte 32 und einer Hüllwand
38 auf, in dem ihre Teile angeordnet sind. Sie hat eine in der Platte 30 gelagerte Eingangswelle 44
mit einem axial abwärtsgerichteten Paßstück 44/1,
das von der Ausgangswelle des Mengenmessers 14 angetrieben wird. Auf der Welle 44 sind zwei Stirnräder
46 und 47 befestigt; ihr oberes Ende ist in einer hohlen Welle, der Ausgangswelle 45 gelagert. Das
obere Stirnrad 47 kämmt mit einem Zwischenzahnrad 48, das auf einer Nebenwelle 49 befestigt ist und
dadurch ein unmittelbar unter ihm auf der gleichen Nebenwelle 49 befestigtes zweites Zwischenzahnrad
50 antreibt. Letzleres kämmt mit einem Stirnrad 51, das auf einer in den Platten 30 und 32 gelagerten
Nebenwellc 52 befestigt ist, auf der auch ein Sonnenrad
56 befestigt ist, das einen Teil eines Differentialgetriebes 57 bildet, in welchem, wie die F i g. 6 und 7
am besten zeigen, das Sonnenrad 56 ein Planetenrad 58 treibt, das auf einer Nebenwelle 60 frei drehbar
ist, die sich zwischen zwei Platten 61 und 62 (6) erstreckt, die den Käfig des Differentialgetriebes 57
bilden. Das Planetenrad 58 kämmt mit einem dadurch angetriebenen zweiten Planetenrad 64, das auf
einer Nebenwclle 66 angeordnet ist, die zwischen den Käfigplatten 61, 62 in geeigneter Weise befestigt ist,
um diese parallel zueinander zu halten. Das Planetenrad 64 treibt ein Abtriebssonnenrad 68, das einstückig
ist mit einem Stirnrad 70, das ein Zahnrad 72 (Fig. 3 und 5) antreibt, das auf der Ausgangswelle
45 befestigt ist, die in der Platte 32 gelagert ist. Wie Fig. 5 zeigt, ist die Ausgangswelle 45 kuppelbar mit
dem Zählwerk 22, das eine der Welle 44 entsprechende Welle aufweist, weshalb das äußere Ende der
Ausgangswelle 45 einen rechteckigen Schlitz 76 zur Aufnahme dieser Welle aufweist.
Bei Drehung der Eingangswelle 44 wird das Drehmoment über das Differentialgetriebe 57 der
Ausgangswelle 45 zugeführt. Wenn daher dem Käfig des Differentialgetriebes 57 das Umlaufen gestattet
wird, wird die Ausgangswelle 45 mit einer Drehzahl 97 dreht ein oberhalb von ihm auf der Nebenwelle
gedreht, die der Drehzahl des Sonnenrades 56 minus 98 befestigtes Kronrad 99, das mit einem Ritzel 100
der Drehzahl des Käfigs 61, 62 proportional ist. Das kämmt, das an einem Ende einer horizontalen, in
Hinauf-Übersetzungsverhältnis von Eingangswelle 44 einem U-förmigen Lagerblock 102 drehbar gelager-
zur Ausgangswelle 45 ist so ausgelegt, daß der Diffe- 5 ten Welle 101 befestigt ist. Auf dem anderen Ende
rentialkäfig 61, 62 steht, wenn die strömende Flüssig- der Welle 101 ist eine Schnecke 103 befestigt, die mit
keit die niedrigste durch diese Kupplung 20 kompen- einem Schneckenrad 104 kämmt, das fest mit der un-
sierbare Temperatur aufweist. Mit dem Ansteigen teren Käfigplatte 61 des Differentialgetriebes 57 ver-
der Temperatur der gemessenen Flüssigkeit bei bunden und nach unten gerichtet ist. Die Käfigplat-
gleichbleibendem Volumendurchfluß beginnt der Kä- io ten 61 und 62 sind mittig durchbrochen und nehmen
fig 61, 62 umzulaufen und ein entsprechender Betrag frei die Welle 52 auf, auf der sie drehbar angeordnet
wird von der Drehzahl der Eingangswelle 44 subtra- sind. Auch das Schneckenrad 104 dreht sich frei re-
hiert. Wenn daher bei festgehaltenem Käfig 61. 62 lativ zur Welle 52. Infolgedessen wird die Drehung
die Temperatur der Flüssigkeit auf dem Minimum der durch die Kupplungen 80 und 82 angetriebenen
(einer Temperatur, die niedriger ist als die Norrntern- ij Welle 92 auf die Schnecke 103 übertragen, um dem
peratur) liegt, läuft die Ausgangswelle 45 mit einer Käfig des Differentialgetriebes 57 zu ermöglichen, zu
auf die Normtemperatur kompensierten Drehzahl Kompensationszwecken umzulaufen,
um, die infolge des Übersetzungsverhältnisses der Wie bereits erwähnt, werden die Verbindungsarnu
den Eingang mit dem Ausgang der Kupplung 20 84 und 85 hin- und herbewegt, und zwar mit einer
kuppelnden Zahnräder höher ist als die Drehzahl der 20 Frequenz, die direkt proportional zur Drehzahl der
Eingangswelle 44. Eingangswelle 44 ist. Der Hub der Arme 84 und 85
Wenn die Temperatur der gemessenen Flüssigkeit wird verstellt um einen Betrag, der Von der Ausdeh-
die Normtemperatur ist, kann der Käfig 61, 62 konti- nung oder Zusammenziehung der gemessenen Flüs-
nuierlich mit einer solchen Geschwindigkeit umlau- sigkeit relativ zum Volumen bei der Normtemperatur
fen, daß die Eingangswelle 44 und die Ausgangswelle 25 abhängt. Dieser Verstellungsbetrag ist gleich dem
45 gleich schnell rotieren. Der von der Drehzahl der Produkt aus der Drehzahl der Eingangswelle 44, dem
Eingangswelle zu subtrahierende Drehzahlbetrag Ausdehnungskoeffizienten und der Temperaturdiffewird
hergeleitet von Änderungen des Hubs von zwei rcnz gegenüber der Normtemperatur. Außerdem hahin-
und hergehenden Verbindungsarmen 84, 85 hen die Verbindungsarme überlappende Antriebs-(Fig.3
und 4) durch Steuerung mittels zweier Win- 30 hübe und bewirken dadurch einen kontinuierlichen
kelhebel 119, 120, die mittels einer temperaturcmp- und nichtzyklischen Umlauf der Welle 92.
findlichen Einrichtung 135 bis 206 geschwenkt wer- Um die Verbindungsarme 84 und 85 hin- und herden. Die hin- und hergehenden Verbindungsarme, zubewegen, treibt die Eingangswclle 44 über das die über Nocken 111, 112 und ein Zahnradgetriebe Stirnrad 46 ein Zwischenzahnrad 105 (Fig. 5), ein
findlichen Einrichtung 135 bis 206 geschwenkt wer- Um die Verbindungsarme 84 und 85 hin- und herden. Die hin- und hergehenden Verbindungsarme, zubewegen, treibt die Eingangswclle 44 über das die über Nocken 111, 112 und ein Zahnradgetriebe Stirnrad 46 ein Zwischenzahnrad 105 (Fig. 5), ein
46 und 105 bis 110 (Fig.3 und 5) von der Ein- 35 Ritzel 106, eine Nebcnwelle 107, Stirnräder 108 und
gangswelle 44 betätigt werden, sind mit dem Käfig 109 (F i g. 3) und eine zwischen den Platten 30 und
des Differentialgetriebes 57 gekuppelt durch zwei 32 gelagerte Nebenwellc 110 zwei lineare Nocken
Einwegkupplungen 80 und 82 und ein selbsthem- 111 und 112 an, die um 180° zueinander versetzt auf
mendes Schneckengetriebe 100 bis 104, das den Kä- der Nebenwelle UO befestigt sind und überlappende
fig umlaufen läßt, wenn eine Kompensation erforder- 40 lineare Nockenteile aufweisen. Zwischen ihnen ist
lieh ist. das Stirnrad 109 angeordnet. Auf den Stirnflächen
Die Kupplungen 80 und 82 sind identisch: die der Nocken 111 und 112 läuft jeweils eine frei dreh-
Kupplung 80 weist eine Platte 86 und die Kupplung bare Abtastrollc 113 bzw. 114, die frei und drehbai
82 eine entsprechende Platte 87 auf. Die Platte 86 ist auf zwei Verbindungsstücken 115 bzw. 116 angeord-
gelenkig mit dem Verbindungsarm 84 verbunden. In 45 net und in federnde Anlage gegen die Stirnflächcr
gleicher Weise ist der Verbindungsarm 85 gelenkig der Nocken 111 bzw. 112 gebracht werden durch
mit der Platte 87 verbunden. Die Platten 86 und 87 zwei Zugfedern 117 bzw. 118, die zwischen den Ver
weisen mittige kreisrunde Durchbrüche 90 bzw. 91 bindungsstücken 115 bzw. 116 und zwei Winkelhe
auf, die drehbar eine zylindrische Welle 92 aufneh- bein 119 bzw. 120 gespannt sind. Die Enden dei
men, die drehbar zwischen den Platten 30 und 32 ge- 50 Winkelhebel 119 und 120 sind durch je einen Stif
lagert ist. In einer Anzahl sägezahnförmiger Ausneh- 122 bzw. 124 schwenkbar mit den die Abtastrollei
mungen 94 der Platten 86 und 87 sind Rollen 93 an- tragenden Verbindungsstücken 115 bzw. 116 verbun
geordnet, die bei Drehung der Platten 86 und 87 ent- den. Die Winkelhebel 119 und 120 sind senkrech
gegen dem Uhrzeigersinn (bezogen auf die Fig.3 ausgerichtet schwenkbar auf der Nebenwelle 110 an
und 4) gegen die Welle 92 gedrückt werden und 55 geordnet und an ihren sich gegenüberliegenden En
diese mitnehmen. Andererseits können sich die Plat- den durch einen Steg 125 (in Fig.2 teilweise wcgce
ten 86 und 87 relativ zur Welle 92 im Uhrzeigersinn brachen dargestellt) verbunden,
frei drehen, da die Rollen 93 sich dann von der Die Nocken 111 und 112 werden also mit eine
Welle 92 weg in einen weiteren Teil der sägezahnför- Winkelgeschwindigkeit gedreht, die direkt proportio
migen Ausnehmungen 94 bewegen können. 60 nal zur Umlaufgeschwindigkeit der Eingangswelle Φ
Während der Kompensation bewirken die hin- ist, so daß sich die Verbindungsstücke 115, 316 mi
und hergehenden Arme 84, 85 sowie die Kupplungen einer zur Drehzahl der Eingangswelle 44 direkt pro
80, 82 eine kontinuierliche Drehung der Welle 92 portionalen Frequenz hin- und herbewegen. Da di
und eines mit ihr verbundenen Stirnrads 95, das Verbindungsanne 84 und 85 schwenkbar mit dei
seinerseits ein Zwischenzahnrad 96 treibt; welches an €5 Abtastrollen 113 und 114 verbunden sind, bewegei
der Platte 30 gelagert ist und ein Stirnrad 97 an- auch sie sich mit einer Frcnqucnz hin und hei
treibt, das auf einer zwischen den Platten 30 und 32 die zur Drehzahl der Eingangswellc 44 in Beziehun
gelagerten Nebenwelle 98 befestigt ist. Das Stirnrad steht.
Die Verbindungsstücke 115 und 116 sind durch oder der anderen Richtung bewegt. Dadurch ist die
Drehbolzen 126 bzw 127 verbunden mit den Armen relative Stellung des Blocks 140 zum Fuhiungssuicn
84 bzw 85 die mit den Einwegkupplungen 80 bzw. 142 durch Drehen des Knopfes 24 verstellbar, um
82 verbunden sind und diese antreiben. Da die Ab- die temperaturkompensierende Kupplung 20 mittels
tastrollen 113 und 114 sich unter der Wirkung der 5 des zweiten Hebelgetriebes auf den gewünschten ku-
Noekcn 111 bzw. 112 vor und zurück bewegen müs- bischen Ausdehnungskoeffizienten der zu messenden
sen schwingen die Verbindungsstücke 115 und 116 Flüssigkeit einzustellen.
um'ihrc jeweiligen Drehbolzen 122 und 124, und da- Die Stellung des Hebels 135 wird durch eine lem-
durch beschreiben die Abtastrollen 113 und 114 peraturempfindliche Balganordnung 158 mn einem
eine- Bo°en mit einem Radius, der gleich dem Ab- io axial bewegbaren Ausgangselement 160 gesteuert,
stand zwischen dem Mittelpunkt der Drehbolzen 122 welch letzteres entsprechend der Temperatur der gc-
und 124 und dem Mittelpunkt der Drehbolzen 113 messenen Flüssigkeit längs seiner Langsachse ver-
bzw 114 ist Da die Arme 84, 85 schwenkbar mit schiebbar ist und ein geschlitztes Kopfteil 161 hat,
den AbtastroVen 113 bzw. 114 verbunden sind, wer- das am Ende des Hebels 135 angelenkt ist und
den sie durch diese in gleicher Weise hin- und herbe- 15 Durchbrüche zur Aufnahme einer Schraube mil MuI-
wem über einen Hub, dessen Länge von der Lage der ter 163 hat (F i g. 8).
Schwenkpunkte der Verbindungsstücke Π5 und 116 Wenn sich das Element 16« nach außen beweg;,
abhängt Die Ausrichtung der Schwenkpunkte wird dreht sich der Hebel 135 im Uhrzeigersinn (I- ig. 3)
bestimmt durch die Ausrichtung der Winkelhebel und bewegt dadurch das Verbindungsglied !3ü. wo-119
und 120, die sich durch den sie verbindenden ie- ao durch die Winkelhebel 119 und 120 gemeinsam im
sten Steg 125 gleichsinnig bewegen. Wenn die Win- Uhrzeigersinn verschwenkt werden. Wie aus 1- i g. H
kelhebcl 119 und 120 in einer Lage sind, in der die hervorgeht, ist das Verbindungsglied 130 schwenkbar
Verbinduncsstücke 115 und 116 mit den hin- und auf der Oberseite des freien Endes eines iimgebogelierbewcgbaren
Armen 84 und 85 senkrecht ausge- nen U-förmigen Endteils 135 A des Hebels Lo beleuchtet
liegen, müssen die Abtastrollen 113 und 114 25 stigt, so daß der Block 140 verstellt werden kann. 01s
durch ·! 1 NgJ;;:. !;* Iw,. 112 y.ch längs eines Bo- der Schwenkpunkt 137 des Hebels 135 direki unter
■■ens bewecen aber die Verbindungsarme 84 und 85 dem Schwenkpunkt 133 des Verbindungsglieds 130
bewecen sfeh nicht in Längsrichtung und infolgedes- liegt. Dieser Zustand besteht, wenn die gemessene
v-Jn werden die Kupplungen 80 und 82 nicht ange- Flüssigkeit den Ausdehnungskoeffizienten Null hai.
!rieben, und daher wird der Käfig des Differentialge- 30 In dieser Stellung wird keine durch die auf iempeiainebes'57
feststehend Gehalten und die Ausgangs- tür ansprechende Balganordnung 158 bewirkte
welle'mit dem maximal heraufgesetzten Übertra- Schwenkbewegung des Hebels 135 auf das Verbiuliunasverhältnis
der Kupplung 20 angetrieben. Bei al- dungsglied 130 übertragen, da der Hebe! 135 dam:
] ■;-, änderen Stellungen der Winkelhebel 119 und 120 um einen Punkt schwenkt, der senkrecht ausgerichtet
wird ein bestimmter Drehwinkel vom Eingang 44 35 ist mit der Schwenkverbindung zwischen dem Ve;-■.sibtrahiert.
und 7w:ir über die Schnecke 103. die bindungsglied 130 und dem Hebel 135. Di·. Aih-
<Wm"Käfi<' des Differentialgetriebes 57 den Umlauf gangswelle 45 läuft dabei also mit dergleichen Dieh-"sntlci
" "" zan' um w'c ^'ε Eingangswelle 44, wie es naturae-
~ Um die Winkclhebcl 119 und 120 (F i g. 3) so weit maß sein muß. wenn das Volumen der Fli^M^eii
zu schwenken, wie es erforderlich ist. um vom Ein- 40 sich nicht mit der Temperatur ändert. Alle andere·-,
'nim 44 des Diffcrentialuetriebes 57 den richtigen Stellungen des Blocks 140 ermöglichen es der Β,ϋμ
Kompensationsfaktor zu subtrahieren, ist ein Verbin- anordnung 158. den Hebel 135 zu verschwenken
M;m<«.ci!ji*i1 130 (in den F ic. 2 und 4 weggehrochen und dadurch eine entsprechende Bewegung ücn Ve;.
(TirceTtellt) mittels eines Drehbolzens 132 schwenk- bindungsglicdes 130 zu bewirken.
>ar~ mit dem oberen Winkelhebel 120 verbunden. 45 Die Balganordnung 158 weist eine Anzahl ck-itnb;:-
Huicli das Verbinduimsclied 130 sind die fest mitein- re: Bälge zum axialen Verstellen der Stange 160 ·._;:.-ander
verbundenen Winkcihcbel 119 und 120 gleich- sprechend der gemessenen Temperatur au:. No;
summ \er^chwcnkbar. um die Lage der Schwenk- malerweisc ist diese Ί emperalur diejenige de; _w-■
punkte der Verbindungsstücke 115 und 116 entspre- senen Flüssigkeit. Wenn sie steigt, zieht sie"» die
chend zu verändern. Das entgegengesetzte Ende des 50 Stange 160 zurück und wenn sie fällt, beuee; -eh
Verbindungsglieds 130 ist über einen Stift 133 an die Stange 160 nach außen.
einem Hebel 135 ancelenkt. der bei 137 schwenkbar Da Änderungen der Umgebungstemperatur an-.
auf einem T-förmigen Block 140 befestigt ist. Die Ort der Kupplung 20 auch das Volumen m de;<
Rji Hebel 130 und 135 bilden zusammen ein zweites He- gen beeinflussen, ist es erforderlich, auch sie zu k, 11,-Moetriebe.
Wie Fi g. 8 und 9 zeigen, paßt der Block 55 pensieren. Hierzu weist die Balganordnung !58 ein
MO*" in ein Führunesstück 142, auf dessen oberen verschlossenes Füllrohr 175 und einen die I ingekanten
der Block 140 ruht und an denen entlang er bungstemperatur kompensierenden Balg 17? aiii.
\ /schiebbar ist. um einen verstellbaren Schwenk- welch letzterer zwischen einer Platte 179 in-d einem
rankt für den Hebel 135 zu bilden. Der Hebel 135 Block 180 liegt, mit denen er fest verbunden ist. Der
nat einen Länesschlitz 144 (Fig. 3 und 4) zum Füh- 60 Block 180 hat einen Durchlaß, um das Rohr 175 mn
i-cn des Schwenkpunktes 137 des Hebels 135. Der dem Balg 177 zu verbinden. Die Platte 179 ist auf
Block 140 ist längs des Führungsstücks 142 verstell- zwei parallelen Stützstangen 182 und i83 verschiebbar
mittels einer Schraube 146, die sich über die bar angeordnet, die an ihren unteren Enden Gewinde
Länge des Führungsstücks 142 erstreckt, in seinen mit Muttern 184 aufweisen, welch letztere Anschläge
Seitenwänden drehbar gelagert ist und in ein Innen- 65 bilden, gegen die eine U-förmige K'.ammer 186 durch
gewinde des Blocks 140 einschraubbar ist. so daß bei eine zwischen der Platte !79 u;■·, einem Piauenteil
Drchunc des an einem Ende der Schraube 146 befe- 190 der Klammer 186 ungeordnete Schraubenfeder
sticten Knopfes 24 der Block 140 sich in der einen 188 gedrückt wird. Die Kammer 186 hat auch einen
Plattenteil 192, der gleitend auf die Stützstangen 182
und 183 aufgepaßt ist. Eine an der Platte 30 befestigte U-förmige Klammer 194 hat zwei parallele
Plattenteile 196 und 198, die die Stützstangen 182 und 183 verschiebbar aufnehmen. Zwischen den
Plattenteilen 192 und 198 ist eine Schraubenfeder 200 zusammengedrückt.
Damit sich die Stange 160 entsprechend den Änderungen der Temperatur der gemessenen Flüssigkeit
bewegt, ist eine Leitung 203 mit einer (nicht dargestellten) Meßsonde verbunden, die in der gemessenen
Flüssigkeit an einer günstigen Stelle so nahe wie möglich am Mengenmesser angeordnet ist. Die Meßsonde
ist von einem Typ, der in der Technik bekannt ist und einen Kolben aufweist, der an die Leitung
203 angeschlossen ist, die ihrerseits an den Balg 202 angeschlossen ist. Letzterer, die Leitung 203 und der
(nicht dargcstcilte) Kolben bilden ein geschlossenes System, das gänzlich mit einer Flüssigkeit gefüllt ist,
die sich bei Temperaturerhöhung ausdehnt.
Der Balg 202 ist zwischen dem Plattenteil 198 und einer Platte 204 angeordnet, die auf den Stützstangen
182 und 183 durch Muttern 206 festgehalten ist. Wenn sich die Flüssigkeit in der Meßsonde ausdehnt,
dehnt sich der Balg 202 aus und bewegt die Stütz stangen 182 und 183 in Fig. 3 nach oben, da di<
Klammer 194 an der Platte 30 befestigt ist. Somii he wegen die Stützstangen 182 und 183 den Plattentei
190 der Klammer 186 nach oben, so daß der Platten teil 192 den Block 180 und den Balg 177 in di<
gleiche Richtung bewegt und die Stange 160 zurück gehen läßt.
Wenn sich die Flüssigkeit im Balg 202 infolgt
ίο eines Anstiegs der Umgebungstemperatur ausdehnt
dehnt sich auch der Balg 177 aus und bewirkt, dal; sich die Stange 160 über eine Strecke bewegt, die
gleich der Differenz der Längen der Bewegungen dei Bälge 177 und 202 ist. Die Ausdehnung des Balg«
202 infolge des Anstiegs der Umgebungstemperatur wird somit durch den Balg 177 kompensiert.
Um die Lage des Schwenkpunkts 137 des Hebel? 135 zu verstellen und dadurch den thermischen Ausdehnungskoeffizienten
in die Kupplung 20 einzugeben, wird der Knopf 24 so lange gedreht, bis ein am Block 140 befestigter Zeiger 212 auf die jeweils zutreffende
Markierung auf einer Skalenplatte 214 bewegt ist, die durch eine Öffnung 216 in der vorderen
Hüllwand 38 sichtbar ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Temperaturkompensierende Kupplung für Übersetzungsverhältnis des Hebelgelriebes von einer
ein Durchflußmengenmeßgerät, mit einem Diffe- 5 voi der Temperatur des durchströmenden Mediums
rentialgetriebe, dessen Ausgangswelle ein Zähl- abhängigen Einrichtung so gesteuert wird, daß der
werk antreibt und bei dem ein erster Eingang Winkelweg am Ausgang des Differentialgetriebes der
über ein Getriebe mit festem Übersetzungsver- durchgeströmten temperaturkompensierten Durchhältnis
vom Ausgang eines volumetrischen Men- flußmenge entspricht, und wobei vorzugsweise ferner
genmessers antreibbar ist, während ein zweiter io zwischen der von der Temperatur des durchströmen-Eingang
des Differentialgetriebes über ein zwi- den Mediums abhängigen Einrichtung und dem erschengeschaltetes
erstes Hebelgetriebe mit Nok- sten Hebelgetriebe ein zweites Hebelgetriebe vorgekenantrieb
und über mindestens eine Einweg- sehen ist, dessen Übersetzungsverhältnis auf dem
kupplung ebenfalls vom Ausgang des Mengen- thermischen Ausdehnungskoeffzienten des zu mesmessers
antreibbar ist, wobei das Übersetzungs- »5 senden Mediums einstellbar ist.
verhältnis des Hebelgetriebes von einer von der Die zweckmäßigste Art, die Menge eines durchTemperatur des durchströmenden Mediums ab- strömenden Mediums zu messen, ist die Verwendung liängigen Einrichtung so gesteuert wird, daß der eines volumetrischen Mengenmessers, der eine me-Winkelweg am Ausgang des Differentialgetriebes chanische Anzeige (z. B. die Ziffern auf einem digitader durchgeströmten temperaturkompensierten io len Zählwerk) erzeugt, die dem tatsächlich durchge-Durchflußmenge entspricht, und wobei Vorzugs- strömten Volumen proportional ist. Das Volumen weise ferner zwischen der von der Temperatur vieler Flüssigkeiten ist jedoch stark temperaturabdes durchströmenden Mediums abhängigen Ein- hängig, so daß in vielen Fällen nicht eine Messung richtung und dem ersten Hebelgetriebe ein zwei- des Volumens, sondern eine Messung der Masse des tes Hebelgetriebe vorgesehen ist, dessen Überset- 15 durchgeströmten Mediums angestrebt wird. Diese zungsverhältnis auf den thermischen Ausdeh- Masse ist aber bei einem gegebenen Durchflußvolunungskoeffizienten des zu messenden Mediums men umgekehrt proportional zur Größe der Tempeeinstellbar ist, dadurch gekennzeich- raturänderung.
verhältnis des Hebelgetriebes von einer von der Die zweckmäßigste Art, die Menge eines durchTemperatur des durchströmenden Mediums ab- strömenden Mediums zu messen, ist die Verwendung liängigen Einrichtung so gesteuert wird, daß der eines volumetrischen Mengenmessers, der eine me-Winkelweg am Ausgang des Differentialgetriebes chanische Anzeige (z. B. die Ziffern auf einem digitader durchgeströmten temperaturkompensierten io len Zählwerk) erzeugt, die dem tatsächlich durchge-Durchflußmenge entspricht, und wobei Vorzugs- strömten Volumen proportional ist. Das Volumen weise ferner zwischen der von der Temperatur vieler Flüssigkeiten ist jedoch stark temperaturabdes durchströmenden Mediums abhängigen Ein- hängig, so daß in vielen Fällen nicht eine Messung richtung und dem ersten Hebelgetriebe ein zwei- des Volumens, sondern eine Messung der Masse des tes Hebelgetriebe vorgesehen ist, dessen Überset- 15 durchgeströmten Mediums angestrebt wird. Diese zungsverhältnis auf den thermischen Ausdeh- Masse ist aber bei einem gegebenen Durchflußvolunungskoeffizienten des zu messenden Mediums men umgekehrt proportional zur Größe der Tempeeinstellbar ist, dadurch gekennzeich- raturänderung.
net, daß die Drehzahl des ersten Eingangs (52, Aus der USA.-Patentschrift 3 299 705 ist es zu
56) des Differentialgetriebes (57) infolge einer 30 diesem Zweck bekannt, zur Temperaturkompensaentsprechenden
Auslegung höher ist als die Dreh- tion eine temperaturkompensierende Kupplung zwizahl
der Ausgangswelle (45) des Differentialge- sehen einen volumetrischen Mengenmesser und ein
triebes (57), und daß dem zweiten Eingang (61, Zählwerk zu schalten, um am Zählwerk eine tempe-
62) des Differentialgetriebes (57) ein selbsthem- raturkompensierte, auf eine bestimmte Normtempemendes
Schneckengetriebe (100 bis 104) vorge- 35 ratur bezogene Anzeige der durchgeflossenen Menge
schaltet ist, auf das sich der in entgegengesetzter zu erhalten, die dann mit Hilfe des Artgewichts di-Richtung
umlaufende zweite Eingang (61, 62) rekt in die Masse umgerechnet werden kann. In der
des Differentialgetriebes (57) so abstützt, daß das ölverarbcitenden Industrie wird dabei in den USA
den vom Winkelweg am ersten Eingang (52, 56) als Normtemperatur gewöhnlich eine Temperatur
zu subtrahierenden Kompensations-Winkelweg 40 von 15,5° C (60° F) verwendet. Die bekannte tempeeinstellende
Hebelgetriebe (110 bis 126) nicht be- raturkompensierende Kupplung hat dabei ein Veri,/,·
V lastet ist. hältnis von Eingangs-zu Ausgangsdrehzahl, das um-
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2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch ge- gekehrt proportional ist zum Verhältnis von tatsäch-'·;■·■;.
kennzeichnet, daß der zweite Eingang als Käfig lieh gemessenem Volumen zum Volumen derselben
(61, 62) des Differentialgetriebes (57) ausgebildet 45 Flüssigkeitsmenge bei der Normtemperatur,
ist, und daß das selbsthemmende Schneckenge- Die Kupplung nach der genannten USA.-Patenttriebe ein mit dem Käfig (61, 62) verbundenes schrift arbeitet außerordentlich zufriedenstellend; bei Schneckenrad (104) und eine vom Hebelgetriebe ihr wird ein Differentialgetriebe verwendet, dessen (110 bis 126) antreibbare Schnecke (103) auf- Ausgang mit einem Zählwerk verbindbar ist, wähweist. 50 rend der eine Eingang des Differentialgetriebes mit
ist, und daß das selbsthemmende Schneckenge- Die Kupplung nach der genannten USA.-Patenttriebe ein mit dem Käfig (61, 62) verbundenes schrift arbeitet außerordentlich zufriedenstellend; bei Schneckenrad (104) und eine vom Hebelgetriebe ihr wird ein Differentialgetriebe verwendet, dessen (110 bis 126) antreibbare Schnecke (103) auf- Ausgang mit einem Zählwerk verbindbar ist, wähweist. 50 rend der eine Eingang des Differentialgetriebes mit
3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch dem Ausgang eines volumetrischen Mengenmessers
gekennzeichnet, daß der erste Eingang des Dif- und der andere Eingang mit einer von der Temperaferentialgetriebes
(57) als Sonnenrad (56) dieses tür des durchströmenden Mediums abhängigen EinDifferentialgetriebes
ausgebildet ist. richtung verbindbar sind. Die Winkelgeschwindigkeit
55 des Ausgangs ist dabei gleich der Winkelgeschwindigkeit des einen Eingangs plus der Winkelgeschwin-
digkeit des anderen Eingangs, welch letztere proportional zum Unterschied zwischen der Temperatur des
zu messenden Mediums und der Normtemperatur ist. 60 Die von der Temperatur des durchströmenden Medi-
Die Erfindung betrifft eine temperaturkompensie- ums abhängige Einrichtung weist zwei hin- und herrende
Kupplung für ein Durchflußmengenmeßgerät, gehende Hebelgetriebe auf, die jeweils über eine Einmit
einem Differentialgetriebe, dessen Ausgangswelle wegkupplung den anderen Eingang des Differentialein
Zählwerk antreibt und bei dem ein erster Ein- getriebes antreiben. Der Hub der Hebelgetriebe, also
gang über ein Getriebe mit festem Übersetzungsver- 65 ihr Übersetzungsverhältnis, wird in Abhängigkeit
hältnis vom Ausgang eines volumetrischen Mengen- vom genannten Temperaturunterschied gesteuert,
messers antreibbar ist, während ein zweiter Eingang und zwar durch einen verdrehbaren Führungsblock
des Differentialgetriebes über ein zwischengeschalte- und eine Rolle, welche in einer bogenförmigen Nut
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US73399568A | 1968-06-03 | 1968-06-03 | |
US73399568 | 1968-06-03 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1926719A1 DE1926719A1 (de) | 1969-12-11 |
DE1926719B2 DE1926719B2 (de) | 1972-11-09 |
DE1926719C true DE1926719C (de) | 1973-06-07 |
Family
ID=
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