DE2848985A1

DE2848985A1 - Mengenumwerter fuer gaszaehler

Info

Publication number: DE2848985A1
Application number: DE19782848985
Authority: DE
Inventors: Klaus Enste; Dieter Schmittner
Original assignee: Elster AG Mess und Regeltechnik
Current assignee: Elster AG Mess und Regeltechnik
Priority date: 1978-11-11
Filing date: 1978-11-11
Publication date: 1980-06-04

Description

Mengenumwerter für Gaszähler
Die Erfindung betrifft einen Mengenumwerter für Gaszähler, mittels dessen die Drehbewegung der Ausgangswelle eines Gasvolumenzählers unter Berücksichtigung des Gasdruckes und der Gastemperatur in eine Drehbewegung zum Antrieb eines Zählwerkes umsetzbar ist, welche dem auf Normalbedingungen reduzierten Gasvolumenstrom proportional ist, bei welchem zwischen die Ausgangswelle des Gasvolumenzählers und das Zählwerk ein Reibrollengetriebe eingeschaltet ist mit einem Kegel und daran anliegenden, drehbewegungsübertragenden Mittel und bei welchem Fehler für Gasdruck und Gastemperatur vorgesehen sind, durch welche die drehbewegungsübertragenden Mittel längs des Kegels verstellbar sind, derart, daß das Übersetzungsverhältnis des Reibrollengetriebes proportional zu Z . P To po T ist.
Ein solcher Mengenumwerter ist bekannt durch die DE-PS 12 12 758.
Bei dem bekannten Mengenumwerter wird der Kegel des Reibrollengetriebes mit einer der Drehzahl der Ausgangswelle des Gasvolumenzählers proportionalen Drehzahl angetrieben, die somit proportional dem noch nicht auf Normalbedingungen reduzierten Gasvolumenstrom ist. An dem so angetriebenen Kegel liegt eine Reibrolle an, die längs einer Erzeugenden des Kegels verschiebbar und mit einem Zählwerk gekuppelt ist. Die Reibrolle ist an einem Gewicht gelagert, welches längsverschiebbar auf einem Waagebalken sitzt und durch einen Stellantrieb längs des Waagebalkens verstellt wird, wenn der Waagebalken aus seiner Mittellage nach der einen oder der anderen Seite ausgelenkt wird. An dem Waagebalken wirkt über ein Hebelgestänge eine dem Gasdruck proportionale Kraft mit einem Hebelarm, der durch einen Temperaturfühler in Abhängigkeit von der Gastemperatur veränderbar ist. Bei geeigneter Wahl der Parameter stellt sich dann das Gewicht auf dem Waagebalken so ein, daß die von dem Kegel über die Reibrolle abgegriffene Drehzahl proportional dem auf Normalbedingungen reduzierten Gasvolumenstrom wird. Eine solche Waagebalken- und Hebelanordnung ist kompliziert und sperrig.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Mengenumwerter der eingangs definierten Art so auszubilden, daß er in einem kompakten Gehäuse untergebracht werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Kegel des Reibrollengetriebes frei drehbar gelagert ist, daß das Reibrollengetriebe erste, an dem Kegel anliegende drehbewegungsübertragende Mittel enthält, die mit der Ausgangswelle des Gasvolumenzählers gekuppelt und durch den Fühler für die Gastemperatur bei steigender Temperatur zum breiteren Ende des Kegels hin verstellbar sind und daß das Reibrollengetriebe weiterhin zweite drehbewegungsübertragende Mittel enthält, die mit dem Zählwerk in Antriebsverbindung stehen und durch den Fühler für den Gasdruck bei steigendem Gasdruck zum breiteren Ende des Kegels hin verstellbar sind.
Während bei der vorbekannten Anordnung durch ein gesondertes Hebelgetriebe ein Stellweg der Reibrolle erzeugt wird, der dem Korrekturfaktor Z proportional ist, erfolgt die Bildung des Korrekturfaktors bei der erfindungsgemäßen Anordnung durch das Reibrollengetriebe selbst. Die Verstellung der einen drehbewegungsübertragenden Mittel bewirkt eine Multiplikation mit p/po, während die Verstellung der zweiten drehbewegungsübertragenden Mittel eine Division durch T/To bewirkt.
Zusätzliche Hebelgetriebe können entfallen. Die ganze Anordnung kann sehr kompakt und raumsparend ausgebildet sein.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert: Fig. 1 ist eine schematisch perspektivische Darstellung und zeigt den erfindungsgemäßen Mengenumwerter in Verbindung mit dem Zählerkopf eines in eine Gasleitung eingebauten Schraubenradgaszähler, wobei das Gehäuse des Mengenumwertern weggelassen und die einzelnen Teile des Mengenumwerters in ihrer gegenseitigen Lage schematisch gezeigt sind.
Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung eines Mengenumwerters nach der Erfindung in seinem Gehäuse.
Mit 10 ist eine Gasleitung bezeichnet, in welcher ein Schraubenradgaszähler sitzt, dessen Kopf 12 in Fig.1 erkennbar ist. Der Schraubenradgaszähler liefert an einer Ausgangswelle 14 eine Drehbewegung, deren Geschwindigkeit dem Gasvolumenstrom in der anleitung 10 proportional ist. 1)Lc<ie Drehbewegung treibt ein erstes Zählwerk 16, welches das durch die Gasleitung geströmte Gasvolumen zählt.
Durch einen Mengenumwerter 18 soll das Gasvolumen gezählt werden, das auf einen Normalzustand mit einem Normaldruck P und einer o Normaltemperatur T0 reduziert ist. Der Mengenumsetzer ist in einem Gehäuse 20 angeordnet, welches auf den Kopf 12 des Schraubenradgaszählers aufgesetzt wird, wobei eine Antrieb welle 22 (Fig.1) des Mengenuniwerters 18 mit der Ausgangswelle 14 des Schraubenradgaszählers gekuppelt wird. Ein Zählwerk 24 zeigt den auf Normalbedingungen umgesetzten Gasvolumenstrom an. Außerdem sind an dem Gehäuse 20 Zahlen und Zeiger 26, 28 zur Anzeige der Gastemperatur bzw. des Gasdrucks vorgesehen.
Der Mengenumwerter 18 enthält ein Reibrollengetriebe 30 mit einem Kegel 32 und daran anliegenden, drehbewegungsübertragenden Mitteln in Borm von Übertragungsringen 34, 36. Fühler 38 und 40 für Gasdruck bzw. Gastemperatur verstellen die drehbewegungsübertragenden Mittel längs des Getriebes 32 derart, daß das Ubersetzungsverhältnis des Relbrollengetriebes 30 proportional zu Z = P To x po T ist.
Bei dem Reibrollengetriebe nach der Erfindung ist der Kegel 32 des Reibrollengetriebes 30 frei drehbar gelagert. Das Reibrollen getriebe 30 enthält erste, titi dem Kegel 32 anliegende drehbewegungsübertragende Mittel in Gestalt des Übertragungsringes 34, die mit der Ausgangswelle 14 es Gasvolumenzählers über den Zylinder gekuppelt und durch den Fühler 40 für die Gastemperatur bei steigender Temperatur zum breiteren Ende des Kegels 32 hin verstellbar sind. Das Reibrollengetriebe 30 enthält weiterhin zweite drehmomentübertragerldc Mittel in Gestalt des Ubertragungsringes 36, die mit dem Zählwerk 24 in Antriebsverbiridung stehen und durch den Fühler 38 F,U den Gasdruck bei steigendem Gasdruck ebenfalls zum breiteren Ende des Kegels 32 hin verstellbar sind.
Die drehbewegungsübertragenden Mittel sind, wie gesagt, von Ubertragungsringen 34, 36 geb@ldet, welche in durch die Fühler verstellbaren Stellgliedern 42, 44 geführt sind und sowohl an der Mantellinie des Kegels 32 als auch mit ihrer Innenseite an Je einer langgestreckten Reibrolle 46 bzw. 48 anliegen, die parallel zu einer Erzeugenden des Kegels gehäusefest gelagert ist. Die eine Reibrolle 48 ist mit der Ausgangswelle 14 des Schraubenradgaszählers und die andere Reibrolle 46 ist mit dem Zählwerk 24 in Antriebsverbindung. Die beiden Reibrollen 46, 48 werden jeweils von dem zugehörigen tbertragungsring 36 bzw. 34 umschlungen. Der Kegel ist vorzugsweise mit seiner Mantellinie vertikal mit dem breiten Ende nach unten angeordnet (fluchtend mit der Ausgangswelle 14), so daß die Ubertragungsringe 34, 36 nur unter dem Einfluß der Schwerkraft an der Führung in den Stellgliedern 44 bzw. 42 anliegen. Auf diese Weise ergibt sich eine spielfreie Lagerung mit extrem niedrigen Reibungsmomenten.
Zur Erzielung einer kompakten Konstruktion sind vorteilhafterweise die Reibrollen 46 und 48 in einer gleichachsigen Wirkungslinie angeordnet.
Der Temperaturfühler 40 enthält ein spiralig geformtes federndes Druckrohr 50, das den Ausdehnungskörper eines Flüssigkeitsspannungsthermometer bildet, wobei dieses Druckrohr 50 über eine Leitung 52 mit einem in der Gasleitung angeordneten (nicht dargestellten) Fühlergefäß verbunden ist. Das Stellglied 44 ist ein an dem Druckrohr 50 angebrachter Schwenkhebel.
Der Schwenkhebel trägt an seinem Ende einen geschlitzten Zapfen 52. Der Übertragungsring 34 ist in dem Querschlitz 54 des Zapfens 52 geführt. Der Schwenkhebel ist zwischen Druckrohr 50 und Zapfen 52 geteilt, und die beiden Teile 56 und 58 sind durch einen u-förmig gebogenen Bimetallstreifen 60 verbunden. Dieser Bimetallstreifen dient der Kompensation der Umgebungstemperatur.
Der Druckfühler 38 ist eine vakuumdicht verschweißte Druckdose aus nicht rostendem Stahl. Das Stellglied 42 des Druckfühlers 38 weist einen durch die Druckdose verschwenkbaren Schwenkhebel 62 und einen an dem Ende des Schwenkhebels 62 angelenkten, parallel zur Achse der Reibrollen 46 beweglichen Lenker 64 auf.
Der Lenker 64 weist an seinem Ende einen geschlitzten Zapfen 66 auf. Der Übertragungsring 36 ist in dem Querschlitz 68 des Zapfens 66 geführt. Auch hier ist der Lenker 64 geteilt, und die beiden Teile 70 und 72 sind durch einen u-förmig Bimetallstreifen 74 verbunden. Im übrigen sind die Längen der Schwenkhebel 44 und 62 und des Lenkers 64 zu justagezwecken mit bekannten Mitteln veränderbar. Der beschriebene Mengenumwerter kann außerordentlich kompakt ausgebildet werden, so daß der in dem kompakten, an den Zählwerkskopf 12 des Schraubenradgaszählers ansetzbaren Gehäuse 20 untergebracht werden kann. Zur besseren Ablesung ist das Zählwerk 24 für die Anzeige des auf Normalzustand reduzierten Gasdurchsatzes unter einem Winkel von 30 bis 400 zur Horizontalen angeordnet.
Da die Stellbewegung der Fühler sich als Schwenkbeweg-ung darstellt, können die Stellglieder 44 und 42 gleichzeitig mit Zeigern verbunden sein, die über einer am Gehäuse 20 vorgesehenen Skala spielen, wie in Fig.2 bei 26 und 28 dargestellt ist.
L e e r s e i t e

Claims

P a t e n t n n n p r c Mengenumwerter für Gaszähler, mittels dessen die Drehbewegung der Ausgangswelle eines Gasvolumenzählers unter Berücksichtigung des Gasdruckes und der Gastemperatur in eine DrehbewegunE zum Antrieb eines Zählwerks umsetzbar ist, welche dem auf Normalbedingungen reduzierten Gasvolumenstrom proportional ist, bei welchem zwischen die Ausgangswelle des Gasvolumenzählers und das Zählwerk ein Reibrollengetriebe eingeschaltet ist mit einem Kegel und daran anliegenden, drehbewegungsübertragenden Mitteln und bei welchem Fühler für Gasdruck und Gastemperatur vorgesehen sind, durch welche die drehbewegungsübertragenden Mittel längs des Kegels verstellbar sind, derart daß das übersetzungsverhältnis des Reibrollengetriebes proportional zu z ) To po T ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegel (32) des Reibrollengetriebes (30) frei drehbar gelagert ist, daß das Reibrollengetriebe (30) erste, an dem Kegel anliegende drehbewegungsübertragende Mittel (34) enthält, die mit der Ausgangswelle (14) des Gasvolumenzählers in Antriebsverbindung stehen und durch den Fühler (1cm) für die Gtlnliemperatur bei steigender Temperatu: zum breiteren Ende des Kegels (32) hin verstellbar sind, und daß das Reibrollengetriebe (30) weiterhin zweite drehbewegungs übertragende Mittel (36) enthAlt, die mit dem Zähler (24) in Antriebsverbindung stehen und durch den Fühler (38) für den Gasdruck bei steigendem Gasdruck zum breiteren Ende des Kegels (32) hin verstellbar sind.

2. Mengenumwerter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbewegungsübertragenden Mittel von Übertragungsringen (34,36) gebildet werden, welche in durch die Fühler (40,38) verstellbaren Stellgliedern (44,42) geführt sind und sowohl an der Mantellinie des Kegels (32) als.

auch mit ihrer Innenseite an je einer langgestreckten Reibrolle (48,46) anliegen, die parallel zu einer Erzeugenden des Kegels (32) gehäusefest gelagert ist und mit der Ausgangswelle (14) bzw. dem Zählwerk (Z4) in Antriebsverbindung Steht und die von dem Ubertragungsring (34,36) umschlungen wird.

5. Mengenumwerter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegel (30) mit seiner Mantellinie vertikal, mit dem breiten Ende nach unten angeordnet ist, so daß die Übertragungsringe nur unter dem Einfluß der Schwerkraft an der Führung (54,68) In den Stellgliedern (44,42) anliegen.

4. Mengenumwerter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibrollen (46,48) in gleichachsiger WirkungsLinie geordnet sind.

5. Mengenumwerter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (40) ein spiralig geformtes, federndes Druckrohr (50) enthält, das den Ausdehnungskörper eines Flüssigkeitsspannungsthermometers bildet, daß das Stellglied (44) ein an dem Druckrohr (5()) angebrachter Schwenkhebel i'3b, daß der Schwenkhebel an seinem Ende einen geschlitzten Zapfen (52) trägt und daß der Obertragungsring (34) in dem Querschlitz (54) des Zapfens (52) geführt ist.

6. Mengenumwerter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dnß der Schwenkhebel zwischen Druckrohr (50) eld Zapfen (5,') geteilt ist und die beiden Teile (56,58) durch einen u-förmig gebogenen Bimetallstreifen (60) verbunden sind.

7. Mengenumwerter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfühler (38) eine vakuumdicht verschweißte Druckdose ist.

8. Mengenumwerter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdose aus nichtrostendem Stahl besteht.

9. Mengenumwerter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (42) des Druckfühlers (7,8) einen durch die Druckdose verschwenkbaren Schwenk hebel (62) und einen nn detn Ende des Schwenkhebels angelenkten parallel zur Achse der Reibrolle beweglichen Lenker (64) aufweist, der an seinem Ende einen geschlitzten Zapfen (66) aufweist, und daß der Ubertragungsring (36) in dem Querschlitz (68) des Zapfens (66) geführt ist.

10. Mengenumwerter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (64) geteilt ist und die beiden Teile (70,72) durch einen u-förmig gebogenen Bimetallstreifen (74) verbunden sind.

11. Mengenumwerter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß er in einem kompakten, an den Zählwerkskopf (12) eines Schraubenradgaszählers ansetzbaren Gehäuse untergebracht ist.

12. Mengenumwerter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählwerk (24) für die Anzeige des auf Normalzustand reduzierten Gasdurchsatzes unter einem Winkel von 300 bis 400 zur Horizontalen angeornet ist.