DE4005908A1 - Membran fuer balgengaszaehler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Membran für Balgengaszähler, be­ stehend aus einem elastisch-nachgiebigen Membranwerkstoff, welcher eine Armierung aus einem Kunststoffgewebe aufweist, mit einem Mittenbereich, einem sich nach außen anschließenden Ringbereich und einem ringförmigen Randbereich.

Die Erfindung findet Anwendung bei Balgengaszählern jeglicher Art und sie eignet sich besonders zum Einbau in sogenannte "Freischwinger" mit Temperaturkompensation und kreisrunder bzw. arenaförmiger oder elliptischer Membran, wie diese in großem Umfang zur Messung des Gasverbrauches von Haushalten eingesetzt werden.

An die Meßgenauigkeit von Balgengaszählern werden immer höhe­ re Ansprüche gestellt und es hat nicht an Maßnahmen gefehlt, die Meßfehlerspanne zu verkleinern. Ein entscheidendes Pro­ blem ist hierbei die erforderliche Konstanz des Schöpfvolu­ mens des Meßgerätes bei unterschiedlichen Hüben. Das Schöpf- oder Hubvolumen eines Balgengaszählers muß bei konstanter Be­ aufschlagung bei jedem Arbeitszyklus gleich sein. Reproduzier­ bare Ergebnisse lassen sich nur dann erzielen, wenn das ge­ wünschte Hubvolumen bei jedem Arbeitshub gleich groß ist und dies ist sehr wichtig, wenn zeitaufwendige Eichungen mit Trom­ melgaszählern vermieden werden sollen.

Die Forderung nach Konstanz des Schöpfvolumens kann nur dann erfüllt werden, wenn der Faltenwurf der in den Meßkammern ver­ wendeten Membranen bei jedem Hub sich nicht verändert. Jegli­ che Abweichungen führen zu Meßfehlern, die dadurch entstehen, daß sich bei der Membran kleine Fältchen bilden, die ihre Ur­ sache in der Struktur des die Armierung der Membran bildenden Kunststoffgewebes haben, wenn die Formelastizität der Membran voll ausgenutzt wird. Solche Falten bilden sich insbesondere bei den Freischwingern unter den Gaszählern (das sind solche ohne mechanischen Anschlag des Membrantellers am Meßwerkge­ häuse) in radialer Richtung, weil deren Membranteller keine reinen Hubbewegungen, sondern zusätzliche Schwenkbewegungen ausführen, was notwendig zu Unsymmetrien der Membranbewegun­ gen führen muß und Meßfehler hervorruft, weil diese Faltenbil­ dung unregelmäßig stattfindet.

Bei Balgengaszählern mit Temperaturkompensation wird der Hub des Membrantellers in Abhängigkeit von der Temperatur ver­ stellt. Bei den derzeit verwendeten aus synthetischen Werk­ stoffen bestehenden Membranen führt eine Änderung des Hubes zu erheblichen Streuungen der Meßwerte, weil sich die Membran nicht reproduzierbar ausformt. Kleine Meßwertabweichungen las­ sen sich nur erzielen, wenn der vorgegebene Hub ausreicht, die Membran auszuformen bzw. in ihre Strecklage zu bringen, was nur bei einem bestimmten Hub geschehen kann.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine reproduzierbare Aus­ formung der Membran eines Balgengaszählers bei unterschied­ lichem Hubvolumen zu unterstützen, den unkontrollierten Fal­ tenwurf der Membran zu verhindern und die Meßgenauigkeit des Zählers zu erhöhen.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird von einer Membran für Balgengaszähler, bestehend aus einem elastisch-nachgiebigen Membranwerkstoff, welcher eine Armierung aus einem Kunststoff­ gewebe aufweist und die einen Mittenbereich, einen sich nach außen anschließenden Ringbereich und einen ringförmigen Rand­ bereich besitzt, ausgegangen und gelöst wird die Aufgabe da­ durch, daß der Ringbereich wenigstens eine Verstärkung auf­ weist. Diese Verstärkungen bewirken, daß für die Ausformung der Membran eine größere Kraft erforderlich ist, wodurch sich der auf beiden Seiten der Membran anstehende Differenzdruck erhöht und die Membran "aufgeblasen" wird. Zugleich wird die Bildung von unerwünschten Falten wirksam verhindert. Der er­ höhte Differenzdruck hilft, die schädliche Reibung der Lager­ stellen der Mechanik des Zählers zu überwinden. Es ist weiter­ hin von Vorteil, daß durch die vorgeschlagenen Verstärkungen die Biegesteifigkeit der Membran praktisch nicht erhöht wird.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung dient als Verstär­ kung eine Rippe, die aus dem Membranwerkstoff besteht und an den Ringbereich angeformt ist.

Zweckmäßig ist die Rippe kreisringförmig ausgebildet, was insbesondere dann der Fall sein wird, wenn der Mittenbereich der Membran eine Kreisform aufweist.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Rippe elliptisch, arenaförmig oder spiralförmig ausgebildet.

Alternativ oder zusätzlich können Rippen am Ringbereich radi­ al angeformt sein.

Eine einfache Formgebung ergibt sich, wenn eine Rippe an bei­ den Seiten des Ringbereiches vorgesehen ist. Zweckmäßig wer­ den die an beiden Seiten des Rippenbereiches vorgesehenen Rippen einander gegenüber liegen; sie könnten jedoch auch gegeneinander versetzt angeordnet sein.

Der Ringbereich der Membran kann eine kegelstumpfförmige Ge­ stalt aufweisen.

Von Vorteil ist es, wenn der Mittenbereich in den hochgewölbt ausgebildeten Ringbereich stetig oder auch unter Bildung eines schwachen Knickes übergeht.

In einer anderen Ausbildungsform der Erfindung dient als Ver­ stärkung ein Ring aus einem biegsamen Material.

Zweckmäßig ist der Ring aus elastischem Material in den Mem­ branwerkstoff eingeformt.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläu­ tert. Auf dem Zeichnungsblatt zeigen

Fig. 1 eine Membran für Balgengaszähler in einer Draufsicht, in etwa natürlicher Größe;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Membran nach Fig. 1, geschnitten entlang der Linie II-II in Fig. 1, im gleichen Maßstab wie Fig. 1.

Die in der Zeichnung dargestellte Membran 1 für Balgengas­ zähler besteht aus einem elastisch-nachgiebigen Membran­ werkstoff - einem gummiartigen Kunststoff mit besonderen Eigenschaften - und sie ist für Balgengaszähler aller Arten vorgesehen. Der Membranwerkstoff weist eine Armierung 2 aus einem Kunststoffgewebe - wie dies in Fig. 2 angedeutet ist - auf.

Die in ihrem Grundriß kreisförmige Membran 1 besitzt einen plattenförmigen Mittenbereich 3, einen Ringbereich 4 und einen Randbereich 5. Der Ringbereich 4 weist eine Verstär­ kung 6 auf.

Die Membran 1 ist im Innern einer Meßkammer eines Balgengas­ zählers mit ihrem kreisförmigen Mittenbereich 3 an einem Mem­ branteller befestigt, wozu sechs Befestigungslöcher 7 vorge­ sehen sind. Der Membranteller ist an einem Arm schwenkbar befestigt, welcher die Bewegungen des Membrantellers über eine Schiebersteuerung und ein Kurbelgetriebe auf ein Zähl­ werk überträgt; dieser Mechanismus ist in der Zeichnung nicht dargestellt.

Der Mittenbereich 3 geht in den Ringbereich 4 über, welcher hochgewölbt ausgebildet ist. Die Ansatzstelle 8 bildet einen schwachen Knick; der Übergang kann aber auch stetig erfolgen. Der Ringbereich 4 könnte ebenso gut eine kegelstumpfförmige Gestalt aufweisen.

Der Randbereich 5 ist an den hochgezogenen, gewölbten Ringbe­ reich über einen Winkel von etwa 120 Grad angesetzt. Dieser Randbereich 5 weist einen Kranz von Löcher 9 auf, die zum Einklemmen der Membran zwischen den beiden Hälften der Meß­ kammer dienen.

Die Verstärkung 6, welche der Ringbereich 4 aufweist, ist eine im Querschnitt etwa halbkreisförmige Rippe 10, welche aus dem Membranwerkstoff besteht und die an den Ringbereich 4 angeformt ist. Bei der in der Zeichnung dargestellten Mem­ bran 1 von balliger Gestalt ist diese Verstärkung eine im Querschnitt kreisförmige bzw. ellipsenförmige Verdickung des Membranwerkstoffes, die zu beiden Seiten der Membran 1 vorge­ sehen ist.

Die zur Verstärkung 6 der Membran dienende Rippe 10 ist bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Mem­ bran 1 im Grundriß kreisringförmig, sie könnte unter Umstän­ den aber auch eine spiralförmige Gestalt aufweisen. Die Mem­ bran 1 kann selbstverständlich auch zwei konzentrische Rip­ pen 10 als Verstärkung 6 tragen.

Bei der Membran 1 nach den Fig. 1 und 2 sind als zusätz­ liche Verstärkung 6 vier weitere Rippen 10′ am Ringbereich 4 vorgesehen, welche radial angeordnet sind und die kreisring­ förmige Rippe 10 rechtwinklig kreuzen. Es ist auch eine Membran 1 denkbar, welche ausschließlich radiale Rippen 10′ als Versteifung 6 aufweist.

Als Verstärkung 6 der Membran 1 kann auch ein Ring 11 aus einem biegsamen Material - beispielsweise ein Drahtring oder ein Ring aus einer Textilfaser - dienen, welcher in den Mem­ branwerkstoff eingeformt oder aufgeklebt ist.

Zusammenstellung der verwendeten Bezugsziffern:

 1 Membran
 2 Armierung
 3 Mittenbereich
 4 Ringbereich
 5 Randbereich
 6 Verstärkung
 7 Befestigungslöcher
 8 Ansatzstelle
 9 Löcher
10 Rippe
10′ Rippen
11 Ring

Claims (11)

1. Membran für Balgengaszähler, bestehend aus einem ela­ stisch-nachgiebigen Membranwerkstoff, welcher eine Armierung aus einem Kunststoffgewebe aufweist, mit

• - einem Mittenbereich,
• - einem sich nach außen anschließenden Ringbereich
• - und einem ringförmigen Randbereich,
• dadurch gekennzeichnet, daß

• - der Ringbereich (4) wenigstens eine Verstärkung (6) auf­ weist.

2. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß

• - als Verstärkung (6) eine Rippe (10) dient,
• - die aus dem Membranwerkstoff besteht und
• - an den Ringbereich (4) angeformt ist.

3. Membran nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rippe (10) kreisringförmig ausgebildet ist.

4. Membran nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rippe (10) elliptisch, arenaförmig oder spi­ ralförmig ausgebildet ist.

5. Membran nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rippe (10′) am Ringbereich (4) radial ange­ formt ist.

6. Membran nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rippe (10) an beiden Seiten des Ringbereichs (4) vorgesehen ist.

7. Membran nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die an beiden Seiten des Ringbereichs (4) vorgese­ henen Rippen (10) einander gegenüber liegen.

8. Membran nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ringbereich (4) eine kegel­ stumpfförmige Gestalt aufweist.

9. Membran nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Mittenbereich (3) in den hochgewölbt ausgebildeten Ringbereich (4) übergeht.

10. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß als Verstärkung (6) ein Ring (11) aus einem bieg­ samen Material dient.

11. Membran nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ring (11) in den Membranwerkstoff eingeformt ist.