DE9112193U1 - Measuring device - Google Patents
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Description
R 3879/91-GbmR 3879/91-Gbm
26. September 199126 September 1991
Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung, insbesondere einen Gaszähler, mit einem Meßwerk, einem Zählwerk, einem zwischen dem Meßwerk und dem Zählwerk vorgesehenen Getriebe mit veränderbarer Übersetzung und mit einem am Getriebe angreifenden, zur Verstellung des Übersetzungsverhältnisses dienenden Stellglied.The invention relates to a measuring device, in particular a gas meter, with a measuring mechanism, a counter, a gear with a variable transmission ratio provided between the measuring mechanism and the counter, and with an actuator acting on the gear for adjusting the transmission ratio.
Die Erfindung findet Anwendung insbesondere bei Balgengaszählern zur Messung des Verbrauches von Gas von Haushaltungen. Solche Balgengaszähler sind seit Jahrzehnten in großem Umfang im Einsatz, und sie werden in hohen Stückzahlen für Neuinstallationen sowie zum laufenden Ersatz von ausgedienten Geräten hergestellt.The invention is used in particular in diaphragm gas meters for measuring gas consumption in households. Such diaphragm gas meters have been in widespread use for decades and are manufactured in large numbers for new installations and for the ongoing replacement of obsolete devices.
Hinsichtlich der Meßgenauigkeit werden seitens der Behörden und der Abnehmer an Gaszähler hohe Anforderungen gestellt. Balgengaszähler, welche in der Regel vier abwechselnd sich füllende und entleerende Meßkammern aufweisen, messen das den Zähler durchsetzende Gasvolumen, wogegen dem Abnehmer der Heizwert des Gases in Rechnung gestellt werden muß. Die Gasdichte ist aber temperaturabhängig, sie nimmt mit zunehmender Temperatur ab. Von Einfluß auf die Gastemperatur sind die jahreszeitlich bedingte Temperatur des dem Zähler zugeführten Gases, die Installation zwischen dem Hausanschluß und dem Zähler sowie der Aufstellungsort des Zählers im Haus.The authorities and consumers place high demands on gas meters in terms of measurement accuracy. Diaphragm gas meters, which usually have four measuring chambers that alternately fill and empty, measure the volume of gas passing through the meter, while the consumer must be charged for the calorific value of the gas. However, the gas density is temperature-dependent, and decreases as the temperature increases. The gas temperature is influenced by the seasonal temperature of the gas supplied to the meter, the installation between the house connection and the meter and the location of the meter in the house.
Maßnahmen zur Temperaturkompensation von Gaszählern sind seit langem in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. So istMeasures for temperature compensation of gas meters have long been known in various forms.
unter anderem eine Meßeinrichtung für Gas bekanntgeworden, welche zwischen dem Meßwerk und dem Zählwerk ein Reibradgetriebe aufweist. Dieses Getriebe umfaßt zwei gegeneinander versetzte Reibscheiben und zwei über Zahnräder gekoppelte Reibräder, die mittels eines von einem Bimetall gesteuerten Drehschiebers auf den Reibscheiben zwecks Veränderung der Übersetzung verschiebbar sind. Temperaturbedingte Volumenänderungen des zu messenden Gases werden durch eine im wesentlichen proportionale Übersetzungsänderung auskompensiert (europäische Patentanmeldung 0 197 177 A1). Diese Einrichtung arbeitet aber weder schlupffrei noch verschleißarm, und sie hat daher nachteilige Einflüsse auf die Meßgenauigkeit des mit ihr ausgestatteten Gaszählers.Among other things, a measuring device for gas has become known which has a friction gear between the measuring mechanism and the counter. This gear comprises two friction disks offset from one another and two friction wheels coupled via gears, which can be moved on the friction disks by means of a rotary valve controlled by a bimetal in order to change the gear ratio. Temperature-related volume changes of the gas to be measured are compensated by an essentially proportional gear ratio change (European patent application 0 197 177 A1). However, this device does not work without slip or with little wear and therefore has a detrimental effect on the measuring accuracy of the gas meter equipped with it.
Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Konzeption einer Meßeinrichtung, insbesondere eines Gaszählers, welche zur Temperaturkompensation ein Getriebe mit veränderbarer Übersetzung beinhaltet, das ohne Schlupf arbeitet, mit sehr geringen Reibungsverlusten und minimalem Verschleiß behaftet ist und das Meßwerk mit dem Zählwerk verbindet.The object of the invention is to design a measuring device, in particular a gas meter, which includes a gear with a variable ratio for temperature compensation, which works without slip, has very low friction losses and minimal wear and connects the measuring mechanism with the counter.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist von einer bekannten Meßeinrichtung der eingangs bereits erwähnten Bauart mit einem Meßwerk, einem Zählwerk sowie einem zwischen diesen vorgesehenen Getriebe mit veränderbarer Übersetzung und mit einem an diesem Getriebe angreifenden, zur Verstellung des Übersetzungsverhältnisses dienenden Stellglied ausgegangen worden. Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß das Getriebe eine erste Welle und eine zweite Welle aufweist, die parallel nebeneinander liegen, daß auf der ersten Welle zwei unrunde, Zähne tragende erste Stirnräder sitzen, daß zwischen den beiden ersten Stirnrädern und der ersten Welle jeweils eine Überholkupplung angeordnet ist, wobei beide Überholkupplungen in gleichem Drehsinn wirken, daß auf der zweiten Welle zwei ebenfalls unrunde, zweite Stirnräder sitzen, die mit den ersten Stirnrädern jeweils kämmen, daß das eine zweite Stirnrad auf der zweiten Welle starr befestigt ist, daß das andereTo solve the problem, a known measuring device of the type already mentioned at the beginning was used, with a measuring mechanism, a counter and a gear provided between them with a variable gear ratio and with an actuator acting on this gear to adjust the gear ratio. The problem is solved in that the gear has a first shaft and a second shaft, which are parallel to one another, that two non-circular, tooth-bearing first spur gears are located on the first shaft, that an overrunning clutch is arranged between the two first spur gears and the first shaft, with both overrunning clutches acting in the same direction of rotation, that two second spur gears, also non-circular, are located on the second shaft, which mesh with the first spur gears, that one second spur gear is rigidly attached to the second shaft, that the other
zweite Stirnrad auf der zweiten Welle drehbar gelagert ist und mittels einer Verdreheinrichtung gegenüber der zweiten Welle zwecks Veränderung der Übersetzung um einen Verstellwinkel begrenzt verdrehbar ist, und daß das Stellglied die Verdreheinrichtung betätigt.the second spur gear is rotatably mounted on the second shaft and can be rotated to a limited extent by an adjustment angle relative to the second shaft by means of a rotating device in order to change the gear ratio, and that the actuator actuates the rotating device.
Ein solches, mit unrunden Zahnrädern ausgestattetes Übersetzungsgetriebe läßt problemlos während seines Betriebes solche Veränderungen seiner Übersetzung zu, daß Temperaturänderungen des zu messenden Mediums (insbesondere des Gases) zwischen 10 und +50 Grad Celsius ohne weiteres kompensiert werden können. Die benutzten, Zähne tragenden Stirnräder lassen keinen Schlupf zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle zu, die Reibungsverluste und der Verschleiß sind bei exakt ausgeführter Verzahnung, bei präzise gefertigten Überholkupplungen und entsprechender Wellenlagerung zu vernachlässigen. Der Umstand, daß bei dem konzipierten Getriebe bei gleichmäßiger Winkelgeschwindigkeit der antreibenden Welle die Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle während jeder Wellenumdrehung periodisch oszilliert - die Abtriebswelle sich also mit nicht konstanter Winkelgeschwindigkeit dreht - spielt bei der Funktion der Meßeinrichtung keine Rolle; dieser Effekt kann sogar vorteilhaft dazu benutzt werden, die ebenfalls oszillierende Abtriebswellenbewegung des Meßwerkes eines Balgengaszählers ganz oder teilweise zu kompensieren. Aufgrund seiner Merkmale kann von dem Getriebe erwartet werden, daß es auch während einer sehr langen, zehn und mehr Jahre dauernden Einsatzzeit der Meßeinrichtung zuverlässig und ohne Schaden zu nehmen funktioniert.Such a transmission gear, equipped with non-circular gears, easily allows such changes in its transmission ratio during operation that temperature changes of the medium to be measured (in particular the gas) between 10 and +50 degrees Celsius can be easily compensated. The spur gears used, which have teeth, do not allow any slippage between the input and output shafts; friction losses and wear are negligible with precisely designed gearing, precisely manufactured overrunning clutches and appropriate shaft bearings. The fact that with the designed transmission, with a constant angular speed of the driving shaft, the angular speed of the output shaft oscillates periodically during each shaft revolution - i.e. the output shaft rotates at a non-constant angular speed - plays no role in the function of the measuring device; this effect can even be used advantageously to fully or partially compensate for the equally oscillating output shaft movement of the measuring mechanism of a diaphragm gas meter. Due to its characteristics, the gear can be expected to function reliably and without damage even during a very long period of use of the measuring device, lasting ten years or more.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung ist das eine erste Stirnrad mit seiner Radscheibe mit dem Ende einer koaxial zur ersten Welle angeordneten Stummelwelle fest verbunden. Diese konstruktive Variante dient zur Einleitung des Drehmomentes durch die vorgeschlagene Stummelwelle.In a modified embodiment of the invention, the first spur gear with its wheel disk is firmly connected to the end of a stub shaft arranged coaxially to the first shaft. This design variant serves to introduce the torque through the proposed stub shaft.
Die vier unrunden Stirnräder des Getriebes können elliptischen Grundriß aufweisen. Dieser Grundriß gehorcht relativ einfachen geometrischen Gesetzen, was die Herstellung der Stirnräder und deren Verzahnung vereinfacht.The four non-circular spur gears of the gear can have an elliptical outline. This outline obeys relatively simple geometric laws, which simplifies the manufacture of the spur gears and their gearing.
Es kann von Vorteil sein, wenn die beiden ersten und zweiten Stirnräder einen birnenförmigen Grundriß besitzen. Diese Grundrißform ergibt annähernd Proportionalität zwischen dem Verstellwinkel und dem Übersetzungsverhältnis.It can be advantageous if the first and second spur gears have a pear-shaped outline. This outline shape results in an approximate proportionality between the adjustment angle and the transmission ratio.
Zwecks preiswerter Herstellung sind die beiden miteinander kämmenden Stirnradpaare zweckmäßig identisch ausgebildet und sie weisen demzufolge auch gleiche Zähnezahlen auf.In order to ensure cost-effective production, the two meshing spur gear pairs are designed to be identical and they therefore also have the same number of teeth.
Sofern kleine, handelsübliche Überholkupplungen von hohlzylindrischer Gestalt Verwendung finden, werden diese zweckmäßig als Naben der beiden ersten Stirnräder verwendet.If small, commercially available overrunning clutches with a hollow cylindrical shape are used, these are conveniently used as hubs of the first two spur gears.
Vorteilhaft weist die Verdreheinrichtung eine Hohlwelle auf, in welcher die zweite Welle drehbar angeordnet und auf der das andere, zweite Stirnrad starr befestigt ist. Diese konstruktive Ausgestaltung der Verdreheinrichtung ermöglicht die Einleitung des Drehmomentes in das Getriebe direkt über die zweite Welle.The twisting device advantageously has a hollow shaft in which the second shaft is arranged so that it can rotate and on which the other, second spur gear is rigidly attached. This structural design of the twisting device enables the torque to be introduced into the transmission directly via the second shaft.
Es ist zweckmäßig, wenn das Stellglied zur Temperaturkompensation herangezogen wird und zu diesem Zwecke einerseits an der zweiten Welle und andererseits an der Hohlwelle angreift und bei Änderungen der Umgebungstemperatur die Hohlwelle gegenüber der zweiten Welle verdreht.It is useful if the actuator is used for temperature compensation and for this purpose acts on the second shaft on the one hand and on the hollow shaft on the other hand and rotates the hollow shaft relative to the second shaft when the ambient temperature changes.
Eine ausreichende Veränderbarkeit des Übersetzungsverhältnisses ergibt sich, wenn die Hohlwelle gegenüber der zweiten Welle um einen Verstellwinkel zwischen null und neunzig Winkelgraden verdrehbar ist.The gear ratio can be sufficiently varied if the hollow shaft can be rotated relative to the second shaft by an adjustment angle of between zero and ninety degrees.
Unter den vorgegebenen technischen Bedingungen ist das Übersetzungsverhältnis des Getriebes durch Verdrehen der Hohlwelle gegenüber der zweiten Welle zwischen 1:1 und 1:1,3 veränderbar.Under the given technical conditions, the gear ratio of the gearbox can be changed between 1:1 and 1:1.3 by rotating the hollow shaft relative to the second shaft.
Als Verstellglied zur Temperaturkompensation kann vorteilhaft ein Bimetall-Element dienen.A bimetal element can advantageously be used as an adjusting element for temperature compensation.
Das Bimetall-Element ist zweckmäßig eine Bimetall-Spirale, welche die Hohlwelle umgibt und mit ihrem inneren Ende an der zweiten Welle und mit ihrem äußeren Ende an der Hohlwelle angreift.The bimetallic element is conveniently a bimetallic spiral which surrounds the hollow shaft and engages with its inner end on the second shaft and with its outer end on the hollow shaft.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten beiden Zeichnungsblätter näher erläutert. In den Zeichnungen zeigenThe invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment based on the two attached drawings. The drawings show
Fig. 1 eine Meßeinrichtung in Gestalt eines GasFig. 1 a measuring device in the form of a gas
zählers in einer Vorderansicht, in einer
vereinfachten Darstellung;counter in a front view, in a
simplified representation;
Fig. 2 ein für die Meßeinrichtung gemäß Figur 1Fig. 2 a for the measuring device according to Figure 1
vorgesehenes Getriebe mit veränderbarer Übersetzung, von der Seite dargestellt, in einer schematischen Wiedergabe;intended gearbox with variable ratio, shown from the side, in a schematic representation;
Fig. 3 ein Getriebe für die Meßeinrichtung nachFig. 3 a gear for the measuring device according to
Figur 1 in einer etwas anderen Ausführungsform, ebenfalls von der Seite und schematisch dargestellt;Figure 1 in a slightly different embodiment, also shown from the side and schematically;
Fig. 4 einen Schnitt durch das Getriebe nach FigurFig. 4 a section through the gearbox according to Figure
2, geschnitten entlang der Linie IV - IV in Figur 2.2, cut along the line IV - IV in Figure 2.
Bei der in Figur 1 erkennbaren Meßeinrichtung handelt es sich um einen Gaszähler, nämlich um einen Balgengaszähler, inThe measuring device shown in Figure 1 is a gas meter, namely a diaphragm gas meter, in which
dessen Innnern sich ein Meßwerk 1 mit zwei Meßkammern, einer Schieberanordnung und einem Hebel- und Kurbeltrieb (nicht dargestellt) befinden. Ein solcher Balgengaszähler ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift 37 07 164 der Anmelderin ausführlich beschrieben. Das zu messende Gas tritt durch einen Gaseinlaßstutzen 2 in das Meßwerk 1 ein, betätigt abwechselnd die Meßkammern und verläßt das Meßwerk 1 durch einen Gasauslaßstutzen 3.inside of which there is a measuring mechanism 1 with two measuring chambers, a slide arrangement and a lever and crank mechanism (not shown). Such a diaphragm gas meter is described in detail in the applicant's German patent specification 37 07 164. The gas to be measured enters the measuring mechanism 1 through a gas inlet nozzle 2, alternately activates the measuring chambers and leaves the measuring mechanism 1 through a gas outlet nozzle 3.
Im Oberteil des Gaszählers befindet sich ein mechanisches Zählwerk 4 mit einer Ziffernanzeige 5, die den Gasverbrauch anzeigt. Das Oberteil ist mit dem das Meßwerk 1 enthaltenen Unterteil des Gaszählers gasdicht und feuersicher verbunden.In the upper part of the gas meter there is a mechanical counter 4 with a digital display 5 that shows the gas consumption. The upper part is connected to the lower part of the gas meter containing the measuring device 1 in a gas-tight and fireproof manner.
Zwischen dem Meßwerk 1 und dem Zählwerk 4 ist ein Getriebe 6 mit einer veränderbaren Übersetzung angeordnet. Das Übersetzungsverhältnis dieses Getriebes 6 ist zwecks Temperaturkompensation verstellbar. Eine Temperaturkompensation ist erforderlich, weil die Gasdichte sich mit der Temperatur ändert.A gear 6 with a variable gear ratio is arranged between the measuring mechanism 1 and the counter 4. The gear ratio of this gear 6 is adjustable for temperature compensation. Temperature compensation is necessary because the gas density changes with temperature.
Der Hebel- und Kurbeltrieb des Meßwerkes 1 betätigt eine Drehwelle 7 mit einem Zahnrad 8, welches in ein Antriebszahnrad 9 eingreift, das auf einer Antriebswelle 10 des Getriebes 6 sitzt. Eine Abtriebswelle 11 des Getriebes 6 trägt ein Abtriebszahnrad 12, dessen Zähne in diejenigen eines Zählwerkzahnrades 13 eingreifen, welches auf einer das Zählwerk 4 betätigten Zählwerkwelle 14 befestigt ist.The lever and crank drive of the measuring mechanism 1 actuates a rotary shaft 7 with a gear 8, which engages with a drive gear 9 that sits on a drive shaft 10 of the gear 6. An output shaft 11 of the gear 6 carries an output gear 12, the teeth of which engage with those of a counter gear 13, which is attached to a counter shaft 14 that actuates the counter 4.
Das zwischen dem Meßwerk 1 und dem Zählwerk 4 vorgesehene Getriebe 6 weist - vergleiche Figur 2 - eine untere Lagerplatte 15 und eine obere Lagerplatte 16 auf, die parallel liegen und durch Lagerbolzen 17 miteinander verbunden sind. Zwischen den beiden Lagerplatten 15 und 16 befinden sich die Bestandteile des Getriebes 6.The gear 6 provided between the measuring mechanism 1 and the counter 4 has - see Figure 2 - a lower bearing plate 15 and an upper bearing plate 16, which are parallel and connected to one another by bearing bolts 17. The components of the gear 6 are located between the two bearing plates 15 and 16.
Das Getriebe 6 weist eine erste Welle 18 und eine zweite Welle 19 auf, die parallel im Abstand nebeneinander liegenThe transmission 6 has a first shaft 18 and a second shaft 19, which are arranged parallel to one another at a distance
und in den beiden Lagerplatten 15 und 16 drehbar gelagert sind.and are rotatably mounted in the two bearing plates 15 and 16.
Auf der ersten Welle 18 sitzen zwei unrunde, erste Stirnräder 20, 21, und auf der zweiten Welle 19 sitzen ebenfalls zwei unrunde, zweite Stirnräder 22, 23. Das obere, erste Stirnrad 20 kämmt mit dem oberen, zweiten Stirnrad 22, und das untere, erste Stirnrad 21 kämmt mit dem unteren, zweiten Stirnrad 23. Die beiden ersten Stirnräder 20, 21 sowie die beiden zweiten Stirnräder 22, 23 sind identisch ausgebildet, sie weisen einen elliptischen Grundriß auf (vgl. Figur 4), sie tragen Zähne 24 bzw. entsprechende Zahnkränze und weisen gleiche Zähnezahlen auf. Alle Stirnräder 20 bis 23 können ebenso wie die Zahnkränze aus Kunststoff bestehen.On the first shaft 18 there are two non-circular first spur gears 20, 21, and on the second shaft 19 there are also two non-circular second spur gears 22, 23. The upper, first spur gear 20 meshes with the upper, second spur gear 22, and the lower, first spur gear 21 meshes with the lower, second spur gear 23. The two first spur gears 20, 21 and the two second spur gears 22, 23 are identically designed, they have an elliptical outline (see Figure 4), they have teeth 24 or corresponding gear rims and have the same number of teeth. All spur gears 20 to 23 can be made of plastic, as can the gear rims.
Zwischen den beiden ersten Stirnrädern 20, 21 und der ersten Welle 18 ist jeweils eine obere Überholkupplung 25 und eine untere Überholkupplung 26 angeordnet. Beide Überholkupplungen 25, 26 dienen als Naben der beiden ersten Stirnräder 20, 21, und sie sind so eingebaut, daß sie in gleichem Drehsinn wirken. Es handelt sich um handelsübliche, auch als "Freilauf bezeichnete Bauelemente. Das eine (das obere) zweite Stirnrad 22 ist auf der zweiten Welle 19 starr befestigt. Das andere (das untere) zweite Stirnrad 23 ist auf der zweiten Welle 19 bei 27 drehbar gelagert und mittels einer Verdreheinrichtung gegenüber der zweiten Welle 19 zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses um einen Verstellwinkel 28 (vgl. Figur 4) begrenzt verdrehbar. Diese Verdreheinrichtung weist eine Hohlwelle 29 auf, in welcher die zweite Welle 19 drehbar angeordnet ist und auf der das andere (das untere) zweite Stirnrad 23 starr befestigt ist. Der Verstellwinkel 28 der Hohlwelle 29 gegenüber der zweiten Welle 19 ist zwischen null und neunzig Winkelgraden variabel.An upper overrunning clutch 25 and a lower overrunning clutch 26 are arranged between the two first spur gears 20, 21 and the first shaft 18. Both overrunning clutches 25, 26 serve as hubs for the two first spur gears 20, 21 and are installed in such a way that they rotate in the same direction. These are commercially available components, also referred to as "freewheels". One (the upper) second spur gear 22 is rigidly attached to the second shaft 19. The other (the lower) second spur gear 23 is rotatably mounted on the second shaft 19 at 27 and can be rotated to a limited extent by an adjustment angle 28 (see Figure 4) relative to the second shaft 19 by means of a rotating device in order to change the gear ratio. This rotating device has a hollow shaft 29 in which the second shaft 19 is rotatably arranged and on which the other (the lower) second spur gear 23 is rigidly attached. The adjustment angle 28 of the hollow shaft 29 relative to the second shaft 19 is variable between zero and ninety degrees.
Ein Stellglied 30 betätigt die Verstelleinrichtung. Dieses Stellglied 30, welches zwecks Temperaturkompensation das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 6 während seines LaufesAn actuator 30 operates the adjustment device. This actuator 30, which for the purpose of temperature compensation, adjusts the transmission ratio of the gear 6 during its operation
stetig verändern kann, greift - wie in Figur 2 angedeutet einerseits an der zweiten Welle 19 und andererseits an der Hohlwelle 29 an, und es verdreht in beiden Richtungen bei Änderungen der Umgebungstemperatur die Hohlwelle 29 gegenüber der zweiten Welle 19, wie dies mit dem gekrümmten Doppelpfeil 31 angedeutet ist. Das Stellglied 30 stellt eine Wirkverbindung zwischen der ersten Welle 1 9 und der Hohlwelle 29 her, die in den Grenzen des Verstellwinkels 28 veränderlich ist.can change continuously, acts - as indicated in Figure 2 - on the one hand on the second shaft 19 and on the other hand on the hollow shaft 29, and it rotates the hollow shaft 29 in both directions with respect to the second shaft 19 when the ambient temperature changes, as indicated by the curved double arrow 31. The actuator 30 establishes an operative connection between the first shaft 19 and the hollow shaft 29, which can be changed within the limits of the adjustment angle 28.
Beide zweiten Stirnräder 22 und 23 drehen sich zusammen mit der zweiten Welle 19, jedoch ist dabei ihre gegenseitige Winkelstellung während ihrer Drehung in Grenzen variabel. Das Getriebe 6 ist so konzipiert, daß sein Übersetzungsverhältnis durch Verdrehen der Hohlwelle 29 gegenüber der zweiten Welle 19 zwischen 1:1 und 1:1,3 veränderbar ist.Both second spur gears 22 and 23 rotate together with the second shaft 19, but their mutual angular position is variable within limits during their rotation. The gear 6 is designed in such a way that its transmission ratio can be changed between 1:1 and 1:1.3 by rotating the hollow shaft 29 relative to the second shaft 19.
Das bei dem Getriebe 6 zur Temperaturkompensation benutzte Stellglied 30 ist ein Bimetall. Es handelt sich hier um eine handelsübliche Bimetall-Spirale, welche - wie in Figur 2 angedeutet - die Hohlwelle 29 lose umgibt und mit ihrem inneren Ende 32 an der zweiten Welle 19 und mit ihrem äußeren Ende 33 an der Hohlwelle 29 befestigt ist.The actuator 30 used in the gear 6 for temperature compensation is a bimetal. This is a commercially available bimetal spiral which - as indicated in Figure 2 - loosely surrounds the hollow shaft 29 and is attached with its inner end 32 to the second shaft 19 and with its outer end 33 to the hollow shaft 29.
Bei dem in Figur 2 wiedergegebenen Getriebe 6 wird das vom Meßwerk 1 erzeugte Drehmoment gemäß dem großen Pfeil 34 auf die mit der Hohlwelle 29 verbundene zweite Welle eingeleitet und entsprechend dem großen Doppelpfeil 35 mit veränderter Drehzahl von der ersten Welle 18 an das Zählwerk 4 übermittelt. Diese Betriebsrichtung kann auch umgekehrt werden, indem das Drehmoment der ersten Welle 18 zugeführt und von der zweiten Welle 19 abgenommen wird.In the gear 6 shown in Figure 2, the torque generated by the measuring mechanism 1 is introduced into the second shaft connected to the hollow shaft 29 according to the large arrow 34 and is transmitted from the first shaft 18 to the counter 4 at a different speed according to the large double arrow 35. This operating direction can also be reversed by supplying the torque to the first shaft 18 and taking it from the second shaft 19.
Während des Betriebes des Getriebes 6 wird die zweite Welle 19 und die beiden zweiten, unrunden Stirnräder 22 und 23 vom Meßwerk 1 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit angetrieben. Die beiden kämmenden, unrunden ersten Stirnräder 20 undDuring operation of the gear 6, the second shaft 19 and the two second, non-circular spur gears 22 and 23 are driven by the measuring mechanism 1 at a constant angular speed. The two meshing, non-circular first spur gears 20 and
21 drehen sich mit einer nicht konstanten Winkelgeschwindigkeit. Die beiden Überholkupplungen 25, 26, auf welchen die beiden ersten Stirnräder 20, 21 sitzen, bewirken dabei, daß nur das momentan sich mit größerer Winkelgeschwindigkeit drehende erste Stirnrad 20 bzw. 21 die erste Welle 18 (hier die Abtriebswelle) mitnimmt. Ist der Verstellwinkel 28 zwischen den beiden zweiten Stirnrädern 22, 23 null, dann ist das Übersetzungsverhältnis 1:1, das heißt, eine Umdrehung der zweiten Welle 19 entspricht einer Umdrehung der ersten Welle 18, auch wenn dabei deren momentane Winkelgeschwindigkeit abwechselnd zunehmend und abnehmend sich ändert; diese Änderungen sind für das Zählwerk 4 unbeachtlich, weil es auf sie nicht reagiert.21 rotate at a non-constant angular velocity. The two overrunning clutches 25, 26, on which the two first spur gears 20, 21 are located, ensure that only the first spur gear 20 or 21, which is currently rotating at a higher angular velocity, drives the first shaft 18 (here the output shaft). If the adjustment angle 28 between the two second spur gears 22, 23 is zero, then the transmission ratio is 1:1, i.e. one revolution of the second shaft 19 corresponds to one revolution of the first shaft 18, even if its current angular velocity changes alternately increasing and decreasing; these changes are irrelevant to the counter 4 because it does not react to them.
Verdreht nun das Stellglied 30 (die Bimetall-Spirale) aufgrund einer Temperaturänderung des zu messenden Gases die beiden zweiten Stirnräder 22, 23 in ihrer gegenseitigen Winkellage zueinander, so daß sich ein Verstellwinkel 28 größer als null ergibt, dann stellt sich - wenn man die momentanen, verschieden großen Abstände des Kontaktpunkes der beiden Rollkurven auf der Verbindungslinie der Rotationsachse zu diesen Rotationsachsen bei den miteinander kämmenden Stirnrädern 20, 22 und 21, 23 betrachtet - eine größere Inkonstanz der Winkelgeschwindigkeit der beiden über die Überholkupplungen 25, 26 abtreibenden ersten Stirnräder 20, 21, was eine Vergrößerung des Übersetzungsverhältnisses zur Folge hat.If the actuator 30 (the bimetallic spiral) now rotates the two second spur gears 22, 23 in their mutual angular position to one another due to a change in the temperature of the gas to be measured, so that an adjustment angle 28 greater than zero results, then - if one considers the current, different distances between the contact point of the two rolling curves on the connecting line of the rotation axis to these rotation axes for the meshing spur gears 20, 22 and 21, 23 - a greater inconsistency of the angular velocity of the two first spur gears 20, 21 driving via the overrunning clutches 25, 26 arises, which results in an increase in the transmission ratio.
Das in Figur 3 dargestellte Getriebe 6' stimmt mit dem in Figur 2 dargestellten und oben eingehend erläuterten weitgehend überein. Nur ist das erste (untere) unrunde Stirnrad 21 ' mit seiner Radscheibe 36 mit dem Ende 37 einer koaxial zur ersten Welle 18' angeordneten Stummelwelle 38 fest verbunden. Diese Stummelwelle 38 dient bei dieser Ausführungsform zur Einleitung des Drehmomentes in das Getriebe 6' gemäß Pfeil 34'. Auch dieses Getriebe 6' ist in umgekehrter Richtung wirksam, das heißt, Antriebs- und Abtriebsseite sind vertauschbar.The gear 6' shown in Figure 3 is largely identical to that shown in Figure 2 and explained in detail above. However, the first (lower) non-circular spur gear 21' with its wheel disk 36 is firmly connected to the end 37 of a stub shaft 38 arranged coaxially to the first shaft 18'. In this embodiment, this stub shaft 38 serves to introduce the torque into the gear 6' according to arrow 34'. This gear 6' also works in the opposite direction, i.e. the drive and output sides can be interchanged.
R 3879/91-GbmR 3879/91-Gbm
26. September 199126 September 1991
1 Meßwerk1 measuring mechanism
2 Gaseinlaßstutzen2 gas inlet nozzles
3 Gasauslaßstutzen3 Gas outlet nozzles
4 Zählwerk4 Counter
5 Ziffernanzeige5 digit display
6 Getriebe6 Gearbox
7 Drehwelle7 Rotating shaft
8 Zahnrad8 Gear
9 Antriebszahnrad9 Drive gear
10 Antriebswelle10 Drive shaft
11 Abtriebswelle11 Output shaft
12 Abtriebszahnrad12 Output gear
13 Zählwerkzahnrad13 Counter gear
14 Zählwerkwelle14 Counter shaft
15 Lagerplatte (untere)15 Bearing plate (lower)
16 Lagerplatte (obere)16 Bearing plate (upper)
17 Lagerbolzen17 bearing bolts
18 (erste) Welle18 (first) wave
19 (zweite) Welle19 (second) wave
20 (erstes) Stirnrad (oberes)20 (first) spur gear (upper)
21 (erstes) Stirnrad (unteres)21 (first) spur gear (lower)
22 (zweites) Stirnrad (oberes)22 (second) spur gear (upper)
23 (zweites) Stirnrad (unteres)23 (second) spur gear (lower)
24 Zähne24 teeth
25 Überholkupplung (obere)25 Overrunning clutch (upper)
26 Überholkupplung (untere)26 Overrunning clutch (lower)
27 drehbare Lagerung27 rotating bearing
28 Verstellwinkel28 adjustment angles
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9112193U DE9112193U1 (en) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | Measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9112193U DE9112193U1 (en) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | Measuring device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9112193U1 true DE9112193U1 (en) | 1991-11-21 |
Family
ID=6871813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9112193U Expired - Lifetime DE9112193U1 (en) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | Measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9112193U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0535342A2 (en) * | 1991-10-01 | 1993-04-07 | Johann Baptist Rombach GmbH & Co KG | Measuring device |
-
1991
- 1991-10-01 DE DE9112193U patent/DE9112193U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0535342A2 (en) * | 1991-10-01 | 1993-04-07 | Johann Baptist Rombach GmbH & Co KG | Measuring device |
| EP0535342A3 (en) * | 1991-10-01 | 1994-11-02 | Rombach Gmbh Johann B | Measuring device |
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