DE19605686A1 - Gaszähler mit Temperaturkompensation - Google Patents
Gaszähler mit TemperaturkompensationInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gaszähler zum Messen
eines eine veränderliche Gastemperatur aufweisenden Gasvolumens,
mit einem Meßsystem, das eine Meßwelle dreht, einem Zählwerk,
das in Abhängigkeit von den Umdrehungen der Meßwelle einen
Meßwert ausgibt, und einer Vorrichtung zur Temperatur
kompensation, die mit dem zu messenden Gasvolumen thermisch
in Verbindung steht und in Abhängigkeit von der jeweiligen
Gastemperatur das Meßergebnis im Sinne einer Temperaturkompen
sation beeinflußt.
Derartige Gaszähler mit Temperaturkompensation sind aus dem
Stand der Technik bekannt.
Gaszähler werden im Rahmen der Abrechnung bei Endverbrauchern
eingesetzt, sie finden sich in jedem Haushalt und jedem Betrieb,
der Gas verwendet. Im Rahmen der Verbesserung der technischen
Sicherheit und der Gleichbehandlung aller Kunden sowie der
Erhöhung der Meßgenauigkeit im Rahmen der Abrechnung beim
Verbraucher wird aufgrund gesetzlicher Vorschriften jetzt dazu
übergegangen, den Gasverbrauch nicht mehr lediglich nach dem
Volumen, sondern nach dem Heizwert abzurechnen. Für diese
sogenannte "thermische Abrechnung" von Gas müssen das Betriebs
volumen, der Brennwert, die Gastemperatur, der Effektivdruck
sowie der Luftdruck berücksichtigt werden, um nur einige Faktoren
aufzuzählen, die nach dem bekannten Gasgesetz den Heizwert und
damit den eigentlichen Gegenwert des verbrauchten Gases bestim
men.
Bis auf die Gastemperatur können diese Größen auch mit vertret
barem Aufwand an Meßtechnik und Kosten ermittelt werden, wobei
nur ein Gaszähler, der eine Temperaturkompensation aufweist,
die Forderung der Eichbehörden erfüllen kann, daß beim Endver
braucher die Einzelgerechtigkeit eingehalten wird. Praktisch
ist dies nur durch die individuelle Berücksichtigung der jeweils
vorliegenden Gastemperatur möglich. Bei einer Abweichung um
lediglich 3% von der tatsächlichen Gastemperatur gegenüber
der Abrechnungstemperatur, die z. B. 15°C beträgt, wird die
Wärmemenge um 1% falsch berechnet, so daß im Interesse der
erwähnten Einzelgerechtigkeit preiswerte und funktionssichere
Gaszähler mit Temperaturkompensation benötigt werden.
Der eingangs genannte Gaszähler ist ein Balgengaszähler mit
mechanischer Temperaturkompensation, der eine Weiterentwicklung
der bewährten Balgengaszähler darstellt. Bei diesen Balgengas
zählern erfolgt die Volumenmessung durch periodisches Füllen
und Entleeren mehrerer Meßkammern mit verformbaren Trennwänden.
Die Bewegungen der Trennwände werden über ein Kurbelgestänge
in eine Drehbewegung einer Meßwelle umgesetzt. Jede Umdrehung
der Meßwelle entspricht einer definierten Durchflußmenge, die
durch das Meßsystem geflossen ist, und wird an einem Zählwerk
gezählt und als Meßwert angezeigt.
Derartige konventionelle Balgengaszähler werden in der Prüfstelle
mit einem Normalgerät verglichen, wobei durch ein entsprechendes
Zahnradpaar die Kurbelumdrehung so justiert wird, daß die
Durchflußanzeige durch das Normalgerät mit der Durchflußanzeige
des zu justierenden Balgengaszählers identisch ist. Das Meß
kammervolumen des Balgengaszählers ist dabei ein konstanter
Wert.
Bei dem eingangs erwähnten Balgengaszähler mit mechanischer
Temperaturkompensation wird nun in das Kurbelgestänge ein
Bimetallelement eingebaut, das den Kurbelradius in Abhängigkeit
von der Temperatur des zu messenden Gases verstellt und dadurch
den Hub der Trennwand in der Meßkammer verändert. Durch ent
sprechende Auslegung des Bimetallelementes wird der Einfluß
der Temperatur auf das Gasvolumen korrigiert.
Bei diesem bekannten Gaszähler mit Temperaturkompensation wirkt
die zur Temperaturkompensation vorgesehene Vorrichtung also
sozusagen zwischen dem Meßsystem, nämlich dem Balgenzähler,
und der Meßwelle, indem das Meßkammervolumen temperaturabhängig
verändert wird.
Damit ist dieser bekannte Gaszähler jedoch nicht rückwirkungs
frei, was bei sicheren und funktionstüchtigen Meßsystemen jedoch
unbedingt erforderlich ist. Wegen der Rückwirkungen des Bimetall-
Elementes auf das Meßsystem selbst kann auch nur eine mittlere
Kalibrierung bzw. Justierung der Balgenzähler erfolgen, so daß
mit größeren Meßabweichungen zu rechnen ist.
Wegen der bei der Prüfstelle erfolgten Kalibrierung des Balgen
zählers und der durch die Temperaturkompensation vorgenommenen
Veränderung des Meßkammervolumens wird hier sozusagen ein
falsches Meßvolumen "vorgetäuscht", was in der Meßtechnik
vermieden wird, wenn es irgend möglich ist.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
den eingangs genannten Gaszähler derart weiterzubilden, daß
bei einfachem mechanischen Aufbau eine möglichst rückwirkungs
freie Temperaturkompensation möglich ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei dem
eingangs genannten Gaszähler die Vorrichtung zur Temperatur
kompensation zwischen die Meßwelle und das Zählwerk geschaltet
ist und dem Meßwert in Abhängigkeit von der Gastemperatur einen
Temperaturkorrekturwert hinzufügt, wobei die Umdrehungen der
Meßwelle dabei im wesentlichen nicht beeinflußt werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise
vollkommen gelöst.
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben nämlich erkannt,
daß es überraschenderweise möglich ist, nicht das Meßsystem
sondern den Meßwert selbst zu verändern, so daß die oben
erwähnten Rückwirkungen auf die Messung selbst vermieden werden.
Mit anderen Worten, das Meßsystem, also z. B. der Balgenzähler,
wird mechanisch nicht verändert, so daß die einmal eingestellte
Kalibrierung/Justierung beibehalten wird, was natürlich zu einer
sehr genauen Volumenmessung führt. Da das "Abrechnungsvolumen"
jedoch auf eine bestimmte Temperatur ausgelegt ist, werden
Abweichungen von dieser "Normtemperatur", die nach dem bekannten
Gasgesetz das Gasvolumen verändern, dadurch berücksichtigt,
daß dem Meßwert ein Temperaturkorrekturwert hinzugefügt wird,
so daß die Temperaturkompensation stromabwärts von der eigent
lichen Messung erfolgt.
Dabei ist es bevorzugt, wenn die Vorrichtung zur Temperatur
kompensation eine Getriebeanordnung umfaßt, die zwischen die
Meßwelle und eine Eingangswelle des Zählwerkes geschaltet ist
und in Abhängigkeit von der Gastemperatur die Umdrehungen der
Eingangswelle gegenüber denen der Meßwelle verändert.
Diese Maßnahme ist konstruktiv von Vorteil, da z. B. mit einem
einfachen Aufbau die Übersetzungsverhältnisse temperaturabhängig
verstellt werden können. Je nachdem, ob die aktuelle Gas
temperatur oberhalb oder unterhalb der Normtemperatur liegt,
wird folglich die Zahl der Umdrehungen der Eingangswelle des
Zählwerkes gegenüber den Umdrehungen der Meßwelle verringert
oder erhöht.
Hier ist es dann bevorzugt, wenn die Getriebeanordnung ein
Differentialgetriebe umfaßt, das vorzugsweise ein erstes und ein
zweites Differentialrad sowie ein Zwischenrad aufweist, das
die Eingangswelle treibt, wobei die Meßwelle drehfest mit dem
ersten Differentialrad verbunden ist und die Drehung des zweiten
Differentialrades durch ein temperaturabhängiges Element
beeinflußt wird.
Auch diese Maßnahme ist konstruktiv von Vorteil, sie bietet
eine einfache Möglichkeit, Drehbewegungen zu überlagern, also
für eine temperaturabhängige Abweichung der Umdrehungszahl der
Eingangswelle des Zählwerkes gegenüber der Umdrehungszahl der
Meßwelle zu sorgen. Die Temperaturänderungen werden dazu
verwendet, die Drehgeschwindigkeit des zweiten Differentialrades
zu verändern.
Hierfür ist es bevorzugt, wenn zwischen die Meßwelle und das
zweite Differentialrad ein weiteres Getriebe geschaltet ist,
dessen Übersetzungsverhältnis von dem temperaturabhängigen
Element verändert wird.
Auch diese Maßnahme ist konstruktiv von Vorteil, weil nämlich
das Übersetzungsverhältnis zunächst auf einen Mittelwert
eingestellt werden kann, bei dem die Gastemperatur der Normal
temperatur von z. B. 15°C entspricht. Eine Änderung in der
Gastemperatur sorgt jetzt für eine Änderung in der Umdrehungs
geschwindigkeit des zweiten Differentialrades und somit für
eine Änderung der Umdrehungszahl bei der Eingangswelle des
Zählwerkes. Dieses weitere Getriebe kann z. B. einen Riementrieb
oder einen Kettentrieb umfassen, wobei nach Art einer Gang
schaltung je nach gemessener Gastemperatur verschiedene Über
setzungen eingestellt werden.
In diesem Zusammenhang ist es dann bevorzugt, wenn das weitere
Getriebe ein mit der Meßwelle drehfest verbundenes Antriebsrad
sowie ein drehfest mit dem zweiten Differentialrad gekoppeltes
Übertragungsrad umfaßt, deren Übersetzungsverhältnis durch das
temperaturabhängige Element bestimmt wird.
Diese Maßnahme ist unter konstruktiven Gesichtspunkten von
Vorteil, weil sich das Übersetzungsverhältnis zwischen zwei
Rädern, z. B. durch einen temperaturabhängigen Schlupf, auf
einfache Weise verändern läßt. Andererseits ist es aber auch
möglich, kämmende Zahnräder zu verwenden, bei denen in axialer
Richtung nebeneinander unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse
realisiert werden können.
Hier ist es dann bevorzugt, wenn das Antriebsrad und das
Übertragungsrad Reibräder sind, wobei der zwischen den Reibrädern
wirksame Reibbelag durch das temperaturabhängige Element bestimmt
wird, indem vorzugsweise die relative axiale Lage des Über
tragungsrades zu dem Antriebsrad durch das temperaturabhängige
Element bestimmt wird.
Hier ist von Vorteil, daß Reibräder je nach relativer Lage
zueinander mit unterschiedlichen Durchmessern oder Reibwerten
aufeinander arbeiten können, so daß das Übersetzungsverhältnis
dadurch verändert wird.
Dabei ist es bevorzugt, wenn der Reibbelag sich in axialer
Richtung vorzugsweise kontinuierlich ändert.
Hier ist von Vorteil, daß sich durch eine kontinuierliche
Verschiebung der relativen Lage des Übertragungsrades zu dem
Antriebsrad kontinuierlich ein unterschiedlich greifender oder
ein umfänglich unterschiedlich langer Reibbelag zwischen diesen
beiden Rädern einstellt, wodurch sich das Übersetzungsverhältnis
in Abhängigkeit von der Temperatur kontinuierlich einstellen
läßt.
Andererseits ist es bevorzugt, wenn die Größe des relativen
umfänglichen Eingriffsbereiches zwischen dem Antriebsrad und
dem Übertragungsrad durch das temperaturabhängige Element
verändert wird, wobei der Reibbelag vorzugsweise nach Art einer
Spirale auf eines der Reibräder aufgewickelt ist, deren Krümmung
sich temperaturabhängig verändert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es nicht erforderlich, die
axiale Lage der beiden Reibräder zueinander zu verändern, so
daß allgemein ein konstruktiv sehr einfacher Aufbau gewählt
werden kann. Die Größe des relativen umfänglichen Eingriffs
bereiches zwischen den beiden Reibrädern kann hier z. B. dadurch
verändert werden, daß das temperaturabhängige Element an einem
der Reibrädern angeordnet ist und je nach Temperatur des zu
messenden Gases größere oder kleinere Bereiche dieses Reibrades
nach außen drückt, so daß diese als Reibbelag zur Verfügung
stehen. Besonders einfach gestaltet sich diese Veränderung der
umfänglichen Größe des Reibbelages, wenn dieser nach Art einer
Spirale auf eines der Reibräder aufgewickelt ist, wobei das
temperaturabhängige Element dann die Spirale je nach Temperatur
weiter aufwickelt oder weiter abwickelt. Dadurch verändert sich
sozusagen die Krümmung der Spirale, wobei bei einem weiteren
Aufwickeln eine kleinere Fläche der Spirale als Reibbelag zur
Verfügung steht, während bei einem weiteren Abwickeln der Spirale
diese mit einer größeren Fläche über den Flugkreis nach außen
vorsteht, bei dem sie in Eingriff mit dem anderen Reibrad
gelangt.
Allgemein ist es bevorzugt, wenn das temperaturabhängige Element
ein Bimetallteil ist.
Hier ist von Vorteil, daß dieses Bimetallteil ohne störende
Verunreinigungen zu verursachen oder selbst beschädigt zu werden
in den Gasfluß eingebracht werden kann, so daß es unmittelbar
die Gastemperatur erfassen kann. Befindet sich das temperaturab
hängige Element außerhalb des Gasstromes und wird es z. B. über
das Gasrohr thermisch an die Gastemperatur angekoppelt, so sind
bestimmte Temperaturdifferenzen nicht auszuschließen, was die
Meßgenauigkeit natürlich deutlich beeinflußt. Mit anderen Worten,
die Temperatur im Inneren des Gasrohres weicht in der Regel
deutlich von der Außentemperatur des Rohres ab, wobei diese
Temperaturdifferenz nicht konstant ist, sondern durch die
Umgebungstemperatur mit beeinflußt wird. Alle diese Nachteile
können jedoch vermieden werden, wenn das temperaturabhängige
Element ein Bimetallteil ist, das im Inneren des Gasflusses
angeordnet werden kann.
Insbesondere ist es dabei bevorzugt, wenn das Bimetallteil
federbelastet ist.
Hier ist von Vorteil, daß durch die Wirkung von Bimetallteil
und Zug- oder Druckfeder eine einfache Nullpunkteinstellung
möglich ist, da durch einfaches Verstellen der Feder die
entsprechende Nullage eingestellt werden kann, so daß keine
allzu hohen Anforderungen an das Bimetallteil zu stellen sind.
Weiter ist es bevorzugt, wenn das Übertragungsrad axial ver
schiebbar auf einer Welle mit Mitnehmer sitzt, mit der ein
weiteres Rad drehfest verbunden ist, das das zweite Differential
rad dreht.
Auch diese Maßnahme ist im Hinblick auf eine einfache Konstruk
tion von Vorteil, die relative Verschiebung zwischen Über
tragungsrad und Antriebsrad läßt sich so einfach erreichen.
Allgemein ist es bevorzugt, wenn das Meßsystem einen Balgenzähler
umfaßt.
Hier ist von Vorteil, daß derartige Balgenzähler seit sehr langer
Zeit gut etabliert sind, eine sehr einfache Konstruktion
aufweisen und insgesamt sehr preiswert sind.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der
beigefügten Zeichnung.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachste
hend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen
oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der
vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten
Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des neuen Gaszählers
nach der Art eines Ersatzschaltbildes;
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Tempera
turkompensation, wie sie bei dem Gaszähler aus Fig.
1 verwendet wird; und
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des weiteren Getrie
bes aus Fig. 2.
In Fig. 1 ist nach der Art eines Ersatzschaltbildes ein erfin
dungsgemäßer Gaszähler 10 gezeigt, der zum Messen eines eine
veränderliche Gastemperatur aufweisenden Gasvolumens verwendet
wird. Der Gaszähler 10 umfaßt ein Meßsystem 11 in Form eines
schematisch angedeuteten Balgenzählers 12, der das Volumen eines
bei 13 angedeuteten Gases mißt, das durch den Balgenzähler 12
hindurchfließt.
Der Balgenzähler 12 weist eine Meßwelle 14 auf, deren Umdrehungen
als Maß für das Volumen des durchgeströmten Gases von einem
Zählwerk 16 gemessen werden. Das Zählwerk 16 berechnet aus dem
konstanten Meßkammervolumen des Balgenzählers 12 sowie der Zahl
der Umdrehungen der Meßwelle 14 das abzurechnende Gasvolumen
und gibt dieses in Form eines angedeuteten Meßwertes 17 aus.
Zwischen die Meßwelle 14 und das Zählwerk 16 ist eine Vorrichtung
18 zur Temperaturkompensation geschaltet, die in dem in Fig.
1 gezeigten Ausführungsbeispiel eine Getriebeanordnung 19 ist.
Aufgabe dieser Vorrichtung 18 ist es, den Meßwert in Abhängigkeit
von der jeweiligen Gastemperatur so zu korrigieren, daß er nicht
das tatsächlich durch den Balgenzähler 12 geflossene Gasvolumen
angibt, sondern das fiktive Gasvolumen, das durch den Balgen
zähler 12 geflossen wäre, wenn die Gastemperatur der Norm
temperatur von z. B. 15°C entsprochen hätte. Mit anderen Worten,
wenn die Gastemperatur oberhalb der Normtemperatur lag, wird
der Meßwert nach unten korrigiert, und umgekehrt.
Wie es in Fig. 1 zu sehen ist, ist die Getriebeanordnung 19
zwischen die Meßwelle 14 und eine Eingangswelle 21 des Zählwerkes
16 geschaltet. Die Getriebeanordnung 19 umfaßt ein Differential
getriebe 22 mit einem ersten Differentialrad 23, einem zweiten
Differentialrad 24 sowie einem Zwischenrad 25, das die Eingangs
welle 21 dreht, an dieser aber um seine eigene Achse 26 drehbar
gelagert ist, um Unterschiede in den Drehgeschwindigkeiten der
beiden Differentialräder oder Sonnenräder 23, 24 ausgleichen
zu können.
Das erste Differentialrad 23 ist drehfest mit der Meßwelle 14
verbunden, während das zweite Differentialrad 24 drehbar auf
der Eingangswelle 21 sitzt und über ein weiteres Getriebe 27
an die Meßwelle 14 gekoppelt ist.
Das weitere Getriebe 27 umfaßt ein temperaturabhängiges Element
28 in Form einer Bimetall-Feder 30, die gegen eine Feder 30
zur Nullpunkteinstellung arbeitet.
Auf der Meßwelle 14 sitzt drehfest ein Antriebsrad 31 des
weiteren Getriebes 27, wobei dieses Antriebsrad 31 mit einem
Übertragungsrad 32 zusammenwirkt, das axial verschieblich mit
einem Freilauf 33 auf einer Welle 34 sitzt. Drehfest mit der
Welle 34 ist ein weiteres Rad 35 gekoppelt, das in Eingriff
mit dem zweiten Differentialrad 24 ist, das eine Verzahnung
im Eingriff mit dem Zwischenrad 25 sowie eine weitere im Eingriff
mit dem Rad 35 aufweist.
Das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Antriebsrad 31 sowie
dem Übertragungsrad 32 wird durch axiales Verschieben des
Übertragungsrades 32 auf der Welle 34 verändert, was durch die
Ausbildung dieser Räder als Kegelräder lediglich schematisch
angedeutet sein soll. Es ist z. B. möglich, daß das Antriebsrad
31 sowie das Übertragungsrad 32 in axialer Richtung unterschied
liche Durchmesser bzw. Reibbeläge aufweisen, so daß sie nach
Art von Reibrädern je nach relativer axialer Stellung eine
unterschiedliche Übersetzung zeigen.
Die axiale Verschiebung des Übertragungsrades 32 wird durch
die federbelastete Bimetall-Feder 29 bewirkt, die unmittelbar
mit dem Gas 13 in Verbindung steht und somit dessen Temperatur
annimmt. Liegt die Gastemperatur bei der Normaltemperatur, so
befindet sich das Übertragungsrad 32 in seiner Nullage, in der
das Übertragungsverhältnis zwischen Antriebsrad 31 und Über
tragungsrad 32 gleich dem Übertragungsverhältnis zwischen dem
weiteren Rad 35 sowie dem zweiten Differentialrad 24 entspricht.
Aus dem obigen ergibt sich, daß sich das zweite Differentialrad
24 in diesem Falle mit derselben Geschwindigkeit dreht wie das
drehfest mit der Meßwelle verbundene erste Differentialrad 23.
Das Zwischenrad 25 dreht sich folglich nicht um die Achse 26
sondern läuft zusammen mit den beiden Differentialrädern 23
und 24 um die Eingangswelle 21 um, deren Umdrehungsgeschwindig
keit und Umdrehungszahl somit den entsprechenden Werten der
Meßwelle 14 entsprechen.
Ändert sich jetzt die Temperatur des Gases 13, so verschiebt
die Bimetall-Feder 29 das Antriebsrad 31 auf der Welle 35 in
Fig. 1 nach links oder nach rechts. Dadurch wird ein Über
tragungsverhältnis zwischen Antriebsrad 31 und Übertragungsrad
32 eingestellt, das von dem Übertragungsverhältnis zwischen
dem weiteren Rad 35 sowie dem zweiten Differentialrad 24
abweicht. Das bedeutet jedoch, daß sich das zweite Differential
rad 24 jetzt mit einer anderen Geschwindigkeit dreht als das
erste Differentialrad 23, so daß sich jetzt auch das Zwischenrad
25 um seine Achse 26 dreht.
Durch diese Drehung des Zwischenrades 25 gegenüber dem ersten
Differentialrad 23 werden jetzt die Umdrehungsgeschwindigkeit
und Umdrehungszahl der Eingangswelle 21 verschieden zu denen
der Meßwelle 14, wodurch den Umdrehungen der Meßwelle ein
Temperaturkorrekturwert hinzugefügt wird, ohne daß die Meßwelle
14 selbst beeinflußt wird, so daß keine Rückwirkungen auf den
Balgenzähler 12 aufgetreten können.
In Fig. 2 ist ein konkretes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung
18 zur Temperaturkompensation gezeigt. Diese Vorrichtung 18
umfaßt zunächst ein Gehäuse 36, das in dem Gasstrom angeordnet
wird, so daß die Bimetall-Feder 29 die Gastemperatur annehmen
kann. Sämtliche Teile, insbesondere die Räder und Wellen der
Vorrichtung 18 sind aus einem inerten Kunststoff gefertigt,
der durch das Gas nicht angegriffen wird und andererseits das
Gas selber nicht beeinflußt.
In Fig. 2 sind gleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen
wie in Fig. 1 bezeichnet, so daß sich eine genauere Beschreibung
des Gegenstandes der Fig. 2 erübrigt. Es sei lediglich darauf
hingewiesen, daß das Übertragungsrad 32 einen Bund 37 aufweist,
in dem eine umlaufende Nut 38 vorgesehen ist, in die die nach
Art eines Kragbalgens eingespannte oder aufgeklebte
Bimetall-Feder 29 mit ihrem freien Ende eingreift. Die Feder 30 wirkt
als Druckfeder auf das Übertragungsrad 32 gegen die Kraft der
Bimetall-Feder 29.
Schematisch ist auf der Welle 34 noch ein Mitnehmer 39 ange
ordnet, durch den eine leichte axiale Verschiebbarkeit des
Übertragungsrades 32 auf der Welle 34 möglich wird, ohne daß
die durch den Mitnehmer bewirkte Verbindung zwischen diesen
beeinträchtigt wird.
Das temperaturabhängige Übersetzungsverhältnis zwischen dem
Antriebsrad 31 sowie dem Übertragungsrad 32 wird hier dadurch
eingestellt, daß auf dem Umfang des Antriebsrades 31 ein
Reibbelag 41 zur Temperaturkompensation vorgesehen ist, wie
dies durch das schräg verlaufend eingezeichnete Profil angedeutet
ist. Statt des Reibbelages 41 können auch in axialer Richtung,
also in Längsrichtung der Meßwelle 14 unterschiedliche Zähne
zahlen vorhanden sein, so daß sich eine Art Schaltgetriebe
realisieren läßt.
Der Reibbelag 41 auf dem Antriebsrad 31 ändert sich in axialer
Richtung derart kontinuierlich, daß je nach relativer axialer
Lage zwischen dem Antriebsrad 31 und dem Übertragungsrad 32
der wirksame Reibbelag 41 unterschiedlich ist. Befindet sich
z. B. das Übertragungsrad 32 in Fig. 2 ganz links, so wirkt kein
Reibbelag 41 und das Übertragungsrad 32 wird nicht gedreht,
so daß sich die Eingangswelle 21 langsamer dreht als die Meßwelle
14.
Befindet sich das Übertragungsrad 32 in Fig. 2 ganz rechts,
so wirkt ein über einen großen Teil des Umfanges des Antriebs
rades 31 gehender Reibbelag 41, so daß sich zwischen dem
Antriebsrad 31 und dem Übertragungsrad 32 ein Übertragungs
verhältnis einstellt, das größer ist als das zwischen dem zweiten
Differentialrad 24 sowie dem weiteren Rad 35. Die Eingangswelle
21 dreht sich somit schneller als die Meßwelle 14.
In Fig. 3 ist noch eine Abwandlung des weiteren Getriebes 27
in stark vereinfachter Form und in einer Draufsicht in Fig.
2 von rechts gezeigt. Hier dient das temperaturabhängige Element
28 nicht dazu, die relative axiale Lage zwischen dem Antriebsrad
31 und dem Übertragungsrad 32 zu verändern, sondern dazu,
unmittelbar die Größe eines Reibbelages zu verändern.
In Fig. 3 ist das Übertragungsrad 32 als Reibrad 42 mit festem
Außendurchmesser dargestellt, während das Antriebsrad 31 als
Reibrad 43 dargestellt ist, das als Träger eine Trommel 44
umfaßt, auf die eine Spirale 45 aufgewickelt ist. Die Spirale
45 ist z. B. eine Archimedische Spirale und ist aus dem tempera
turabhängigen Element 28, also vorzugsweise aus einem Bimetall-Element
29 gefertigt, das auf seiner Außenseite einen Reibbelag
46 trägt. Je nachdem, wie lose oder wie eng die Spirale 45 auf
die Trommel 44 aufgewickelt ist, wird ein größerer oder ein
kleinerer umfänglicher Teil des Reibbelages 46 mit dem Reibrad
42 in Eingriff gelangen und dieses drehen. Bei einer Änderung
der Temperatur des zu messenden Gases und damit der Spirale
45 nähert sich diese entweder mehr einer Kreisform an und gelangt
mit nahezu 360° des Umfangsbereiches in Eingriff mit dem Reibrad
42, oder sie wickelt sich stärker auf die Trommel 44 auf, wodurch
ein immer kleinerer umfänglicher Bereich des Reibbelages 46
noch für eine Drehung des Reibrades 42 sorgt.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Reibräder 42,
43 fest auf die Welle 34 bzw. die Meßwelle 14 aufgesetzt, so
daß sich insgesamt eine einfache Konstruktion ergibt. Die
Änderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen den beiden
Reibrädern 42, 43 wird jetzt lediglich durch eine temperaturab
hängige Änderung der Krümmung der Spirale 45 bewirkt, so daß
es keine verschiebbaren mechanischen Teile gibt, was die
Betriebssicherheit dieser Konstruktion gegenüber der in Fig.
2 gezeigten Konstruktion noch einmal deutlich verbessert.
Claims (15)
1. Gaszähler zum Messen eines eine veränderliche Gastemperatur
aufweisenden Gasvolumens, mit einem Meßsystem (11), das
eine Meßwelle (14) dreht, einem Zählwerk (16), das in
Abhängigkeit von den Umdrehungen der Meßwelle (14) einen
Meßwert (17) ausgibt, und einer Vorrichtung (18) zur
Temperaturkompensation, die mit dem zu messenden Gasvolumen
thermisch in Verbindung steht und in Abhängigkeit von der
jeweiligen Gastemperatur das Meßergebnis (17) im Sinne
einer Temperaturkompensation beeinflußt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (18) zwischen
die Meßwelle (14) und das Zählwerk (16) geschaltet ist
und dem Meßwert (17) in Abhängigkeit von der Gastemperatur
einen Temperaturkorrekturwert hinzufügt, wobei die Umdre
hungen der Meßwelle (14) dabei im wesentlichen nicht
beeinflußt werden.
2. Gaszähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung (18) eine Getriebeanordnung (19) umfaßt,
die zwischen die Meßwelle (14) und eine Eingangswelle (21)
des Zählwerkes (16) geschaltet ist und in Abhängigkeit
von der Gastemperatur die Umdrehungen der Eingangswelle
(21) gegenüber denen der Meßwelle (14) verändert.
3. Gaszähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Getriebeanordnung (19) ein Differentialgetriebe (22)
umfaßt.
4. Gaszähler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Differentialgetriebe (22) ein erstes und ein zweites
Differentialrad (23, 24) sowie ein Zwischenrad (25) umfaßt,
das die Eingangswelle (21) antreibt, wobei die Meßwelle
(14) drehfest mit dem ersten Differentialrad (23) verbunden
ist und die Drehung des zweiten Differentialrades (24)
durch ein temperaturabhängiges Element (28) beeinflußt
wird.
5. Gaszähler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen die Meßwelle (14) und das zweite Differentialrad
(24) ein weiteres Getriebe (27) geschaltet ist, dessen
Übersetzungsverhältnis von dem temperaturabhängigen Element
(28) verändert wird.
6. Gaszähler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das weitere Getriebe (27) ein mit der Meßwelle (14) drehfest
verbundenes Antriebsrad (31) sowie ein drehfest mit dem
zweiten Differentialrad (24) gekoppeltes Übertragungsrad
(32) umfaßt, deren Übersetzungsverhältnis durch das
temperaturabhängige Element (28) bestimmt wird.
7. Gaszähler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Antriebsrad (31) und das Übertragungsrad (32) Reibräder
(42, 43) sind, wobei der zwischen den Reibrädern (42, 43)
wirksame Reibbelag (41, 46) durch das temperaturabhangige
Element (28) bestimmt wird.
8. Gaszähler nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die relative axiale Lage des Übertragungsrades
(32) zu dem Antriebsrad (31) durch das temperaturabhängige
Element (28) bestimmt wird.
9. Gaszähler nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Reibbelag (41) sich in axialer Richtung
vorzugsweise kontinuierlich ändert.
10. Gaszähler nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Größe des relativen umfänglichen Ein
griffsbereichs zwischen dem Antriebsrad (31) und dem
Übertragungsrad (32) durch das temperaturabhängige Element
(28) verändert wird.
11. Gaszähler nach den Ansprüchen 7 und 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Reibbelag (46) nach Art einer Spirale
(45) auf eines der Reibräder (43) aufgewickelt ist, deren
Krümmung sich temperaturabhängig verändert.
12. Gaszähler nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Übertragungsrad (32) axial verschiebbar
auf einer Welle (34) mit Mitnehmer (39) sitzt, mit der
ein weiteres Rad (35) drehfest verbunden ist, das das zweite
Differentialrad (24) dreht.
13. Gaszähler nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige Element (28)
ein Bimetallteil (29) ist.
14. Gaszähler nach Anspruch 4 oder Anspruch 4 und einem der
Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das
temperaturabhängige Element (28) federbelastet ist.
15. Gaszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß das Meßsystem (11) ein Balgenzähler
(12) ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996105686 DE19605686C2 (de) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | Gaszähler mit Temperaturkompensation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996105686 DE19605686C2 (de) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | Gaszähler mit Temperaturkompensation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19605686A1 true DE19605686A1 (de) | 1997-08-21 |
| DE19605686C2 DE19605686C2 (de) | 1999-02-18 |
Family
ID=7785531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1996105686 Expired - Fee Related DE19605686C2 (de) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | Gaszähler mit Temperaturkompensation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19605686C2 (de) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2791118A (en) * | 1954-10-08 | 1957-05-07 | Sangamo Electric Co | Temperature correcting register for gas meters |
| GB917107A (en) * | 1959-12-09 | 1963-01-30 | Parkinson Cowan Appliances Ltd | Improvements in or relating to dry gas meters |
| DE6932768U (de) * | 1969-08-19 | 1969-12-18 | Kromschroeder Ag G | Temperaturkompensierter schiebergesteuerter balgengaszaehler |
| DE3033787A1 (de) * | 1979-09-11 | 1981-03-19 | Leader Propulsion Systems Pty. Ltd., Smithfield, New South Wales | Gewehr |
| DE4132604C1 (de) * | 1991-10-01 | 1992-09-03 | Johann Baptist Rombach Gmbh & Co Kg, 7500 Karlsruhe, De |
-
1996
- 1996-02-16 DE DE1996105686 patent/DE19605686C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19605686C2 (de) | 1999-02-18 |
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|---|---|---|---|
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