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PATENTANSPRÜCHE
1. Bremsvorrichtung zur Verhinderung des Nachlauffehlers eines Messrad-Gaszählers bei Aussetzen der Gasstrèmung, mit einem Bremsorgan, das von einer vom Druck des strömenden Gases beaufschlagbaren Einrichtung betatigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass diese Einrichtung durch einen mit dem Bremsorgan (12) starr verbundenen Kôrper (8) gebildet ist, der im Innern (6) eines vom Gas durchstrômten Gehauses (5) beaufschlagbar und durch die Impulskraft des Gasstromes aus einer Bremsstellung heraus in Richtung dieses Gasstromes gegen die Wirkung einer Rückführkraft in eine Stellung verschiebbar ist, in welcher das Bremsorgan (12) gelôst ist.
2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausübung der Rückführkraft auf der Abstromseite (8b) des Kob'pers (8) eine Druckfeder (13) angeordnet ist, welche durch den sich verschiebenden Körper komprimierbar ist.
3. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, für vertikale Anordnung, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführkraft durch das Eigengewicht des Kôrpers (8) aufgebracht ist.
4. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (8) durch ein auf seiner Einströmseite (8a) angeordnetes, von ihm axial abstehendes Organ (lova) mit dem Bremsorgan (12) verbunden ist.
5. Bremsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsorgan eine Scheibe (12) ist, die gegen eine Bremsscheibe (14) auf der Messradachse (3) oder gegen eine Bremsfläche (15) des Messrades (2) anzuliegen bestimmt ist.
6. Bremsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsorgan eine Hülse ist, die dazu bestimmt ist, bei der Verschiebung des Kôrpers (8) und ihres Organs (10a) das freie Ende der Achse (3) des Messrades (2) in ihrem Innern aufzunehmen und sie zu bremsen.
7. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Körper eine Scheibe (8) ist, die in ihrer Stellung, die sie bei Druckbeaufschlagung durch das strômende Gas einnimmt, wenigstens einer Abtasteinrichtung gegenübersteht, welche diese Stellung an einem ausserhalb des Gehauses (5) angebrachten Organ anzeigt oder bei dieser Stellung die Steuerung und/oder Regelung anderer Organe bewirkt.
Die Erfindung betrifft eine Bremsovrrichtung zur Verhinderung des Nachlauffehlers eines Messrad-Gaszahlers bei Aussetzen der Gasströmung, mit einem Bremsorgan, das von einer vom Druck des stromenden Gases beaufschlagbaren Einrichtung betätigbar ist.
Messrad-Gaszähler, also Schraubenrad-, Turbinenrad- und Turbinenradialrad-Gaszahler sind zur Mengenerfassung in der Gasenergieversorgung weit verbreitet. Diese Gaszihler haben den Nachteil, dass sie nur für eine kontinuierlie Betriebsweise geeignet sind.
Diese ist üblicherweise in den Zulassungsbestimmungen festgehalten, welche durch das hiefür zustandige Amt erlassen wird. Für die sogenannte periodische Betriebsweise (intermittierender Betrieb), d.h.
bei mehr- oder oftmaliger Unterbrechung des Gasstromes, sind diese Zähler in den bekannten Ausführungen nicht oder nur bedingt zulâssig, weil das Massen tràgheitsmoment des äusserst leicht gelagerten Messrades beim Abschalten des Gasverbrauches, also bei Aussetzen der Gas strömung, ein abklingendes Weiterdrehen, den sogenannten Nachlauf, bewirkt. Durch diesen Nachlauf wird eine fiktive Gasmenge registriert, die in Wirklichkeit gar nicht durch den Za..hler gestromt ist.
Erfolgen die Abschaltungen mehrmals pro Stunde, wie zum Beispiel bei Heizungen, kann der dadurch bedingte Messfehler des Zählers erheblich gross werden.
Um den vorgenannten Nachlauffehler auszuschalten, sind Einrichtungen bekannt geworden, die beim Unterschreiten einer bestimmten Durchflussmenge auf elektrischem Weg den Zählwerkantrieb unterbrechen, oder mittels pneumatischen bzw. pneumatisch-mechanischen Einrichtungen eine Bremswirkung auf das Messglied bzw. das Messrad ausüben.
Elektrische Einrichtungen dieser Art haben den Nachteil, dass sie technisch zu aufwendig und ausserdem von aussen manipulierbar sind, sodass die amtliche Eichfahigkeft nur bedingt gegeben ist. Diese Eichfahigkeitist jedoch wesentlich, denn nur amtlich zugelassene Gaszähler dürfen im eichpflichtigen Verrechnungsverkehr eingesetzt werden. Die bekannten pneumatischen Einrichtungen, bei welchen die mechanische Arbeit zum Auskuppeln des Integrierwerkes, bzw. zum Auslösen einer Bremse vom Gasstrom zu leisten ist, haben den Nachteil, dass sie eine Einschränkung des Messbereiches des Gaszahlers bewirken.
Der Messbereich wird durch die jeweilige minimale und die jeweilige maximale Durchflussmenge definiert, bei welcher der Zähler noch innerhalb der zulassigen Fehlerspanne arbeitet.
Wird dieser Messbereich unnötig eingeschränkt, kann dies zur Nichtregistrierung von Gasmengen führen, wenn beim Unterschreiten der Mindestdurchflussmenge das Zählwerk bereits ausgekuppelt oder das Messglied bereits gebremst hat.
Eine solche bekannt gewordene Vorrichtung ist in den Gas zähler integriert und weist eine mittels eines Bremshebels betä- tigte Bremse auf, die von einer mit dem Staudruck des strömen- den Gases beaufschlagten pneumatischen Einrichtung betätig- bar ist. Der vor dem Messrad angeordnete Stromungsteiler dient dabei zur Erzeugung des Staudrucks; die eigentliche pneumatische Einrichtung besteht aus einer mit einer federelastischen Membrane versehenen Druckkammer. Durch die Bewegungen der Membrane infolge des wechselnden, vom Durchfluss abhangigen Staudrucks wird über ein Hebelwerk die Bremse an das Messrad angelegt bzw. wieder gelost.
Weil aber der Staudruck bei kleineren Strömungsgeschwin- digkeiten gering ist und zur Betitigung der Membrane und damit zum Loden der Bremse nicht ausreicht, wird der Messbereich des Gaszahlers eingeschränkt.
Die vorliegende Erfindung bezweckt daher, mit anderen, wesentlich einfacheren und auf kleinere Strömungsgeschwindig- keiten ansprechenden Mitteln das Bremsorgan zu betatigen.
Dieser Zweck wird erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erreicht, die sich durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auszeichnet.
Diese Vorrichtung zur Verhinderung des vorgangig erlauterten Nachlauffehlers hat den Vorteil, dass der Messbereich des Gaszählers in keiner Weise eingeschrankt wird und das Bremsorgan nur dann in Aktion tritt, wenn der Gasstrom faktisch unterbrochen ist. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemassen Vorrichtung liegt darin, dass sie als sogenannte Zusatzeinrichtung ausgebildet sein kann, die an einen bestehenden Gaszähler an- bzw. von diesem abgebaut werden kann, wenn die Betriebsweise des Zählers (kontinuierlich oder periodisch) geändert wird.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass am eigentlichen Gaszähler nur geringfügige, bei günstigen Verhältnissen sogar überhaupt keine Ànderungen vorgenommen werden müssen.
In den beiliegenden Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Bremsvorrichtung dargestellt, es zeigen:
Fig. 1 die Vorrichtung zur Verwendung bei Schraubenradoder Turbinenradgaszählern, und
Fig. 2 die Vorrichtung zur Verwendung bei Turbinenra dialrad-Gaszählern
Die Unterschiede beziehen sich auf die Art des Gehäuses und vor allem auf die Ubertragung der Bremswirkung.
Mit 1 ist ein normaler Gaszähler mit Turbinenrad und Zahlwerk (Integrierwerk) bezeichnet. Er ist nicht Gegenstand der Erfindung, und zur weiteren Erläuterung muss lediglich auf das Messrad 2 und auf dessen Achse 3 hingewiesen werden.
Die erfindungsgemässe Bremsvorrichtung ist gesamthaft mit 4 bezeichnet. Sie weist ein Gehäuse 5 mit einem Innenraum 6 auf, der vom Gas durchströmt wird und dessen Durchmesser über seine Länge variiert. Wesentlich ist ein kurzer einströmseitiger Abschnitt 7 von konstantem Durchmesser. Wenn hier von Durchmessern die Rede ist, so wird vorzugsweise von einem kreisrunden Querschnitt des Gehäuses ausgegangen, was fabrikatorisch am leichtesten herzustellen ist. Eine Bedingung ist dies jedoch nicht, da keine rotierenden Teile im Innenraum vorhanden sind.
In diesem Abschnitt 7 befindet sich eine Scheibe 8, deren Querschnitt demjenigen des Abschnitts 7 angepasst ist. Diese deckt den genannten Querschnitt dieses Abschnitts 7 bis auf einen kleinen Ringspalt 9 ab. Die Scheibe 8 sitzt auf einer Achse 10, die in Axialgleitlagern 11 axial verschiebbar gelagert ist.
Eine Rotationsbewegung ist wie erwähnt nicht vorgesehen, sie muss sogar aus rioch zu erläuternden Gründen vermieden werden. Die Achse 10 durchdringt hier die Scheibe 8 und setzt sich auf ihrer Einströmseite 8a fort; dieser so gebildete Fortsatz 10a trägt an seinem freien Ende eine Bremsscheibe 12.
Um die Achse 10 herum ist auf der Abströmseite 8b der Scheibe 8 eine Druckfeder 13 angeordnet, die sich gegen diese Abströmseite 8b anlegt. Ihr anderes Ende stützt sich auf eines der beiden Gleitlager 11, die übrigens in nicht näher dargestellter, weil bekannter Weise mit dem Gehäuse 5 verbunden sind, beispielsweise über dünne Stege.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: ist eine entsprechend den eingezeichneten Pfeilen verlaufende Gasströmung durch den Gaszähler 1 vorhanden, die auch die Vorrichtung 4 durchströmt, so wird die Scheibe 8 von der Impulskraft des Gases beaufschlagt und verschiebt sich axial gegen die strömenden Abströmseite des Gehäuses in die gestrichelte eingezeichnete Lage. Sie komprimiert dabei die Druckfeder 13, die ihrerseits eine Rückstellkraft auf die Scheibe 8 ausübt. Setzt der Gasstrom plötzlich aus, so wird auch die Impulskraft gleich Null. Damit kann die Druckfeder 13 die Scheibe 8 wieder in die mit vollen Linien eingezeichnete Ausgangs-oder Ruhestellung zurückschieben. Mit ihr verschiebt sich aber auch die Bremse 12.
Sie legt sich dabei gemäss Fig. 1 gegen eine gleiche, aber rotierende Bremsscheibe 14 auf der Achse 3 des Gaszählers 1 an und bringt diese und damit das Messrad 2 zum Stillstand. Es ist nun offensichtlich, weshalb die Achse 10 mit der Bremsscheibe 12 sowie die Scheibe 8 verdrehsicher angeordnet sein müssen. In Fig. 2 ist statt der zweiten Bremsscheibe 14 eine am Messrad 2 ausgebildete Bremsfläche 15 vorhanden, gegen welche sich die nichtrotierende Bremsscheibe 12 der Vorrichtung anlegt.
Setzt der Gasstrom wieder ein, so entsteht beiderseits der Scheibe 8 eine Druckdifferenz. Die dadurch auftretende Kraft (Oberfläche der Scheibe x Druckdifferenz), welche in Strömungsrichtung auf die Scheibe wirkt, bewegt diese sprungartig in dieser Strömungsrichtung aus dem zylindrischen Abschnitt 7 heraus und in eine Stellung, die der Gegenkraft der Druckfeder 13 entspricht. Hierbei löst sich die Bremsscheibe 12 von der Bremsscheibe 14 bzw. der Bremsfläche 15. Das Messrad 2 kann wieder frei rotieren. Damit ist auch wieder der normale Betriebszustand erreicht, und die Scheibe 8 befindet sich in der gestrichelt eingezeichneten Lage, in welcher das Gas ungehindert um sie herum strömen kann, sodass keinerlei Rückwirkungen auf den Betrieb des Gaszählers zu befürchten sind.
Wird eine Ausführungsform der Vorrichtung verwendet, die für vertikale Durchströmung vorgesehen ist, jedoch beispielsweise umgekehrt wie in Fig. 2 dargestellt, nämlich mit dem Gaszähler 1 unten und der Vorrichtung 4 oben, so kann auf die Druckfeder 13 verzichtet werden. Die Rückführkraft für die Scheibe 8 in ihre Ausgangs- oder Ruhestellung im Abschnitt 7 wird dann durch ihr eigenes Gewicht herbei geführt, das gegebenenfalls noch etwas erhöht werden kann um die gewünschte Bremskraft zu erreichen.
Die dargestellten Ausführungsbeispiele der Vorrichtung haben zur Folge, dass der Gaszähler mit einer Bremsscheibe oder mit einer Bremsfläche ausgerüstet werden muss. Man kann darauf verzichten, wenn man nach einer weiteren, nicht dargestellten Variante die Bremse am Fortsatz 10a als Hülse ausbildet, die sich über das Ende der Achse 3 des Gaszählers schiebt und mit einem Bremsbelag, mit einer trichterförmig zulaufenden Innenwand oder mit beidem zusammen versehen ist. Die Bremswirkung erfolgt dann direkt auf die Achse 3 des Gaszählers. Auch andere Bremseinrichtungen, die auf die Achse 3 direkt einwirken, sind denkbar.
Ordnet man im Inneren des Gehäuses 5 bei einer Stellung der Scheibe 8 (also z.B. bei der gestrichelt eingezeichneten Stellung) eine Abtastvorrichtung an, die beispielsweise auf magnetische Weise auf diese Stellung der Scheibe 8 anspricht, dann kann diese Vorrichtung mit einer Anzeige an der Aussenseite des Gehäuses verbunden sein, beispielsweise mit Kontrolllampen. Auf diese Weise wird das einwandfreie Funktionieren der Bremsvorrichtung sichtbar. Man kann auch anstelle einer blossen Anzeige eine Einrichtung vorsehen, über welche die Steuerung und/oder Regelung anderer Geräte in dieser Stellung ermöglicht wird.
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PATENT CLAIMS
1. Braking device for preventing the tracking error of a measuring wheel gas meter when the gas flow is interrupted, with a braking element which can be actuated by a device which can be acted upon by the pressure of the flowing gas, characterized in that this device is formed by a body rigidly connected to the braking element (12) (8) is formed, which can be acted upon in the interior (6) of a housing (5) through which the gas flows and can be displaced from the braking position in the direction of this gas flow against the effect of a return force into a position in which the braking member by the impulse force of the gas flow (12) is solved.
2. Braking device according to claim 1, characterized in that to exert the return force on the downstream side (8b) of the Kob'pers (8) a compression spring (13) is arranged, which is compressible by the moving body.
3. Braking device according to claim 1, for vertical arrangement, characterized in that the return force is applied by the weight of the body (8).
4. Braking device according to one of claims 1-3, characterized in that the body (8) is connected to the braking member (12) by an axially projecting member (lova) arranged on its inflow side (8a).
5. Braking device according to claim 4, characterized in that the braking member is a disc (12) which is intended to lie against a brake disc (14) on the measuring wheel axis (3) or against a braking surface (15) of the measuring wheel (2).
6. Braking device according to claim 4, characterized in that the braking member is a sleeve which is intended for the displacement of the body (8) and its member (10a) the free end of the axis (3) of the measuring wheel (2) in to take inside and brake them.
7. Braking device according to claim 1, characterized in that the body is a disc (8), which, in its position which it assumes when pressurized by the flowing gas, faces at least one scanning device, which positions it on an outside of the housing (5). attached organ indicates or in this position controls and / or regulates other organs.
The invention relates to a braking device for preventing the tracking error of a measuring wheel gas meter when the gas flow is interrupted, with a braking element which can be actuated by a device which can be acted upon by the pressure of the flowing gas.
Measuring wheel gas meters, i.e. helical wheel, turbine wheel and turbine radial wheel gas meters are widely used for quantity detection in gas energy supply. The disadvantage of these gas meters is that they are only suitable for continuous operation.
This is usually specified in the admission regulations, which are issued by the responsible office. For the so-called periodic operation (intermittent operation), i.e.
in the case of repeated or frequent interruptions in the gas flow, these counters in the known designs are not or only partially permissible because the mass moment of inertia of the extremely lightly mounted measuring wheel when the gas consumption is switched off, i.e. when the gas flow is interrupted, continues to decay, the so-called lag , causes. Through this wake, a fictitious amount of gas is registered, which in reality has not flowed through the meter.
If the shutdowns occur several times an hour, for example in the case of heating systems, the measurement error caused by the meter can become considerably large.
In order to eliminate the above-mentioned run-on error, devices have become known which interrupt the counter drive electrically when the flow falls below a certain flow rate or which have a braking effect on the measuring element or the measuring wheel by means of pneumatic or pneumatic-mechanical devices.
Electrical devices of this type have the disadvantage that they are technically too complex and, moreover, can be manipulated from the outside, so that the official verification capability is limited. However, this verification capability is essential, because only officially approved gas meters may be used in legal-for-trade clearing transactions. The known pneumatic devices, in which the mechanical work to disengage the integrating unit or to release a brake from the gas flow has to be performed, have the disadvantage that they limit the measuring range of the gas meter.
The measuring range is defined by the respective minimum and maximum flow rate at which the meter still works within the permissible error range.
If this measuring range is unnecessarily restricted, this can lead to non-registration of gas quantities if the counter has already disengaged or the measuring element has already braked when the flow falls below the minimum.
Such a device which has become known is integrated into the gas meter and has a brake which is actuated by means of a brake lever and which can be actuated by a pneumatic device which is acted upon by the dynamic pressure of the flowing gas. The flow divider arranged in front of the measuring wheel serves to generate the dynamic pressure; the actual pneumatic device consists of a pressure chamber provided with a spring-elastic membrane. Due to the movements of the diaphragm as a result of the alternating back pressure, which is dependent on the flow, the brake is applied to the measuring wheel or released again via a lever mechanism.
However, because the dynamic pressure at low flow speeds is low and is not sufficient to actuate the diaphragm and thus to brake the brake, the measuring range of the gas meter is limited.
The present invention therefore aims to actuate the braking element with other, much simpler means which respond to lower flow velocities.
This purpose is achieved according to the invention by a device of the type mentioned at the outset, which is characterized by the features specified in claim 1.
This device for preventing the above-mentioned overrun error has the advantage that the measuring range of the gas meter is not restricted in any way and the braking element only comes into action when the gas flow is actually interrupted. Another advantage of the device according to the invention is that it can be designed as a so-called additional device that can be attached to or detached from an existing gas meter when the meter's mode of operation is changed (continuously or periodically).
Another advantage is that only minor changes need to be made to the gas meter itself, and no changes at all if the conditions are favorable.
Exemplary embodiments of the braking device according to the invention are shown in the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 shows the device for use in helical gear or turbine gas meters, and
Fig. 2 shows the device for use in Turbinenra dialrad gas meters
The differences relate to the type of housing and above all to the transmission of the braking effect.
With 1 a normal gas meter with turbine wheel and numbering unit (integrating unit) is designated. It is not the subject of the invention, and for further explanation it is only necessary to refer to the measuring wheel 2 and its axis 3.
The braking device according to the invention is generally designated 4. It has a housing 5 with an interior space 6 through which the gas flows and the diameter of which varies over its length. What is essential is a short upstream section 7 of constant diameter. If we are talking about diameters, it is preferably assumed that the housing has a circular cross section, which is easiest to manufacture from a manufacturing point of view. However, this is not a requirement since there are no rotating parts in the interior.
In this section 7 there is a disc 8, the cross section of which is adapted to that of section 7. This covers the cross section of this section 7 except for a small annular gap 9. The disc 8 is seated on an axis 10 which is axially displaceably mounted in axial sliding bearings 11.
As mentioned, a rotational movement is not provided, it must even be avoided for reasons to be explained. The axis 10 penetrates the disc 8 here and continues on its inflow side 8a; this extension 10a thus formed carries a brake disc 12 at its free end.
Arranged around the axis 10 on the outflow side 8b of the disk 8 is a compression spring 13 which bears against this outflow side 8b. Its other end is supported on one of the two slide bearings 11, which are incidentally connected to the housing 5 in a manner not shown because they are known, for example via thin webs.
The device works as follows: if there is a gas flow through the gas meter 1 according to the arrows, which also flows through the device 4, the disk 8 is acted upon by the impulsive force of the gas and moves axially against the flowing downstream side of the housing dashed position. It compresses the compression spring 13, which in turn exerts a restoring force on the disk 8. If the gas flow suddenly stops, the impulse force also becomes zero. The compression spring 13 can thus push the disk 8 back into the starting or rest position drawn with solid lines. It also moves the brake 12.
1 rests against an identical but rotating brake disc 14 on the axis 3 of the gas meter 1 and brings it and thus the measuring wheel 2 to a standstill. It is now obvious why the axis 10 with the brake disc 12 and the disc 8 must be arranged so that they cannot rotate. In FIG. 2, instead of the second brake disk 14, there is a brake surface 15 formed on the measuring wheel 2, against which the non-rotating brake disk 12 of the device bears.
If the gas flow starts again, a pressure difference arises on both sides of the disk 8. The resulting force (surface of the disc x pressure difference), which acts on the disc in the direction of flow, moves it suddenly in this direction of flow out of the cylindrical section 7 and into a position that corresponds to the counterforce of the compression spring 13. Here, the brake disc 12 is released from the brake disc 14 or the braking surface 15. The measuring wheel 2 can rotate freely again. This means that the normal operating state is reached again, and the disc 8 is in the position shown in broken lines, in which the gas can flow freely around it, so that there is no fear of any repercussions on the operation of the gas meter.
If an embodiment of the device is used which is intended for vertical flow, but for example vice versa as shown in FIG. 2, namely with the gas meter 1 below and the device 4 above, the compression spring 13 can be dispensed with. The return force for the disc 8 in its initial or rest position in section 7 is then brought about by its own weight, which can be increased if necessary to achieve the desired braking force.
The illustrated exemplary embodiments of the device have the consequence that the gas meter must be equipped with a brake disc or with a braking surface. One can do without if, according to a further variant, not shown, the brake on the extension 10a is designed as a sleeve which slides over the end of the axis 3 of the gas meter and is provided with a brake lining, with a funnel-shaped inner wall or with both . The braking effect then takes place directly on axis 3 of the gas meter. Other braking devices that act directly on axis 3 are also conceivable.
If one arranges a scanning device in the interior of the housing 5 with a position of the disk 8 (for example in the position shown in dashed lines), which responds, for example, magnetically to this position of the disk 8, then this device can be provided with a display on the outside of the Housing connected, for example with indicator lights. In this way, the proper functioning of the braking device is visible. Instead of a mere display, it is also possible to provide a device which enables the control and / or regulation of other devices in this position.