DE19605686C2 - Gaszähler mit Temperaturkompensation - Google Patents

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 zwischen der Meßwelle und einer Eingangswelle des Zählwerks geschalteten Vorrichtung zur Temperaturkompen­ sation, die mit dem zu messenden Gasvolumen thermisch in Verbindung steht und ein Differentialgetriebe umfaßt, das zwischen der Meßwelle und der Eingangswelle des Zählwerkes geschaltet ist und in Abhängigkeit von der Gastemperatur die Umdrehungen der Eingangswelle gegenüber denen der Meßwelle verändert, wobei
• - das Differentialgetriebe ein erstes und ein zweites Differentialrad sowie ein Zwischenrad umfaßt, das die Eingangswelle antreibt,
• - wobei die Meßwelle drehfest mit dem ersten Differentialrad verbunden ist und die Drehung des zweiten Differentialrades durch ein temperaturabhängiges Element beeinflußt wird, und wobei
• - zwischen der Meßwelle und dem zweiten Differentialrad ein weiteres Getriebe geschaltet ist, das ein mit der Meßwelle drehfest verbundenes Antriebsrad sowie ein drehfest mit dem zweiten Differentialrad gekoppeltes Übertragungsrad umfaßt, deren Übersetzungsverhältnis durch das temperatur­ abhängige Element bestimmt wird.

Die Erfindung betrifft ferner 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 zwischen der Meßwelle und einer Eingangswelle des Zählwerks geschalteten Vorrichtung zur Temperaturkompen­ sation, die mit dem zu messenden Gasvolumen thermisch in Verbindung steht und ein Differentialgetriebe umfaßt, das zwischen der Meßwelle und der Eingangswelle des Zählwerkes geschaltet ist und in Abhängigkeit von der Gastemperatur die Umdrehungen der Eingangswelle gegenüber denen der Meßwelle verändert, wobei
• - das Differentialgetriebe ein erstes und ein zweites Differentialrad sowie ein Zwischenrad umfaßt, das die Eingangswelle antreibt,
• - wobei die Meßwelle drehfest mit dem ersten Differentialrad verbunden ist und die Drehung des zweiten Differentialrades durch ein temperaturabhängiges Element beeinflußt wird, wobei
• - zwischen der Meßwelle und dem zweiten Differentialrad ein weiteres Getriebe geschaltet ist, das ein mit der Meßwelle drehfest verbundenes Antriebsrad sowie ein drehfest mit dem zweiten Differentialrad gekoppeltes Übertragungsrad umfaßt, deren Übersetzungsverhältnis durch ein temperatur­ abhängiges Element bestimmt wird, und wobei
• - das Antriebsrad und das Übertragungsrad Reibräder sind und der zwischen den Reibrädern wirksame Reibbelag durch das temperaturabhängige Element dadurch bestimmt wird, daß die Größe des relativen umfänglichen Eingriffsbereichs zwischen dem Antriebsrad und dem Übertragungsrad verändert wird.

Ein Gaszähler der eingangs an erster Stelle und ein Gaszähler der eingangs an zweiter Stelle genannten Art mit Temperatur­ kompensation sind aus der US-A-2 791 118 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.

Es sind Balgengaszähler mit mechanischer Temperaturkompensation bekannt, die eine Weiterentwicklung der bewährten Balgengaszähler darstellen. Bei diesen Balgengaszählern erfolgt die Volumen­ messung durch periodisches Füllen und Entleeren mehrerer Meß­ kammern 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 kammmervolumen des Balgengaszählers ist dabei ein konstanter Wert.

Bei dem bekannten Balgengaszähler mit mechanischer Temperatur­ kompensation wird nun in das Kurbelgestänge ein Bimetallelement eingebaut, das den Kurbelradius in Abhängigkeit von der Tempera­ tur des zu messenden Gases verstellt und dadurch den Hub der Trennwand in der Meßkammer verändert. Durch entsprechende 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.

Der aus der eingangs genannten US-A-2 791 118 bekannte Gaszähler stellt gegenüber den vorgenannten bekannten Gaszählern mit mechanischer Temperaturkompensation eine Verbesserung dar, indem zwischen Meßwelle und Zählwerk eine Vorrichtung zur Temperatur­ kompensation geschaltet ist, die keine Rückwirkung auf die Meßwelle des Balgenzählers zeigt. Diese Vorrichtung umfaßt ein Differentialgetriebe, dessen erstes Differentialrad drehfest mit der Meßwelle und dessen zweites Differentialrad über ein weiteres Getriebe mit der Meßwelle verbunden ist.

Das weitere Getriebe weist eine Reibradanordnung auf, bei der eine Reibscheibe drehfest mit der Meßwelle gekoppelt ist und über eine Reibkugel einen Zylinder in Drehung versetzt. Die radiale Lage der Kugel zu der Reibscheibe wird über einen Nocken bestimmt, der über eine Bimetall-Spiralfeder temperaturgesteuert ist.

Der Nachteil dieses Gaszählers besteht darin, daß das weitere Getriebe sehr kompliziert aufgebaut ist. Durch die radiale Verschiebung der Kugel zu der Reibscheibe wird ein aufwendiges und unter Umständen störanfälliges Übertragungsprinzip gewählt. Ein weiterer Nachteil dieses Gaszählers besteht darin, daß zwischen der Bimetall-Spiralfeder und der Kugel eine Reihe weiterer Übertragungselemente angeordnet sind, die den Aufbau des Getriebes aufwendig und damit kostenintensiv gestalten.

Weiterhin ist in der DE-A 39 33 787 A1 eine Einrichtung zur Temperaturkompensation für einen Balgengaszähler beschrieben, bei dem die Balgenbewegung auf eine ein Kupplungsrad drehende Kurbel übertragen wird und die ein das Kupplungsrad mit dem Zählwerk koppelndes Getriebe aufweist, dessen Übersetzungs­ verhältnis durch eine temperaturabhängige Anordnung verändert wird. Zwischen einem mit dem Kupplungsrad gekoppelten Über­ tragungsrad und einem das Zählwerk antreibenden Magnet­ kupplungsrad ist eine stufenlos verstellbare Kupplung vorgesehen. Die mit dem Übertragungsrad gekoppelte Stufe dieser Kupplung weist eine ein Kegelscheibenpaar enthaltende Scheibe auf. Der Abstand der Kegelscheiben ist durch die temperaturabhängige Anordnung veränderbar. Das Übertragungsrad liegt in der Haupt­ ebene von Scheibe und Kupplungsrad und steht durch die in der Hauptebene wirkende Schwerkraft in unmittelbarem oder mittelbarem Eingriff mit Kupplungsrad und Scheibe. Bei diesem bekannten Gaszähler wird demnach eine Magnetkupplung eingesetzt und das Getriebe durch Schwerkraft in Eingriff gehalten.

Ferner ist aus der GB-A-997 107 ein Gaszähler mit Temperatur­ kompensation bekannt, bei dem vorgesehen ist, durch eine Spirale aus Bimetall das Eingriffsverhältnis zwischen zwei Zahnrädern eines Getriebes zur Temperaturkompensation zu verändern.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gaszähler der eingangs an erster Stelle genannten Art und einen Gaszähler der eingangs an zweiter Stelle genannten Art, mit denen eine möglichst rückwirkungsfreie Temperatur­ kompensation möglich ist, dahingehend weiterzubilden, daß die Temperaturkompensation durch einen einfachen mechanischen Aufbau und kostengünstig erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich des eingangs an erster Stelle genannten Gaszählers dadurch gelöst, daß das Antriebsrad mit dem Übertragungsrad umfänglich in Eingriff steht, daß das Übertragungsrad und das Antriebsrad relativ zueinander axial verschiebbar angeordnet sind, wobei der relative Eingriffs­ bereich zwischen dem Antriebsrad und dem Übertragungsrad mit in axialer Richtung nebeneinander angeordneten unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen ausgebildet ist, und daß die relative axiale Lage des Übertragungsrades zu dem Antriebsrad durch das temperaturabhängige Element bestimmt wird.

Hinsichtlich des eingangs an zweiter Stelle genannten Gaszählers wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Reibbelag nach Art einer Spirale auf eines der Reibräder aufgewickelt ist, deren Krümmung sich temperaturabhängig verändert.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.

Im Vergleich zu dem aus der US-A-2 791 118 bekannten Gaszähler wird mit den erfindungsgemäßen vorgenannten Lösungen mit technisch einfacheren Mitteln eine Temperaturkompensation ohne Rückwirkung auf die Meßwelle geschaffen. Bei dem Gaszähler gemäß der ersten Alternative, bei dem die Temperaturkompensation durch die Veränderung der relativen axialen Lage zwischen dem Über­ tragungsrad und dem Antriebsrad, die umfänglich miteinander in Eingriff stehen, erreicht wird, werden Übertragungselemente, wie sie bei dem aus der US-A-2 791 118 bekannten Gaszähler vorgesehen sind, nämlich nicht benötigt, wobei zusätzlich durch die Wahl einer axialen Verschiebung zweier in Eingriff stehender Räder gegenüber einer radialen Verschiebung einer Kugel an einer Radseitenfläche ein weniger störanfällliges Prinzip angewandt wird. Besonders einfach gestaltet sich die Veränderung der umfänglichen Größe des Reibbelages bei dem Gaszähler gemäß der zweiten Alternative, bei der der Reibbelag nach Art einer Spirale auf eines der Reibräder aufgewickelt ist, wobei das temperatur­ abhängige 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.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Gaszählers gemäß der ersten Alternative sind das Antriebsrad und das Übertragungsrad Reibräder, wobei der zwischen den Reibrädern wirksame Reibbelag durch das temperaturabhängige Element bestimmt wird, indem die relative axiale Lage des Übertragungsrades 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.

Weiter ist es bei diesem Gaszähler gemäß der ersten Alternative bevorzugt, wenn das Übertragungsrad axial verschiebbar auf einer Welle mit Mitnehmer sitzt, mit der ein weiteres Rad drehfest verbunden ist, das das zweite Differentialrad 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.

Andererseits ist es bevorzugt, wenn die Größe des relativen umfänglichen Eingriffsbereiches zwischen dem Antriebsrad und dem Übertragungsrad durch das temperaturabhängige Element verändert wird.

Die Größe des relativen umfänglichen Eingriffsbereiches 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.

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.

Allgemein ist es bevorzugt, wenn das Meßsystem einen Balgenzähler umfaßt.

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 29, 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 Krakbalgens 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 (12)

1. Gaszähler zum Messen eines eine veränderliche Gastemperatur aufweisenden Gasvolumens, mit

• 1. einem Meßsystem (11), das eine Meßwelle (14) dreht,
• 2. einem Zählwerk (16), das in Abhängigkeit von den Umdrehungen der Meßwelle (14) einen Meßwert (17) ausgibt, und
• 3. einer zwischen der Meßwelle (14) und einer Eingangs­ welle (21) des Zählwerks (16) geschalteten Vorrichtung (18) zur Temperaturkompensation, die mit dem zu messenden Gasvolumen thermisch in Verbindung steht und ein Differentialgetriebe (22) umfaßt, das zwischen der Meßwelle (14) und der Eingangswelle (21) des Zähl­ werkes (16) geschaltet ist und in Abhängigkeit von der Gastemperatur die Umdrehungen der Eingangswelle (21) gegenüber denen der Meßwelle (14) verändert, wobei
• 4. das Differentialgetriebe (22) ein erstes und ein zweites Differentialrad (23, 24) sowie ein Zwischenrad (25) umfaßt, das die Eingangswelle (21) antreibt,
• 5. wobei die Meßwelle (14) drehfest mit dem ersten Differentialrad (23) verbunden ist und die Drehung des zweiten Differentialrades (24) durch ein tempera­ turabhängiges Element (28) beeinflußt wird, und wobei
• 6. zwischen der Meßwelle (14) und dem zweiten Differen­ tialrad (24) ein weiteres Getriebe (27) geschaltet ist, das ein mit der Meßwelle (14) drehfest verbun­ denes Antriebsrad (31) sowie ein drehfest mit dem zweiten Differentialrad (24) gekoppeltes Übertragungs­ rad (32) umfaßt, deren Übersetzungsverhältnis durch das temperaturabhängige Element (28) bestimmt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (31) mit dem Übertragungsrad (32) umfänglich in Eingriff steht, daß das Übertragungsrad (32) und das Antriebsrad (31) relativ zueinander axial verschiebbar angeordnet sind, wobei der relative Eingriffsbereich zwischen dem Antriebsrad (31) und dem Übertragungsrad (32) mit in axialer Richtung nebeneinander angeordneten unterschiedlichen Übersetzungs­ verhältnissen ausgebildet ist, und daß die relative axiale Lage des Übertragungsrades (32) zu dem Antriebsrad (31) durch das temperaturabhängige Element (28) bestimmt wird.

2. Gaszähler nach Anspruch 1, 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 die relative axiale Lageverschiebung zwischen dem Antriebsrad (31) und dem Übertragungsrad (32) bestimmt wird.

3. Gaszähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibbelag (41) sich in axialer Richtung vorzugsweise kontinuierlich ändert.

4. Gaszähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die umfängliche Größe des relativen umfänglichen Ein­ griffsbereichs zwischen dem Antriebsrad (31) und dem Übertragungsrad (32) durch die Lageverschiebung zwischen dem Antriebsrad (31) und dem Übertragungsrad (32) verändert wird.

5. Gaszähler nach Anspruch 1 oder Anspruch 3, 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.

6. Gaszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige Element (28) ein Bimetallteil (29) ist.

7. Gaszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige Element (28) federbelastet ist.

8. Gaszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsystem (11) ein Balgenzähler (12) ist.

9. Gaszähler zum Messen eines eine veränderliche Gastemperatur aufweisenden Gasvolumens, mit

• 1. einem Meßsystem (11), das eine Meßwelle (14) dreht,
• 2. einem Zählwerk (16), das in Abhängigkeit von den Umdrehungen der Meßwelle (14) einen Meßwert (17) ausgibt, und
• 3. einer zwischen der Meßwelle (14) und einer Eingangs­ welle (21) des Zählwerks (16) geschalteten Vorrichtung (18) zur Temperaturkompensation, die mit dem zu messenden Gasvolumen thermisch in Verbindung steht und ein Differentialgetriebe (22) umfaßt, das zwischen der Meßwelle (14) und der Eingangswelle (21) des Zählwerkes (16) geschaltet ist und in Abhängigkeit von der Gastemperatur die Umdrehungen der Eingangs­ welle (21) gegenüber denen der Meßwelle (14) verän­ dert, wobei
• 4. das Differentialgetriebe (22) ein erstes und ein zweites Differentialrad (23, 24) sowie ein Zwischenrad (25) umfaßt, das die Eingangswelle (21) antreibt,
• 5. wobei die Meßwelle (14) drehfest mit dem ersten Differentialrad (23) verbunden ist und die Drehung des zweiten Differentialrades (24) durch ein tempe­ raturabhängiges Element (28) beeinflußt wird, wobei
• 6. zwischen der Meßwelle (14) und dem zweiten Differen­ tialrad (24) ein weiteres Getriebe (27) geschaltet ist, das ein mit der Meßwelle (14) drehfest verbun­ denes Antriebsrad (31) sowie ein drehfest mit dem zweiten Differentialrad (24) gekoppeltes Übertragungs­ rad (32) umfaßt, deren Übersetzungsverhältnis durch ein temperaturabhängiges Element (28) bestimmt wird, und wobei
• 7. das Antriebsrad (31) und das Übertragungsrad (32) Reibräder (42, 43) sind und der zwischen den Reib­ rädern (42, 43) wirksame Reibbelag (41, 46) durch das temperaturabhängige Element (28) dadurch bestimmt wird, daß die Größe des relativen umfänglichen Ein­ griffsbereichs zwischen dem Antriebsrad (31) und dem Übertragungsrad (32) verändert wird,

dadurch gekennzeichnet, daß der Reibbelag (46) nach Art einer Spirale (45) auf eines der Reibräder (43) aufgewickelt ist, deren Krümmung sich temperaturabhängig verändert.

10. Gaszähler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige Element (28) ein Bimetallteil (29) ist.

11. Gaszähler nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige Element (28) federbelastet ist.

12. Gaszähler nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Meßsystem (11) ein Balgenzähler (12) ist.