197089. lajstromszámú szabadalom • Berendezés áramló közegek mennyiségének mérésére
1 197089 2 A jelen találmány tárgya olyan — egyszerű anyagokból kis méretekben előállítható — berendezés, amely alkalmas áramló folyadékok és/vagy gázok (gőzök) átáramló mennyiségének mérésére, adott esetben adagolására, meghatározott térfogati!, felváltva működtetett mérőkamrák segítségével, amelynek mechanikus szerkezete egyszerű, kijelzési rendszere tetszőlegesen választható meg, és amelynél a környezettől való hermetikus elszigetelés külön intézkedés nélkül is minden esetben biztosított. Áramló folyadékok és/vagy gázok (gőzök) mennyiségének mérésére szolgáló berendezések a legkülönbözőbb kialakításában ismeretesek. Külön csoportot alkotnak azok a berendezések, amelyek az átáramló mennyiség pillanatnyi értékének mérésére alkalmasak, és külön csoportot azok, amelyeket a teljes átáramló mennyiség (integrált) értékének mérésére és jelzésére állítanak elő. Ez utóbbiak nagy csoportját képezik a különböző szerkezetű gázmérők. A dugattyús, forgókamrás, billenőkamrás stb. rendszerű mérők legnagyobb hátránya az, hogy kilakításuknál kettős tömítési probléma merül fel: egyrészt nehéz jól és tartósan megoldani a berendezésnek a környezeti légtértől való tömör elzárását, másrészt nehéz megoldani azt, hogy a névleges teljesítmény töredékét képző mennyiség fogyasztásakor ne áramolhasson a közeg anélkül, hogy a mérőelemet mennyiségével arányosan elmozdítsa. Különösen nehezíti az előző tömítési probléma megoldását az a körülmény, hogy a mérődéin elmozdulását a tömflctt térből a számláló (mutató) szerkezet mozgatása érdekében megfelelően, legtöbbször mechanikusan ki kell vezetni, ahol a kivezetés tömített megoldása külön feladatot képez. Ezen nehézségek elkerülésére szerkesztettek már korábban ún. „tömlős mérőberendezéseket”, amelyeknél a mérendő közeg egy vagy több, önmagában hermetikusan zárt, alakváltozásra képes, meghatározott maximális térfogatú tömlőbe áramlik, és ezek egyikéből kerül a fogyasztóberendezésbe, illetve a fogyasztóvezetékbe. A tömlő kiürítése után egy vezérlőszerkezet ezt a tömlőt a fogyasztó irányába lezárja (és egyidejűleg a tápvezeték irányába nyitja meg), míg egy másik tömlőt, a tápvezeték irányában lezárva a fogyasztó felé megnyit. Az átkapcsolások számlálásával lehet — egy-egy tömlő térfogatának megfelelő lépcsőkben — meghatározni az átáramlott közeg teljes mennyiségét. Zárószerkezetűi legtöbbször az általánosan használt csőelzáró szerelvényeket (csapok, szelepek) alkalmazzák, amelyek korlátozott számú kapcsolást (nyitástzárást) képesek elvégezni, a fellépő meghibásodások az ilyen gázmérő üzemképtelenségét eredményezik. Az egyes tömlők kiürülésének érzékelésére alkalmazott szerkezetek pedig az ilyen mérők szerkezeti kialakítását teszik komplikált és költséges berendezésekké. Az alakváltozásra képes tömlők céljára legtöbbször gumitömlőket alkalmaznak, a gumi anyagának öregedése (porózussá válása) ugyancsak a mérők élettartamát hátrányosan befolyásoló körülmény. E hibák elkerülésére alkalmazzák pl. a DE-AS 24 29 013 lajstromszámú leírásban ismertetett berendezésnél a megbízhatóbbnak látszó membrános váltószerkezetet. Ennek azonban jellegénél fogva jelentős a helyigénye, mivel két egyenlő méretű tömlőszerkezet kerül alkalmazásra egymás mellett anélkül, hogy ezek a térfogatukat egy azon téren belül egymás térfogatának elfoglalásával tudnák változtatni, és így a mérő méretei indokolatlanul me gnövekszenek. A jelen találmány abból a felismerésből indul ki, hogy — különösen szolgáltatási nyomású rendszerekben — mérőtömlő eáljára kiválóan alkalmazhatók vékony falú, megfelelő átmérőjű műanyag csövek, illetve pontosabban műanyag fóliából előállított csövek, amelyek mindkét végükön egy csőcsonkra vannak gáztömören felerősítve. Ha ezeket a csöveket olyan határoló feleiületek között (merevfalú külső házban) helyezzük el, hogy térfogatukat csak egymás térfogata ellenében tudják növelni, és keltőjük közé olyan merev elemet helyezünk el, amelynek helyzetét az a körülmény határozza meg, hogy melyik cső van telve a mért közeggel, és melyik üres, akkor igen egyszerű mérőszerkezetet alakíthatunk ki, ha a két cső mindkét végét egy ellentétesen működő billenőszerkezettel úgy zárjuk le, hogy a csőfalakat egymáshoz szorítjuk. Ebben az esetben — mellőzve a hagyományos csőelzáró szerelvények alkalmazását, és biztosítva azt, hogy a billenőszerkezet helyzetét ugrásszerűen, ne folyamatosan legyen képes csak változtatni, a billenőszerkezet elmozdulásait számlálva megbízhatóan működő, egyszerű szerkezeti anyagokból (műanyag csövekből és fóliákból) előállítható, kisméretű berendezéseket alakíthatunk ki áramló közegek mennyiségének integrált mérésére. A találmány tárgya tehát olyan mérőberendezés — célszerűen gázmérő —, amelynek lényege, hogy zárt térben (házban) elhelyezett, mindkét végén csőcsonkra tömören felerősített két csőből áll álló csőrendszer, amely csövek a zárt tér méretei által meghatározott térfogatot képesek csak kitölteni, ahol a ház alig nagyobb az egyik cső (töltött állapotú) térfogatánál, és amely csövek két végén billenő mozgást végző zárószerkezet a csövek összelapftásával és a csőfalak egymáshoz történő szorításával végzi a csővégek lezárását. A találmány szerinti berendezést kél kiviteli példán mutatjuk be, amelyeket az ábrák tüntetnek fel, ahol az la és 1b ábra szögletes határoló felületekkel ellátott berendezést tüntet fel elölnézetben és központi vázlatszerű hosszmetszetben („A” metszet), a 2. ábra ugyanezen berendezést tünteti fel az elválasztó szerv mentén felvett metszetben („B” metszet), a 3. ábra ugyanezen berendezés oldalnézetét ábrázolja, a 4. ábra a csövek elzárására alkalmazott billenő szerkezetet, annak egy lehetséges kiviteli alakját tünteti fel dimetrikus axonometriában, az 5. ábra a határoló felületet képező ház csatlakozó végeinek két lehetséges kialakítását tünteti fel megszakított hosszmetszetben, a 6. ábra a billenő szerkezettel ellátott berendezést ábrázolja a 2. ábrán bejelölt keresztmetszetben („C” metszet), a 5 10 15 20 23 3C 35 40 45 50 55 60 65 2
