распределительная крышка для газового счетчика мембранного типа с вращательным приводом распределения

Формула изобретения

1. Мембранный газовый счетчик с вращательным приводом распределения, содержащий несколько измерительных камер и распределительный золотник (2), установленный с возможностью вращения относительно фиксированной оси вращения на верхней поверхности распределительной крышки (1), в которой выполнены несколько отверстий (10-12), каждое из которых связано с одной измерительной камерой, причем этот распределительный золотник (2) позволяет газу поочередно входить в измерительные камеры и выходить из них в процессе вращательного движения золотника вокруг оси вращения, причем распределительная крышка (1) содержит, по меньшей мере, две уплотнительные коронки (15а, 15b), расположенные, по существу, концентрически по отношению к фиксированной оси вращения, на верхней плоской кромке которых скользят контактные поверхности (25, 26) распределительного золотника, отличающийся тем, что верхняя плоская кромка (15d), по меньшей мере, одной из уплотнительных коронок имеет форму, отличную от круглой, определяемую таким образом, чтобы любая точка поверхности контакта, которая располагается против этой плоской верхней кромки (15d), имеющей форму, отличную от круглой, по меньшей мере, один раз за один полный оборот оказывалась без механического контакта с этой кромкой.

2. Газовый счетчик по п.1, отличающийся тем, что две уплотнительные коронки (15а, 15b) содержат верхнюю плоскую кромку, имеющую форму, отличную от круглой.

3. Газовый счетчик по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что упомянутая верхняя плоская кромка имеет форму эллипса.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области газовых счетчиков с деформируемыми мембранами, содержащих несколько измерительных камер и распределительный элемент или золотник, установленный с возможностью вращения относительно фиксированной оси вращения на верхней поверхности крышки или блока распределения, в которой выполнены несколько отверстий, каждое из которых связано с одной измерительной камерой, причем этот распределительный элемент чередующимся образом обеспечивает возможность входа газа в упомянутые измерительные камеры и его выхода из этих камер в процессе вращательного движения этого распределительного элемента относительно оси его вращения.

Приведение распределительного элемента во вращательное движение осуществляется синхронно с движением мембран благодаря устройству передачи, содержащему некоторое количество рычагов, а также деталь, называемую кривошипом. В процессе осуществления чередующихся поступательных движений мембран упомянутые рычаги преобразуют эти поступательные движения во вращательное движение, передаваемое на кривошип. При этом кривошип передает свое вращательное движение, с одной стороны, на распределительный элемент, а с другой стороны, на совокупность зубчатых зацеплений, которые, в свою очередь, приводят в действие интегрирующий счетчик объема.

Можно сослаться, в частности, на патентный документ ЕР 0128838 для того, чтобы понять принцип функционирования такого мембранного газового счетчика с приведением распределительного механизма во вращательное движение.

Далее особое внимание будет уделено взаимодействию упомянутого распределительного элемента или золотника с крышкой или блоком распределения.

На фигурах с 1а по 1с проиллюстрирован распределительный элемент и блок распределения, используемые в конструкции газового счетчика, распространяемого на рынке Заявителем под зарегистрированной торговой маркой GALLUS 2000. Говоря более конкретно, на фиг.1а представлен перспективный вид в собранном положении блока 1 распределения и распределительного золотника 2, на фиг.1b представлен вид сверху одного только блока 1 распределения, а на фиг.1с представлен вид снизу одного только распределительного золотника 2.

Как это более подробно можно видеть на фигурах 1а и 1b, крышка или блок 1 распределения содержит первый наружный круговой венец 15а, определяющий снаружи четыре отверстия с 10 по 13, каждое из которых имеет форму сектора в виде четверти окружности, распределенных концентрическим образом и отделенных друг от друга при помощи радиальных перегородок 14 герметизации. Каждое отверстие с 10 по 13 имеет возможность обеспечить сообщение с соответствующей измерительной камерой газового счетчика для того, чтобы обеспечить впуск газа в данную измерительную камеру. Крышка или блок 1 распределения содержит также второй круговой венец 15b, располагающийся концентрическим образом по отношению к упомянутому первому венцу 15а, но имеющий несколько меньший диаметр. Этот второй круговой венец определяет, совместно с тремя другими радиальными перегородками 16, три других отверстия, предназначенных для вхождения в сообщение с каналом соединения этого газового счетчика и обеспечивающих возможность отведения газа. И наконец, третий внутренний круговой венец 15с, являющийся концентрическим по отношению к двум первым венцам, определяет центральное отверстие 17, центрированное относительно фиксированной оси вращения и предназначенное, в частности, для размещения в нем втулки кривошипа (на приведенных в приложении фигурах не показана), обеспечивающей возможность приведения во вращательное движение распределительного золотника 2 относительно этой оси вращения.

Как это более подробно можно видеть на фигурах 1а и 1с, распределительный элемент или золотник 2 содержит сектора окружности, выполненные таким образом, чтобы сформировать отверстие 20 и выпуклую зону 21, разделенные двумя плоскими зонами 22, 23, причем каждая из этих зон перекрывает угловой сектор, имеющий величину порядка 90°. Золотник 2 также содержит центральную полую зону 24, образующую подшипник, предназначенный для размещения концентрическим образом против центрального отверстия 17 распределительной крышки 1. Отверстие 20, определяемое золотником 2, предназначено для последовательного обеспечения сообщения каждого из отверстий с 10 по 13 с измерительной камерой для того, чтобы пропустить газ в процессе полного оборота золотника вокруг его фиксированной оси вращения. Выпуклая зона 21, ограничивающая некоторое внутреннее пространство, и центральная полая зона 24 предназначены для последовательного обеспечения сообщения измерительных камер с выходным каналом. При этом две плоские зоны 22, 23 последовательно перекрывают оставшиеся отверстия.

Таким образом, в процессе функционирования золотник 2 и, говоря более конкретно, три его концентрических поверхности 25, 26 и 27, которые находятся в контакте с верхней плоской кромкой соответственно первого, второго и третьего венцов 15а, 15b, 15с распределительной крышки 1, вращаются относительно фиксированной оси вращения, скользя на поверхности этой крышки и, говоря более конкретно, на верхней кромке каждого из упомянутых венцов.

Здесь следует отметить, что в случае газового счетчика, распространяемого на рынке под торговой маркой GALLUS 2000, внутренняя уплотнительная коронка 15с оказывается необходимой вследствие того, что ось приведения во вращательное движение проходит сквозь распределительный золотник. Существуют также и другие технические решения, например, техническое решение, описанное в патентном документе FR 2778981, в соответствии с которым никакая ось не проходит сквозь распределительный золотник таким образом, чтобы крышка могла содержать только два венца 15а и 15b.

В любом случае герметичность между золотником 2 и крышкой 1 обеспечивается только при помощи собственного веса золотника 2 и при помощи разности давления газа внутри золотника и снаружи от него. Для того, чтобы обеспечить удовлетворительную герметизацию и, следовательно, высокую точность подсчета объема использованного газа, необходимо, чтобы находящиеся в контакте поверхности, с одной стороны, золотника, а с другой стороны, крышки были возможно более гладкими. Однако распределительные газовые сети могут содержать загрязняющие вещества, представляющие собой, например, жировые вещества типа гликоля, которые могут быть представлены в газораспределительных устройствах или могут содержать частицы типа железных опилок, поступающих из трубопроводов. Эти загрязняющие вещества осаждаются на контактных поверхностях и могут увеличивать таким образом коэффициент трения в процессе вращения золотника на крышке. Следствием этого обстоятельства является снижение точности измерений счетчика.

Техническая задача данного изобретения состоит в том, чтобы предложить специфические геометрические характеристики распределительной крышки, позволяющие устранить отмеченный выше недостаток.

Для решения этой технической задачи объектом предлагаемого изобретения является мембранный газовый счетчик с вращательным приводом распределения, содержащий несколько измерительных камер и распределительный золотник, установленный с возможностью вращения относительно фиксированной оси вращения на верхней поверхности распределительной крышки, в которой выполнены несколько отверстий, каждое из которых связано с одной измерительной камерой, причем этот распределительный золотник обеспечивает чередующимся образом возможность входа газа в измерительные камеры и его выхода из этих камер в процессе его вращательного движения относительно оси вращения, и распределительная крышка содержит по меньшей мере две уплотнительные коронки, располагающихся по существу концентрическим образом по отношению к фиксированной оси вращения, на верхней плоской кромке которых скользят контактные поверхности распределительного золотника, отличающийся тем, что верхняя плоская кромка по меньшей мере одной из уплотнительных коронок представляет не являющуюся круглой форму, определяемую таким образом, чтобы любая точка поверхности контакта, которая располагается против этой плоской верхней кромки, имеющей форму, не являющуюся круглой, по меньшей мере один раз за один полный оборот оказывалась без механического контакта с этой кромкой.

Предпочтительным образом венец, который представляет плоскую верхнюю кромку, имеющую форму, не являющуюся круглой, например эллиптическую форму, представляет собой наружный венец наибольшего диаметра. Однако не являющаяся круглой форма может быть использована для всех венцов распределительной крышки.

В противоположность случаю распределительной крышки из существующего уровня техники, в которой форма первых, вторых и третьих венцов 15а, 15b и 15с является круглой и точно соответствует, таким образом, описываемой при вращении траектории поверхности 25, 26, 27 контакта на распределительном золотнике, то обстоятельство, что в соответствии с предлагаемым изобретением предусматривается, чтобы любая точка поверхности контакта, которая располагается против венца, имеющего форму, не являющуюся круглой, по меньшей мере один раз за один полный оборот золотника оказывалась без механического контакта с этим венцом, способствует удалению любого загрязняющего вещества, которое может там оказаться.

Предлагаемое изобретение будет более понятно из приведенного ниже описания, не являющегося ограничительным примером реализации распределительной крышки, где приведены ссылки на чертежи, среди которых:

- Фиг.1а представляет собой перспективный вид в собранном состоянии распределительного золотника и распределительной крышки для газового счетчика в соответствии с предшествующим уровнем техники;

- Фиг.1b представляет собой вид сверху распределительной крышки газового счетчика в соответствии с предшествующим уровнем техники;

- Фиг.1с представляет собой вид снизу распределительного золотника газового счетчика в соответствии с предшествующим уровнем техники;

- Фиг.2а представляет собой перспективный вид сверху не являющегося ограничительным примером реализации распределительной крышки в соответствии с предлагаемым изобретением;

- Фиг.2b представляет собой вид сверху распределительной крышки, показанной на фиг.2а.

Фигуры с 1а по 1с уже были описаны ранее. Для упрощения понимания описания изобретения элементы, общие между предшествующим уровнем техники и предлагаемым изобретением, обозначены одними и теми же цифровыми позициями.

Золотник в соответствии с возможным и не являющимся ограничительным способом реализации предлагаемого изобретения, представленный на фигурах 2а и 2b, содержит только два венца, а именно, первый наружный венец 15а и второй концентрический внутренний венец 15b, имеющий диаметр, меньший, чем диаметр первого венца 15а. Таким образом, этот венец предназначен для соединения с золотником (не показанным на приведенных в приложении фигурах) без проходящей сквозь него оси. Как это можно видеть на двух упомянутых выше фигурах и в соответствии с указаниями, приведенными в предлагаемом изобретении, венец 15а имеет верхнюю плоскую кромку 15d, обладающую эллиптической формой. В соответствии с этим примером реализации внутренний венец 15b имеет верхнюю плоскую кромку, форма которой остается круглой. Однако форма, не являющаяся круглой и представляющая собой, например, эллипс, также может быть предусмотрена для этого внутреннего венца.

Благодаря этой специфической форме любая точка контактной поверхности, соответствующей золотнику, два раза в процессе осуществления одного полного оборота этого золотника относительно упомянутой фиксированной оси вращения оказывается находящейся вне механического контакта с двумя участками верхней кромки 15d. При этом загрязняющие вещества, которые могут появляться на этом уровне, подвергаются воздействию потока газа и могут быть удалены при помощи этого потока.

При этом легко понять, что могут быть рассмотрены и другие геометрические формы, исходя из той их характеристики, что эти формы не соответствуют строго круговой траектории движения соответствующих контактных поверхностей золотника. Разумеется, предлагаемое изобретение может быть использовано при любом количестве венцов, располагающихся на распределительной крышке обычно в количестве двух в том случае, когда крышка должна быть использована во взаимодействии с золотником, имеющим сквозную ось, таким, например, который представлен на фигурах 1а и 1с, или в количестве трех в том случае, когда крышка должна быть использована во взаимодействии с золотником без сквозной оси.