DE3640077A1 - Messeinheit fuer durchflusszaehler fuer fluessigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Messeinheit für Durchfluss­ zähler für Flüssigkeiten mit den Merkmalen des Ober­ begriffes von Patentanspruch 1.

Eine Messeinheit dieses Aufbaues ist aus der DE-OS 32 17 503 bereits bekannt. Bei dieser Messeinheit ist die Reguliervorrichtung unterhalb der bodenseitigen Einlassöffnungen vorgesehen und bildet einen Teil eines Siebes, der unterhalb des Gehäusebodens verdrehbar angeordnet ist. Mit an einem Siebkragen radial ange­ formten sektorförmigen Ansätzen werden Einlassöffnungen des Bodens mehr oder weniger abgedeckt. Zur Einstellung der Messeinheit, um eine Messkurve entsprechend den Anforderungen der physikalisch-technischen Bundes­ anstalt zu erhalten, ist die Messeinheit aus der Gehäuseöffnung des verlegten Anschlusstückes zu ent­ nehmen, um durch entsprechendes Verdrehen des Siebes die gewünschte Kalibrierung vornehmen zu können. Diese hat damit im Nassbereich der Messeinheit zu erfolgen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, für Messeinheiten mit den gattungsbestimmenden Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1 eine Kalibrier­ möglichkeit ausserhalb des Nassbereiches und ohne Aus­ bau des Messwerkes aus dem Anschlusstück anzugeben und insgesamt Voraussetzungen für eine konstruktive Verein­ fachung im Aufbau und der Montage sowie für eine Ver­ ringerung der Störanfälligkeit zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Zur Kalibrierung der Messeinheit ist somit lediglich die drehfeste Verbindung der oberen Raumwand vom Mess­ werkgehäuse zu lösen und danach die Raumwand relativ zur Gehäuseumfangswand solange durch Verdrehen zu ver­ stellen, bis eine Umdrehungszahl des Flügelrades er­ reicht ist, die ein Mass für das durchströmende Flüs­ sigkeitsvolumen darstellt. Die Rotation des Flügelrades wird über die Magnetkupplung auf ein auf das Messwerk aufgesetztes Zählwerk übertragen. Ausser dem durch das Verlagern der Staurippe erzielten Reguliereffektes wird durch sie zusätzlich noch ein Stabilisierungseffekt auf die Messkurve erreicht. Die abnehmbare Anordnung der oberen Raumwand vom Messwerkgehäuse ermöglicht ausser­ dem einen schnellen Zugang zum Gehäuseraum, sofern bei­ spielsweise bedingt durch ein Zusetzen der Lagerung des Flügelrades dessen Rotation mit der Zeit beeinflusst werden oder vollständig festsitzen sollte.

Durch eine Ausbildung gemäss Anspruch 2 wird eine kon­ struktive Vereinfachung erreicht, indem die Lagerachse des Flügelrades im Gehäuseraum feststehend unterge­ bracht und das Flügelrad auf dieser rotierend gelagert ist wobei die Lagerachse in den Gehäuseraum frei hineinragt und durch lediglich noch eine Lagerstelle für das Flügelrad eine Verringerung der Lagerreibung erzielt ist. Sollte, bedingt durch Ablagerungen, die Lagerreibung die Rotation des Flügelrades beeinträch­ tigen, so ist dieses nach Abnehmen der oberen Raumwand vom Messwerkgehäuse von der Lagerachse leicht abzuzie­ hen, die Lagerachse vorteilhaft zu reinigen und ein neues Flügelrad auf diese problemlos wieder aufzu­ stecken.

Vorteilhaft ist es, die obere Raumwand gemäss Anspruch 3 auf einer Innenringschulter des Messwerkgehäuses ab­ zustützen und auf dieser mittels eines in ein Innenge­ winde des letzteren eingeschraubten Druckringes abdich­ tend festlegbar vorzusehen.

Die obere Raumwand kann verschiedenartig ausgebildet sein. Eine bevorzugte Konstruktion ist Gegenstand des Anspruches 4.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind in der sich anschließenden Beschreibung eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispieles einer erfin­ dungsgemässen Messeinheit sowie in weiteren Patentan­ sprüchen erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt der Messeinheit;

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Messwerkge­ häuse entlang der Linie 2-2 der Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit 10 als Ganzes eine Messeinheit für Durchflusszähler für Flüssigkeiten bezeichnet, deren Meßwerk 12 dazu dient, ein auf dieses aufgesetztes, lediglich strichpunktiert angedeutetes Zählwerk 14 so anzutreiben, dass über dessen Rechenwerk ein Wert des durchströmenden Flüssigkeitsvolumens ermittelt werden kann.

Das Messwerk 12 weist ein Messwerkgehäuse 16 auf, das in die Gehäuseöffnung 18 eines strichpunktiert angedeu­ teten, unter Putz in einer nicht dargestellten Leitung liegenden Anschlusstückes 20 einschraubbar ist. Das Anschlusstück 20 weist einen Einlass 22 und einen Aus­ lass 24 auf. Der Einlass 22 mündet nach oben in einen ringförmigen Einlasskanal 26 ein, der durch einen Ring­ kragen 28 gebildet ist, der seinerseits einen Auslass­ kanal 30 enthält, der in den Auslass 24 ausmündet.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist in das untere Ende des Messwerkgehäuses 16 ein Boden 32 fest eingesetzt, der, wie an sich bei Mehrstrahlflügelradzählern bekannt, eine Vielzahl von auf einem Kreis verteilt liegenden Einlassöffnungen 34 und eine Vielzahl von auf einem zu diesem Kreis konzentrischen Innenkreis verteilt angeordneten Auslassöffnungen 36 aufweist. Die Einlassöffnungen 34 stehen mit dem ringförmigen Einlasskanal 26 und die Auslassöffnungen 36 mit dem Auslasskanal 30 des Anschlusstückes 20 in Verbindung.

Die Anordnung der Ein- und Auslassöffnungen 34, 36 im Boden 32 ist so getroffen, dass diese in bekannter Weise eine Flüssigkeitsleiteinrichtung bildet, mit deren Hilfe die Flüssigkeit im wesentlichen in axialer Richtung in einen Gehäuseraum 38 ein- und aus diesem in entgegengesetzter Axialrichtung wieder ausströmen kann.

Wie Fig. 2 zeigt, sind zu diesem Zweck die Einlassöff­ nungen 34 schlitzförmig ausgebildet, verlaufen radial und münden nach oben schräg aus dem Boden 32 aus. Die Auslassöffnungen 36 sind, in Draufsicht des Bodens ge­ sehen, sektorförmig ausgebildet und münden aus dem Boden gegensinnig zu der schrägen Ausmündung der Ein­ lassöffnungen 34 nach unten schräg aus dem Boden 32 aus. Den Einlassöffnungen 34 kann an der Bodenoberseite jeweils noch eine Schwelle zugeordnet sein, die in seitlichem Abstand zur Einlassöffnung in etwa parallel zu deren radialen Ausdehnung verläuft.

Wie Fig. 1 zeigt ist in einer Ringnut an der Boden­ unterseite eine Ringdichtung 40 angeordnet, die auf der Stirnfläche des Ringkragens 28 aufsitzt und damit die beiden Kanäle 26 und 30 gegenseitig abdichtet.

Der im Grundriss kreisförmige Gehäuseraum 38 ist an seiner dem Boden 32 gegenüberliegenden Seite mittels einer als Ganzes mit 42 bezeichneten Raumwand dicht verschlossen. Vorteilhaft ist diese durch eine ring­ förmige ebene Scheibe 44 und eine oberhalb derselben angeordneten Druckplatte 46 gebildet. Die Scheibe 44 trägt beispielsweise 2 einander diametral gegenüber­ liegende und sich radial erstreckende Staurippen 44′ und 44′′ und ruht auf einer Innenringschulter 48 des Messwerkgehäuses 12 auf. Die Druckplatte 46 ist kegel­ stumpfartig ausgebildet und weist einen zentralen, napfartig ausgebildeten Mittelteil 50 auf, der in die zentrale Öffnung 52 der Scheibe 44 hineinragt.

Der durch die Druckplatte 46 gebildete Kegelstumpf er­ streckt sich gemäß Fig. 1 nach oben, so dass er mit einem äusseren Randteil 46′ im Bereich der Innenring­ schulter 48 auf der Scheibe 44 aufruht. Der Randteil 46′ ist im Querschnitt winkelförmig abgekröpft und bildet zusammen mit der Scheibe 44 eine Umfangsnut 54. in die eine Ringdichtung 56 eingelegt ist, welche sich an einer, ausgehend von der Innenringschulter 48 nach oben erstreckenden zylindrischen Fläche abstützt und damit den Gehäuseraum 38 nach oben abdichtet. Scheibe 44 und Druckplatte 46 sind im Bereich des napfartigen Mittelteils 50 durch Formschluss miteinander verbunden, was in der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dar­ gestellt ist. Der erläuterte Aufbau der Raumwand 42 ist jedoch bei Einstrahlflügelradzähler als solcher be­ kannt.

Die obere Raumwand 42 ist mittels eines von oben in das Messwerkgehäuse 16 eingeschraubten Gewinderinges gehal­ ten, mit dessen Hilfe diese auf der Innenringschulter 48 festgelegt bzw. so gelöst werden kann, dass sie sich mittels eines an der Druckplatte 46 im Bereich ihres napfartigen Mittelteils 50 ansetzbaren Werkzeuges zur Kalibrierung des Messwerkes 12 entsprechend verdrehen lässt.

Mit 60 ist als Ganzes ein eine Vielzahl ebener, radia­ ler Flügel aufweisendes Flügelrad bezeichnet, das mit seiner Nabe 62 auf einem Lagerzapfen 64 verdrehbar ge­ lagert ist, der seinerseits zentral am Boden 66 des napfförmigen Mittelteils 50 der Druckplatte 46 be­ festigt ist. Dieser Lagerzapfen 64 ragt frei in den Gehäuseraum 3 B nach unten hinein und das Flügelrad 60 ist mit einer in dessen Nabe 62 vorgesehenen Sackloch­ bohrung 68 auf diesen drehbar aufgesteckt.

Am Boden der Sacklochbohrung befindet sich ein Lager­ stein 70, mit dem sich das unter der Wirkung der in den Gehäuseraum 38 einströmenden Flüssigkeit aufschwim­ mende Flügelrad 60 am freien, spitz zulaufenden Ende des Lagerzapfens 64 abstützt. Mit 72 ist ein nach unten gleichfalls verhältnismässig spitz zulaufendes, zentra­ les Nabenabstützteil vorgesehen, mit dem das Flügelrad 60, insbesondere in seiner Ruhelage, auf einem ins­ besondere eben ausgebildeten oberen Flächenteil 74 des Bodens 32 aufruht.

Die Antriebsübertragung vom Flügelrad 60 auf das Rechenwerk des Zählwerkes 14 erfolgt mittels einer an sich bekannten Magnetkupplung, die zwei ringförmige Permanentmagnete umfasst, von denen der Permanentmagnet 76 am oberen Stirnende der Flügelradnabe 62 und der Permanentmagnet 78 an einem zum Lagerzapfen 64 koaxial gelagerten Antriebsteil 80 des Rechenwerkes sitzt. Zumindest die Druckplatte 46 mit deren napfförmigem Mittelteil 50 besteht zu diesem Zweck aus nicht magnetisierbarem Metall.

Für das Kalibrieren der Messeinheit 10 ist das Zählwerk 14 vom Messwerk 12 abzunehmen, und an dessen Stelle wird ein Mutterzähler aufgesetzt, der ein manuelles Verdrehen der vom Messwerkgehäuse 16 gelösten oberen Raumwand 42 ermöglicht. Das Kalibrieren kommt hierbei durch die damit verbundene Verlagerung der Staurippen 44′′ zustande, ohne dass der Nassteil des Messwerkes (Boden 32) ausgebaut werden muß.

In Abwandlung der in Fig. 1 gezeigten Konstruktion kann das Messwerkgehäuse 16 anstatt mittels eines Aussenge­ windes zum Einschrauben in ein Innengewinde einer Ge­ häuseöffnung 18 des Anschlußstückes 20 auch durch eine formschlüssige Verbindung am Anschlußstück 20 ange­ bracht werden.

Claims (8)

1. Messeinheit für Durchflusszähler für Flüssigkeiten, mit einem Messwerk zur auswechselbaren Anordnung in einer zwischen Ein- und Auslass des Gehäuses eines in einer Leitung liegenden Anschlusstückes vorge­ sehenen Gehäuseöffnung, die bodenseitig einen mit dem Einlass verbundenen, ringförmigen Einlasskanal und einen zu diesem konzentrisch angeordneten, mit dem Auslass verbundenen Auslasskanal aufweist, welches Messwerk ein in der Gehäuseöffnung des Anschlusstückes auswechselbar angeordnetes Messwerk­ gehäuse mit einem im Querschnitt kreisförmigen Gehäuseraum aufweist, dem eine in Umfangsrichtung des Gehäuseraumes verdreh- und feststellbare Reguliervorrichtung sowie eine Flüssigkeitsleit­ einrichtung zugeordnet sind und der unten von einem Boden begrenzt ist, der wenigstens eine mit dem ringförmigen Einlass des Anschlusstückes in Ver­ bindung stehende Einlassöffnung und wenigstens eine mit dem Auslass verbundene Auslassöffnung aufweist, die zur Flüssigkeitsleiteinrichtung gehören, oben von einer Raumwand begrenzt ist, die mindestens eine radial verlaufende, nach unten in den Raum hinein­ ragende Staurippe aufweist und in welchem ein auf einer an der oberen Raumwand gehaltenen, zentralen Lagerachse sitzendes Flügelrad gelagert ist, dass oben einen Antriebsmagnet einer Magnetkupplung für ein auf das Messwerk aufsetzbares Zählwerk trägt, dadurch gekennzeichnet, dass die obere, die Staurippe (44′ oder 44′′) tragende Raumwand (42) relativ zur Umfangswand des Gehäuseraumes (38) verdrehbar, feststellbar und auf dieser abnehmbar angeordnet ist.

2. Messeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerachse (64) an der oberen Raumwand (42) befestigt ist und im Abstand vom Boden (32) endet, dass die Lageröffnung des Flügelrades (60) ein Sack­ loch (68) bildet, dessen Lochboden (bei 70) mit dem freien Ende der Lagerachse (64) Punktberührung hat und dass das Flügelrad (60) zumindest in Ruhelage auf dem Gehäuseboden (32) punktförmig aufruht.

3. Messeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die obere Raumwand (42) auf einer Innenringschulter (48) des Messwerkgehäuses (16) abgestützt und auf dieser mittels eines in ein Innengewinde des letzteren eingeschraubten Druck­ ringes (5 B) abdichtend festlegbar ist.

4. Messeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Raumwand durch zwei miteinander drehfest verbundene Scheiben (44, 46) gebildet ist, von denen die eine (44) eben, ringförmig und mit der Staurippe (44′ oder 44′′) versehen und die andere (46) kegelstumpfartig und mit einem in den Kegelstumpf napfartig eingeformten Mittelteil (50) ausgebildet ist, der in die zentrale Öffnung (52) der ringförmigen Scheibe (44) eingreift und an dessen Napfboden (66) die Lagerachse (64) befestigt ist.

5. Messeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Randteile beider Scheiben (44, 46) eine Umfangsnut (54) bilden, in welcher eine Ringdichtung (56) angeordnet ist.

6. Messeinheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der napfartige Mittelteil (50) an seiner von der Lagerachse (64) abgekehrten Seite Umfangserweiterungen zum Ansetzen eines Werkzeuges zum Verdrehen der Scheiben zwecks Kalibrierung der Messeinheit aufweist.

7. Messeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Lochboden des Flügelradsackloches (68) ein mit dem Lagerzapfenende zusammenwirkender Lagerstein (70) angeordnet ist.

8. Messeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (32) auf einem Kreis in gleichen Winkelabständen voneinander eine Vielzahl von radial verlaufenden, nach oben in gleicher Richtung schräg ausmündenden, schlitz­ förmigen Einlassöffnungen (34) und in Draufsicht segmentförmige Auslassöffnungen (36) aufweist, die gegensinnig zu den Einlassöffnungen (34) schräg in gleicher Richtung nach unten ausmünden, wobei den Einlassöffnungen (34) austrittsseitig in seitlichem Abstand jeweils eine zu diesen parallel verlaufende Schwelle zugeordnet ist.