CH371269A

CH371269A - Mehrstrahl-Flügelrad-Wassermesser

Info

Publication number: CH371269A
Application number: CH7008359A
Authority: CH
Inventors: Salamon Karel
Original assignee: Presna Mechanika Narodny Podni
Priority date: 1958-02-26
Filing date: 1959-02-26
Publication date: 1963-08-15
Also published as: BE576070A

Description

Mehrstrahl-Flügelrad-Wassermesser
Die Erfindung bezieht sich auf einen Mehrstrahl Flügelrad-Wassermesser mit mehreren Einlassöffnun- gen zum Messrad und mit einem Flügelradbecher aus drei Teilen.

Sie bezweckt, durch eine besondere Gestaltung des aus drei axial übereinandergesetzten Teilen bestehenden Flügelradbechers einmal eine Vereinfachung des Wassermessergehäuses zu ermöglichen und eine vorteilhaftere Strömung des durch den Wassermesser hindurchgehenden Wassers zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der schalenartige Bodenteil des Flügelradbechers mehrere ihn in axialer Richtung durchdringende, ringsegmentartige, sich insgesamt auf ungefähr 240 erstreckende Eintrittskanäle nahe am Umfange besitzt, dass der ringförmige Mittelteil des Flügelradbechers an der dem Bodenteil zugekehrten Stirnfläche eine sich auf ungefähr 240 erstreckende, sich mit den Eintrittskanälen des Bodenteilesdeckende,ringseg- mentartige Nut und auf der entgegengesetzten Stirn- seite eine ringsumlaufend, e Nut besitzt,

welche beiden Nuten mit dem zur Aufnahme des Flügelrades die nenden Innenraum des Mittelteiles durch im wesent- lichen tangential zum Flügelradumfang gerichtete Schlitze in Verbindung stehen, und dass weiter von der ringsumlaufenden zweitgenannten Nut ein senkrech- ter, den Mittelteil in seiner ganzen Höhe durchdrin- gender Kanal ausgeht, der sich im Bodenteil in einer parallel zur Achse des Flügelradbechers verlaufenden Durchbrechung fortsetzt und in das mit dem Zufluss- rohr des Messergehäuses in gleicher Achse liegende, von diesem durch eine senkrechte Querwand getrennte Abflussrohr des Messergehäuses mündet.

Durch die Verlegung der in das Innere des Flügelradbechers führenden Wassereinlaufkanäle sowie der Wasseraustrittsöffnungen aus zwei verschiedenen Ebenen am zylindrischen Umfang des Flügelradbechers in eine einzige Ebene an der Unterseite des Bodenteiles des Flügelradbechers ist es möglich, den Wasserzu- fluss und den Wasserabfluss des Messergehäuses unmittelbar hintereinander genau gleich verlaufend anzuordnen, bei Trennung derselben durch eine senkrecht zur Achse des Zuflusses und Abflusses verlau fenden Trennwand.

Durch diese besondere Anordnung erübrigt es sich weiter, die Wassereinlauföffnungen des Flügelradbechers durch eine Wand im Gehäuse vor der kinetischen Energie des in das Messergehäuse strömenden Wassers abzuschirmen. Damit erhält das Gehäuse eine wesentlich einfachere Gestaltung, die die Herstellung im Sandgussverfahren erleichtert. Die Anfertigung der Teile des Flügelradbechers erfolgt vorteilhaft aus Kunststoff durch Pressen oder Spritzen. Sie bereitet nicht die geringsten Schwierigkeiten und ergibt ohne Nachbearbeitung glatte Wände, an denen das fliessende Wasser nur ganz geringen Widerstand findet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Mehrstrahll-Fliigelrad-Wassermessers gemäss der Er findung dargestellt. Es zeigt :
Fig. 1 eine Gesamtanordnung mit wesentlichen Teilen im Schnitt,
Fig. 2 einen Schnitt durch den Flügelradbecher entlang der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht von unten auf den Boden des Flügelradbechers,
Fig. 4 einen Schnitt durch den mittleren Bestand- teil des Flügellradbechers nach der Linie IV-IV,
Fig. 5 einen Schnitt durch den mittleren Teil des Flügelradbechers nach der Linie V-V,
Fig. 6 einen Schnitt durch den oberen Teil (Dekkelteil) des Flügelradbechers nach der Linie VI-VI und
Fig.

7 einen Schnitt nach der Linie IV-IV (ohne Flügelrad).

Das Gehäuse 10 des Wassermessers besitzt einer- sei, ts den Einlassstutzen 11 und anderseits den in dessen Verlängerung verlaufenden Austrittsstutzen 12.

Der Raum des Messergehäuses, in welchen die Flüs- sigkeit durch den Einlassstutzen strömt, und der Raum, aus welchem die Flüssigkeit in den Austritts- stutzen ausströmt, sind durch eine senkrecht zur ge meinsamen Achse der beiden Stutzen 11, 12 stehende Scheidewand 13 voneinander getrennt. Deren freier Rand steht innerhalb einer runden Öffnung des Gehäuses und liegt in einer Ebene mit einem Gehäuseabsatz, auf dem der Flügelradbechcr aufgesetzt ist.

Dichtungen 18 und 29 sorgen für einen sicheren Abschluss des Wasserzulaufs zum Wasserablauf. Die vom eingesetzten Flügelradbecher abgedeckte Öffnung des Gehäuses ist von einem Rohrstutzen des Gehäuses 10 umgeben, die den dicht in ihn passenden Flügelrad- becher überragt. Der Flügelradbecher besteht aus drei axial lose übereinandergesetzten Teilen, einem scha lenartigen Boden 20, einem mittleren Ring 40 und dem scheibenförmigen Oberteil 60. Jeder dieser Teile besitzt am äusseren Rand einen Ansatz, der in eine Ausdrehung im folgenden Teil eingreift und eine genaue gleichachsige Lage aller drei Teile gewährleistet.

Auf der Unterseite des Bodenteiles 20 ist ferner eine in Form einer Sehne verlaufende Rille 23 vorgesehen, mit welcher der Boden den die Dichtung 18 tragen- den Rand der Scheidewand 13 überfasst. Der Becher wird mittels der Dichtungskappe 15 des nicht d'argestellten Ubersetzungsmechanismus an seinen Sitz angepresst. Das Festziehen wird durch die aufschraubbare Gehäusekappe 14 mittels einer Dichtung 17, welche auf dem Ansatz der Dichtungskappe 15 und der Stirnfläche des Rohrstutzens des Gehäuses 10 sitzt, erreicht. Die Gehäusekappe 14 ist mit dem be kannten Abklappdeckel 16 versehen.

In dem Flügelradbecher ist das bekannte Flügel- rad 30 gelagert, dessen verlängerte Zahnwelle 31 durch den Oberteil 60 hindurchgeht und in den bekannten sich in der Dichtungskappe 15 befindenden Mechanismus hineinragt.

Durch drei den Bodenteil 20 innerhalb seines oberhalb des Einlassstutzens gelegenen Teiles du, rchdringende ringsegmentförmige Kanäle 22, die sich insgesamt auf 240 erstrecken, kann bei zusammen- gestelltem Wassermesser das durch den Eintrittsstutzen 11 zufliessende Wasser in den Flügelradbecher einströmen. Im Boden 20 ist weiter in dem oberhalb des Austrittsstutzens 12 befindlichen Teil ein seg mentartiger Ausschnitt 21 ausgeführt, der nach richtigem Anlegen des Bodenteils 20 an den, Mittelteil 40 des dreiteiligen Flügelradbechers eine diirekte Fortsetzung eines in diesem vorgesehenen achsparallelen Kanals 41 bildet, wobei die Querschnifttflächen und Form der Kanäle 41 und 21 übereinstimmen.

Das abfliessende Wasser strömt aus dem Kanal 41 ungehindert in den Kanal 21 und von hier weiter in die Austrittsöffnung 12 des Gehäuses.

Die gleichmässige Verteilung des zufliessenden Wassers in die drei segmentartigen Kanäle 22 des Bodenteiles wird durch auf der unteren Fläche des Bodenteiles 20 angeordnete Formrippen 24 erreicht.

Diese Formrippen bilden die Trennwand der drei segmentartig ausgebildeten Kanäle 22. Je nach Wahl der Anzahl der Formrippen könnten auch mehrere Kanäle 22 ausgebildet werden. Durch diese Rippen 24 wird eine kreisende Strömung der in den Becher strömenden Flüssigkeit erreicht.

Der Mittelteil 40 des Flügelradbechers ist an der dem Bodenteil 20 zugekehrten Stirnseite mit einer koaxialen, ein Segment von ungefähr 240 darstellen- den, verhältnismässig tiefen Nut 45 versehen, von welcher drei Paare am Umfang um je 120 verteilter Schlitze (Eintrittsrichtungskanäle 46, 47) nach dem Inneren des Bechers ausgehen. Die durch diese Richtungskanäle 46, 47 strömende Flüssigkeit versetzt das Fliigelrad 30 in Drehbewegung. Diese drei Paare Eintrittsrichtungskanäle sind irn wesentlichen in tan gentialer Richtung zum Umfange des Flügelrades angeordnet.

An der dem Oberteil 60 zugekehrten Stirnseite des Mittelstückes 40 befindet sich eine tiefe rings, umlauènde Kreisnut 42, welche mit einer ebenfalls ringförmigen Nut 62 des Oberteiles 60 einen Sammelkanal bildet, in den die Flüssigkeit aus dem Raum des Flügelrades 30 durch drei Paare am Umfang je um 120 versetzter Schlitze (Ausflusskanäle 43, 44) geleitet wird. Die Richtung dieser Kanäle ist zum Umfang des Flügelrades 30 im wesentlichen tangential.

Aus dem ringförmigen, durch die Nuten 42 und 62 gebildeten Sammelkanal strömt die Flüssig- keit durch den zu der Achse des Flügelradbechers parallelen Kanal 41 und wird durch den Kanal 21 im Bodenteil 20 in den Ausflussraum des Wassermes sergehäuses geleitet.

Die Profile der Kanäle 41 und 21 sind identisch und der Mittelteil 40 sowie der Boden 20 sind so orientiert, dass sich die Kanäle genau decken. Der im Mittelteil durchgeführte vertikale Kanal 41 ist zwischen den zwei Paaren der Eintrittsrichtungskanäle 46, 47 an den Enden der Nut 45 angeordnet und ist zum Ausflussraum des Messergehäuses hin orientiert.

Um eine richtige Strömung zu gewährleisten, müssen der untere und der mittlere Teil derart richtig zu- einander orientiert sein, dass die Kanäle 22 des unteren Teiles mit den Kanälen 45, 46, 47 des mittleren Teiles für die strömende Flüssigkeit einen richtigen Weg bilden ; ausserdem sind sie aufeinander zentriert und axial distanziert, wobei die Stirnsitzflächen abgedichtet sind. Die Querschnitte der drei Paare von Ka nälen 46, 47 und 41 werden so abgestimmt, dass keine Drosselung der Flüssigkeit erfolgt.

Die die Schlitze jeweils eines Schlitzpaares 46, 47 trennende Wand 48 bzw. 49 ist so ausgebildet, dass eine richtige Beaufschlagung des Flügelrades gewähr- leistet wird. Beide Kanalführungswände müssen jedoch parallel sein. Der Ubergang der Enden des ringsektorförmigen Kanals 45 in die Kanäle 46, 47 muss so gestaltet sein, dass eine möglichst günstige Strö- mung beim Eintritt in die Flügelkammer erzielt wird.

Der Strömungsverlauf in den Kanälen 45, 46 und 47 beeinflusst wesentlich die messtechnischen Eigenschaften des Wassermessers und kann durch die Form und Länge der Trennwände 48 bzw. 49 geändert werden.

Besonders günstige Ergebnisse werden erzielt, wenn bei dem in der Nut 45 in der Drehrichtung hinten- gelegenen Schlitzpaar die Trennwand 49 nicht bis zum inneren Umfang der Nut 45 reicht, wie Fig. 7 zeigt, die Trennwand 48 der beiden anderen Schlitzpaare aber teilweise in den Raum der Nut 45 hinein- ragt. Durch diese Anordnung wird nicht nur eine vollkommen gleichmässige Beaufschlagung auf das Flügelrad 30, sondern auch auf die Lagerungen des Flügelrades eine ganz symmetrische Wirkung der durch die Strömung verursachten Kräfte erzielt.

Der Oberteil 60 (Fig. 6) bildet die Decke des Flügelradbechers. Er besitzt ausser der ringfrmigen Ausnehmung 62, die mit der ringförmigen Ausneh- mung 42 des Mittelteils 40 einen ringförmigen Sam- melkanal bildet, eine mittlere Öffnung 61 für die Nabe 31 des Flügelrades 30. Endlich sind im Oberteil 60 die bekannten Rippen 63 angeordnet, die als bremsendes Element mit den Schaufeln des Flügel- rades 30 zusammenwirken.

An der Unterseite des Bodenstückes 20 ist in dem die Wassereintrittskanäle 22 enthaltenden Teil, welcher über der Wasserzuflusskammer liegt, mittels einer Zentrierschraube 32 ein Sieb 27 befestigt, des, sen Rand zum grössten Teil dem Umfang des Bodenstückes folgt und mit einem anderen Teil an der Trennwand 13 geradlinig verlaufend anliegt. An dem gekrümmten Teil des Umfanges ist das Sieb nach oben hochgebogen. Ein weiteres Sieb 28 ist an demjenigen Teil des Bodenteiles 20 befestigt, welcher sich über dem Wasserausflussraum des Messergehäuses befindet. Auch dieses Sieb 28 folgt mit einem Teil des Randes dem Umfang des Bodenteiles 20 und ist hier nach diesem hocbgebogen, während der andere Teil des Siebrandes an der Trennwand 13 anliegt und ungefähr geradlinig verläuft.

Bei dem becherartig ge stalteten Sieb 27 sind Löcher nur am flachen Boden vorgesehen, der hochgebogene Rand ist also frei von Löchern. Durch das Hochbiegen des nicht mit Löchern versehenen Randes des Siebes werden besonders günstige Strömungsverhältnisse dafür erzielt, dass das im Wasserzuflussmessergehäuse befindliche Wasser glatt in die drei kreissegmentartig ausgebildeten Kanäle 22 des Bodenteiles 20 geleitet wird.

Aus der Beschreibung sowie aus der Zeichnung ergibt sich, dass der beschriebene Wassermesser in hohem Masse auch die Forderung der ungehinderten Strömung erfüllt. Für höhere Betriebsdrücke ist es möglich, den bekannten Druckausgleich des Mittel- teiles 40 dadurch zu erreichen, dass in seiner Seitenwand eine oder mehrere (nicht eingezeichnete) kleine Öffnungen durchgebohrt werden, und zwar in der Richtung aus der Nut 45 in den Spalt zwischen dem ganzen Flügelradbecher und dem ihn umgeben- den Rohrstutzen am Gehäuse 10 des Wassermessers.

Der beschriebene Wassermesser ist also in bezug auf Herstellung und Montage sehr einfach und im Betrieb höchst verlässlich, denn der zu seiner Her- stellung verwendete Kunststoff widersteht vollkommen jeglicher Korrosion. Durch die günstige Beschaffenheit der Wände aller Presslinge werden die Durchflusswiderstände auf den minimalen Kleinstwert herabgesetzt, und durch die günstige Gestaltung aller Durchflu¯querschnitte werden g nstigere Me¯eigenschaften des Wassermessers erreicht.

Claims

PATENTANSPRUCH Mehrstrahl-Fl gelrad-Wassermesser mit mehreren Einlassöffnungen zum Messrad und mit einem Flügelradbecher aus drei Teilen, dadurch gekenn- zeichnet, dass der schalenartige Bodenteil (20) des s Flügelradbechers mehrere ihn in axialer Richtung durchdringende, ringsegmentartige, sich insgesamt auf ungefähr 240 erstreckende Eintrittskanäle (22) nahe am Umfang besitzt, dass der ringförmige Mittelteil (40) des Flügelradbecbers an der dem Bodenteil zugekehrten Stirnfläche eine sich auf ungefähr 240 erstreckende, sich mit denn Eintrittskanälen (22) des Bodenteils deckende, ringsegmentartige Nut (45) und auf der entgegengesetzten Stirnseite eine ringsumlaufende Nut (42) besitzt, welche beiden Nuten (45, 42)

mit dem zur Aufnahme des Flügelrades (30) dienenden Innenraum des Mittelteiles (40) durch im wesentlichen tangential zum Fl gelradumfang gerichtete Schlitze (46, 47 ; 43, 44) in Verbindung stehen, und dass weiter von der ringsumlaufenden zweitgenannten Nut (42) ein senkrechter, den Mittelteil in seiner ganzen Höhe durchdringender Kanal (41) ausgeht, der sich im Bodenteil (20 in einer parallel zur Achse des Flügelradbechers verlaufenden Durchbrechung (21) fortsetzt und in das mit dem Zuflussrohr (11) des Messergehäuses in gleicher Achse liegende, von diesem durch eine senkrechte Querwand (13) getrennte Abflussrohr (12) des Messergebäuses mün- det.

UNTERANSPRUCHE 1. Mehrsbrahl-Flügelrad-Wassermesser nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der den Mittelteil (40) abdeckende, plattenförmige und nur eine zentrale Öffnung für den Wellenzapfen (31) des Flügelrades aufweisende Kopfteil (60) des Flügelrad- bechers an der dem Mittelteil (40) zugekehrten Stirn- seite eine sich mit dessen ringsumlaufender Nut (42) deckende Nut (62) und in der Mitte eine am Grunde mit Rippen (63) besetzte Vertiefung besitzt.

2. Mehrstrahl-Flügelrad-Wassermesser nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass von den die Nuten (45 und 42) des Mittelteiles (40) mit dessen Innenraum verbindenden tangential verlaufenden Schlitzen (46, 47 ; 43, 44) jeweils zwei zu einem Paar zusammengefasst und diese Paare um je 120 . gegern einander versetzt angeordnet sind, und dass der den Mittelteil (40) durchdringende Wasserabflusskanal (41) zwischen zwei Schlitzpaaren angeordnet ist.

3. Mehrstrahl-FlügelradLWassermesser nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei den im Mittelteil (40) des Flügelradbechers am der dem Bodenteil (20) zugekehrten Stirnseite vorgesehenen Schlitzpaaren (46, 47) die jeweils die beiden Schlitze eines Paares voneinander trennende, tangential zum Flügelradumfang verlaufende Wand (48 bzw. 49) mit ihrem dem Innenraum abgekehrten Ende bei dem einen Schlitzpaar vor der ringsegmentartigen : Nut (45) endet, während sie bei den anderen Schlitzpaaren in die Nut hineinragt.

4. Mehrstrahl-Flügelrad-Wassermesser nach Pa- tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an der gewölbten Unterseite des Bodenteiles (20) Rippen (24) vorgesehen sind, die das zuströmende Wasser auf die den Bodenteil (20) durchdringenden Kanäle (22) hinlenken und gleichmässig verteilen.

5. Mehrstrahl-Flügelrad-Wassermesser nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein an der Unterseite des Bodenteiles (20) befestigtes Sieb (27) von schalenartiger Form einen vollen abgerun- deten Rand besitzt, der durch seine Gestalt das einströmende Wasser in die den Bodenteil (20) durchdringenden Kanäle (22) leitet.

6. Mehrstrahl-Flügelrad-Wassermesser nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Bodenteiles (20) eine als Sehne verlaufende Rille (23) in solcher Anordnung vorgesehen, ist, dass die vom zuströmenden Wasser durchflossenen Kanäle (22) des Bodenteiles auf der einen Seite und die vom abströmenden Wasser durchflossene Durchbre- chung (21) auf der anderen Seite dieser Rille liegen, mit welcher Rille der Bodenteil (20) den Rand der den Wasserzufluss (11) des Messers vom Wasserabfluss (12) trennenden senkrechten Querwand (13) abdichtend übergeift.

7. Mehrstrahl-Flügelrad-Wassermesser nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die drei den Flügelradbecher bildenden Teile (20, 40, 60) lose aufeinandergesetzt sind, wobei ihre genaue Lage in radialer Richtung durch gegenseitige Zentrierung und in axialer Richtung durch Sitzflächen gesichert ist, und dass der Flügelradbecher im Messergehäuse dadurch befestigt ist, dass der Rand des Bodenteiles (20) auf einem Ansatz des Messergehäuses sitzt, gegen welchen der Flügelradbecher durch eine auf dem Messergehäuse befestigte Kappe (14) mittels einer von ihr umschlossenen Dichtungskappe (15)

für das Trieb-und Messerwerk angepresst ist.