Flüssigkeitsmengenmesser, insbesondere Wasserzähler
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsmengenmesser zur Messung strömender Flüssig- keiten, insbesondere Wasser, mit einem von der Flüs sigkeit durchströmten Gehäuse, in welchem ein durch den Strom mitbewegtes Messwerk, beispielsweise ein Flügelrad, angeordnet ist, dessen Bewegung sich als Atlass für die durchströmende Flüssigkeitsmenge aus- werten iässt.
Die bekannten Flüssigkeitsmengenmesser dieser Art besitzen durchwegs ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse, in welchem sowohl das Messwerk (Flii- gelrad, Taumelscheibe etc.) als auch das Anzeige-und Zählwerk untergebracht ist und dessen obere Einbau öffnung durch einen Schraubdeckel dicht und druckfest verschlossen ist.
Diese Bauart zeigt schon bei der relativ einfachen Ausführung der sogenannten Nassläufer, bei welchen bless-und Anzeigewerk von der Flüssigkeit benetzt sind, beträchtliche Nachteile, da sie doch eine komplizierte Gehäusekonstruktion mit einem schweren, meist aus Nlessing hergestellten Schraubdeckel verlangt. Die erforderliche, absolute Dichtheit des Gehäuses setzt ausserdem meist die strenge Einhaltung enger Massto- leranzen vorau.
Beim Trockentäufer, in welchem das Anzeigewerk in einem vom Tasser getrennten, trockenen Raum un tergebracht ist, sind die Nachteile der bestehcnden Bau ; veise noch augenfä liger. Da auch hier lÇless-und Anzeigewerk von oben in das für beide vorgesehene Gehäuse eingesetzt werden müssen, muss innerhalb dieses Gehäuses selbst eine dichte und druckfeste Trennung der beiden Räume erzielt werden. Bei den zur Zeit auf dem Nlarkt befindlichen Konstruktionen wird dies dadurch erreicht, dass das Anzeigewerk in einem herausnehmbaren Einsatz, dem sogenannten Werkbecher, innerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
Dadurch muss sowohl die Messkammer gegen austre- tende Flüssigkeit, als auch der Werkbecher gegen eindringende Flüssigkeit abgedichtet sein. Es liegt auf der l-land dass eine derartige Bauweise sehr aufwendig und kostspielig ist. Auch wird der innerhalb des Ge häuses verfügbare Raum bei allen bekannten Kon struktionen schiecht ausgenützt, was eine unnötig grosse Bauhöhe und zusätzliche Kosten mit sich bringt.
Durch die vorliegende Erfindung werden die ge nannten Nachteile behoben und wesentliche zusätzliche Vorteile e ! zieit, die sich aus der Beschreibung ergeben werden. Der den Gegenstand dieser Erfindung bildende Flüssigkeitsmengenmesser ist dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Gehäuse an seiner in der Einbaulage nach unten weisenden Seite eine Öffnung aufweist, welche den Einbau sämtlicher in diesem Gehäuse unterge- brachter Einzelteile von unten her gestattet und durch einen mit lösbaren Mitteln an dem Gehäuse veranker- ten Deckel dicht verschliessbar ist.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind Ausführungs- beispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
Es zeigen :
Fig. 1 einen schematisierten Vertil : alschnitt durch einen als Trockenläufer ausgeführten mehrstrahligen Flügelradwassermesser ;
Fig. 2 eine Ansicht des gleichen Wassermessers von unten :
Fig. 3 den unteren Abschlussdeckel des in Fig. I dargestellten Wassermessergehäuses in perspektivischer Ansicht, Fig. 4 den gemäss Fig. l verwendeten Filtereinsatz in perspektivischer Ansicht ;
Fig. 5 einen als Nassläufer ausgeföhrten Flögelrad Wassermesser.
Der in Fig. 1 bis 3 unter Weglassung der im vorlie- genden Zusammenhang unxsesentlichen Einzemeiten dargestellte Fliigelrad-Wasscrmesser weist ein Gehäuse L auf, welches einen im wesentlichen hohlzylindrischen Mantel 2 mit einer oberen Wand 3 besitzt. Die Wand 3 ist mit dem mantes 2 aus einem Stick gefertigt und weist lceinerlei Durchgangsbohrung auf, so dass Ab dichiungsprobleme nicht existieren.
Am Gehäusemantel 2 ist ein Wassercinlaufstutzen 4 und ein Wasserablaufstutzen 5 angeordnet, mit Hilfe derer der Wassermesser in eine Wasserleitung eingebaut werden kann.
Das Gehäuse 1 weist an seiner in der Einbaulage des Wassermessers nach unten weisenden Seite eine Öffnung auf, die im Betriebszustand des Wassermessers durch einen herausnehmbaren Boden 6 verschlossen ist. Der Boden 6 ragt in den Unterteil des Gehäuses hinein und ist durch einen Federring 7, auf welchem er sich über einen an sich bekannten Frostschutzring 8 abstützt, gesichert. Auf weitere Einzelheiten des Bodens 6, dessen Konstruktion sich klar aus Fig. 2 ergibt, wird später noch eingegangen.
Auf dem Mittelteil des Bodens 6 ruht ein kreisz- lindrischer Gummipuffer 9, auf welchen sich ein Mess- werkeinsatz 10 abstützt. Der Einsatz 10 ist in seinem unteren Teil schalenförmig ausgebildet und weist eine Anzahl von Durchströmöffnungen 11 auf, durch welche das einströmende Tasser auf die Flügel eines innerhalb des Einsatzes 10 angeordneten Flügelrades 12 gelant. Die Offnungen 11 sind so ausgerichtet, dass das Wasser möclichst tangential in den Flügelradraum eintritt und das Flügelrad in Drehung versetzt.
Das Flügelrad 12 weist eine zentrale Nabe 13 auf, von welcher die Flügel radial abstehen. Die Nabe 13 übergreift mit einer an ihrem unteren Teil vorgesehenen Sacklochbohrung einen am Einsatz 10 befestigten Zapfen 14. Der Oberteil der Nabe 13 trägt einen als Stufenzylinder ausgefuhrten Zapfen 15, dessen oberster Teil gleichzeitig die eine Hälfte einer Magnetkupphjng darstellt. Die andere, mitgenommene Kupplungshälfte bildet der untere Abschnitt eines Antriebritzels 16.
Sobald sich das Flugelrad 12 mit dem Zapfen 15 dreht, wird das Schaftritzel 16 aufgrund magnetischer Beeinflussung mitgenommen. Das Ritzel 16 treibt ein nur schematisch angedeutetes Anzeigewerk 17.
Die Gehäusewand 3 weist in ihrem mittleren Teil eine Vertiefung auf, welche die Form eines Kegel stumpfmantels hat, dessen kleinere Stirnfläche nach unten weist. Dank dieser Ausbildung ergibt sich, neben einer Versteifung des Gehäuses, eine sehr günstige Raumausnützung, da die Magnetkupplung innerhalb des von dem Kegelstumpfmantel umschlossenen Raumes angeordnet werden kann.
B'ie Fig. l zeigt, ist die vorerwähnte Kege) stumpf- form konsequenterweise auch auf den Einsatz 10 und den Abschlussdeckel 6 übertragen, woraus sich die Schräglage der Flügel des Flügelrades 12 zwangsläufig ergibt.
Das durch den Einlaufstutzen 4 zuströmende Wasser dringt durch die schrägen Öffnungen in den F) üge) radraum, gibt dort einen Grossteil seiner Ge schwindigkeitsenergie an das Flügelrad 12 ab, und ver ! ässt das Gehäuse auf einem etwas höheren Niveau durch den Stutzen 5. Um nun sicherzustellen, dass auch die gesamte Wassermenge ihren Weg zwangs ! äu- fig durch den Flügelradraum nimmt, muss der Einsatz 10 in seinem oberen Teil gegen die Innenwandung des Gehäuses 1 abgedichtet sein. Dies erfolgt durch einen Filtereinsatz 18, welcher kegelstumpfförmig ausgeführt ist und sich mit seiner Unterkante auf die Innenfläche des Bodens 6 abstützt.
Die obere, ringförmige Randpartie dieses Filtereinsatzes 18 ist zwischen dem Einsatz 10 und der Gehäuseinnenwand eingeklemmt und dient, da sie aus einem leicht elastischen Material besteht, gleichzeitig zur Abdichtung. Der Filtereinsatz IF ist, wie Fig. 4 zeigt, aus konzentrischen Ringen 20 zusammengesetzt, deren Durchmesser unter Bildung einer Kegelstumpfform von oben nach unten abnimmt und die durch Stege 21 zusammengehaiten werden. Der Filtereinsatz kann aus einem Kunststoff, beispielsweise Polyäthylen, gcspritzt sein.
Dank der beschriebenen Gehäuseausbildung ! ässt sich der Boden 6 durch eine geringfügige zusätziiche Wassnahme auch noch zur Regulierung des Wasserdurchsatzes und damit zur genauen Eichung des \0tas- sermessers verwenden. Bei einer solchen Ausführungs- form weist der Boden 6 auf einem Bruchteil seines Umfanges eine nach oben gerichtete Erhebung 22 auf, deren Oberkante in bezug auf die Drehebene des Bodens geneigt ist. Befindet sich der höchste Abschnitt der Erhebung 22 vor der Mündung eines Bvpasskanals 23, der das Gehäuseinnere mit dem Ablaufstutzen 5 verbindet, so ist dieser Kanal völlig verschlossen.
Durch Drehen des Bodens von aussen lässt sich nun die Lage der Erhebung 22 bezüglich der Kanalmündung verändern, wobei die Kanalmündung bei Dre hung in Richtung des Pfeiles (Fig. 3) in stufenlosem Ubcrgano nach und nach ganz freige) egt werden kann.
Die Verdrehbarkeit des Bodens 6 lässt sich durch radia ! verlaufende Versteifungs-Rippen, die an dessen Aussenseite ohne weiteres anbringbar sind, erleichtern.
Die Montage der beschriebenen Einzelteile im In nern des Gehäuses I ist äusserst einfach. Nach dem sukzessiven Einsetzen des Flügelrades 12, des Mess erkeinsatzes 10, des Filtereinsatzes 18, des Gummipuffers 9 und des Bodens 6 wird das Ganze durch eine am Gchäuseunterteil angesetzte Presse zusammengedrückt, bis sich der Federring 7 in die entsprechende Ringnut einsetzen lässt. Dank der Verwendung des Gummipuffers 9 können somit die Fabrikationstoleranzen der genannten Einzelteile weit grosszügiger gehandhabt werden, als dies bisher bei Fliissigkeitsmen- genmessern der Fall war.
Oberhalb des Gehäuses 1 befindet sich nun ein trockener Raum 24, der zur Aufnahme des Anzeige- werkes 17 dient und-im Gegensatz zu den bekannten Trock ; nläufern-nicht mehr durch einen Schraubver schluss in das Gehäuse miteinbezogen ist. Der Raum 24 kann daher mit einer beliebigen Abdeckung versehen werden, die nur noch äusserst geringen Festigkeits- ansprücllen genügen muss. So lässt sich hierfür z. B. ein durchsichtiger Kunststoffdecke] 25 verwenden, des- sen unterer Rand auf eine Eindrehung des Gehäuse- oberteiles aufgesetzt wird.
Da das Anzeigewerk 17 jedoch vorzugsweise unter Vakuum läuft, muss der Decke) 25 gasdicht mit dem Gehäuse I verbunden werden. Dies wird dadurch erzielt, dass die Unterkante des Deckels und die il. r zugewandte Kontaktfläche des Gehäuseoberteiles ie eine ringförmige Ausnehmung aufwcisen und beide Ausnehmungen sich in der Auf setziage des Deckels zu einem ringförmigen Hohlraum 26 ergänzen. In diesen Hohlraum wird nach dem Auf setzen des Dccke) s 25 unter Vakuum ein Bindemittel, beispielsweise ein Kunststoff, eingespritzt, der die bei- den Teile I und 25 nach dessen Erkalten gasdicht zusammenhält.
Das Einspritzen erfolgt zweckmässiger- weise durch eine seitliche Bohrung 27.
In Betriebsfällen, in denen die Austauschbar'eit der Werke, bzw. die nachträgliche Auswechslung von Werken anderer Funktion, beispielsweise der Impuls fernme) dung, wesenthch ist, wird diese schwerlösbare Verbindung zweckmässigerweise durch eine leichtlos barc, wie Bajonettverschtuss usw., ersetzt.
Der Gehäuseboden 3 kann auch als loser Teil in das Gehäuse eingesetzt werden, sofern herstelltechni- sche Belange dies als geeignet erscheinen lassen. Ebenfalls kann dieser Boden 3 zusammm mit dem Deckel 25 eine Einheit bilden, die sich auf das Oberteil des Gehäuses aufschrauben oder auf andere Weise mit diesem verbmden lässt.
Der in Fig. 5 dargestellte, als Nassläufer ausgebildete Flügelradwassermesser weist ebenfalls ein Gehäuse 28 auf, dessen untere Öffnung durch einen leicht herausnehmbaren Boden 29 verschlossen ist. Auch dieser Boden ist an der Innenwand des Gehäuses 28 mittels eines Federringes 30 gesichert. Das Gehäuse weist einen Zuflussstutzen 31 und einen Abflusstutzen 32 auf.
Im Gegensatz zu dem Trockenläufer gemäss Fig. 1 bis 4 ist das in seiner Gesamtheit mit 33 bezeichnete Anzeigewerk jedoch nicht ausserhalb, sondern zusammen mit dem ATcsswerk 34 innerhalb des Gehäuses 28 untergebracht. Ein im Gehäuse 28 angeordneter Einsatz 34, welcher sich über eine elastische Dichtung 35 auf den Boden 29 abstützt, trägt eine durchsichtige Führungsplattc 36, in welcher die oberen Zapfenenden der Zahnradwellen des Anzcigewerkes 33 gelagert sind.
Oberhalb der Fiihrungsplatte 36 ist eine Glasplatte 37 angeordnet, welche das Gehäuse 28 nach oben hin druckdicht abschliesst. Das Ganze wird durch einen um eine Achse 38 schwenkbaren Deckel 39 geschützt.
Das Messwerk umfasst ein Fiugelrad 34, dessen Nabc 40 auf einem im Boden 29 verankerten Zapfen 41 und in einer Sacklochbohrung der Führungsplatte 36 drehbar gelagert ist. Das durch den eintretenden Wasserstrahl in Rotation versetzte Flügelrad ist mit einem Übersetzungsrad 42 im Eingriff; durch Einschaltung weiterer L'bersetzungsräder wird die Drehbewe yang somit auf eine angedeutete Zeigerscheibe 43 übertragen.
Auch bei dieser Ausführungsform ergibt sich dank der Anordnung des leicht herausnehmbaren Bodens 29 die Ausbaubarkeit sämtlicher Einbauteile nach unten, wodurch der Oberteil des Wassermessers sehr einfach und preisgünstig gestaltet werden kann.