DE10001894B4 - Mehrstrahlwasserzähler mit einem in einem Zählergehäuse angeordneten Messeinsatz - Google Patents

Abstract

Mehrstrahlwasserzähler mit einem in einem Zählergehäuse (2) angeordneten Meßeinsatz (5), je einem dem Zählergehäuse (2) zugeordneten Einströmstutzen (3) und Auslasstutzen (4), einem einen Flügelbecher (12) des Meßeinsatzes durchsetzenden Volumenstroms, der über eine Auslaßkammer (16) in den Ausströmstutzen (4) gelangt, wobei ein im Flügelbecher angeordnetes Flügelrad (17) mit einem Zählergetriebe (18) verbunden ist und mit einer die Einlaßströmung von der Auslaßströmung abgrenzenden Trennwand (20) des Zählergehäuses (2) dadurch gekennzeichnet, daß in der Trennwand (20) eine unmittelbar in den Ausströmstutzen (4) mündende Öffnung angeordnet ist und daß die Größe des durch die Öffnung geführten Partialstromes durch eine Anpassung der Übersetzung des Zählergetriebes (18) kompensiert ist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Mehrstrahlwasserzähler nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Bei einem derartigen aus der DE 42 38 200 C2 bekannten Wasserzähler durchströmt das gesamte durch den Einströmstutzen des Zählergehäuses herangeführte Volumen den Flügelbecher und gelangt über die Auslasskammer in den Auslasstutzen. Ein geringer Bypassstrom dient in Verbindung mit einer Justierschraube der Kalibrierung des Wasserzählers. Analog der Durchflussmenge führt das Übersetzungsverhältnis des vom Flügelrad angetriebenen Zählergetriebes zur Volumenanzeige des Zählwerkes. Der Druckverlust, der ein vorgebbares Maß nicht überschreiten dart, ist abhängig von der Durchflussstärke. Die Durchflussstärke bestimmt die Nenngröße des Wasserzählers. Eine Vergrößerung der Nenngröße führt im Normalfall zumindest zur Vergrößerung von Flügelbecher und Flügelrad, um das größere Volumen erfassen zu können. Die Folge ist eine Vergrößerung des gesamten Meßeinsatzes, des Gehäuses und der Kopfverschraubung. Es ist eine entsprechende Dimensionierung des Querschnitts von Ein- und Auslassstutzen, welcher in Standards festgelegt ist, notwendig.
• In der DE 88 13 764 ist ein Wasserzähler zur einfachen Anpassung an verschiedene Meßbereiche beschrieben, bei dem in die Anströmöffnung dafür vorgesehen ist, einen auswechselbarer Einsatz aufzunehmen, um damit die verschiedenen Meßbereiche abzudecken. Die Verwendung des auswechselbaren Einsatzes kann dabei auch auf Mehrstrahlwasserzähler übertragen werden.
• Weiterhin bekannt ist ein in der DE-PS 865 809 beschriebener Mehrstrahlwasserzähler mit einer aufwendigen Nebenschluß- Reguliereinrichtung zur Eichung des Zählers, wobei die Nebenschluß-Reguliereinrichtung an der Ausflußseite des Flügelradzählers angeordnet ist, um so eine Wirbelbildung einer am Einlaufstutzen angeordneten Regeleinreichtung zu vermeiden.
• Diese bekannten Ausführungsformen der Wasserzähler befassen sich jedoch nicht mit der Lösung des Problems, bei steigender Nenngröße des Wasserzählers eine einfache Ausführungsform anzugeben, welche ohne eine Vergrößerung des gesamten Meßeinsatzes, des Gehäuses und der Kopfverschraubung auskommt.
• Es stellt sich die Aufgabe, einen Wasserzähler der eingangs genannten Art anzugeben, der bei steigender Nenngröße lediglich eine Vergrößerung des Querschnitts von Ein- und Auslassstutzen des Gehäuses erforderlich macht.
• Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
• Dazu ist in der Trennwand eine unmittelbar in den Ausströmstutzen mündende Öffnung angeordnet. Die Größe des durch die Öffnung geführten Partialvolumens ist durch eine Anpassung der Übersetzung des Zählergetriebes kompensiert.
• Durch die parallele Umgehung des Flügelbechers mit einem durch den Öffnungsquerschnitt bestimmbaren Partialvolumenstrom, werden die Meßeinbauten nur mit einem Volumenstrom belastet, der dem Einströmvolumen abzüglich dem Partialvolumen entspricht. Da die Relation zwischen Partialvolumen und dem den Flügelbecher durchfließenden Restvolumen bekannt ist, führt eine entsprechende Anpassung des Übersetzungsverhältnisses des Zählergetriebes zu Meßwerten, die den Partialstrom einbeziehen. Durch die unmittelbare Einleitung des Partialstromes in den Auslasstutzen unterbleibt auch eine Vergrößerung der Einströmkammer, so daß die Gehäuseabmessungen der nächst kleineren Nenngröße beibehalten werden können. Allein mit der Erweiterung der Ein-und Ausströmungsquerschnitte kann somit mit einem Basiszähler unter Beibehaltung der mechanischen Bauteilabmessungen eine größere Nenngröße hergestellt werden. Der Parallelstrom weist gegenüber dem Hauptstrom, welcher durch den Flügelbecher strömt, einen relativ geringen Druckverlust auf. Hierdurch kann bei dem Auslegen einer höheren Nenngröße mit einer vergleichsweise kleinen Partialströmöffnung eine Strömungssteigerung von 50% leicht realisiert werden.
• Vorzugsweise ist die Öffnung als Düse ausgebildet, die entweder unmittelbar in die Trennwand eingearbeitet oder als Düsenkörper in einer der Trennwand zugeordneten Bohrung angeordnet ist.
• Ist die Bohrung als Gewindebohrung ausgebildet, so weist der Düsenkörper ein entsprechendes Außengewinde auf und ist in die Gewindebohrung eingeschraubt.
• Zur Sicherung der Position des Düsenkörpers relativ zum Zählergehäuse sind dem Düsenkörper Sicherungselemente zugeordnet.
• Die Achse der Düse beziehungsweise des Düsenkörpers verläuft vorzugsweise parallel zur Achsrichtung des Ausströmstutzens um ein turbulenzärmeres Zusammenführen der aus der Auslaßkammer und aus der Düse austretenden Strömung zu erreichen und außerdem die Fertigung zu vereinfachen.
• Anhand eines Ausführungsbeispiels und der schematischen 1 und 2 wird der erfindungsgemäße Wasserzähler beschrieben.
• Dabei zeigt:
• 1 einen Längsschnitt durch einen Mehrstrahlwasserzähler und
• 2 einen Ansicht in Pfeilrichtung II auf einen Teilbereich des Zählergehäuses in einem größeren Maßstab.
• Die 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Mehrstrahlwasserzähler 1, der nachfolgend als Wasserzähler bezeichnet wird. Ein Gehäuse 2 des Wasserzählers 1 besitzt einen Einströmstutzen 3 und einen Auslasstutzen 4. Ein Meßeinsatz 5 ist in das Gehäuse 2 eingesetzt und unter Zwischenschaltung eines Schauglases 6 mit einer Kopfverschraubung 7 niedergehalten. Ein Bypassstrom 8 dient zusammen mit einer Justierschraube 9 zur Kalibrierung des Wasserzählers. Das in Pfeilrichtung 10 durch einen Filter 25 einströmende Wasservolumen strömt zum Teil (ein sogenannter Partialstrom) in Pfeilrichtung 11 unter Umgehung eines Flügelbechers 12 durch einen Düsenkörper 13 in den Auslasstutzen 4. Das verbleibende Hauptvolumen strömt in Pfeilrichtung 14 durch Flügelbechereinströmkanäle 15 in den Flügelbecher und gelangt von dort in eine Auslaßkammer 16, die in den Auslasstutzen 4 mündet. Während dem Durchströmen des Flügelbechers 12 wird ein Flügelrad 17 in Drehbewegung versetzt, das ein Zählergetriebe 18 bewegt. Das durch den Düsenkörper ausströmende Partialvolumen steht in einem bestimmten Verhältnis zu dem den Flügelbecher durchströmenden Restvolumen. Im Rahmen dieser Größenordnung wird das Übersetzungsverhältnis des Zähler getriebes 18 angepaßt, so daß im Zählwerk die Menge des Gesamtvolumens angezeigt wird. Der Düsenkörper 13 ist mit einem abgesetzten Gewindezapfen 19 in einer Gewindebohrung 19a einer Trennwand 20 eingeschraubt. Die Trennwand 20 befindet sich zwischen der Ein- und Ausströmseite des Zählergehäuses. Beispielsweise kann ein Wasserzähler der Nenngröße Qn 15 mit einem Zähleraufbau erreicht werden, dessen Gehäuse nur in den Anschlußmaßen von 40 mm auf 50 mm gebracht ist. Alle sonstigen Meßeinbauten sowie Schauglas und Kopfverschraubung entsprechen der Qn 10-Ausführung. Aufgrund des Düsenkörpers 13 umgeht der in diesem Beispiel um 50 größere Einlaufströmungsanteil die Flügelbechereinströmkanäle direkt. Die Strömungsgeschwindigkeiten und der davon abhängige Druckverlust in den Einströmkanälen, die strömungsabhängige Belastung des Flügelrades und der Flügellagerungen sind genauso groß wie beim Wasserzähler Qn 10 oder sogar geringer.
• Wie im Zusammenhang mit der 2 zu erkennen ist, ist ein nicht in die Gewindebohrung 19a eingeschraubter Bund 21 des Düsenkörpers 13 mit in Längsrichtung des Düsenkörpers verlaufenden Bohrungen 22 versehen. Sie beschreiben etwa einen Dreiviertelkreis, so daß ein dort eingesetzter Bolzen 23 ein vorgebbares Maß die Außenumfangsfläche des Bundes 21 überragt. Damit ist eine Verdrehsicherung geschaffen, die eine Verdrehbewegung des Düsenkörpers nur bis zur Kante 24 des Zählergehäuses erlaubt.

Claims (6)

1. Mehrstrahlwasserzähler mit einem in einem Zählergehäuse (2) angeordneten Meßeinsatz (5), je einem dem Zählergehäuse (2) zugeordneten Einströmstutzen (3) und Auslasstutzen (4), einem einen Flügelbecher (12) des Meßeinsatzes durchsetzenden Volumenstroms, der über eine Auslaßkammer (16) in den Ausströmstutzen (4) gelangt, wobei ein im Flügelbecher angeordnetes Flügelrad (17) mit einem Zählergetriebe (18) verbunden ist und mit einer die Einlaßströmung von der Auslaßströmung abgrenzenden Trennwand (20) des Zählergehäuses (2) dadurch gekennzeichnet, daß in der Trennwand (20) eine unmittelbar in den Ausströmstutzen (4) mündende Öffnung angeordnet ist und daß die Größe des durch die Öffnung geführten Partialstromes durch eine Anpassung der Übersetzung des Zählergetriebes (18) kompensiert ist.
2. Mehrstrahlwasserzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung als Düse ausgebildet ist.
3. Mehrstrahlwasserzähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung als Bohrung ausgebildet ist, in die ein Düsenkörper (13) eingesetzt ist.
4. Mehrstrahlwasserzähler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung eine Gewindebohrung (19) ist, in die der Düsenkörper (13) eingeschraubt ist und daß der Düsenkörper ein Sicherungselement aufweist.
5. Mehrstrahlwasserzähler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement wenigstens ein Bolzen (23) ist, der in einer entlang der Außenumfangsfläche in Achsrichtung des Düsenkörpers (13) verlaufenden Bohrung (22) eingesetzt ist und dabei mit seiner Umfangsfläche die Umfangsfläche des Düsenkörpers (13) um ein vorgebbares Maß überragt.
6. Mehrstrahlwasserzähler nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Düse beziehungsweise des Düsenkörpers (13) parallel zur Achsrichtung des Ausströmstutzens (4) verläuft.