DE10060198A1 - Impulsgebereinrichtung für Volumenzähler - Google Patents

Abstract

Der Gegenstand der Erfindung betrifft eine Impulsgebereinrichtung für Volumenzähler zum Messen eines Flüssigkeitsvolumens. Der Volumenzähler hat ein Zählwerk, das mittels Zahnräder (54, 65) zusammenwirkende Übersetzungsradwellen (38) aufweist, wenigstens einem Impulsgeber (58) sowie einem jedem Impulsgeber (58) zugeordneten Impulssensor (60). Diejenigen Übersetzungsradwellen (38), die zur Anzeige eines gezählten Volumenstroms jeweils eine Anzeigevorrichtung (52, 74) haben, durchgreifen einen Zählwerkdeckel (36). Der wenigstens eine Impulsgeber (58) sowie der diesem zugeordnete Impulssensor (60) im Zählwerk sind im Nahbereich der betreffenden Übersetzungsradwelle (38) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Impulsgebereinrichtung für Volumenzähler zum Messen eines Flüssigkeitsvolumens, mit einem Zählwerk, das mittels Zahnräder zusammen­ wirkende Übersetzungsradwellen aufweist, mit wenigstens einem Impulsgeber sowie mit einem jedem Impulsgeber zugeordneten Impulssensor, wobei diejenigen Über­ setzungsradwellen durch einen Zählwerkdeckel durchgreifen, die zur Anzeige eines gezählten Volumenstroms jeweils eine Anzeigevorrichtung haben.

Aus der DE 33 40 508 C2 ist eine derartige Impulsgebereinrichtung bekannt gewor­ den, die für Wasserzähler mit serienmäßigem Zeiger-Rollenzählwerk geeignet ist. Es wird dort vorgeschlagen eine Trägerscheibe mit beispielsweise einem Magnet als Impulssender auf eine Übersetzungsradwelle oberhalb des Zifferblatts des Zeiger- Zählwerkes aufzustecken. Hierzu wird eine Verlängerungsachse auf die Überset­ zungsradwelle aufgesteckt, welche die Tastscheibe innerhalb einer Klarsichthaube axial so positioniert, daß ein außerhalb der Klarsichthaube angeordneter Impulsauf­ nehmer die Impulse des Impulssenders erfassen kann. Nachteilig dabei ist, daß bei einer solchen Anordnung, die einen mit vergleichsweise großen Abstand sowie mit einem zusätzlichen Bauteil, beispielsweise der Klarsichthaube oder einem Gehäu­ seteil, zwischen Impulssender und Impulsempfänger aufweist, nur eine bestimmte Impulszahl je Zeiteinheit sicher erfaßt werden kann.

Wahlweise wird vorgeschlagen, mechanisch aufwendige Untersetzungen der Über­ setzungsradwellen vorzusehen bis eine akzeptable Drehzahl der Trägerscheibe er­ reicht ist. Beide Maßnahmen führen zu einer vergleichsweise ungenauen Erfassung des Wasservolumenstroms.

Anstatt eines Magneten, wird auch ein optischer Impulsgeber vorgeschlagen. Hier besteht die Problematik darin, daß der Impulsaufnehmer außerhalb des Wasserzäh­ lers angeordnet ist und die gekrümmte Klarsichthaube zwischen Impulsgeber und Impulsaufnehmer sich störend auf die Impulserfassung auswirkt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung eine Im­ pulsgebereinrichtung anzugeben, die möglichst einfach aufgebaut ist sowie Meßer­ gebnisse mit einer verbesserten Signalauflösung hat.

Die Aufgabe wird mit einer erfindungsgemäßen Impulsgebereinrichtung für Volumen­ zähler zum Messen eines Flüssigkeitsvolumens mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.

Demgemäß ist die Impulsgebereinrichtung dadurch gekennzeichnet, daß der wenig­ stens eine Impulsgeber sowie der diesem zugeordnete Impulssensor im Zählwerk im Nahbereich der betreffenden Übersetzungsradwelle angeordnet sind. Bei der vorge­ schlagenen Anordnung sind der Impulsgeber und der Impulssensor in vorteilhafter Weise an einem gemeinsamen, vergleichsweise kleinen Bereich im Zählwerk ange­ ordnet. Diese Anordnung ermöglicht es, eine vergleichsweise kurze Distanz zwi­ schen dem Impulsgeber sowie dem Impulssensor zu realisieren. Eine Impulszählung kann vergleichsweise genau erfolgen, da die Signalerfassung mit abnehmenden Ab­ stand zwischen dem Impulsgeber und dem Impulssensor vereinfacht und gleichzeitig zuverlässiger wird. Diese Verbesserung wird beispielsweise in Form einer verbes­ serten Signalauflösung ausgenutzt, was einer schnelleren Impulsfolge entspricht, die durch den Sensor noch sicher erfaßt werden kann. Des weiteren können aufgrund der erfindungsgemäßen Impulsgebereinrichtung aufeinander abgestimmte, standar­ disierte Impulsgeber-Impulssensor Kombinationen verwendet werden, wie sie bei­ spielsweise von verschiedenen Herstellern angeboten werden. Außerdem können vorteilhafterweise bei der vorgeschlagenen Impulsgebereinrichtung auf verschiedenen Wirkungsprinzipien beruhende Impulsgeber mit diesen zugeordneten Impuls­ sensoren problemlos eingesetzt werden, wie beispielsweise magnetische-, kapaziti­ ve-, induktive-, opto-elektrische-, photosensitive- sowie mechanische Impulsgeber.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Impulsgeberein­ richtung sieht vor, daß der Impulsgeber auf einer Tastscheibe angeordnet ist. Diese kann an der betreffenden Übersetzungsradwelle angeformt sein. Der Impulsgeber kann dann an einer für die Impulserfassung nützlichen Stelle der Tastscheibe ange­ ordnet sein.

Es kann auch vorgesehen sein, daß mehrere Impulsgeber, beispielsweise zwei Ma­ gnete, auf einer Tastscheibe angeordnet sind. Mit dieser Maßnahme kann die Ge­ nauigkeit der Messung erhöht werden. Auch eine derartige Anordnung von Impuls­ gebern ist unter dem Begriff Impulsgeber zu verstehen.

Eine vorteilhafte Möglichkeit die erfindungsgemäße Impulsgebereinrichtung auszu­ gestalten bietet sich, wenn von dem wenigstens einen Impulssensor ein von der An­ zahl der vom Impulsgeber generierten Impulse abhängiges elektrisches Signal er­ zeugt ist. Dann kann das entsprechende elektrische Signal auf vergleichsweise ein­ fache und signalsichere Weise in eine Signalauswerteeinrichtung geleitet werden.

Als eine günstige Ausgestaltung einer Signalleitung zur Übermittlung eines elektri­ sche Signal vom Impulssensor zu einem Anschlußpunkt, der außerhalb eines von einem Werkbecher zusammen mit einem Schauglas umschlossenen Raumes liegt, hat sich eine flexible Leiterbahn herausgestellt. Diese kann in besonders vorteilhafter Weise innerhalb des umschlossenen Raumes geführt oder verlegt werden.

Des weiteren ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die flexible Leiter­ bahn zwischen dem Schauglas und dem Halteelement, welches das Schauglas hält, herausgeführt. Hier ist der Vorteil darin zu sehen, daß die flexible Leiterbahn ver­ gleichsweise dünn ausgeführt werden kann und im Bereich der Berühr- und Dich­ tungsstelle zwischen dem Schauglas und dem Halteelement entsprechend einfach angeordnet werden kann.

Zusätzlich wird im Bereich der Berühr- und Dichtungsstelle häufig eine Dichtung an­ geordnet sein. Eine vorteilhafte Anordnung der flexiblen Leiterbahn ist es, diese durch die Dichtung zu führen, die den umschlossenen Raum im Bereich zwischen dem Schauglas und dem das Schauglas haltende Halteelement abdichtet. Das heißt, daß die Dichtung die flexible Leiterbahn vor dem Umgebungseinfluß schützt, bei­ spielsweise vor den Kräften die bei der Verspannung des Schauglases gegen das Halteelement zur Abdichtung des umschlossenen Raums sowie vor den möglichen relativen Bewegungen des Schauglases im Bezug zum Halteelement bei der Monta­ ge des Volumenzählers.

Eine vorteilhafte Anordnung des Anschlußpunktes der erfindungsgemäßen Impuls­ gebereinrichtung erfolgt auf der zur Umgebung weisenden Seite des Schauglases. Auf diese Weise ist der Anschlußpunkt besonders einfach zugänglich. Außerdem kann der Anschlußpunkt dann in aller Regel auf einfache Weise durch einen Deckel oder eine Abdeckung vor Staub oder Schmutz geschützt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind den abhän­ gigen Ansprüchen zu entnehmen.

Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen sollen die Er­ findung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung, näher er­ läutert und beschrieben werden.

Es zeigen

Fig. 1 eine Schnittansicht auf einen ersten Bereich eines ersten Wasserzäh­ lers und

Fig. 2 eine Schnittansicht auf einen zweiten Bereich eines zweiten Wasser­ zählers.

Die Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht auf einen ersten Bereich eines ersten Wasser­ zähler 10 bei einem sogenannten Naßläufer. Als Abschluß des ersten Wasserzählers 10 zur einer Ableseseite ist ein erstes Gehäuse 12 mit einem im ersten Bereich dar­ gestellten Endbereich des ersten Gehäuses 12 gezeigt, das mit einem Außengewin­ de 16 axial endet. Die entsprechende Stirnseite des Gehäuses 12 ist als Dichtungssitz ausgeformt. Auf das Außengewinde 16 ist ein Gehäusering 14 mittels eines pas­ senden Innengewindes 22 aufgeschraubt. Der Gehäusering 16 ist im wesentlichen L- förmig ausgebildet, so daß der vom ersten Gehäuse abgewandte Schenkel des Ge­ häuserings 16 ist ein Schauglas 18 auf den Dichtungssitz mit einer zwischengelegten ringförmigen Dichtung 24 wasserdicht verklemmt. Das Schauglas 18 zusammen mit der Dichtung 24 sowie dem Gehäuse 12 bilden einen wasserdichten Abschluß der Ableseseite eines Zählerkörpers. Damit das Schauglas vor Umgebungseinflüssen, wie beispielsweise Staub, geschützt ist, ist an einer Stelle des Gehäuserings 14 eine Haltevorrichtung 26 angeformt, die einen um ein Drehgelenk 30 schwenkbaren Dec­ kel 28 trägt.

Im vom Zählerkörper umschlossenen Raum ist ein Werkbecher 32 angeordnet, der mit einem Werkbecherdeckel 36 zum Schauglas 18 hin begrenzt ist und in dem meh­ rere Zeigerwellen, von denen eine erste Zeigerwelle 38 gezeigt ist, sowie ein Rollen­ zählwerk 34 angeordnet ist. Der Werkbecher 32 ist radial durch das erste Gehäuse 12 geführt. Außerdem ist der Werkbecher 32 auf dessen Bodenseite auf einem Meß­ becher 40 angeordnet, von dessen Schnitt in dieser Figur jedoch nur eine vergleichs­ weise kleiner Bereich der Meßbecherwand gezeigt ist. Im Meßbecher 40 ist ein Flü­ gelrad 42 auf einer Flügelradwelle 44 angeordnet, die durch den Werkbecherboden durchgreift und mit deren werkbecherseitigen Wellenende im Werkbecherdeckel 36 gelagert ist. Zwischen der Lagerstelle und dem Werkbecherboden ist auf der Flügel­ radwelle 44 ein Zahnrad 46 angeformt, wobei dessen Drehbewegung eine der Zei­ gerwellen, die jedoch in dieser Figur nicht gezeigt ist, antreibt.

Die erste Zeigerwelle 38 ist als Schnittbild durch deren Wellenachse dargestellt. De­ ren erste Lagerstelle 48 ist in dem Werkbecherboden sowie deren zweite Lagerstelle 50 ist in dem Werkbecherdeckel 36 angeordnet. Die erste Zeigerwelle 38 ist durch den Werkbecherdeckel durchgeführt. Auf dem schauglasseitigen Wellenende ist ein Zeiger 52 angeformt. Zwischen einem ersten 54 und einem zweiten Zahnrad 56 ist eine Tastscheibe 58 angeordnet, die als Impulsgeber ausgestaltet ist. An einer Stelle des Werkbecherbodens ist ein Sensor 60 als Impulsaufnehmer so angebracht, daß sich der radial äußere Bereich der Tastscheibe 58 durch eine Nut, die der Sensor aufweist, berührungslos drehen kann. Dies ist eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung, weil hier in besonders vorteilhafter Weise der Impulsgeber und der Impulsaufnehmer in räumlicher Nähe zueinander gebracht sind. Außerdem kann bei diener derartigen Anordnung auf ein breites Angebot an bereits am Markt eingeführ­ ten und aufeinander Abgestimmten Produkte als Impulsgeber sowie Impulsaufneh­ mer zurückgegriffen werden.

Von dem Sensor 60 führte eine Signalleitung 62 zu einer Buchse 64, die auf der zur Umgebung weisenden Seite des Schauglases 18 angeordnet ist. Bei der Buchse 18 wurden die Baumaße so gewählt, daß der Deckel 28 einwandfrei schließt. An die Buchse kann insbesondere eine weitere Signalleitung angeschlossen werden, um die Impulse an eine Einrichtung zur Auswertung der Signale zu leiten. Es ist aber auch denkbar, daß dort eine entsprechend kleine Auswerteeinrichtung angeschlos­ sen wird, die dann bevorzugt die Durchflußwerte vor Ort anzeigt und/oder die Meß­ werte oder Meßergebnisse des Sensors 60 an eine weitere Auswerteeinrichtung, beispielsweise mittels Funk, Infrarot, analog- oder digital-Leitungssignal übermittelt.

Die Signalleitung 62 ist hier als flexible Leiterbahn ausgeführt und im zum Werkbe­ cherboden weisenden Bereich des Sensors aus diesem herausgeführt und in räumli­ cher Nähe zum Werkbecherboden bis an die Becherwand geführt. Im Bereich der Werkbecherwand ist die Signalleitung 62 bis zum Werkbecherdeckel 36 und durch diesen hindurch geführt bis zu der Dichtung 24. Hier ist die Signalleitung 62 bevor­ zugt durch die Dichtung 24 verlegt und zwischen Schauglas 18 und Gehäusering 14 bis zur Buchse 64 angeordnet. Bei einer Anordnung der Signalleitung 62 in der Dichtung 24 liegt diese vorteilhaft geschützt im Dichtungsmaterial vor den insbeson­ dere bei der Montage des Wasserzählers auftretenden Bewegungen des Schaugla­ ses 18 und des Gehäuserings 14, wobei zudem noch eine Kraft durch das Anziehen des Gehäuserings 14 auf das Schauglas 18, die Dichtung 24 und auf den Dichtungs­ sitz ausgeübt wird, die ebenfalls in für die Signalleitung günstiger Weise verteilt wird.

Am Beispiel dieser Figur ist zu erkennen, daß die Tastscheibe 58 als beziehungsweise mit dem Impulssender sowie der Sensor 60 innerhalb des vom Werkbecher 32 zu­ sammen mit dem Schauglas 18 umschlossenen Raumes angeordnet sind.

Die Fig. 2 zeigt ein Dosenzählwerk 20, bei dem ein kreisförmiger Bereich X fünffach vergrößert dargestellt ist, der im folgenden näher beschrieben werden soll. Das Dosenzählwerk 20 weist einen Dosenzählwerkbecher 70 als Gehäuse auf, in dem ein Zählwerk angeordnet ist, und wobei der Dosenzählwerkbecher 70 das Zählwerk ge­ gen Umgebungseinflüsse kapselt. Insbesondere kann kein Wasser von einem Meß­ becher in den Dosenzählwerkbecher 70 dringen. Solche Zähler werden daher auch Trockenläufer genannt.

Die Vergrößerung zeigt eine Ansicht auf einen Schnitt durch das Dosenzählwerk 20 im Bereich des offenen Endes des Dosenzählwerkbechers 70. Das Zählwerk wird durch einen Dosenzählwerkabdeckung 72 begrenzt, die auf der zum offenen Ende des Dosenzählwerkbechers 70 weisenden Seite beispielsweise Markierungen auf­ weisen kann, die ein Ablesen eines zweiten Zeigers 74 ermöglicht oder erleichtert. Der erste Zeiger 74 ist einem Wellenende einer Verlängerungswelle einer Überset­ zungsradwelle angeformt, die zusammen eine zweiten Zeigerwelle bilden, jedoch in dieser Figur nicht im Detail gezeigt sind. Die Übersetzungsradwelle greift nämlich durch eine in dieser Figur nicht dargestellten Dosenzählwerkdeckel durch. Die Verlän­ gerungswelle ist auf die Übersetzungsradwelle aufgesteckt und greift wiederum durch die Dosenzählwerkabdeckung 72 durch, wobei das freie Wellenende der Ver­ längerungswelle den zweiten Zeiger 74 trägt. Auf der Verlängerungswelle zwischen der Dosenzählwerkabdeckung 72 und dem Dosenzählwerkdeckel ist eine Träger­ scheibe 73 gezeigt, die in diesem Beispiel einen Magneten 75 als Impulsgeber trägt. Damit kann ein Volumenstrom parallel zum erfindungsgemäßen Sensor auch mit ei­ ner herkömmlichen Anordnung einer Impulsgebereinrichtung, beispielsweise gemäß DE 33 40 508 C2, zu Vergleichs- und Versuchszwecken gemessen werden.

Die Wand des Dosenzählwerkbechers 70 ist an seiner offenen Seite als nasenförmi­ ge Nut ausgestaltet, so daß ein zweites Schauglas 76 dort einlegbar ist und durch die Formgebung der nasenförmigen Nut sowohl radial, als auch axial fixiert ist. Das zweite Schauglas ist so ausgestaltet, daß die zur Umgebung weisende Seite gerade mit der offenen Seite des Dosenzählwerkbechers plan abschließt. Die plane Oberflä­ che des zweiten Schauglases 76 ermöglicht ein weitestgehend verzerrungsfreies Ablesen beispielsweise der Stellung des zweiten Zeigers 74. Zwischen dem zweiten Schauglas 76 und der nasenförmigen Nut ist eine zweite Dichtung 78 angeordnet, die eine entsprechend nasenförmige Gestalt aufweist und den vom zweiten Schauglas 76 zusammen mit dem Dosenzählwerkbecher 70 umschlossenen Raum gegen Umwelteinflüsse abdichtet. An einer Stelle der zweiten Dichtung 78, nämlich genau in der gezeigten Schnittebene der Fig. Ist ungefähr mittig im Material der zweiten Dichtung 78 eine zweite Leiterbahn 80 geführt. Diese zweite Leiterbahn 80 wurde bereits bei der Herstellung der zweiten Dichtung 78 in die angegebene Positi­ on gebracht. Besonders vorteilhaft ist eine solche Leiterbahn vergleichsweise dünn und zwischen zwei Kunststoffolien eingebettet. Eine solche Leiterbahn ist besonders flexibel, insbesondere in eine, nämlich die hier gewünschten Richtung, zudem me­ chanisch geschützt durch die zweite Dichtung 78 sowie die beiden Kunststoffolien. Die zweite Leiterbahn 80 verbindet eine Anschlußbuchse 82, die auf der zur Umge­ bung weisenden Seite des zweiten Schauglases 76 befestigt ist, mit einem zweiten Sensor im Bereich der Zahnräder einer Zeigerwelle, wobei der Sensor jedoch nicht in der Vergrößerung gezeigt ist, weil dieser sich außerhalb des Bildbereichs befindet.

Claims (11)

1. Impulsgebereinrichtung für Volumenzähler zum Messen eines Flüssigkeitsvo­ lumens, mit einem Zählwerk, das mittels Zahnräder (54, 65) zusammenwirkende Übersetzungsradwellen (38) aufweist, mit wenigstens einem Impulsgeber (58) sowie mit einem jedem Impulsgeber (58) zugeordneten Impulssensor (60), wobei diejeni­ gen Übersetzungsradwellen (38), die zur Anzeige eines gezählten Volumenstroms jeweils eine Anzeigevorrichtung (52, 74) haben, einen Zählwerkdeckel (36) durch­ greifen, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Impulsgeber (58) sowie der diesem zugeordnete Impulssensor (60) im Zählwerk im Nahbereich der betref­ fenden Übersetzungsradwelle (38) angeordnet sind.

2. Impulsgebereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber ein Magnet, eine Spule oder eine optische Linse ist.

3. Impulsgebereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber auf einer Tastscheibe angeordnet ist, die der betreffenden Überset­ zungsradwelle (38) angeformt ist.

4. Impulsgebereinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulssensor (60) im Nahbereich der zum Werkbecherbo­ den weisenden Lagerstelle der den Impulsgeber (60) tragenden Übersetzungsrad­ welle (38) angeordnet ist.

5. Impulsgebereinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von dem wenigstens einen Impulssensor (60) ein von der An­ zahl der vom Impulsgeber generierten Impulse abhängiges elektrisches Signal er­ zeugbar ist.

6. Impulsgebereinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Signal mittels einer Signalleitung (62) oder einer flexiblen Leiterbahn (80) vom Impulssensor (60) zu einem Anschlußpunkt (64, 82) außerhalb eines von einem Werkbecher (32, 70) zusammen mit einem Schauglas (18, 76) umschlossenen Raumes, geführt ist.

7. Impulsgebereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Leiterbahn (80) zwischen zwei Kunststoffolien angeordnet ist.

8. Impulsgebereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußpunkt eine Buchse (64, 82) ist.

9. Impulsgebereinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die flexible Leiterbahn (80) zwischen dem Schauglas (18, 76) und dem das Schauglas haltende Halteelement (14, 70) herausgeführt ist.

10. Impulsgebereinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die flexible Leiterbahn (80) durch eine Dichtung (24, 78) geführt ist, die den umschlossenen Raum im Bereich zwischen dem Schauglas (18, 76) und dem das Schauglas haltende Halteelement (14, 70) abdichtet.

11. Impulsgebereinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anschlußpunkt (64, 82) auf der zur Umgebung weisenden Seite des Schauglases (18, 76) angeordnet ist.