DE102004055816B4

DE102004055816B4 - Fluidzähler

Info

Publication number: DE102004055816B4
Application number: DE200410055816
Authority: DE
Inventors: Ottmar Oeder
Original assignee: Hydrometer GmbH
Current assignee: Diehl Metering GmbH
Priority date: 2004-11-18
Filing date: 2004-11-18
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2024-11-19
Also published as: DE102004055816A1; CN100470210C; CN1776375A

Abstract

Fluidzähler, insbesondere Wasserzähler oder Wärmezähler (1) mit einem Anschlussstück (2), einer Messkapsel (3) sowie einem Messeinsatz (4), der sich in der Messkapsel (3) befindet,
wobei die Messkapsel (3) einen Einlass (5), welcher mit dem Einlauf (14) sowie einen vorzugsweise mittigen Auslass (6), welcher mit dem Auslauf (15) des Anschlussstücks (2) in Strömungsverbindung steht, aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Vermeidung von Verunreinigungen des Messeinsatzes (4) bei nicht fachgerechter Montage ein Sieb (7) im Einlass (5) und ein Sieb (8) im Auslass (6), letzteres an der Trennstelle von Anschlussstück (2) und Messkapsel (3), vorgesehen sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fluidzähler, insbesondere Wasserzähler oder Wärmezähler mit einem Anschlussstück, einer Messkapsel sowie einem Messeinsatz, der sich in der Messkapsel befindet, wobei die Messkapsel einen Einlass sowie einen mittigen Auslass aufweist, welcher mit dem Einlauf bzw. Auslauf des Anschlussstücks in Strömungsverbindung steht.

Herkömmliche Fluidzähler, z. B. Wasserzähler oder Wärmezähler sind für den Einsatz in Wassern mit guter Wasserqualität konzipiert. Werden die Geräte in Wasserversorgungsanlagen mit schlechterer Wasserqualität eingesetzt, kommt es häufig zu Verschmutzungen des Messraums und daraus resultierenden Messwertverfälschungen insbesondere durch Verschmutzung der für die Messgenauigkeit relevanten Geometrien innerhalb der Messkapsel. Im schlimmsten Fall kann es sogar zu Totalausfällen der Geräte kommen insbesondere beispielsweise dann, wenn die Flügelräder des Fluidzählers blockieren. Um ein Eindringen von Schmutz in die Messkapsel zu verhindern, wird in herkömmlichen Geräten ein Sieb im Bereich der Einlassbohrung eingesetzt, welches mit dem Messeinsatz der Messkapsel als integraler Bestandteil ausgebildet ist. Es hat sich allerdings gezeigt, dass trotz der Verwendung eines Siebs im Einlassbereich es zu Verschmutzungen des Messeinsatzes kommen kann.

Die EP 1 111 350 A1 betrifft einen Wasserzähler mit einem zweiteiligen Gehäuse mit Gehäuseoberteil sowie Gehäuseunterteil. Das Gehäuseunterteil steht mit einer Filtertasse in Verbindung. In der Filtertasse befindet sich ein einziges Filterelement, mittels dem in den Auslauf strömendes Wasser gefiltert wird.

JP 2003329504 A betrifft einen Durchflussmesser mit einer laminierten Filtereinheit, welche mehrere parallel zueinander verlaufende Siebe sowie eine senkrecht zu den Sieben verlaufende Trennwand umfasst. Diese Anordnung befindet sich im Bereich eines Hauptströmungskanals, der parallel zu einem Messkanal verläuft. Sowohl Hauptströmungskanal als auch Nebenströmungskanal befinden sich jeweils im inneren der Messkapsel.

EP 1 241 451 A1 beschreibt einen Deckel für ein Anschlussgehäuse von Rohrleitungssystemen. Es handelt sich hierbei um eine Einrichtung zur Entfernung von Schmutz in der Rohrleitung vor dem Einbau. Der Deckel umfasst ein Filterelement, welches in der Durchtrittsöffnung im Kontaktbereich von Deckel zu Anschlussstück vorgesehen ist. Das Filterelement dient dazu, Verunreinigungen aufzunehmen. Nach erfolgter Reinigung der Rohrleitung wird der Deckel des Anschlussgehäuses entfernt, wodurch die auf dem Filterelement befindlichen Verunreinigungen mit entfernt werden. Anstelle davon wird ein herkömmlicher Flüssigkeitszähler eingesetzt.

Die EP 0 520 306 B1 beschreibt einen Mehrstrahlwasserzähler, der nur im Bereich des Einlaufs der Messkapsel ein ringförmiges Schmutzsieb aufweist.

Die DE 199 42 501 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Messung von zumindest einem Parameter eines in einer Leitung strömenden Mediums unter Verwendung von V-förmigen Sieben, die in der Rohrleitung vor und nach einem Messeinsatz vorgesehen sein können und die auch nicht den gesamten Querschnitt der Rohrleitung abdecken.

Aus der DE 100 11 709 A1 ist eine Vorrichtung zur Messung von zumindest einem Parameter eines in einer Leitung strömenden Mediums bekannt, bei der innerhalb der Rohrleitung vor einem ebenfalls innerhalb der Rohrleitung befindlichen Messkörper ein Schutzgitter positioniert wird, um die Beaufschlagung des Messkörpers mit Festkörperpartikel zu reduzieren.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen neuartigen Fluidzähler zur Verfügung zu stellen, welcher Verschmutzungen des Messeinsatzes wirksam verhindert.

Die vorliegende Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Fluidzähler dadurch gelöst, dass zur Vermeidung von Verunreinigungen des Messeinsatzes bei nicht fachgerechter Montage ein Sieb im Einlass und ein Sieb im Auslass, letzteres an der Trennstelle von Anschlussstück und Messkapsel, vorgesehen sind. Es hat sich gezeigt, dass gerade bei nicht fachgerechter Montage, insbesondere bei fehlerhaftem Spülen, es auch bei einem Sieb im Einlass zu Verunreinigungen des Messeinsatzes kommen kann. Durch Einsatz eines Siebs im Bereich des Auslasses werden derartige Verschmutzungen auch bei nicht fachgerechter Montage vermieden. Dadurch, dass sich das Sieb im Bereich der Trennstelle von Anschlussstück und Messkapsel befindet, ist es für den Monteur besonders einfach zugänglich. Es muss lediglich die Messkapsel vom Anschlussstück abgenommen werden.

Zweckmäßigerweise ist das Sieb als separates Bauteil vorgesehen. Dies erleichtert zum einen den konstruktiven Aufbau, die Herstellung sowie Montage. Zum anderen kann das Sieb in einfacher Weise entnommen, gereinigt und anschließend wieder eingesetzt werden.

Eine besondere Art der Montage besteht darin, dass Sieb an der Oberseite in eine entsprechend dafür vorgesehene, der Größe des Siebs angepasste Aussparung bzw. Abstufung einzusetzen.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein sich verjüngender Bereich im Auslass des Wärmezählers vorgesehen. Dieser verjüngende Bereich z. B. als konischer Übergangsbereich ausgebildet, ermöglicht eine Optimierung der für Durchfluss, Druckverlust und Schutzwirkung erforderlichen Querschnitte.

Zweckmäßigerweise befindet sich der verjüngende Bereich am Anschlussstück und zwar konkret an der oberseitigen, an die Messkapsel angrenzenden Öffnung.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass an der Vorderseite des Siebs im Bereich der Unterseite der Messkapsel ein über die Breite gesehen durchgängiger, insbesondere scheibenförmiger Freiraum vorgesehen ist, durch den hindurch das Fluid bzw. Wasser großvolumig durch das Sieb hindurch strömen kann.

Entsprechend weist das Sieb eine kreisflächenförmige Gestalt mit vergleichsweise groß-dimensioniertem Querschnitt auf. Hierdurch wird eine strömungstechnisch günstige Charakteristik gewährleistet.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung hat das Sieb nicht nur die Funktion, Fremdbestandteile von einem Eindringen in das Innere des Messeinsatzes fern zu halten, sondern dient auch zur gezielten Beeinflussung der Strömung insbesondere des Durchflusses, Druckverlustes und/oder Strömungsrichtungsvorgabe. Hierdurch wird im Auslassbereich des Fluidzählers neben dem Zurückhalten von Verunreinigungen eine vorteilhafte Strömungsbeeinflussung erzielt oder ermöglicht. Insbesondere können Druckverluste und dergleichen verhindert oder reduziert werden.

Das Sieb weist einen Innenbereich, z. B. einen insbesondere kreisförmigen Innenbereich, ggf. mindestens einen um den Innenring herumverlaufenden Außenring sowie eine Mehrzahl von Stegen auf, die den Innenbereich mit mehreren Außenring verbinden.

Dadurch, dass die Stege in Bezug auf die Strömungsachse betrachtet in ihrer Längserstreckung schräg verlaufen, wird hierdurch eine Richtung der durch das Sieb hindurch verlaufenden Strömung zur Optimierung des Strömungsverhaltens möglich.

Die Stege verlaufen im Wesentlichen sternförmig oder – sofern dies aus strömungstechnischen Gründen gewünscht ist – außermittig am Innenbereich anliegend.

Alternativ können die Stege des Siebs allerdings auch im rechten Winkel zueinander zur Bildung rechtwinkeliger oder quadratischer Siebdurchgangsöffnungen ausgebildet sein. Der Gestaltung des Siebs sind bedingt durch die vorliegende Erfindung keine Grenzen gesetzt.

Neben dem Sieb im Auslassbereich des Fluidzählers, ist zweckmäßigerweise auch ein Sieb im Einlassbereich der Messkapsel vorgesehen. Auch dieses Sieb kann als eigenständiges Teil derart in den Einlassbereich integriert sein, dass es in einfacher Weise beim Entfernen der Messkapsel vom Anschlussstück entnehmbar und wieder einsetzbar ist.

Zweckmäßigerweise ist das Sieb als Spritzgiessteil, insbesondere als Kunststoff spritzgiessteil ausgeführt.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist in den nachstehenden Figuren wiedergegeben. Es zeigen
1 eine im Schnitt dargestellte Wiedergabe einer Ausgestaltung des beanspruchten Fluidzählers;
2 eine perspektivische Darstellung des Anschlussstücks des Fluidzählers nach 1 sowie verschiedene Siebe, die in das Anschlussstück eingesetzt werden können;
3 eine vergrösserte Darstellung eines Siebs im Bereich des Auslasses des erfindungsgemäßen Fluidzählers sowie
4 eine vergrösserte Darstellung eines alternativen Siebes im Bereich des Auslasses des erfindungsgemäßen Fluidzählers.
Bezugsziffer 1 in 1 bezeichnet den in 1 dargestellten Wärmezähler in seiner Gesamtheit. Er umfasst ein Anschlussgehäuse 2 welches in eine bestehende Wasserversorgungsleitung installiert wird. Das Anschlussstück besitzt einen Einlauf 14 sowie einen Auslauf 15.
An der Oberseite des Anschlussstücks 2 ist eine Messkapsel 3 aufgesetzt, in der sich ein (nicht dargestelltes) Flügelrad befindet, welches durch das hindurchfließende Fluid z. B. Wasser angetrieben und dessen Drehbewegung von der Auswertung abgetastet wird.
Die Gesamtheit der hierfür nötigen Teile wird durch einen Messeinsatz 4 zur Verfügung gestellt, welcher im eingebauten Zustand zwischen dem Anschlussgehäuse 2 und der Messkapsel 3 sich befindet.
Der Messeinsatz 4 beinhaltet ein ringförmig ausgebildetes Sieb 7 im Einlass 5. Darüber hinaus werden durch den Messeinsatz 4 und darin befindlichen Kanälen die Strömungsverhältnisse zwischen dem Einlass 5 und dem Messraum 16 festgelegt.
Im Bereich des Auslasses 6 der Messkapsel 3 ist ein weiteres Sieb 8 vorgesehen. Das Sieb 8 ist in eine Aussparung 9 an der Oberseite des Anschlussstücks 2 eingesetzt. Das Sieb 8 befindet sich in unmittelbarer Nachbarschaft zum Messraum 16, so dass das Fluid vom Messraum 16 ohne Unterbrechung bzw. Hindernisse großvolumig durch das Sieb 8 hindurch in den Bereich des Auslaufs 15 des Anschlussstücks 2 fließen kann. An der Unterseite des Siebs 9 schliesst sich ein sich verjüngender Bereich 10 an.
Wie in 2 dargestellt können unterschiedliche Formen des Siebs 8 eingesetzt werden. Das Sieb 8 kann bei Bedarf problemlos ausgetauscht werden, ohne dass andere Teile davon betroffen sind.
Gemäß der vorbeschriebenen Ausgestaltung kann durch einfaches Demontieren der Messkapsel 3 vom Anschlussstück 2 das Sieb 8 entnommen, gereinigt und wieder eingesetzt werden, ohne dass ein Ausbau des Anschlussstücks notwendig ist.
Die Ausgestaltung des Siebs 8 gemäß 3 umfasst einen Innenbereich, beispielsweise in Form eines Innenrings 11, wie in 1 dargestellt ist. Um den Innenring 11 sind mehrere Außenringe 12 konzentrisch angeordnet und mit dem Innenring 11 über Stege 13 verbunden.
Die Stege 13 sind in der Ausgestaltung nach 1 etwas exzentrisch zur Mitte des Siebes hinverlaufend angeordnet, wodurch der Flüssigkeitsströmung ein gewisser Drall verlieren wird.
Wie sich aus der 3 ferner ergibt, sind die einzelnen Stege 13 im Vergleich zur Strömungsachse schräg verlaufend ausgebildet, so dass auch durch diese Maßnahme eine Strömungsbeeinträchtigung erfolgt.
Bei der Ausgestaltung des Siebs 8 nach 4 sind parallel verlaufende Stege 18 vorgesehen, die einzelne (im Fall von 4 gleichgrosse) Siebdurchgangsöffnungen bilden. Die Siebdurchgangsöffnungen können ebensogut auch zur besonderen Strömungbeeinflussung ungleich gross sein.
Das Sieb 8 ist als separates Bauteil vorgesehen. Es kann als Formteil aus Kunststoffmaterial beispielsweise im Spritz-Gieß-Verfahren in verschiedensten Formen hergestellt werden.
Die vorliegende Erfindung stellt einen neuartigen Fluidzähler zur Verfügung, bei dem Verunreinigungen bedingt durch unsachgemäßen Einbau wirkungsvoll vermieden werden können. Die Erfindung stellt daher einen ganz besonderen Beitrag auf dem einschlägigen Gebiet der Technik dar.

1: Wärmezähler
2: Anschlussstück
3: Messkapsel
4: Messeinsatz
5: Einlass
6: Auslass
7: Sieb (Einlass)
8: Sieb (Auslass)
9: Aussparung
10: verjüngender Bereich
11: Innenring
12: Außenring
13: Steg
14: Einlauf
15: Auslauf
16: Messraum
17: Steg

Claims

Fluidzähler, insbesondere Wasserzähler oder Wärmezähler (1) mit einem Anschlussstück (2), einer Messkapsel (3) sowie einem Messeinsatz (4), der sich in der Messkapsel (3) befindet, wobei die Messkapsel (3) einen Einlass (5), welcher mit dem Einlauf (14) sowie einen vorzugsweise mittigen Auslass (6), welcher mit dem Auslauf (15) des Anschlussstücks (2) in Strömungsverbindung steht, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung von Verunreinigungen des Messeinsatzes (4) bei nicht fachgerechter Montage ein Sieb (7) im Einlass (5) und ein Sieb (8) im Auslass (6), letzteres an der Trennstelle von Anschlussstück (2) und Messkapsel (3), vorgesehen sind.
Fluidzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (8) an der Trennstelle von Anschlussstück (2) und Messkapsel als separates Bauteil vorgesehen ist.
Fluidzähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (8) an der Trennstelle von Anschlussstück (2) und Messkapsel sich im Bereich der Oberseite des Anschlussstücks (2), vorzugsweise in einer Abstufung oder Aussparung (9) befindet.
Fluidzähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich verjüngender Bereich (10) im Auslass (6) des Wärmezählers (1) vorgesehen ist.
Fluidzähler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der sich verjüngende Bereich (10) am Anschlussstück (2) ausgebildet ist.
Fluidzähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (6) der Messkapsel (3) an der stromaufwärtigen Seite des Siebs (8) an der Trennstelle von Anschlussstück (2) und Messkapsel einen über die Breite gesehen durchgängigen, insbesondere scheibenförmigen Freiraum bildet.
Fluidzähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (8) an der Trennstelle von Anschlussstück (2) und Messkapsel eine kreisflächenförmige Gestalt aufweist.
Fluidzähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (8) an der Trennstelle von Anschlussstück (2) und Messkapsel Mittel zur gezielten Beeinflussung der Strömung von der Messkapsel (3) in das Anschlussstück (2) aufweist.
Fluidzähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (8) an der Trennstelle von Anschlussstück (2) und Messkapsel einen Innenbereich, einen um den Innenbereich herum verlaufenden Außenring (12) sowie Stege (13 oder 17) umfasst, die den Innenbereich mit dem Außenring (12) verbinden.
Fluidzähler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (13) schräg zur Strömungsachse verlaufend orientiert sind.
Fluidzähler nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (13) im Wesentlichen sternförmig oder außermittig am Innenbereich anliegen.
Fluidzähler nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (18) rechtwinklig zueinander verlaufen.
Fluidzähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sieb (8) im Einlass (5) der Messkapsel (3) vorgesehen ist.
Fluidzähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Sieb (8) an der Trennstelle von Anschlussstück (2) und Messkapsel ein Spritzgiessteil, insbesondere ein Kunststoffspritzgiessteil, vorgesehen ist.