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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Adapter zum Anschluss eines flanschlosen Durchflussmessgeräts an eine Rohrleitung, wobei das flanschlose Durchflussmessgerät ein Messrohr mit einem ersten Lumen zum Führen eines Messmediums und einer Messrohrlängsachse aufweist und wobei das Messrohr Gewindebohrungen in einer zumindest bereichsweise eben ausgebildeten Stirnseite aufweist.
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Aus dem Stand der Technik sind Durchflussmessgeräte beruhend auf verschiedenen Messprinzipien bekannt, welche einen Messaufnehmer mit Messrohr aufweisen. Exemplarisch nutzen magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte für die volumetrische Strömungsmessung das Prinzip der elektrodynamischen Induktion aus und sind aus einer Vielzahl von Veröffentlichungen bekannt. Senkrecht zu einem Magnetfeld bewegte Ladungsträger des Mediums induzieren eine Messspannung in im Wesentlichen senkrecht zur Durchflussrichtung des Mediums und senkrecht zur Richtung des Magnetfeldes angeordneten Messelektroden. Die in die Messelektroden induzierte Messspannung ist proportional zu der über den Querschnitt des Messrohres gemittelten Strömungsgeschwindigkeit des Mediums, also proportional zum Volumenstrom. Ist die Dichte des Mediums bekannt, lässt sich der Massestrom in der Rohrleitung bzw. in dem Messrohr bestimmen. Die Messspannung wird üblicherweise über ein Messelektrodenpaar abgegriffen, das bezüglich der Koordinate entlang der Messrohrachse in dem Bereich maximaler Magnetfeldstärke angeordnet ist und wo folglich die maximale Messspannung zu erwarten ist.
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Die Durchflussmessgeräte werden üblicherweise in eine Rohrleitung eingesetzt. Dazu werden meist Flanschverbindungen verwendet. Der Stand der Technik zeigt jedoch auch flanschlose Durchflussmessgeräte, insbesondere magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte. Diese haben den Vorteil einer geringen Einbaulänge, eines geringen Gewichts und geringerer Herstellungskosten, da der Materialeinsatz einen Großteil der Herstellungskosten ausmacht. Die flanschlosen magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräte werden auch Wafer-, Zwischen-Flansch- oder Sandwich-Geräte genannt.
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Die
DE 20 2005 021 808 zeigt ein flanschloses magnetisch-induktives Durchflussmessgerät. Es wird entweder in ein Rohrleitungssystem eingesetzt und direkt eingeschweißt oder es wird ein Flansch an das flanschlose magnetisch-induktive Durchflussmessgerät angeschweißt, welcher seinerseits mit einem Flansch der Rohrleitung verschraubt wird. Durch das Anschweißen des Flansches ist der Kostenvorteil des ursprünglich flanschlosen Durchflussmessgeräts vernichtet, ja sogar ins Gegenteil verkehrt, da das Anschweißen des Flansches als zusätzlicher Arbeitsschritt zusätzliche Kostennachteile mit sich bringt. Auch das direkte Einschweißen des flanschlosen magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts ist aufwendig und somit teuer.
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Die
DE 30 06 723 C3 zeigt hingegen ein flanschloses magnetisch-induktives Durchflussmessgerät, welches zwischen zwei Flansche einer Rohrleitung eingespannt wird. Dazu werden Gewindebolzen durch die Flansche geführt und durch Bohrungen, welche im Durchflussmessgerät vorgesehen sind.
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Die Einspannung mit Gewindebolzen ist nach der Informationsschrift „Grundlagen Magnetisch-Induktive Durchflussmessung", 3. Auflage von 2003, der Krohne Messtechnik GmbH & Co. KG, Duisburg, und dort insbesondere nach Seite 34 und gemäß Seite 14 der „Technischen Information Proline Promag 10D" von November 2009 von Endress + Hauser, die übliche Art der Befestigung eines flanschlosen magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts. Nachteilig an dieser Lösung ist die geringe Einsatzvariabilität der Messgeräte, da diese nur für eine vorgegebene Länge der Lücke im Rohrleitungssystem und für eine bestimmte Flanschgröße optimiert sind.
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Die
WO 2008/074742 zeigt ein magnetisch-induktives Messgerät mit einem Messrohr, dessen Endbereich konisch ausgestaltet ist, auf welchen Endbereich ein Adapterstück aufgeschoben wird, um das Messrohr in ein bestehendes Rohrleitungssystem einzufügen. Das Adapterstück weist dabei die dazu erforderliche Länge auf. Für unterschiedliche Einbaulängen sind so unterschiedliche Adapterstücke herzustellen und vorzuhalten. Es ist nicht vorgesehen, das Messrohr des magnetisch-induktiven Messgeräts auf alternative Art und Weise in eine Rohrleitung einzubringen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein flanschloses Durchflussmessgerät kostengünstig in eine Rohrleitung einzubringen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der Anspruchs 1 und des Anspruchs 11. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindungen finden sich in den Merkmalen der jeweils abhängigen Ansprüche wider.
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Ein erfindungsgemäßer Adapter zum Anschluss eines flanschlosen Durchflussmessgeräts an eine Rohrleitung besteht aus einer ersten Adapterbaugruppe und zumindest einer weiteren, zweiten Adapterbaugruppe. Beide Adapterbaugruppen sind auf einer Seite des Messrohrs angeordnet, insbesondere sind sie zwischen dem Messrohr und der Rohrleitung angeordnet. Das flanschlose Durchflussmessgerät weist ein Messrohr mit einem ersten Lumen zum Führen eines Messmediums und einer Messrohrlängsachse auf, wobei das Messrohr Gewindebohrungen in einer zumindest bereichsweise eben ausgebildeten Stirnseite aufweist. Es handelt sich beispielsweise um ein magnetisch-induktives Durchflussmessgerät. Die zweite Adapterbaugruppe weist ebenfalls ein zweites Lumen zum Führen des Messmediums und eine zweite Adapterlängsachse auf.
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Erfindungsgemäß ist die erste Adapterbaugruppe mittels Schraubenbolzen in den Gewindebohrungen der Stirnseite des Messrohrs an dem Messrohr lösbar fixierbar. Insbesondere weist auch die erste Adapterbaugruppe eine zumindest bereichsweise eben ausgebildete Stirnseite auf, diese ist insbesondere bereichsweise komplementär zur Stirnseite des Messrohrs ausgebildet. So sind beide Stirnseiten zumindest bereichsweise bündig aneinander anlegbar und die erste Adapterbaugruppe ist an die Stirnseite des Messrohrs anschraubbar, z. B. dadurch dass die erste Adapterbaugruppen Bohrungen entsprechend den Gewindebohrungen des Messrohrs aufweist, und Schraubenbolzen durch diese Bohrungen in die Gewindebohrungen einschraubbar sind. Die an der ersten Adapterbaugruppe anliegenden Schraubenbolzenköpfe fixieren, bei festgezogenen Schraubenbolzen, demnach die erste Adapterbaugruppe am Messrohr lösbar. Die erste Adapterbaugruppe weist erste Mittel zur axialen Führung der zweiten Adapterbaugruppe an der ersten Adapterbaugruppe auf und die zweite Adapterbaugruppe weist zu den ersten Mitteln der ersten Adapterbaugruppe komplementäre zweite Mittel axialen Führung der zweiten Adapterbaugruppe an der ersten Adapterbaugruppe auf.
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Die ersten und zweiten Mittel zur axialen Führung sind erfindungsgemäß so ausgestaltet, dass im montierten Zustand des Adapters die zweite Adapterlängsachse nach einer vorgegebenen Vorschrift zur Messrohrlängsachse ausgerichtet ist, beispielsweise ist die zweite Adapterbaugruppe im montierten Zustand des Adapters so zum Messrohr ausgerichtet, dass die zweite Adapterlängsachse mit der Messrohrlängsachse des Messrohrs zusammenfällt.
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Eine axiale Führung ermöglicht eine Bewegung des geführten Bauteils längs zur geführten Achse, hier also längs der Adapterlängsachse. Gleichzeitig wird eine Bewegung zumindest senkrecht zu dieser Achse verhindert. Es könnte auch von einer Halterung zumindest senkrecht zur Adapterlängsachse gesprochen werden.
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Zur axialen Führung weist die erste Adapterbaugruppe beispielsweise ein rohrförmiges Verbindungsstück mit einem dritten Lumen zum Führen des Messmediums auf, welches rohrförmige Verbindungsstück an zumindest zwei voneinander verschiedenen Punkten zwei unterschiedliche Innen- oder Außendurchmesser als Mittel zur axialen Führung der zweiten Adapterbaugruppe aufweist. Es handelt sich hierbei z. B. um einen Falz oder eine radiale Stufe, welche neben der axialen Führung einen axialen Anschlag ausformt oder es handelt sich um einen konisch verlaufenden Innendurchmesser. Selbstverständlich weist im ersten beispielhaft erwähnten Fall die zweite Adapterbaugruppe eine komplementär ausgestaltete radiale Stufe auf und im zweiten Fall einen komplementären konischen Außendurchmesser. Der axiale Anschlag blockiert eine weitere Bewegung längs der Adapterlängsachse in Richtung des Messrohrs. Im montierten Zustand von erster und zweiter Adapterbaugruppe am Messrohr, kann die zweite Adapterbaugruppe lediglich in eine Richtung bewegt werden, nämlich längs der Adapterlängsachse vom Messrohr wegweisend. Ist dieses Messsystem nun auch in die Rohrleitung eingebracht und an diese beidseitig angeschlossen, ist keine Relativbewegung der zweiten Adapterbaugruppe zur ersten Adapterbaugruppe mehr möglich.
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In den genannten Ausgestaltungen fließt also das strömende Messmedium durch das erste Lumen des Messrohrs, anschließend durch das dritte Lumen der ersten Adapterbaugruppe, um danach durch das zweite Lumen der zweiten Adapterbaugruppe schließlich in das Lumen der Rohrleitung zu gelangen. Fließt das Messmedium in die umgekehrte Richtung ist diese Reihenfolge natürlich ebenfalls umgekehrt. Das dritte Lumen befindet sich zwischen dem ersten und dem zweiten Lumen. Die zweite Adapterbaugruppe muss in diesem Fall das Messrohr nicht direkt berühren. Dann gleicht beispielsweise der Querschnitt des dritten Lumens zum Führen des Messmediums in Form und Größe dem Querschnitt des zweiten Lumens zum Führen des Messmediums, insbesondere sind bei kreisförmigen Querschnitten deren Innendurchmesser gleich.
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In einer anderen Ausgestaltung berührt jedoch die zweite Adapterbaugruppe das Messrohr direkt. So ist die zweite Adapterbaugruppe rohrförmig ausgestaltet, wobei die erste Adapterbaugruppe ein drittes, rohrförmiges Lumen zur axialen Führung der zweiten Adapterbaugruppe aufweist, mit einem Innendurchmesser, welcher im Wesentlichen einem Außendurchmesser der zweiten Adapterbaugruppe entspricht. Die zweite Adapterbaugruppe wird bei der Montage also in die erste Adapterbaugruppe eingeführt. Das Messrohr bildet nun den Anschlag für die zweite Adapterbaugruppe, indem es eine weitere Bewegung der zweiten Adapterbaugruppe in Richtung des Messrohr längs der Adapterlängsachse verhindert.
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Eine erfindungsgemäße Adapterbaugruppe kann aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt werden, ist beispielsweise auch aus einem einzigen Bauteil gefertigt. So kann die erste und/oder die zweite Adapterbaugruppe aus einem Kunststoff, wie z. B. PA, PFA, PTFE, PET, PEEK, PPE, PPS, PVC oder PSU gegossen oder gespritzt sein. Aber auch andere Materialen oder Herstellungsverfahren sind denkbar. So könnten die Adapterbaugruppen auch aus Metall urgeformt oder umgeformt sein. Bevorzugte Materialen in der Prozessindustrie sind insbesondere Edelstähle und Legierungen wie Aluminium-Druckguss, Magnesium-, Nickel- oder Titanlegierungen, Bronze oder Messing.
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In einem Ausführungsbeispiel kommt zur zweiten Adapterbaugruppe ein weiteres Bauteil zum Anschluss der Adapterbaugruppe und damit des gesamten Messsystems an der Rohrleitung zum Einsatz. Die zweite Adapterbaugruppe ist beispielsweise rohrförmig ausgestaltet und weist an einer der ersten Adapterbaugruppe abgewandten Stirnseite eine Bördelung als axialen Anschlag für einen Losflansch auf. Der Losflansch wird entsprechend über die zweite Adapterbaugruppe geschoben, bis er am Anschlag anliegt. Die Bördelung liegt dann zwischen dem Losflansch und dem Flansch der Rohrleitung, an welchen der Losflansch geschraubt wird. Die Bördelung ist nicht zwingend mit dem Herstellungsverfahren bördeln herzustellen. Es handelt sich vielmehr um einen Rand oder Kragen, der auch durch Gießen, Weiten oder andere Ur- oder Umformverfahren herstellbar ist.
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Andere Ausgestaltungen zeigen, dass die zweite Adapterbaugruppe einen Flansch zur Verbindung mit der Rohrleitung aufweist oder dass die zweite Adapterbaugruppe eine Schweißmuffe zur Verbindung mit der Rohrleitung aufweist.
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Die Schweißmuffe weist dabei geeignete Abmessungen zum Schweißen mit der Rohrleitung aufweist und ist aus einem geeigneten Werkstoff zum Schweißen mit der Rohrleitung hergestellt.
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Möglich ist auch, dass die zweite Adapterbaugruppe als flanschloses Verlängerungsstück zwischen erster Adapterbaugruppe und Rohrleitung oder zwischen Messrohr und Rohrleitung fungiert. Ein so ausgestaltetes Messsystem aus Durchflussmessgerät und Adapter wird z. B. auf die übliche Art und Weise mit Gewindestangen zwischen den sich gegenüberliegenden Flanschen der Rohrleitung verspannt.
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Handelt es sich bei dem Durchflussmessgerät um ein magnetisch-induktives Durchflussmessgerät, kann die erste oder die zweite Adapterbaugruppe eine Elektrode für einen Potentialausgleich auf, welche im Betriebszustand des Durchflussmessgeräts mit montiertem Adapter das Messmedium berührt.
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Alternativ kann eine so genannte Erdungsscheibe Teil einer Adapterbaugruppe sein, oder eine solche Erdungsscheibe ist zwischen die erste und zweite Adapterbaugruppe montiert. Aus dem Stand der Technik sind flanschlose magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte bekannt, mit an eine Stirnseite des Messrohrs angeordneten und montierten Erdungsscheiben, wobei in diesem Fall die Erdungsscheiben als Teil des sind flanschlosen magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts bzw. dessen Messrohrs gelten. Eine Variante der Erfindung ist demnach, dass das Messrohr eine an ihm befestigte Erdungsscheibe aufweist, an welcher wiederum die erste Adapterbaugruppe fixierbar ist. Beispielsweise weist die Erdungsscheibe Bohrungen entsprechend den Gewindebohrungen des Messrohrs auf, durch welche Schraubenbolzen geführt werden, mit welchen ebenfalls die erste Adapterbaugruppe am Messrohr fixiert ist. Somit ist die Erdungsscheibe in Sandwichbauweise zwischen Messrohr und erster Adapterbaugruppe angeordnet und mit den gleichen Mitteln fixiert.
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Ein erfindungsgemäßes Messsystem besteht aus einem flanschlosen Durchflussmessgerät, insbesondere einem magnetisch-induktiven Durchflussmessgerät, welches einen Messaufnehmer mit einem Messrohr mit einem ersten Lumen zum Führen eines Messmediums und einer Messrohrlängsachse aufweist, wobei das Messrohr an einer zumindest bereichsweise eben ausgebildeten Stirnseite Gewindebohrungen aufweist, an welches Durchflussmessgerät mindestens ein Adapter zum Einbringen des flanschlosen Durchflussmessgeräts in eine Rohrleitung montiert ist. In die, insbesondere bereits bestehende, Rohrleitung einbringen bedeutet hier nicht in ein Lumen der Rohrleitung, sondern zwischen zwei Rohre eines Rohrleitungssystems. Weiterhin besteht es aus einem erfindungsgemäßen Adapter aus zumindest zwei Adapterbaugruppen, wobei die erste Adapterbaugruppe an die zumindest bereichsweise eben ausgebildete Stirnseite des Messrohrs angeschraubt ist, wobei die zweite Adapterbaugruppe im montierten Zustand des Adapters so zum Messrohr ausgerichtet ist, dass die zweite Adapterlängsachse nach einer vorgegebenen Vorschrift zur Messrohrlängsachse des Messrohrs ausgerichtet ist. Das Messsystem umfasst somit alle Merkmale des Adapters.
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Ein weitergebildetes Messsystem weist zwei erfindungsgemäße Adapter auf beiden Seiten des Durchflussmessgeräts auf. Das Messrohr des Durchflussmessgeräts weist ein erstes rohrförmiges Lumen auf, mit einer Messrohrlängsachse. An beiden Enden des Messrohrs, entsprechend an beiden Stirnseiten des Durchflussmessgeräts ist nun jeweils ein Adapter monitert. Ein solches Messsystem ist zum Einbringen in eine Lücke in einer Rohrleitung, insbesondere eines Rohrleitungssystems der Prozessindustrie.
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Weisen beide zweiten Adapterbaugruppen Flansche oder Losflansche auf, sind diese entsprechend den Flanschen der Rohrleitung ausgestaltet. Ebenso verhält es sich, wenn eine oder beide zweiten Adapterbaugruppen als Schweißmuffen ausgestaltet sind. Die notwendigen Eigenschaften Gestalt und Material sind komplementär zur Rohrleitung so ausgestaltet, dass sie mit dieser schweißbar sind.
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Selbstverständlich weist jedes der genannten Messsystem eine vorgegebene Einbaulänge auf, welche z. B. gerade dem Abstand der beiden sich gegenüberstehenden Rohr der Rohrleitung entsprechen, welche eine Lücke bilden, in welche das Messsystem einzubringen und an die Rohre anzuschließen ist.
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Wird ein erfindungsgemäßes Adapter hergestellt, werden die erste Adapterbaugruppe und die zweite Adapterbaugruppe so hergestellt, dass sie im montierten Zustand eine vorgegebene Länge längs der zweiten Adapterlängsachse aufweisen. Wird ein Messsystem mit zwei erfindungsgemäßen Adaptern auf beiden Seiten des Durchflussmessgeräts hergestellt, so weist das Messsystem, bestehend aus dem Durchflussmessgerät und zwei, auf beiden Seiten des Durchflussmessgeräts montierten Adaptern eine vorgegebene Einbaulänge auf, die meist der Einbaulücke in der Rohrleitung des Rohrleitungssystems entspricht, in welche das Messsystem eingebracht wird.
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Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Einige davon sollen hier kurz anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert werden. Gleiche Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt perspektivisch ein montiertes erfindungsgemäßes Durchflussmesssystem mit einem magnetisch-induktiven Durchflussmessgerät und einem erfindungsgemäßen Adapter in einer ersten Ausgestaltung,
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2 zeigt perspektivisch ein montiertes erfindungsgemäßes Durchflussmesssystem mit einem magnetisch-induktiven Durchflussmessgerät und einem erfindungsgemäßen Adapter in einer zweiten Ausgestaltung,
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3 zeigt perspektivisch ein montiertes erfindungsgemäßes Durchflussmesssystem mit einem magnetisch-induktiven Durchflussmessgerät und einem erfindungsgemäßen Adapter in einer dritten Ausgestaltung,
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4 zeigt einen Längsschnitt durch ein Messrohr eines Durchflussmessgeräts und durch einen erfindungsgemäßen Adapter,
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5 zeigt einen weiteren Längsschnitt durch ein Messrohr eines Durchflussmessgeräts und durch einen erfindungsgemäßen Adapter,
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6 zeigt einen weiteren Längsschnitt durch ein Messrohr eines Durchflussmessgeräts und durch einen erfindungsgemäßen Adapter.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßes Messsystem 1 aus einem flanschlosen magnetisch-induktiven Durchflussmessgerät 6 und zwei erfindungsgemäßen Adaptern 3 dargestellt, welches in eine Rohrleitung 2 eingebracht ist. Der Adapter 3 besteht dabei aus zwei Adapterbaugruppen 4 und 5. Das Ziel des Adapters 1 ist es, die Lücke in der bestehenden Rohrleitung 2 zwischen dem in die Rohrleitung 2 einzubringenden Durchflussmessgerät 6 und der Rohrleitung 2 zu schließen. Natürlich wäre ein Adapter auch aus nur einem einzigen Bauteil herstellbar. Dadurch wäre die Einbaulänge aber vorgegeben und für verschiedene Einbaulängen somit unterschiedliche Adapter herzustellen und vorzuhalten. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind daher die niedrigen Kosten durch Gleichteile je Nennweite und die damit verbundene hohe Variabilität.
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Die erste Adapterbaugruppe 4 ist mittels Schrauben oder Schraubenbolzen 16 an das Messrohr 7 des Durchflussmessgeräts 6 angeschraubt. Dazu weist das Messrohr 7 des Durchflussmessgeräts 6 auf einer der ersten Adapterbaugruppe 4 zugewandten Stirnfläche Gewindebohrungen auf. Die Gewindebohrungen sind nicht dargestellt, da die Schraubenbolzen 16 in diesen versenkt sind. Auch die Stirnseite des Messrohrs 7 ist durch die daran anliegende erste Adapterbaugruppe verdeckt.
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Die erste Adapterbaugruppe 4 weist zu den Gewindebohrungen natürlich entsprechende, komplementär angeordnete Bohrungen auf, zur Aufnahme der Schraubenbolzen 16.
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Äquivalente Mittel würden durch ein Durchflussmessgerät mit einem Messrohr darstellt werden, welches herausragende Gewindebolzen aufweisen würde, an welchen eine erste Adapterbaugruppe mit entsprechend ausgestalteten Bohrungen ausgerichtet und angeordnet werden würde, welche anschließend mit Muttern auf den Gewindebolzen am Messrohr fixiert werden würde.
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Bei dem gezeichneten magnetisch-induktiven Durchflussmessgerät 6 ist das Messrohr 6 Teil des Messaufnehmers. Die Stirnseite des Messrohrs 7 ist hier eben ausgebildet, ausgenommen natürlich der Gewindebohrungen. Auch Rillen oder Riefen, Nuten oder ähnliches zur besseren Ausrichtung der ersten Adapterbaugruppe 4 sind denkbar, insbesondere auch zur Einbringung einer Dichtung zwischen Messrohr 7 und erster Adapterbaugruppe 4. Die Stirnseite des Messrohrs 7 könnte auch als Fügestelle bezeichnet werden, da die erste Adapterbaugruppe 4 an das Messrohr anfügbar ist und während der Montage daran angefügt wird. Ein stoffschlüssiger Anschluss hätte den Vorteil, dass keine Dichtung zwischen Messrohr 7 und erster Adapterbaugruppe 4 vorzusehen ist. Jedoch ist er sehr aufwendig in der Herstellung. Gezeigt ist, dass die erste Adapterbaugruppe 4 bündig an die eben ausgebildete Stirnseite des Messrohrs 7 anschraubbar und angeschraubt und damit lösbar fixiert ist.
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Die zweite Adapterbaugruppe 5 ist mit der ersten Adapterbaugruppe 4 direkt verbunden. Also auch diese sind miteinander gefügt. Sie liegt somit auf der gleichen Seite des Messrohrs. Die Mittel mit denen die zweite Adapterbaugruppe 5 zur ersten Adapterbaugruppe 4 bzw. zu dem Messrohr 7 ausgerichtet ist, sind in 4 dargestellt. Die jeweiligen, komplementären Fügestellen können sehr unterschiedliche Ausformungen aufweisen. Auch existieren viele mögliche Arten einer Fügung, wie z. B. Schweißen, Schrauben oder Klemmen.
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Die zweite Adapterbaugruppe 5 ist in dem vorliegenden Fall nicht stoffschlüssig mit der Rohrleitung 2 verbunden. Sie liegt, insbesondere unter Zwischenlage einer Dichtung, auf dem Flansch 20 der Rohrleitung 2 auf. Beide Flansche 20 der Rohrleitung werden mit Gewindestangen 24 gegeneinander gespannt. Dadurch wird eine dichte Verbindung zwischen dem Messsystem aus Durchflussmessgerät 6 und Adaptern 3 hergestellt. Dabei sind die Gewindestangen 24 in Aussparungen geführt, um ein Verdrehen des Messsystems 1 um die eigene Längsachse, also hier um die zusammenfallenden Messrohrachse, erste und zweite Adapterlängsachse, zu verhindern. Die Methode des Einbringens und Einspannens eines flanschlosen Durchflussmessgeräts zwischen den Flanschen der Rohrleitung mit Gewindestangen ist dem Fachmann bekannt. Hier stellt der Adapter 3 das nötige Verlängerungsstück dar. Auch die Bördelungen 22 sind gut zu erkennen. Diese spielen vor allem in der nachfolgenden Ausgestaltung eine Rolle.
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In 2 ist das Messsystem 1 gleich ausgestaltet, jedoch ist es, nicht wie in 1 mit Gewindestangen 24 zwischen die Flansche 20 der Rohrleitung 2 geklemmt, sondern Losflansche 23 sind auf die zweiten Adapterbaugruppen 5 gesteckt, welche, an den jeweiligen Bördelungen der zweiten Adapterbaugruppen 5 anliegend, mit den jeweiligen Flanschen 20 der Rohrleitung 2 direkt verschraubt werden. Wie im ersten Ausführungsbeispiel können auch hier eine nicht dargestellte Dichtungen zwischen zweiten Adapterbaugruppen 5 und Flanschen 20 der Rohrleitung 2 angeordnet sein. In dieser Figur besser zu sehen sind die Aussparungen 25, in welchen die Gewindestangen aus dem ersten Ausführungsbeispiel geführt sind.
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In 3 ist nun eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Messsystems 1 skizziert. Die zweiten Adapterbaugruppen 5 sind nun als Schweißmuffen ausgestaltet. Die Schweißmuffen 5 sind mit den jeweiligen ersten Adapterbaugruppen 4 stoff-, form- oder kraftschlüssig verbunden, wie in allen Ausgestaltungen der Erfindung, sie sind so z. B. in die ersten Adapterbaugruppen 4 eingesteckt oder eingeschweißt, und sie sind mit der Rohrleitung 2 verschweißt. Nun existieren viele Ausgestaltungen an Rohrleitungen 2, welche die Verbindung mit einer Schweißmuffe ermöglichen. Die Schweißmuffe 5 weist entsprechend der Rohrleitung 2 Gestalt und Größe auf, um mit dieser verschweißt zu werden. Entsprechend ist die Schweißmuffe 5 aus einem mit der Rohrleitung schweißbaren Werkstoff hergestellt.
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4 veranschaulicht nun eine erste Ausgestaltung der komplementären Mittel zur axialen Führung von zweiter Adapterbaugruppe 5 durch die erste Adapterbaugruppe 4. Die Führung erfolgt hier durch die Gestaltung der Fügestellen, hier durch einen übergeschobenen Falz. Die erste Adapterbaugruppe 4 weist eine radiale Stufe auf, welche gleichzeitig den axialen Anschlag für die zweite Adapterbaugruppe bildet. Die radiale Stufe ist dergestalt, dass der Innendurchmesser 19 des dritten Lumens der ersten Adapterbaugruppe 4 im Bereich der dargestellten Stirnseite der ersten Adapterbaugruppe 4 sprunghaft größer wird. Entsprechend verhält sich der Außendurchmesser der zweiten Adapterbaugruppe 5, welche so in die erste Adapterbaugruppe 4 bereichsweise einführbar ist. Natürlich kann die Stufe auch umgekehrt ausgebildet sein, so dass die Innendurchmesseränderung in der zweiten Adapterbaugruppe 5 stattfindet und die Außendurchmesseränderung in der ersten Adapterbaugruppe 4.
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Die erste und die zweite Adapterbaugruppe 4 und 5 sind beispielsweise nur ineinander gesteckt oder auf deren Außenseite miteinander verschweißt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die erste Adapterbaugruppe 4 ein Innengewinde im Bereich der Stufe aufweist, und die zweite Adapterbaugruppe 5 entsprechend ein Außengewinde, so dass beide miteinander verschraubbar sind. Eine der beiden Adapterbaugruppen 4 und 5 kann eine Erdungselektrode aufweisen, oder eine Erdungsscheibe ist zwischen ihnen angeordnet. Alternativ ist keine Erdung durch die Adapterbaugruppen 4 und 5 notwendig.
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Im montierten Zustand weisen beide Adapterbaugruppen 4 und 5 den gleichen Innendurchmesser 18 und 19 ihrer jeweiligen Lumen auf. Beide Adapterbaugruppen 4 und 5 bilden somit ein gemeinsames Lumen zum Führen des Messmediums. Auch die jeweiligen Adapterlängsachsen 14 und 15 fallen zusammen. Auch eine Durchmesserveränderung an der Fügestelle der beiden Adapterbaugruppen ist denkbar, könnte unter Umständen aber die Messung durch das Durchflussmessgerät negativ beeinflussen. Eine Messbereichserweiterung kann jedoch bei einer kontinuierlichen Innendurchmesserverkleinerung des Lumens, insbesondere durch die zweite Adapterbaugruppe 5, stromaufwärts des Durchflussmessgeräts hergestellt werden. Dann weist beispielsweise die zweite Adapterbaugruppe 5 den gleichen Innendurchmesser 18 des Lumens wie die erste Adapterbaugruppe 4 zur Ausbildung eines kontinuierlichen Innendurchmesserverlaufs über die gesamte Strecke zwischen den Rohren der Rohrleitung, an der die erste Adapterbaugruppe 4 kontaktierenden Stirnseite der zweiten Adapterbaugruppe 5 auf, und sie weist auf ihrer anderen Stirnseite den gleichen Innendurchmesser 18 des Lumens wie das Rohr der Rohrleitung auf, welcher größer ist, als der Innendurchmesser 19 des Lumens der ersten Adapterbaugruppe.
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In 5 ist eine Alternative zu den beschriebenen Mitteln zur axialen Führung der zweiten Adapterbaugruppe 5 an der ersten Adapterbaugruppe 4 in einem Längsschnitt durch die Verbindungsstelle beider Adapterbaugruppen 4 und 5 dargestellt. Auch hier erfolgt die Zentrierung der zweiten Adapterbaugruppe 5 in der ersten Adapterbaugruppe 4 mittels komplementärer Formen. Wie auch im vorangegangenen Ausführungsbeispiel weist die erste Adapterbaugruppe 4 ein rohrförmiges Verbindungsstück mit einem dritten Lumen 13 zum Führen des Messmediums aufweist, welches rohrförmige Verbindungsstück an zumindest zwei voneinander verschiedenen Punkten zwei unterschiedliche Innendurchmesser als Mittel zur axialen Führung der zweiten Adapterbaugruppe aufweist.
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6 zeigt schließlich eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung der ersten Mittel zur axialen Führung der zweiten Adapterbaugruppe 5 an der ersten Adapterbaugruppe 4 und entsprechend komplementäre zweite Mittel zur axialen Führung der zweiten Adapterbaugruppe 5 an der ersten Adapterbaugruppe 4.
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Die zweite Adapterbaugruppe 5 rohrförmig ist ausgestaltet, wobei die erste Adapterbaugruppe 4 ein drittes, rohrförmiges Lumen zur axialen Führung der zweiten Adapterbaugruppe 5 aufweist, mit einem Innendurchmesser, welcher im Wesentlichen einem Außendurchmesser der zweiten Adapterbaugruppe entspricht.
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Die zweite Adapterbaugruppe hat hier den gleichen Innendurchmesser wie das Messrohr 7 und wird in die erste Adapterbaugruppe eingeführt, bis zum Kontakt mit der Stirnseite des Messrohrs 7. Eine nicht dargestellte Dichtung kann zwischen zweiter Adapterbaugruppe 5 und Messrohr 7 angeordnet sein. Schematisch sind die Schraubenbolzen 16 in den Gewindebohrungen des Messrohrs 7 zur Fixierung der ersten Adapterbaugruppe 4 am Messrohr 7 angedeutet. Hier muss lediglich die Länge der zweiten Adapterbaugruppen 5 berücksichtigt werden, um das Messsystem in eine vorgegebene Lücke in einer Rohrleitung einzusetzen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Messsystem
- 2
- Rohrleitung
- 3
- Adapter
- 4
- Erste Adapterbaugruppe
- 5
- Zweite Adapterbaugruppe
- 6
- Flanschloses Durchflussmessgerät
- 7
- Messrohr
- 8
- Erstes Lumen des Messrohrs
- 9
- Messrohrlängsachse
- 10
- Stirnseite des Messrohrs
- 11
- Gewindebohrungen in der Stirnseite des Messrohrs
- 12
- Zweites Lumen der zweiten Adapterbaugruppe
- 13
- Drittes Lumen der ersten Adapterbaugruppe
- 14
- Erste Adapterlängsachse der ersten Adapterbaugruppe
- 15
- Zweite Adapterlängsachse der zweiten Adapterbaugruppe
- 16
- Schraubenbolzen
- 17
- Innendurchmesser des ersten Lumens
- 18
- Innendurchmesser des zweiten Lumens
- 19
- Innendurchmesser des dritten Lumens
- 20
- Erster Flansch der Rohrleitung
- 21
- Zweiter Flansch der zweiten Adapterbaugruppe
- 22
- Bördelung an der Stirnseite der zweiten Adapterbaugruppe
- 23
- Losflansch
- 24
- Gewindestangen
- 25
- Aussparungen auf der Messrohraußenseite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202005021808 [0004]
- DE 3006723 C3 [0005]
- WO 2008/074742 [0007]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- „Grundlagen Magnetisch-Induktive Durchflussmessung”, 3. Auflage von 2003, der Krohne Messtechnik GmbH & Co. KG, Duisburg, und dort insbesondere nach Seite 34 und gemäß Seite 14 [0006]
- „Technischen Information Proline Promag 10D” von November 2009 von Endress + Hauser [0006]
