DE102015122426A1

DE102015122426A1 - Verbundwasserzähler

Info

Publication number: DE102015122426A1
Application number: DE102015122426.7A
Authority: DE
Inventors: Dieter Bühler
Original assignee: Zenner Int & Co KG GmbH; Zenner International & Co KG GmbH
Current assignee: Zenner International & Co Kg De GmbH
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2017-06-22
Anticipated expiration: 2035-12-22
Also published as: WO2017108032A1; DE102015122426B4; US20190011302A1; US10942051B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verbundwasserzähler, bestehend aus einem an eine Hauptleitung anschließbaren Hauptzähler zur Erfassung größerer Durchflußmengen und einem in einem Ringkanal angeordneten Nebenzähler zur Erfassung kleinerer Durchflußmengen, wobei dem Meßeinsatz des Hauptzählers ein mit ihm verbundenes, den Durchgang durch die Hauptleitung bei Erreichen eines bestimmten Differenzruckes gegen die Wirkung eines Federelementes öffnendes Schaltventil zugeordnet ist. Um einen verbesserten Verbundwasserzähler zu schaffen, wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, daß das Federelement im Innern des Schaltventils angeordnet ist und die Abdichtung des Schaltventils axial auf dem nicht beweglichen Teil angeordnet ist. Durch die Anordnung des Federelementes im Innern des Schaltventils wird das Schaltventil nur durch eine Abdichtung abgedichtet. Durch die axiale Anordnung der Abdichtung wird im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem eine radiale Dichtung vorgesehen ist, erreicht, daß die Dichtstelle besonders verschleißarm ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbundwasserzähler, bestehend aus einem an eine Hauptleitung anschließbaren Hauptzähler zur Erfassung größerer Durchflußmengen und einem in einem Ringkanal angeordneten Nebenzähler zur Erfassung kleinerer Durchflußmengen, wobei dem Meßeinsatz des Hauptzählers ein mit ihm verbundenes, den Durchgang durch die Hauptleitung bei Erreichen eines bestimmten Differenzdruckes gegen die Wirkung eines Federelementes öffnendes Schaltventil zugeordnet ist.
Ein derartiger Verbundwasserzähler ist aus der DE 196 30 158 C1 bekannt.
Die US 6,079,263 A beschreibt einen Verbundwasserzähler mit einem Hauptzähler-Meßeinsatz, in dem ein Flügelrad drehbar gelagert ist und einem wasserdicht mit dem Hauptzähler-Meßeinsatz verbundenen und in Strömungsrichtung hinter diesem angeordneten Umschaltventil-Einsatz. Beide Einsätze hängen an einem Zählergehäusedeckel, der eine obere Gehäuseöffnung verschließt. Um eine kürzere Baulänge und damit eine kompaktere Konstruktion zu realisieren, ist das Flügelrad auf seiner stromaufwärts liegenden Seite in einer in Stegen gehaltenen Nabe gelagert, wobei im Hohlraum der Nabe eine elektronische Abtastvorrichtung zur Erfassung der Drehzahl des Flügelrades angeordnet ist, die über elektrische Leiter mit einem elektronischen Zählwerk verbunden ist und wobei das Flügelrad auf seiner stromabwärts liegenden Seite anstelle der bekannten Nabe an dem dicht an das Flügelrad herangerückten Umschaltventil-Einsatz gelagert ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen verbesserten Verbundwasserzähler zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Federelement im Innern des Schaltventils angeordnet ist und die Abdichtung des Schaltventils axial auf dem nicht beweglichen Teil angeordnet ist.
Durch die Anordnung des Federelementes im Innern des Schaltventils wird das Schaltventil nur durch eine Abdichtung abgedichtet. Durch die axiale Anordnung der Abdichtung wird im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem eine radiale Dichtung vorgesehen ist, erreicht, daß die Dichtstelle besonders verschleißarm ist.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abdichtung als Lippendichtung ausgeführt ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Dichtsitz auf der Einströmseite durch eine Rillenstruktur hinterspülbar ist.
Dadurch hebt sich die Abdichtung beim Einleiten des Schaltvorgangs im Innenbereich vom Dichtsitz ab und bleibt mit dem sich öffnenden Ventilteller in Kontakt. Das bewirkt, daß der Ventilteller in der ersten Öffnungsphase weiterhin dem vollen Vordruck ausgesetzt ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Ringkanal konisch ausgestaltet ist.
In der zweiten Öffnungsphase löst sich der Ventilteller von der Abdichtung. Bei weiterer Öffnung erreicht der Ventilteller eine Engstelle, die durch die konische Ausgestaltung des Ringkanals entsteht. An diesem Punkt wird der Druckverlust zusätzlich erhöht, wodurch ein spontanes, vollständiges Öffnen des Schaltventils begünstigt wird.
Weiterhin liegt es im Rahmen der Erfindung, daß das Gehäuse konisch ausgebildet ist.
Durch die konische Ausgestaltung des Gehäuses kann der Meßeinsatz liftartig ein- und ausgebaut werden, da nur ein kurzer Hub erforderlich ist, um die Abdichtung zu verpressen, bzw. die Verpressung zu lösen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß der Meßeinsatz vollständig aus Kunststoff besteht. Der Meßeinsatz umfaßt auch die Trennwand, die das ungemessene von dem gemessenen Wasser trennt. Sie dient gleichzeitig als Ausgangslager für die Meßeinheit des Hauptzählers und als Ventilaufnahme. Auch diese Trennwand besteht aus Kunststoff. Der Einsatz von Kunststoffbauteilen im Bereich des Meßeinsatzes vermeidet die Bildung von Korrosionsprodukten, Lokalelementbildung bei dem Einsatz unterschiedlicher Metalle bzw. mineralischen Ablagerungen.
Schließlich ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß der Meßeinsatz des Hauptzählers ebenso wie der Nebenzähler in einem Gehäuse mit einer das Gehäuse in eine stromaufwärtige und eine stromabwärtige Kammer unterteilenden Trennwand mit einer Durchlaßöffnung zwischen den beiden Einsätzen angeordnet sind, mit dessen Deckel sie in Verbindung stehen.
Es ist allerdings auch möglich, den Gegenstand der Erfindung bei einem „klassischen“ Verbundzähler anzuwenden mit einem Hauptzähler und dem Schaltventil, die in einem Gehäuse angeordnet sind und einem Nebenzähler, der in einer Bypassleitung angeordnet ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert.
Es zeigen
1 einen erfindungsgemäßen Verbundwasserzähler mit geschlossenem Schaltventil,
2 den Verbundwasserzähler gemäß 1 beim beginnenden Öffnen des Schaltventils,
3 den Verbundwasserzähler gemäß 1 und 2 mit halb geöffnetem Schaltventil und
4 den Verbundwasserzähler gemäß den 1 bis 3 mit maximal geöffnetem Schaltventil.
Der erfindungsgemäße Verbundwasserzähler besteht aus einem an eine Hauptleitung anschließbaren Hauptzähler 1 zur Erfassung größerer Durchflußmengen und einem in einem Ringkanal 2 angeordneten Nebenzähler 3 zur Erfassung kleinerer Durchflußmengen. Dem Meßeinsatz 4 des Hauptzählers 1 ist ein mit ihm verbundenes, den Durchgang durch die Hauptleitung bei Erreichen eines bestimmten Differenzdruckes gegen die Wirkung eines Federelementes 5 öffnendes Schaltventil 6 zugeordnet. Der Meßeinsatz 4 des Hauptzählers 1 ebenso wie der Nebenzähler 3 sind in einem Gehäuse 7 mit einer das Gehäuse in eine stromaufwärtige und eine stromabwärtige Kammer unterteilenden Trennwand 8 angeordnet. Diese Trennwand 8 weist eine Durchlaßöffnung 9 auf. Der Meßeinsatz 4 des Hauptzählers 1 und der Nebenzähler 3 stehen mit dem Deckel 10 des Gehäuses 7 in Verbindung.
Das Federelement 5 ist im Innern des Schaltventils 6 angeordnet. Die Abdichtung 11 des Schaltventils 6 ist axial auf dem nicht beweglichen Teil angeordnet. Durch die Anordnung des Federelementes 5 im Innern des Schaltventils 6 wird das Schaltventil 6 nur durch eine Abdichtung abgedichtet. Durch die axiale Anordnung der Abdichtung 11, die vorzugsweise als Lippendichtung ausgeführt ist, wird im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem eine radiale Dichtung vorgesehen ist, erreicht, daß die Dichtstelle besonders verschleißarm ist.
Es ist am Dichtsitz eine Rillenstruktur 12 vorgesehen, so daß der Dichtsitz auf der Einströmseite durch die Rillenstruktur 12 hinterspülbar ist. Dadurch hebt sich die Abdichtung 11 beim Einleiten des Schaltvorgangs im Innenbereich vom Dichtsitz ab und bleibt mit dem sich öffnenden Ventilteller in Kontakt. Das bewirkt, daß der Ventilteller 13 des Schaltventils 6 in der ersten Öffnungsphase weiterhin dem vollen Druck ausgesetzt ist.
Der Ringkanal 2 ist vorzugsweise konisch ausgestaltet. In der zweiten Öffnungsphase löst sich der Ventilteller 13 von der Abdichtung 11. Bei weiterer Öffnung erreicht der Ventilteller 13 eine Engstelle, die durch die konische Ausgestaltung des Ringkanals 2 entsteht. An diesem Punkt wird der Druckverlust zusätzlich erhöht, wodurch ein spontanes, vollständiges Öffnen des Schaltventils 6 begünstigt wird.
Vorzugsweise besteht der Meßeinsatz 4 vollständig aus Kunststoff. Der Einsatz von Kunststoffbauteilen im Bereich des Meßeinsatzes 4 vermeidet die Bildung von Korrosionsprodukten, Lokalelementbildung bei dem Einsatz unterschiedlicher Metalle bzw. mineralischen Ablagerungen.
In der 1 ist der erfindungsgemäße Verbundwasserzähler in geschlossener Stellung dargestellt. 2 zeigt einen ersten Übergang in Richtung der Öffnungsstellung. In dieser Stellung ist das Schaltventil 4 über die Lippendichtung 11 immer noch abgedichtet. 3 zeigt dann den Verbundwasserzähler in halb geöffneter Stellung nach dem Abheben der Lippendichtung 11. 4 zeigt schließlich den Verbundwasserzähler mit vollständig geöffnetem Schaltventil.
Bezugszeichenliste

1: Hauptzähler
2: Ringkanal
3: Nebenzähler
4: Meßeinsatz
5: Federelement
6: Schaltventil
7: Gehäuse
8: Trennwand
9: Durchlaßöffnung
10: Deckel
11: Abdichtung
12: Rillenstruktur
13: Ventilteller

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19630158 C1 [0002]
US 6079263 A [0003]

Claims

Verbundwasserzähler, bestehend aus einem an eine Hauptleitung anschließbaren Hauptzähler (1) zur Erfassung größerer Durchflußmengen und einem in einem Ringkanal (2) angeordneten Nebenzähler (3) zur Erfassung kleinerer Durchflußmengen, wobei dem Meßeinsatz (4) des Hauptzählers (1) ein mit ihm verbundenes, den Durchgang durch die Hauptleitung bei Erreichen eines bestimmten Differenzdruckes gegen die Wirkung eines Federelementes (5) öffnendes Schaltventil (6) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (5) im Innern des Schaltventils (6) angeordnet ist und die Abdichtung des Schaltventils (6) axial auf dem nicht beweglichen Teil angeordnet ist.
Verbundwasserzähler gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (5) im Innern des Schaltventils (6) angeordnet ist und die Abdichtung (11) des Schaltventils (6) axial auf dem nicht beweglichen Teil angeordnet ist.
Verbundwasserzähler gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung (11) als Lippendichtung ausgeführt ist.
Verbundwasserzähler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtsitz auf der Einströmseite durch eine Rillenstruktur (12) hinterspülbar ist.
Verbundwasserzähler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (2) konisch ausgestaltet ist.
Verbundwasserzähler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) konisch ausgebildet ist.
Verbundwasserzähler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßeinsatz (4) vollständig aus Kunststoff besteht.
Verbundwasserzähler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßeinsatz (4) des Hauptzählers (1) ebenso wie der Nebenzähler (3) in einem Gehäuse (7) mit einer das Gehäuse (7) in eine stromaufwärtige und eine stromabwärtige Kammer unterteilenden Trennwand (8) mit einer Durchlaßöffnung (9) zwischen den beiden Einsätzen angeordnet sind, mit dessen Deckel (10) sie in Verbindung stehen.