DE102015122426B4

DE102015122426B4 - Verbundwasserzähler

Info

Publication number: DE102015122426B4
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: 2023-05-04
Anticipated expiration: 2035-12-22
Also published as: US20190011302A1; US10942051B2; DE102015122426A1; WO2017108032A1

Abstract

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 einem 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, wobei der Meßeinsatz (4) des Hauptzählers (1) ebenso wie der Nebenzähler (3) in einem Gehäuse (7), mit dessen Deckel (10) sie in Verbindung stehen, angeordnet sind, das eine das Gehäuse (7) in eine stromaufwärtige und eine stromabwärtige Kammer unterteilende Trennwand (8) mit einer Durchlaßöffnung (9) zwischen dem Meßeinsatz (4) des Hauptzählers (1) und dem Nebenzähler (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (5) im Innern des Schaltventils (6) angeordnet ist und das Schaltventil (6) nur durch eine Abdichtung (11) abgedichtet wird, wobei die Abdichtung (11) des Schaltventils (6) axial auf dem nicht beweglichen Teil des Schaltventils (6) angeordnet 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, wobei der Meßeinsatz des Hauptzählers ebenso wie der Nebenzähler in einem Gehäuse mit dessen Deckel sie in Verbindung stehen, angeordnet sind, das eine das Gehäuse in eine stromaufwärtige und eine stromabwärtige Kammer unterteilende Trennwand mit einer Durchlaßöffnung zwischen dem Meßeinsatz des Hauptzählers und dem Nebenzähler aufweist.
Ein derartiger Verbundwasserzähler ist aus der DE 196 30 158 C1 bekannt.
Aus der DE 39 29 381 A1 und aus der DE 42 32 774 A1 ist jeweils ein Verbundwasserzähler bekannt, der aus einem Woltmannzähler als Hauptzähler für die Messung der größeren Durchflüsse, einem Nebenzähler für die Erfassung der kleineren Durchflüsse und einem Umschaltventil besteht, das die beiden Zähler je nach der Durchflußstärke zu- oder abschaltet.
Die DE 35 33 129 A1 beschreibt ein Verbundwasserzähler-Umschaltventil mit einem in seiner zentralen Einbaulage auf einem Gleitbolzen axial beweglichen Verschlußkörper, dessen Öffnungshub über eine bestimmte Wegstrecke abgedichtet ist und einer in der Außenwand des Ventilgehäuses angeordneten frei in das Gehäuse übergehenden Nebenkanaleinmündung für den Nebenzählerdurchfluß.
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 DE 31 24 731 C1 beschreibt ein Umschaltventil für Verbundzähler, das ein in axialer Richtung bewegbares Schließorgan aufweist, das mit einem zylindrischen Schließring versehen ist, der in der Sperrstellung des Umschaltventils radial nach außen gerichtete Ventilöffnungen abdeckt und dem mindestens ein sich im Wesentlichen axial erstreckender Kanal zugeordnet ist, der in der Sperrstellung geschlossen, jedoch bereits nach geringer Verschiebung des Schließorgans in Richtung seiner Offen-Stellung den Arbeitsraum eines hydraulischen Stellgliedes mit dem Hauptstrom beaufschlagt.
Aus der DE 197 36 812 C1 ist ein Verbundwasserzähler bekannt, bei dem der Schalteinsatz des Umschaltventils mit seinem den Eingangsbereich bildenden Einlauftrichter innerhalb des Gehäuses des Umschaltventils angeordnet ist.
Die DE 37 32 703 A1 beschreibt einen Verbundwasserzähler, bestehend aus einem in einer Hauptleitung sitzenden Hauptzähler für die Erfassung größerer Durchflüsse und einem in einer Nebenleitung sitzenden Nebenzähler für die Erfassung der kleineren Durchflüsse, wobei der Hauptzähler mit einem hinter ihm angeordneten, den Durchgang durch die Hauptleitung bei Erreichen eines vorbestimmten Differenzdrucks öffnenden bzw. schließenden, einen federbelasteten und axial verschiebbaren Schaltventileinsatz und mit einem in eine durch einen Gehäusedeckel verschließbare Öffnung des Zählergehäuses einsetzbaren, kompletten Meßeinsatz.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen verbesserten Verbundwasserzähler zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Federelement in der stromaufwärtigen Kammer des Schaltventils angeordnet ist und das Schaltventil nur durch eine Abdichtung abgedichtet wird, wobei die Abdichtung des Schaltventils axial auf dem nicht beweglichen Teil des Schaltventils 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.
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

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 einem 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, wobei der Meßeinsatz (4) des Hauptzählers (1) ebenso wie der Nebenzähler (3) in einem Gehäuse (7), mit dessen Deckel (10) sie in Verbindung stehen, angeordnet sind, das eine das Gehäuse (7) in eine stromaufwärtige und eine stromabwärtige Kammer unterteilende Trennwand (8) mit einer Durchlaßöffnung (9) zwischen dem Meßeinsatz (4) des Hauptzählers (1) und dem Nebenzähler (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (5) im Innern des Schaltventils (6) angeordnet ist und das Schaltventil (6) nur durch eine Abdichtung (11) abgedichtet wird, wobei die Abdichtung (11) des Schaltventils (6) axial auf dem nicht beweglichen Teil des Schaltventils (6) angeordnet ist.
Verbundwasserzähler gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung (11) als Lippendichtung ausgeführt ist.
Verbundwasserzähler gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtsitz auf der Einströmseite durch eine Rillenstruktur (12) hinterspülbar ist.
Verbundwasserzähler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (2) konisch ausgestaltet ist.
Verbundwasserzähler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) konisch ausgebildet ist.
Verbundwasserzähler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßeinsatz (4) vollständig aus Kunststoff besteht.