DE102016122346A1

DE102016122346A1 - Strömungsmessgerät

Info

Publication number: DE102016122346A1
Application number: DE102016122346.8A
Authority: DE
Inventors: Tobias Faaß
Original assignee: D P Dosier und Prueftechnik GmbH; D+p Dosier- und Prueftechnik GmbH
Current assignee: D P Dosier und Prueftechnik GmbH; D+p Dosier- und Prueftechnik GmbH
Priority date: 2016-11-21
Filing date: 2016-11-21
Publication date: 2018-05-24

Abstract

Ein Strömungsmessgerät, insbesondere für eine Auftragseinrichtung für fließfähige Medien, weist ein in einer Zuleitung zur Auftragseinrichtung ein- bzw. ansetzbares Gehäuse (2) mit einem Strömungskanal (5) auf, wobei in dem Strömungskanal (5) ein Messglied angeordnet ist. Das Messglied ist als ein in Fließrichtung sich befindender durch eine Federeinrichtung (10) vorgespannter Druckbegrenzungskolben (1) ausgebildet, der auf der Zulaufseite des Gehäuses (2) für das einströmende Medium mit einer Druckfläche (14) versehen ist. Der Strömungskanal (5) mündet in dem Gehäuse (2) auf der Auslaufseite zwischen einer Sperrfläche (7) auf der Rückseite des Druckbegrenzungskolbens (1) und einer Wand (8) des Gehäuses (2) in einen absperrbaren Strömungsspalt (9).

Description

Die Erfindung betrifft ein Strömungsmessgerät, insbesondere für eine Auftragseinrichtung für fließfähige Medien, das ein in einer Zuleitung zur Auftragseinrichtung ein- bzw. ansetzbares Gehäuse mit einem Strömungskanal aufweist, wobei in dem Strömungskanal ein Messglied angeordnet ist.
In der Montage- und Verbindungstechnik werden häufig Fügearten, wie Schrauben, Nieten, Schweißen oder Löten, durch Klebetechnik mit einem flüssigen Kleber ersetzt. Ebenso werden häufig Feststoffdichtungen, die in der Handhabung schwierig und relativ teuer sind, durch flüssige oder pastöse Dichtstoffe ersetzt.
Ein weiteres Einsatzgebiet ist das Aufbringen von Öl oder Fett in einer sehr genau zu dosierenden Menge auf einzuölende oder einzufettende Teile. Dies betrifft insbesondere die Automobilindustrie. Dabei wird das aufzutragende Medium bzw. Fluid über eine Dosierdüse auf das zu behandelnde Teil aufgebracht.
Aus der DE 10 2007 001 907 A1 , der EP 0 288 588 A1 und der DE 195 39 597 C2 ist hierzu ein federnd oder elastisch gelagerter Messstab bekannt, der auf den Druck der Strömung reagiert. Der Messstab ist dabei mit einer Auswerte- und Kontrolleinheit verbunden, wodurch der Materialfluss bezüglich der Menge und des Drucks kontrolliert werden kann.
Im Allgemeinen erfolgt die Zufuhr des fließfähigen Mediums zwischen 80 und teilweise bis zu 200 bar zu den Auftragsstationen. Dosierventile für die Auftragseinrichtungen sind im Allgemeinen für Drücke bis zu 40 bar vorgesehen. Aus diesem Grund muss erst in der Zufuhrleitung zu dem Dosierventil eine entsprechende Druckreduzierung vorgenommen werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Strömungsmessgerät der eingangs erwähnten Art zu schaffen, in welchem eine entsprechende Druckbegrenzung vorgenommen wird bzw. in der verhindert wird, dass bei einem zu hohen Druck das Medium in das Dosierventil bzw. zur Auftragseinrichtung strömt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
In Anspruch 7 ist ein Verfahren zur Druckbegrenzung für eine Auftragseinrichtung beansprucht, durch das ebenfalls verhindert wird, dass ein zu hoher Druck die Dosierventile bzw. die Auftragseinrichtung erreicht.
Erfindungsgemäß muss nunmehr das Medium vor der Weiterleitung einen Strömungsspalt passieren. Wenn das in das Strömungsmessgerät einströmende Medium einen zu hohen Druck aufweist, wird der Druckbegrenzungskolben gegen eine vorbestimmte Vorspannung durch eine Federeinrichtung in Strömungsrichtung geschoben, wodurch der Strömungsspalt zwischen der Sperrfläche auf der Rückseite des Druckbegrenzungskolbens und der Wand des Gehäuses verschlossen wird. Auf diese Weise wird sicher und mit relativ geringem Aufwand vermieden, dass fließfähiges Medium mit einem zu hohen Druck weiterfließt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Vorspannkraft der Federeinrichtung, zum Beispiel durch Abstimmscheiben, einstellbar ist. Auf diese Weise lässt sich das erfindungsgemäße Strömungsmessgerät für verschiedene Druckgrenzwerte, bei denen der Druckbegrenzungskolben ansprechen soll, verwenden.
In vorteilhafter Weise ist der Druckbegrenzungskolben mit einem Kontaktglied zu einem Sensor, zum Beispiel einem induktiven Näherungssensor, versehen. Auf diese Weise kann entsprechend eine Fehlermeldung bezüglich der Überschreitung des vorgegebenen Drucks und der Abschaltung der Mediumzufuhr zum Dosierventil erfolgen.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.
Es zeigt:

1 einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Strömungsmessgerät mit einem Druckbegrenzungskolben in Offenstellung eines Strömungskanals für ein fließfähiges Medium; und
2 einen Längsschnitt entsprechend 1 mit einem Druckbegrenzungsventil in Sperrstellung für den Strömungskanal.

Ein Strömungsmessgerät ist mit einem Messglied in Form eines Druckbegrenzungskolbens 1 versehen, der in einem Gehäuse 2 in Fließrichtung eines fließfähigen Mediums angeordnet ist. Das Gehäuse 2 ist mit einem Zulauf 3 und einem Auslauf 4 versehen. Durch den Druckbegrenzungskolben 1 fließt vom Zulauf 3 aus das fließfähige Medium durch einen Strömungskanal 5 im Druckbegrenzungskolben 1. Auf der vom Zulauf 3 abgewandten Seite sind im Druckbegrenzungskolben 1 sind ein oder mehrere radiale Bohrungen 6 im Endbereich vorgesehen, die mit dem Strömungskanal 5 verbunden sind. Auf diese Weise kann das Medium am Außenumfang des Druckbegrenzungskolbens 1 entlangströmen. Die Rückseite des Druckbegrenzungskolbens 1 ist als Sperrfläche 7 ausgebildet. Die Sperrfläche 7 befindet sich im Normalbetrieb auf Abstand zu einer Wand 8 des Gehäuses 2. Wie aus der 1 ersichtlich ist, kann auf diese Weise das Medium durch den Strömungskanal 5 und über die Bohrungen 6 und einen Abstand zwischen der Umfangswand des Druckbegrenzungskolbens 1 und einer Gehäusewand weiter in Richtung des Auslaufs 4 durch einen Strömungsspalt 9 zwischen der Sperrfläche 7 und der Wand 8 des Gehäuses 2 zum Auslauf 4 strömen.
Der Druckbegrenzungskolben 1 ist in Richtung Offenstellung durch eine Federeinrichtung 10 vorgespannt.
Wenn das Medium über den Zulauf 3 mit dem vorgegebenen Druck in das Strömungsmessgerät einströmt bzw. der Druck einen Grenzwert nicht überschreitet, verbleibt der Druckbegrenzungskolben 1 in seiner Offenstellung. Dies bedeutet, der Strömungsdruck auf eine im Strömungskanal 5 sich befindende vordere Kolbenfläche 14 des Druckbegrenzungskolbens 1 ist geringer als die (kleinere) Sperrfläche 7 des Druckbegrenzungskolbens 1 zusammen mit der Vorspannungskraft der Federeinrichtung 10.
Überschreitet der Zulaufdruck jedoch ein vorgegebenes Maß, übersteigt der Strömungsdruck auf die Kolbenfläche 14 den Gegendruck durch die Sperrfläche 7 und die Federeinrichtung 10 und der Druckbegrenzungskolben 1 wird in Fließrichtung verschoben, wodurch der Strömungsspalt 9 durch Anlage der Sperrfläche 7 an der Wand 8 abgesperrt wird. Auf diese Weise wird ein Weiterfließen des Mediums mit einem unzulässig hohen Druck über den Auslauf 4 verhindert.
In der 2 ist die Position des Druckbegrenzungskolbens 1 dargestellt, in der aufgrund eines zu hohen Drucks durch eine entsprechende Verschiebung des Druckbegrenzungskolbens 1 der Strömungsspalt 9 zwischen der Sperrfläche 7 und der Wand 8 des Gehäuses 2 verschlossen ist.
Die Federeinrichtung 10 ist mit Abstimmscheiben 11 versehen. Auf diese Weise lässt sich die Vorspannkraft der Federeinrichtung 10 bezüglich einer Verschließung des Druckbegrenzungskolbens 1 entsprechend dem gewünschten Druck einstellen.
Zur Weitermeldung des Zustands des Strömungsmessgeräts kann ein Sensor 12 vorgesehen sein, der den Zustand bzw. die Lage des Druckbegrenzungskolbens 1 an eine nicht näher dargestellte Auswerteeinrichtung 13 weitergibt. Als Sensor 12 können an sich bekannte Sensoren, zum Beispiel Näherungssensoren, verwendet werden, die bei einem Kontakt mit einer Kontaktstelle 15 in der Umfangswand des Druckbegrenzungskolbens 1 reagieren.
Wie aus dem vorstehend Beschriebenen und den 1 und 2 ersichtlich ist, überwiegt somit der Druck der kleineren Sperrfläche 7 auf der Rückseite des Druckbegrenzungskolbens 1 zusammen mit der Vorspannkraft der Federeinrichtung 10 gegenüber dem Druck auf die größere Kolbenfläche 14 auf der Zuströmseite des Druckbegrenzungskolbens. Erst wenn der Druck des einströmenden Mediums auf die Kolbenfläche 14 des Druckbegrenzungskolbens 1 über einen vorgegebenen unzulässigen Wert ansteigt, verschiebt sich der Druckbegrenzungskolben 1 gegen die Vorspannkraft der Federeinrichtung 10 und den Druck auf die Sperrfläche 7, so dass der Strömungsspalt 9 für das Medium verschlossen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007001907 A1 [0004]
EP 0288588 A1 [0004]
DE 19539597 C2 [0004]

Claims

Strömungsmessgerät, insbesondere für eine Auftragseinrichtung für fließfähige Medien, das ein in einer Zuleitung zur Auftragseinrichtung ein- bzw. ansetzbares Gehäuse (2) mit einem Strömungskanal (5) aufweist, wobei in dem Strömungskanal (5) ein Messglied angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Messglied als ein in Fließrichtung sich befindender durch eine Federeinrichtung (10) vorgespannter Druckbegrenzungskolben (1) ausgebildet ist, der auf der Zulaufseite des Gehäuses (2) für das einströmende Medium mit einer Druckfläche (14) versehen ist, und wobei der Strömungskanal (5) in dem Gehäuse (2) auf der Auslaufseite zwischen einer Sperrfläche (7) auf der Rückseite des Druckbegrenzungskolbens (1) und einer Wand (8) des Gehäuses (2) in einen absperrbaren Strömungsspalt (9) mündet.
Strömungsmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (5) durch den Druckbegrenzungskolben (1) verläuft und auf der Auslaufseite des Druckbegrenzungskolbens (1) der Strömungskanal (5) über ein oder mehrere radiale Bohrungen (6) in dem Druckbegrenzungskolben (1) in den Strömungsspalt (9) zwischen der Sperrfläche (7) und der Wand (8) des Gehäuses (2) mündet.
Strömungsmessgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannkraft der Federeinrichtung (10) einstellbar ist.
Strömungsmessgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (10) mit Abstimmscheiben (11) versehen ist.
Strömungsmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbegrenzungskolben (1) mit einem Kontaktglied (14) zu einem Sensor (12) versehen ist.
Strömungsmessgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (12) als induktiver Näherungssensor ausgebildet ist.
Verfahren zur Druckbegrenzung für eine Auftragseinrichtung für fließfähige Medien, wobei in einem Gehäuse (2) ein gegen die Fließrichtung vorgespannter Druckbegrenzungskolben (1) bei Überschreiten eines vorgegebenen Strömungsdrucks mit seiner von einem Einlauf (3) in das Gehäuse (2) abgewandten Rückseite einen Strömungsspalt (9) für das fließfähige Medium verschließt.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das fließfähige Medium durch den Druckbegrenzungskolben (1) fließt und auf der von der Zulaufseite abgewandten Seite über eine Umwegleitung umfangsseitig an dem Druckbegrenzungskolben (1) vorbei in den Strömungsspalt (9) fließt.