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Technisches Gebiet
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Die hier beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich auf Flüssigkeitsdurchflussmesser, z. B. Wasserzähler, Wärmezähler, Kältezähler oder Gaszähler.
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Hintergrund
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Verbrauchszähler, wie z. B. Durchflussmesser für Flüssigkeiten, benötigen in der Regel eine manipulationssichere Versiegelung (im Allgemeinen auch als Originalitäts- oder Sicherheitsversiegelung bezeichnet). Diese Plombe sichert den Zähler gegen Manipulation oder unbeabsichtigtes Öffnen des Geräts bzw. gegen ein Trennen des Geräts vom zu überwachenden Flüssigkeitsstrom. Eine manipulationssichere Plombe kann beispielsweise dazu verwendet werden, um anzuzeigen, ob ein Rohr, das an einen Einlass eines Wasserzählers angeschlossen ist, von einer unbefugten Person entfernt und wieder angebracht wurde. Ein weiteres Beispiel ist eine manipulationssichere Plombe, die anzeigt, ob ein Temperatursensor eines Wärmezählers zeitweise entfernt wurde. In diesen Fällen kann eine gebrochene Plombe ein Beweis für eine Manipulation sein.
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Üblicherweise werden solche Plomben durch Anbringen eines Plombendrahtes am Zähler in einer Weise realisiert, dass eine Manipulation nicht möglich ist, ohne den Draht oder eine Plombe, die Teile des Drahtes miteinander verbindet, zu brechen, z. B. zu zerreißen. Dies erfordert in der Regel Merkmale am Messgerät und am angeschlossenen Bauteil, z. B. dem Temperatursensor, die eine manipulationssichere Anbringung des Plombendrahtes ermöglichen. Es ist wünschenswert, dass diese Merkmale so gestaltet sind, dass die Geräte kompakt sind und dass eine autorisierte Person, z. B. ein Wartungstechniker, die manipulationssichere Plombe bequem und schnell installieren kann. Ferner ist es wünschenswert, dass diese Merkmale die Herstellungszeit oder die Kosten der Geräte nicht wesentlich erhöhen.
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zeigt ein Beispiel für eine bekannte Art der manipulationssicheren Versiegelung eines Wärmezählers. In diesem Beispiel ist der Temperaturfühler P1 an einem Flansch des Messrohrs P2 des Wärmezählers befestigt. Eine Überwurfmutter fixiert den Fühler am Flansch. Um den Einbau eines Plombendrahtes P3 zu ermöglichen, der ein unbefugtes Entfernen des Temperaturfühlers P2 vom Flansch verhindert (oder zumindest anzeigt), ist im Gurtband des Messrohres P2 ein Plombierloch vorgesehen. Der Plombendraht P3 wird installiert, indem der Draht durch eine Öffnung an der Überwurfmutter und das Plombierloch am Messrohr geführt wird. Eine selbstsichernde Plombe um die beiden Drahtenden verhindert das Entfernen des Drahtes. Ein Nachteil dieser Art der Umsetzung einer manipulationssicheren Plombe besteht darin, dass die Größe des Messrohrs durch die Notwendigkeit der Anbringung des Plombierlochs erhöht wird. Außerdem erfordert das Bohren des Plombierlochs einen zusätzlichen Schritt bei der Herstellung des Messgeräts und erhöht somit die Herstellungskosten und den Zeitaufwand.
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Zusammenfassung
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Die Ausführungsformen zielen darauf ab, neue und nützliche Durchflussmesser-Baugruppen und -Gehäuse zum Umschließen eines Messteils eines Fluiddurchflussmessers bereitzustellen. Die Ausführungsformen ermöglichen beispielsweise eine manipulationssichere Abdichtung einer Durchflussmesser-Baugruppe, ohne dass eine Plombieröffnung an einem Messrohr des Durchflussmessers erforderlich ist. Dies wird dadurch erreicht, dass am Gehäuse des Durchflussmessers Einrichtungen vorgesehen sind, an denen ein Plombendraht befestigt werden kann. Dadurch können die Herstellungskosten des Messrohrs gesenkt werden, da die Konstruktion des Messrohrs vereinfacht werden kann.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Gehäuse zum Umschließen eines Messteils eines Fluiddurchflussmessers bereitgestellt. Das Gehäuse umfasst einen Kanal zur Aufnahme eines Plombierdrahtes, wobei sich der Kanal durch das Gehäuse erstreckt.
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Optional kann das Gehäuse auch ein erstes Gehäuseteil umfassen, das mit einem zweiten Gehäuseteil verbunden ist. Der Kanal kann an einer Kontaktfläche des ersten Gehäuseteils und des zweiten Gehäuseteils vorgesehen sein.
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Optional kann zumindest eines der beiden Teile, das erste und das zweite, einen Schlitz aufweisen, der zumindest einen Teil des Kanals bildet. Der Schlitz kann an der Kontaktfläche offen sein.
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Optional kann mindestens eines der beiden Gehäuseteile mindestens einen Vorsprung aufweisen, und ein anderes Gehäuseteil des ersten Gehäuseteils und des zweiten Gehäuseteils kann mindestens eine entsprechende Aussparung zur Aufnahme des mindestens einen Vorsprungs aufweisen, wenn das Gehäuse zusammengesetzt wird. Die Vorsprünge können so lang sein, dass ein Plombendraht nicht aus einem Spalt zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil entfernt werden kann, wenn das erste Gehäuseteil mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden ist.
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Optional können das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil so miteinander verbunden werden, dass sie nicht ohne Beschädigung voneinander gelöst werden können.
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Optional können das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil durch den Eingriff von Haken zur Schnappbefestigung verbunden werden, die an einem des ersten Gehäuseteils und des zweiten Teils vorgesehen sind, sowie durch Merkmale zum Eingriff mit den Haken, die an dem anderen Gehäuseteil des ersten Gehäuseteils und des zweiten Gehäuseteils vorgesehen sind.
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Optional ist mindestens eines der beiden Gehäuseteile spritzgegossen.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Durchflussmessanordnung bereitgestellt. Die Durchflussmesseranordnung umfasst ein Gehäuse gemäß dem ersten Aspekt und ein an dem Gehäuse angebrachtes Messrohr. Das Messrohr hat einen Einlass zur Aufnahme von Fluid und einen Auslass zum Ausstoßen von am Einlass aufgenommenem Fluid.
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Wahlweise kann die Durchflussmesseranordnung ferner eine Überwurfmutter zur Befestigung eines externen Bauteils am Einlass oder am Auslass des Messrohrs oder in dessen Nähe umfassen. Die Überwurfmutter kann eine Öffnung aufweisen. Das Durchflussmessgerät kann ferner einen Plombendraht umfassen, der durch den Kanal des Gehäuses und die Öffnung der Überwurfmutter geführt wird, um eine manipulationssichere Sicherheitsplombe zu schaffen.
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Optional kann die Durchflussmesseranordnung ferner ein Verbindungsstück zur Befestigung einer externen Komponente am Einlass oder Auslass des Messrohrs oder in dessen Nähe umfassen. Die Durchflussmesseranordnung kann ferner eine Abdeckung umfassen, die das Verbindungsstück so abdeckt, dass ein Entfernen oder Öffnen des Verbindungsstücks ohne vorherige Entfernung der Abdeckung verhindert wird. Die Abdeckung kann eine Öffnung aufweisen. Die Durchflussmesseranordnung kann ferner einen Plombendraht umfassen, der durch den Kanal des Gehäuses und die Öffnung geführt wird, um eine manipulationssichere Sicherheitsplombe bereitzustellen.
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Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, das computerausführbare Anweisungen umfasst, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, eine additive Fertigungsvorrichtung zur Herstellung eines Gehäuses des ersten Aspekts zu steuern.
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Gemäß einem vierten Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung mittels additiver Fertigung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Beschaffung einer elektronischen Datei, die eine Geometrie eines Produkts darstellt. Das Produkt ist ein Gehäuse im Sinne des ersten Aspekts. Das Verfahren umfasst ferner die Steuerung einer additiven Fertigungsvorrichtung, um das Produkt in einem oder mehreren additiven Fertigungsschritten entsprechend der in der elektronischen Datei angegebenen Geometrie herzustellen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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- zeigt eine bekannte Art der manipulationssicheren Versiegelung eines Wärmezählers.
- zeigt eine schematische Ansicht eines beispielhaften Durchflussmessgeräts.
- zeigt eine Explosionszeichnung des Durchflussmessers aus .
- zeigt eine schematische Ansicht eines Durchflussmessers der Durchflussmesseranordnung von .
- zeigt eine vergrößerte Ansicht von .
- zeigt einen Teil eines unteren Gehäuseteils des Durchflussmessers von .
- zeigt eine Draufsicht auf das untere Gehäuse von .
- zeigt eine weitere Ansicht des unteren Gehäuses von .
- Die zeigen Teilschnittansichten von Teilen der Durchflussmesseranordnung von .
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Detaillierte Beschreibung
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Unter Bezugnahme auf die wird eine Durchflussmesseranordnung einer Ausführungsform beschrieben. Die zeigen eine perspektivische Ansicht und eine Explosionsdarstellung der Durchflussmesseranordnung 10. Die Baugruppe 10 umfasst einen Durchflussmesser 12, der ein Messrohr 18 und ein Gehäuse umfasst. Die Baugruppe 10 kann ferner ein Außenrohr 14 und eine Überwurfmutter 16 umfassen. Die Überwurfmutter 16 kann so angeordnet sein, dass das Rohr 14 an einem Auslass 30 des Messrohrs 18 befestigt ist. In anderen Ausführungsformen kann die Überwurfmutter 16 so angeordnet sein, dass das Rohr 14 an einem Einlass 32 des Messrohrs 18 befestigt ist.
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In der in gezeigten Ausführung ist der Durchflussmesser 12 in Form eines Wasserzählers ausgeführt. Der Durchflussmesser 12 kann so konfiguriert sein, dass er die Wassermenge bestimmt, die durch das Messrohr 18 fließt. Es wird deutlich, dass der Zähler in anderen Ausführungsformen anders ausgeführt sein kann, z. B. als Wärmezähler, Kältezähler, Gaszähler oder dergleichen.
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Wie in dargestellt, ist das Gehäuse des Durchflussmessers 12 so gestaltet, dass es zumindest einen Teil des Messrohrs 18 umschließt. Das Messrohr 18 kann so gestaltet sein, dass es am Gehäuse des Durchflussmessers 12 befestigt werden kann. In der in den gezeigten Ausführungsform umfasst das Gehäuse einen unteren Gehäuseteil 20 und einen oberen Gehäuseteil 22. Eines oder beide der Gehäuseteile 20, 22 können durch Spritzgießen hergestellt werden.
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Wie weiter unten im Detail beschrieben, umfasst das Gehäuse des Durchflussmessers 12 außerdem mindestens einen Kanal zur Aufnahme eines Plombendrahtes. Jeder Kanal erstreckt sich durch das Gehäuse. Mit anderen Worten, das Gehäuse definiert jeden Kanal durch zwei Öffnungen an den Seitenwänden des Gehäuses (in den mit der Bezugsnummer 24 gekennzeichnet) und einen inneren Durchgang, der sich von einer Öffnung zur anderen erstreckt und es ermöglicht, einen Plombendraht durch den Kanal von einer Öffnung 24 zur anderen Öffnung 24 zu führen. In der Ausführungsform der hat das Gehäuse vier Kanäle an den vier Ecken des kombinierten Gehäuses. Einige dieser vier Kanäle sind in den Abbildungen nicht sichtbar. Durch die Anzahl der Kanäle ist es möglich, flexibel festzulegen, wo auf der Baugruppe der Plombendraht angebracht werden soll. In anderen Ausführungsformen kann die Anzahl der Kanäle unterschiedlich sein.
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Im Großen und Ganzen ermöglicht die Durchflussmesser-Baugruppe 10 eine manipulationssichere Versiegelung der Baugruppe, ohne dass eine Versiegelungsöffnung am Messrohr 18 erforderlich ist. Zum Beispiel kann ein Ende eines Plombendrahtes in eine der Kanalöffnungen 24 eingeführt und durch den Kanal geführt werden, um aus der anderen Öffnung 24 auszutreten. Dann kann dieses Drahtende weiter durch eine Öffnung 28 der Überwurfmutter 16 geführt werden. Die beiden Enden des Plombendrahtes werden dann mit einer selbstsichernden Klemme verriegelt, so dass die Überwurfmutter 16 nicht gedreht werden kann, um das Rohr 14 zu lösen, ohne den Draht zu brechen.
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In der Ausführungsform der weist die Überwurfmutter 16 die Öffnung 28 auf. In einer anderen Ausführungsform kann die Überwurfmutter 16 die Öffnung 28 nicht aufweisen. In diesem Fall kann die Überwurfmutter 16 mit einer Plombenklemme gesichert werden, die eine Öffnung zur Befestigung des Plombendrahtes aufweist.
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In einer Ausführungsform, bei der der Durchflussmesser ein Wärmezähler ist, kann die Überwurfmutter zur Befestigung eines Temperatursensors am Messrohr angeordnet sein. In dieser Ausführungsform kann der durch den Kanal des Gehäuses und durch die Öffnung der Überwurfmutter geführte Plombierdraht eine manipulationssichere Abdichtung bieten, so dass die Überwurfmutter nicht gedreht werden kann, um den Temperatursensor zu lösen, ohne den Draht zu brechen.
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Es ist vorteilhaft, dass der Durchflussmesser ohne eine Plombierbohrung am Messrohr verplombt werden kann, da dies die Herstellungsfreundlichkeit und die Herstellungskosten des Messrohrs 18 verbessert.
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Unter Bezugnahme auf die werden Ausführungsformen des mindestens einen Kanals im Gehäuse des Durchflussmessers 12 beschrieben. Zum Beispiel kann ein Kanal an einer Kontaktfläche des unteren Gehäuseteils 20 und des zweiten Gehäuseteils 22 vorgesehen sein. Die zeigen Ansichten eines Abschnitts des unteren Gehäuseteils 20 mit einem Schlitz 34, der zumindest einen Teil des Kanals bildet. Der Schlitz 34 kann an der Kontaktfläche zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuse offen sein. Der Schlitz 34 erstreckt sich von einer ersten Seitenwand 36 des unteren Gehäuses zu einer zweiten Seitenwand 38 des unteren Gehäuses in gerader Weise.
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In einer anderen Ausführungsform kann der Schlitz 34 nicht gerade sein. In diesem Fall kann der Schlitz 34 gekrümmt sein. In einer weiteren Ausführungsform kann sich der Schlitz 34 von einem ersten Abschnitt der ersten Seitenwand 36 zu einem anderen Abschnitt der ersten Seitenwand 36 erstrecken. In dieser Ausführungsform können sich beide Kanalöffnungen 24 an der ersten Seitenwand 36 oder einer anderen Seitenwand befinden.
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Wie bereits erwähnt, kann der Schlitz 34 an der Kontaktfläche der Gehäuseteile offen sein. In diesem Fall wird der Kanal durch den Schlitz 34 des unteren Gehäuseteils und eine entsprechende Fläche des oberen Gehäuseteils 22 gebildet, so dass der Kanal zwei Öffnungen an den Seitenwänden des Gehäuses und einen durchgehenden, inneren Durchgang aufweist, der sich von einer Öffnung zur anderen erstreckt. Der Schlitz 34 kann eine solche Breite und Tiefe haben, dass der Plombendraht bequem eingeführt werden kann. Außerdem kann der Kanal im Wesentlichen gerade sein, damit der Plombendraht leicht durch den Kanal geführt werden kann.
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In der obigen Ausführungsform umfasst das untere Gehäuseteil 20 den Schlitz 34. In einer anderen Ausführungsform kann das obere Gehäuseteil 20 den Schlitz 34 aufweisen. In einer weiteren Ausführungsform können beide Gehäuseteile entsprechende Schlitze aufweisen, die im zusammengesetzten Zustand den Kanal bilden.
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Im Allgemeinen wird bei den in den beschriebenen Ausführungsformen der Kanal durch die Gehäuseteile 20, 22 gemeinsam gebildet. In diesem Fall ist es wichtig, dass die Gehäuseteile 20, 22 so miteinander verbunden sind, dass eine unbefugte Person die Gehäuseteile 20, 22 nicht lösen kann, um den Plombendraht zerstörungsfrei aus dem Kanal zu entfernen. In einer Ausführungsform können die Gehäuseteile 20, 22 so verbunden sein, dass die Gehäuseteile nicht ohne Beschädigung gelöst werden können.
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Unter Bezugnahme auf die werden Merkmale der Gehäuseteile beschrieben, die eine unlösbare Verbindung der Gehäuseteile ermöglichen. In einer Ausführungsform umfasst das obere Gehäuseteil 22 flexible Haken 40 zur Schnappbefestigung. Die Haken 40 können sich von einer Fläche 44 des oberen Gehäuseteils 22 nach unten erstrecken. Der untere Gehäuseteil 20 kann Merkmale für den Eingriff mit den Haken 40 des oberen Gehäuseteils 22 aufweisen. Wie in den dargestellt, kann das untere Gehäuseteil eine Hakeneingriffsstruktur 42 aufweisen, in die die Haken 40 eingreifen, um die Gehäuseteile 20, 22 miteinander zu verriegeln. Die Hakeneingriffsstruktur 42 umfasst Oberflächen, die so konfiguriert sind, dass sie die Haken 40 zunächst aus einer entspannten Position, in der die Haken 40 in die Hakeneingriffsstruktur 42 eingreifen würden, wenn die Haken vollständig in die Hakeneingriffsstruktur 42 eingesetzt wären, in eine Position umlenken, die das Einsetzen der Haken 40 in die Hakeneingriffsabschnitte 42 ermöglicht, wenn die Haken 40 während der Montage der Gehäuseteile 22, 20 in die Struktur 42 eingesetzt werden. Die Hakeneingriffsstruktur 42 umfasst ferner Aussparungen, die mit den Haken 40 ineinandergreifen, sobald die Haken 40 vollständig eingesetzt sind. Die Haken 40 und die Struktur 42 sind so gestaltet, dass es nicht möglich ist, die Haken 40 aus der Struktur 42 zu lösen, sobald die Gehäuseteile 20, 22 verbunden sind. So ist ein Spalt zwischen den Gehäuseteilen 20, 22, der ohne Beschädigung der Gehäuseteile 20, 22 aufgehebelt werden könnte, nicht groß genug, um eine Manipulation der Haken 40 zu ermöglichen, um sie aus der Struktur 40 zu lösen. Zu diesem Zweck kann die Länge der Haken 40 ausreichend lang sein, und die Struktur 42 kann so gestaltet sein, dass ein solcher Spalt ausreichend begrenzt ist.
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In der obigen Ausführungsform kann das obere Gehäuseteil 22 acht Haken 40 aufweisen. In anderen Ausführungsformen kann der obere Gehäuseteil 22 eine andere Anzahl von Haken aufweisen.
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Um Fertigungstoleranzen auszugleichen, kann die in den beschriebene Schnappbefestigung der Gehäuseteile im Allgemeinen die Bildung eines kleinen Spalts zwischen den Gehäuseteilen 20, 22 ermöglichen, beispielsweise durch Aufhebeln. Es kann vorgesehen werden, dass ein Plombendraht, der, wie oben beschrieben, als manipulationssichere Plombe angebracht ist, bei Bildung eines solchen Spaltes zerstörungsfrei aus dem Kanal 34 entfernt werden kann. Unter Bezugnahme auf die werden weitere Merkmale einer Ausführungsform der unteren und oberen Gehäuseteile 20, 22 beschrieben, die ein zerstörungsfreies Entfernen eines Plombendrahtes aus dem Kanal 34 verhindern.
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In einer Ausführungsform kann das obere Gehäuseteil 22 mindestens einen Vorsprung 46 aufweisen, der sich von der unteren Fläche 44 nach unten erstreckt. Der mindestens eine Vorsprung 46 kann allgemein zylindrisch geformt sein. Der untere Gehäuseteil 20 kann mindestens eine entsprechende Aussparung 48 zur Aufnahme des mindestens einen Vorsprungs aufweisen, wenn das Gehäuse zusammengebaut ist. Der Vorsprung 46 kann so lang sein, dass ein Plombendraht nicht aus einem Spalt zwischen dem oberen Gehäuseteil 22 und dem unteren Gehäuseteil 20 entfernt werden kann, wenn das untere Gehäuseteil 20 mit dem oberen Gehäuseteil 22 verbunden ist. Wie in dargestellt, kann der Vorsprung 46 in dem Bereich vorgesehen sein, der zwischen dem Kanal 34 und der ersten und zweiten Seitenwand 36, 38 eingeschlossen ist. Im Allgemeinen sind der Vorsprung 46 und die entsprechende Aussparung auf einer Seite des Kanals 34 angeordnet, die einer Seitenwand des Gehäuses am nächsten ist.
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In der obigen Ausführungsform weist das obere Gehäuseteil 22 den mindestens einen Vorsprung 46 auf, und das untere Gehäuseteil 20 weist entsprechende Ausnehmungen 48 auf. In einer anderen Ausführungsform umfasst das untere Gehäuseteil 20 den mindestens einen Vorsprung 46 und das obere Gehäuseteil 22 die entsprechenden Ausnehmungen 48.
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Bei der in den beschriebenen Ausführungsform werden die Gehäuseteile durch Einrasten der Haken 40 in die Eingriffsstruktur 42 verbunden. In anderen Ausführungsformen werden die beiden Gehäuseteile durch Kleben oder Ultraschallschweißen verbunden.
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Die Durchflussmesser-Baugruppe und das Gehäuse des Durchflussmessers, die in den beigefügten Abbildungen beschrieben sind, bieten eine einfache und elegante Lösung für das Problem, eine manipulationssichere Abdichtung eines Durchflussmessers zu ermöglichen, ohne dass Dichtungslöcher am Messrohr vorgesehen werden müssen. Es wurden zwar bestimmte Ausführungsformen beschrieben, diese Ausführungsformen wurden jedoch nur beispielhaft dargestellt und sollen den Umfang der Erfindungen nicht einschränken.
