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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schwebekörper-Durchflussmesser der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 2 genannten Art.
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Durchflussmesser sind Instrumente oder Vorrichtungen zur Messung der Durchflussrate eines Fluid, beispielsweise eines Gases oder einer Flüssigkeit. Bei normalen Anwendungen erfordert der Durchflussmesser periodisch eine Demontage, um Fremdkörper zu entfernen, die sich innerhalb des Durchflussmessers abgesetzt haben, oder um Dichtungen, wie O-Ringe, zu ersetzen, die beschädigt wurden.
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Bekannte Durchflussmesser, wie sie beispielsweise in der
US-A-3 675 481 beschrieben sind, erfordern Werkzeuge, beispielsweise Schraubenschlüssel, um eine Routinewartung durchführen zu können. Durchflussmesser mit Gewindeanschlüssen erfordern zusätzliche Kosten für die Herstellung.
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Aus der
US-3 232 107 ist weiterhin ein Schwebekörper-Durchflussmesser bekannt, bei dem ein Messrohr zwischen zwei Einsatzkörpern eingeschraubt ist, die in das obere beziehungsweise untere Ende des Gehäuses des Durchflussmessers eingesetzt sind. Diese Einsatzkörper weisen weiterhin an einem Ende einen Abstand von einer der Wände des Gehäuses des Durchflussmessers auf, wobei in diesen Abstand eine Federklammer eingesetzt ist, die zwei Schenkel aufweist, die zur Verriegelung eines Anschlussstückes dienen, das durch den Einsatzkörper hindurch quer zur Längsrichtung des Messrohres einsteckbar ist und eine Ringnut aufweist, in die die Federklammer eingreift. Hierbei ist einerseits das Messrohr gegenüber den oberen und unteren Einsatzstücken abzudichten, und weiterhin muss eine Abdichtung zwischen dem Anschlussstück und dem Einsatzkörper vorgesehen werden, wobei die Verwendung der Federklammer in Verbindung mit den Dichtungen zwischen dem Ansschlussstück und dem Einsatzkörper zu einer mechanisch unbestimmten und wenig stabilen Konstruktion führt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwebekörper-Durchflussmesser der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beziehungsweise 2 genannten Art zu schaffen, der eine einfache Demontage und Montage zum Zweck der Reinigung oder des Austauschs des Ventilkörpers gewährleistet, wobei sich eine mechanisch stabile und starre Konstruktion ergeben soll.
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Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 beziehungsweise 2 angegebene Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Der erfindungsgemäße Durchflussmesser weist einen Durchflussmesserkörper mit einem Fluideingang, einem Fluidausgang und einer Bohrung auf, die in Verbindung mit dem Einlass und dem Auslass steht. Der Durchflussmesserkörper besitzt eine Aufnahme mit einem Hohlraum, der von einer gewindelosen allgemein zylindrischen Seitenwand gebildet wird, wobei der Hohlraum mit der Bohrung in Verbindung steht. Der Körper weist weiterhin einen Kanal auf, der sich durch die Seitenwand erstreckt und mit dem Hohlraum in Verbindung steht. Der Kanal weist einen Schlitz auf, der sich durch die Seitenwand der Aufnahme erstreckt, und es sind erste und zweite Kanäle ersten und einer zweiten Wand des Körpers angeordnet. Jeder Kanal weist einen Sitz in Form eines langgestreckten Schlitzes auf. Der Durchflußmesser besitzt außerdem einen Verschlußstopfen, der abnehmbar in den Hohlraum des Aufnehmers des Körpers einsetzbar ist. Der Verschlußstopfen weist einen Schaft mit einer Ringnut auf, die zwischen einer gewindelosen allgemein zylindrischen oberen Oberfläche und einer gewindelosen allgemein zylindrischen unteren Oberfläche liegt. Die Nut dient dazu, mit dem Kanal des Körpers zu kommunizieren, wenn der Verschlußstopfen in den Hohlraum der Aufnahme eingesetzt ist. Eine Klemmplatte ist gleitbar in den Kanälen des Körpers verschiebbar. Die Klemmplatte weist erste und zweite im Abstand zueinander angeordnete Arme und eine zwischen den Armen angeordnete Ausnehmung auf. Die Klemmplatte ist zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung gleitbar. In der ersten Stellung stehen die Arme der Klemmplatte in die Ringnut des Verschlußstopfens ein, so daß der Schaft des Verschlußstopfens zwischen den Armen und in der Ausnehmung der Klemmplatte zu liegen kommt. Die Klemmplatte verhindert dadurch eine Entnahme des Verschlußstopfens aus der Aufnahme. Die Klemmplatte ist in eine zweite Stellung überführbar, in der die Klemmplatte außerhalb der Ringnut des Verschlußstopfens zu liegen kommt, wodurch der Verschlußstopfen in Längsrichtung aus dem Hohlraum der Aufnahme des Körpers entfernt werden kann. Der erste Arm und der zweite Arm der Klemmplatte weisen jeweils Vorsprünge auf, die in entsprechenden Sitzen der Kanäle liegen und eine Entfernung der Klemmplatte aus dem Körper verhindern, während eine Gleitbewegung der Klemmplatte zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung verhindert ist.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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1 ist eine perspektivische Ansicht des Durchflußmessers gemäß der Erfindung mit einem ventilartigen Verschlußstopfen;
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2 ist eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Darstellung des Durchflußmessers gemäß 1;
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3 ist eine Vorderansicht des Durchflußmessers gemäß 1;
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4 ist ein Schnitt nach der Linie 4-4 gemäß 3;
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5 ist eine Rückansicht des Durchflußmessers gemäß 1;
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6 ist eine Grundrißansicht des Durchflußmessers gemäß 1;
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7 ist eine perspektivische Teilansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem einsteckbaren Verschlußstopfen;
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8 ist eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Darstellung des Durchflußmessers gemäß 7;
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9 ist eine Vorderansicht des Durchflußmessers gemäß 7;
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10 ist ein Schnitt nach der Linie 10-10 gemäß 9;
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11 ist eine Rückansicht des Durchflußmessers gemäß 7;
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12 ist eine Grundrißansicht des Durchflußmessers gemäß 7.
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Einzelbeschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Der erfindungsgemäße Durchflußmesser 15 gemäß 1 und 2 dient dazu, in Strömungsleitungen eingeschaltet zu werden, und er wird benutzt, um die Durchflußraten zu messen. Der Durchflußmesser 15 weist einen Durchflußmesserkörper 20 auf, der langgestreckt ausgebildet ist und ein oberes Ende und ein unteres Ende besitzt. Der Durchflußmesserkörper 20 weist eine Frontplatte 22 mit einem Fenster 24 und einer Skala 25 auf. Das Fenster 24 und die Skala 25 erlauben es dem Benutzer, die Durchflußrate zu bestimmen, indem die Lage eines Schwebekörpers 26 gegenüber der Teilung auf der Skala 25 abgelesen wird.
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Wie am besten aus 4 ersichtlich, weist der Durchflußmesserkörper 20 ein Meßrohr 28 mit einem Meßkonus 30 auf, der sich nach oben erweitert. Mit dem Meßkonus stehen ein Fluideinlaß 32 und ein Fluidauslaß 34 am unteren bzw. oberen Ende des Meßkonus 30 in Verbindung. Der Meßkonus 30 enthält den Schwebekörper 26 und weist am unteren Ende des Meßkonus 30 einen Vorsprung 36 auf, um zu verhindern, daß der Schwebekörper 26 durch den Einlaß 32 bei niedrigen Durchflußraten herausfällt. Der Schwebekörper 26 ist eine sphärische Kugel.
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Der Durchflußmesserkörper 20 weist eine gewindelose Verschlußstopfen-Aufnahme 37 mit einem Hohlraum 38 auf, der mit dem oberen Ende des Meßkonus 30 in Verbindung steht. Der Hohlraum 38 wird durch eine gewindelose allgemein zylindrische Wand 39 gebildet. Der Hohlraum 38 der Aufnahme 37 nimmt einen gewindelosen Verschlußstopfen auf. Der Verschlußstopfen kann ein ventilartiger Verschlußstopfen 40 sein (wie bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 bis 6) oder ein reiner Verschlußstopfen 42 (wie bei dem Ausführungsbeispiel nach 7 bis 12). Die Wandung 39 des Hohlraumes 38 besteht aus einer gewindelosen glatten und allgemein zylindrischen inneren Oberfläche 44.
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Der Durchflußmesserkörper 20 weist eine erste Seitenwand 45 und eine zweite Seitenwand 47 auf, die im Abstand zu der ersten Seitenwand 45 im Abstand zu dieser liegt. Der Durchflußmesserkörper 20 weist außerdem einen Kanal 43 auf, der in Verbindung mit einem Hohlraum 38 der Aufnahme 37 steht. Der Kanal 43 weist eine Öffnung in Gestalt eines Schlitzes 46 auf, der sich durch die Wand 39 der Aufnahme 37 erstreckt, die in Verbindung mit dem Hohlraum 38 steht. Der Kanal 43 weist eine erste Nut 49 auf, die auf der inneren Oberfläche der ersten Seitenwand 45 ausgebildet ist und außerdem eine zweite Nut 51, die auf der inneren Oberfläche der zweiten Seitenwand 47 ausgebildet ist. Die Nuten 49 und 51 stehen in Verbindung mit dem Schlitz 46 und dem Hohlraum 38. Die Nuten 49 und 51 verlaufen im Abstand parallel zueinander. Die erste Nut 49 weist einen ersten Sitz 52 in Form eines langgestreckten Schlitzes auf, der sich in die erste Seitenwand 45 erstreckt. Die zweite Nut 51 weist einen zweiten Sitz 53 in Form eines langgestreckten Schlitzes auf, der sich durch die zweite Seitenwand 47 erstreckt. Der Körper 20 weist außerdem einen Anschlag 55 benachbart zum Hohlraum 38 der Aufnahme 37 auf. Der Anschlag 55 umfaßt mehrere allgemein ebene Wände 56, die auf der einen Hälfte einer sechseckigen Gestalt angeordnet sind. Der Durchflußmesserkörper 20 weist außerdem einen Lageraufbau 50 auf, der am besten aus den 5 und 11 ersichtlich ist. Der Lageraufbau 50 weist Gewindelöcher 54 auf, um den Durchflußmesser 15 lösbar auf einer Oberfläche oder auf einer Vorrichtung durch Gewindeschrauben festzulegen.
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Wie am besten aus 2 ersichtlich, weist der ventilartige Verschlußstopfen 40 einen Stellknopf 58, einen hohlen Ventilkörper 60 und einen Ventilschaft 62 auf. Der Ventilschaft 62 ist in den Ventilkörper 60 eingeschraubt. Der Ventilkörper 60 weist einen allgemein zylindrischen Schaft 63 mit einer Ringnut 70 auf, die einen inneren Pfosten 71 umschließt. Eine gewindelose allgemein zylindrische obere Oberfläche 66 und eine gewindelose allgemein zylindrische untere Oberfläche 67 sind außerdem im Ventilkörper 60 ausgebildet. Die Ringnut 70 liegt zwischen der oberen Oberfläche 66 und der unteren Oberfläche 67. Der Ventilkörper 60 weist einen sechseckigen Kopf 64 auf, der am oberen Ende des Schaftes 63 sitzt. Der Kopf 64 weist mehrere allgemein ebene Wände 67 auf. Außerdem weist der Ventilkörper 60 einen Stempel 68 auf, der mit dem unteren Ende des Schaftes 63 in Verbindung steht. Der Stempel 68 weist mehrere Öffnungen 61 auf, die in Verbindung mit der Bohrung 30 und dem Auslaß 34 gebracht werden können. Der Schaft 62 ist mit Gewinde versehen, so daß er in den Ventilkörper 60 einschraubbar ist, und dadurch kann der Durchfluß durch die Öffnungen 61 und den Auslaß 34 begrenzt werden. Der Ventilkörper 60 weist einen O-Ring 65 auf, um den Verschlußstopfen 40 gegenüber der Innenwand 39 des Hohlraumes 38 abzudichten. Der sechseckige Kopf 64 wird gegenüber dem Anschlag 55 durch jene Wand 67 des Kopfes 64 abgedichtet, die benachbart und parallel zu den Wänden 56 des Anschlags 55 liegt. Der Anschlag 55 verhindert eine Drehbewegung des Kopfes 64 und des Verschlußstopfens 40 um die Längsachse des Verschlußstopfens 40 gegenüber dem Ventilkörper 60.
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Der Durchflußmesser 15 weist eine Klemmplatte 48 auf. Die Klemmplatte 48 ist allgemein rechteckig gestaltet und weist eine ebene obere Oberfläche 82, eine parallel hierzu verlaufende untere Oberfläche 83, eine erste Seite 84, eine zweite Seite 86, ein erstes Ende 88 und ein zweites Ende 89 auf. Die Klemmplatte 48 besitzt einen Schlitz 90 am zweiten Ende der Klemmplatte 48, der sich von der oberen Oberfläche 82 nach der unteren Oberfläche 83 quer zu den Seiten 84 und 86 erstreckt. Der Schlitz 90 dient dazu, eine kleine flache Schneide, beispielsweise die Spitze eines Schraubendrehers, aufzunehmen, um die Klemmplatte 48 zu verschieben. Die Klemmplatte 48 weist eine allgemein halbkreisförmige Ausnehmung 92 am ersten Ende 88 der Klemmplatte 48 auf. Diese Ausnehmung 92 liegt zwischen einem ersten Arm 85 und einem zweiten Arm 87 der Klemmplatte 48. Die erste Seite 84 der Klemmplatte 48 liegt gleitbar innerhalb der ersten Nut 49 der ersten Wand 45 des Durchflußmesserkörpers 20. Die zweite Seite 86 der Klemmplatte 48 liegt gleitbar innerhalb der zweiten Nut 51 der zweiten Wand des Durchflußmesserkörpers 20. Die Klemmplatte 48 ist innerhalb der Nuten 49 und 51 zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung verschiebbar. In der ersten Stellung liegt die Klemmplatte 48 wenigstens teilweise innerhalb des Hohlraumes 38 des Körpers 20 und innerhalb der Nut 70 des Verschlußstopfens 40. In der zweiten Stellung befindet sich die Klemmplatte 48 vollständig außerhalb der Nut 70. Die Ausnehmung 92 dient dazu, den Pfosten 71 des Schaftes 63 zu umgreifen, der durch die Ringnut 70 des Verschlußstopfens 40 gebildet ist, wenn die Klemmplatte 48 in der ersten Stellung befindlich ist. Die Arme 85 und 87 der Klemmplatte 48 liegen in der Nut 70 des Verschlußstopfens 40, wenn die Klemmplatte 48 in der ersten Stellung befindlich ist. Die Klemmplatte 48 dient deshalb dazu, den Schaft 63 des Verschlußstopfens 40 zu erfassen, wenn die Klemmplatte 48 in der ersten Stellung befindlich ist, und dadurch wird die Entfernung des Verschlußstopfens 40 aus der Aufnahme 37 des Durchflußmesserkörpers 20 verhindert. Wenn die Klemmplatte 48 in der zweiten Stellung befindlich ist, liegt die Klemmplatte 48 außerhalb der Nut 70 und es kann der Verschlußstopfen 40 aus der Aufnahme 37 entlang der Längsachse des Verschlußstopfens 40 entnommen werden.
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Die erste Seite 84 der Klemmplatte 48 weist einen ersten Vorsprung 94 auf. Die zweite Seite 86 der Klemmplatte 48 weist einen zweiten Vorsprung 96 auf. Der erste Vorsprung 94 und der zweite Vorsprung 96 werden jeweils in ersten und zweiten Sitzen 52 und 53 der Nuten 49 und 51 aufgenommen, um ein vollständiges Herausziehen der Klemmplatte 48 aus dem Durchflußmesserkörper 20 zu verhindern, obgleich diese Klemmplatte ganz herausgezogen werden kann, wenn dies erforderlich ist. Die Klemmplatte 48 weist einen Schlitz 93 auf, der sich vom Scheitel der Ausnehmung 92 über die Längsachse der Klemmplatte 48 nach dem ersten Ende 89 erstreckt. Der Schlitz 93 ermöglicht ein Zusammendrücken von erstem und zweitem Arm 85 und 87 während des Einsatzes der Klemmplatte 48 in den Kanal 43.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Durchflußmessers ist in den 7 bis 12 dargestellt. Der Durchflußmesser ist mit dem Bezugszeichen 150 versehen. Der Durchflußmesser 150 weist einen Durchflußmesserkörper und eine Klemmplatte auf, die in der gleichen Weise wie bei dem Durchflußmesserkörper 20 und der Klemmplatte 48 des Durchflußmessers 15 angeordnet sind, und daher sind gleiche Teile in den 7 bis 12 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der Durchflußmesser 150 weist einen Verschlußstopfen 42 auf, der einen Körper 154 aufweist. Der Körper 154 besitzt einen allgemein zylindrischen Schaft 156 mit einer Ringnut 158, die einen Pfosten 160 bildet. Ferner weist der Durchflußmesserkörper 154 eine gewindelose allgemein zylindrische obere Oberfläche 162 und eine gewindelose allgemein zylindrische untere Oberfläche 164 auf. Die Ringnut 158 liegt zwischen der oberen Oberfläche 162 und der unteren Oberfläche 164. Der Durchflußmesserkörper 154 weist einen Kopf 168 auf, der am oberen Ende des Schaftes 156 angeordnet ist. Der Kopf 168 besitzt mehrere allgemein ebene Wände 170, die auf der einen Hälfte eines sechseckigen Aufbaus angeordnet sind. Der Kopf 168 weist außerdem eine Ausnehmung 172 auf, die sich horizontal in den Kopf 168 hinein erstreckt. Der Körper 154 besitzt außerdem eine Stange 174, die am unteren Ende des Schaftes 156 ansetzt. Der Körper 60 weist einen O-Ring 176 auf, um den Verschlußstopfen 42 gegenüber der Innenwand 39 des Hohlraumes 38 des Durchflußmessers 150 abzudichten. Der Kopf 168 sitzt in der Nähe des Anschlags 55, so daß jene Wände 170 des Kopfes 168 benachbart und parallel zu den Wänden 56 des Anschlags 55 verlaufen. Der Anschlag 55 verhindert eine Drehbewegung des Kopfes 168 und des Verschlußstopfens 42 um die Längsachse des Verschlußstopfens 42 gegenüber dem Ventilkörper 60.
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Die Klemmplatte 48 des Durchflußmessers 150 ist innerhalb der Nuten 49 und 51 des Durchflußmesserkörpers 20 zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung verschiebbar. In der ersten Stellung liegt die Klemmplatte 48 wenigstens teilweise innerhalb des Hohlraumes 38 und innerhalb der Nut 158 des Verschlußstopfens 42, und in der zweiten Stellung liegt die Klemmplatte 48 vollständig außerhalb der Nut 158. Die Ausnehmung 92 ist so ausgebildet, daß sie den Pfosten 160 des Schaftes 156 umschließt, der durch die Ringnut 158 des Verschlußstopfens 42 gebildet ist und die Klemmplatte 48 in der ersten Stellung befindlich ist. Der Arme 85 und 87 der Klemmplatte 48 liegen in der Nut 158 des Verschlußstopfens 42, wenn die Klemmplatte 48 in der ersten Stellung befindlich ist. Die Klemmplatte 48 erfaßt daher den Schaft 156 des Verschlußstopfens 42, wenn die Klemmplatte 48 in der ersten Stellung befindlich ist, und es wird in dieser Stellung die Entnahme des Verschlußstopfens 42 aus der Aufnahme 37 des Durchflußmesserkörpers 20 verhindert. Wenn die Klemmplatte 48 in der zweiten Stellung befindlich ist, dann liegt sie außerhalb der Nut 158 und ermöglicht eine Entnahme des Stopfens 42 aus der Aufnahme 37 entlang der Längsachse des Verschlußstopfens 42. Die Ausnehmung 172 in dem Kopf 168 dient dazu, eine schmale flache Schneide, beispielsweise die Spitze eines Schraubendrehers, aufzunehmen, um den Verschlußstopfen 42 aus der Aufnahme 37 zu entfernen. Die Stange 174 verhindert, daß der Schwebekörper 26 durch den Fluidauslaß 34 hindurchtritt.
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Es können zahlreiche Abwandlungen in Verbindung mit den beschriebenen Ausführungsbeispielen getroffen werden, die im Rahmen der beiliegenden Ansprüche liegen.
