DE1041704B

DE1041704B - Changeover control element for Woltmann composite water meter

Info

Publication number: DE1041704B
Application number: DEM32914A
Authority: DE
Inventors: Erwin Hoppe
Original assignee: H Meinecke AG
Current assignee: H Meinecke AG
Priority date: 1957-01-16
Filing date: 1957-01-16
Publication date: 1958-10-23

Description

Umschalt-Steuerorgan für Woltmann-Verbund -Wasserzähler Die Erfindung bezieht sich auf WoItmann-Verbund-Wasserzähler mit einem Umschalt-Steuerorgan. das den Flüssigkeitsstrom entweder durch den Hauptzähler oder durch den Nebenzähler leitet. Das Umschaltorgan wird hierbei betätigt durch den Strömungsdruck der Meßflüssigkeit in der Hauptleitung und eine diesem entgegenwirkende Kraft, z.B. Gewicht oder Federspannung. Diese Verbundzähler ermöglichen eine hinreichend genaue Messung auch dann noch, wenn die Durchflüsse im Verhältnis bis 1:10000 verschieden sind. Changeover control element for Woltmann compound water meter The invention relates to WoItmann composite water meters with a changeover control unit. the the liquid flow either through the main meter or through the secondary meter directs. The switching element is actuated by the flow pressure of the measuring liquid in the main line and a counteracting force, e.g. weight or spring tension. These compound meters enable a sufficiently accurate measurement even if if the flow rates are different in a ratio of up to 1: 10000.

Gebräuchlich (und genormt) ist bei Verbundzählern ein als Klappenventil ausgebildetes Umschaltorgan. Common (and standardized) for compound meters is a flap valve trained switching device.

Bei diesen Klappenventilen läßt es sich nicht verhindern, daß beim Umschalten Schleichverluste auftreten, die einen erheblichen »Umschaltfehler« in der Anzeige der Wasserzähler ergeben. Ris jetzt hat man geglaubt. sich damit abfinden zu müssen. und den Umschaltfehler als unvermeidlich sogar in die Norm DIN 19625 Bl. 6 aufgenommen. Fig. l. der Zeichnung gibt die der Norm entsprechende Fehlerkurve wieder; dabei gilt im »Umschaltbereich« die gestrichelte Kurve.With these flap valves, it cannot be prevented that the Switching creep losses occur, which lead to a considerable "switching error" in result from the display of the water meter. Ris has now been believed. to accept the situation to have to. and the switchover error as inevitable even in the DIN 19625 standard Bl. 6 added. Fig. L. the drawing gives the error curve corresponding to the standard again; the dashed curve applies in the "switching area".

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den genannten, durch langsames Umschalten bedingten Umschaltfehler zu beseitigen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst. daß bei Umschalt-Steuerorganen für Woltmann-Verbund-Wasserzähler, die durch den Strömungsdruck der Meßfiüssigkeit in der Hauptleitung und eine diesem entgegenwirkende Kraft betätigt werden, mit dem Steuerorgan ein permanenter Magnet verbunden ist, der mit einem raumfesten Rückschlußteil derart zusammenwirkt. daß er auf das Steuerorgan eine Kraft im Sinne der Bewegung des Steuerorgans in seine Endlage, in der es den Hauptzähler abschließt, ausübt. The invention is based on the object of the above, by slow To eliminate switching errors caused by switching. This object is achieved according to the invention solved thereby. that with changeover control units for Woltmann composite water meters, by the flow pressure of the measuring fluid in the main line and one of this counteracting force are actuated, with the control member a permanent magnet is connected, which interacts with a spatially fixed return path part in such a way. that he on the control organ a force in the sense of the movement of the control organ in his End position in which it closes the main counter.

Es sind Ventile für Gasverdichter bekannt, bei denen magnetische Kräfte als Rüd<stell- bzw. Schließkräfte verwendet werden. Bei diesen Ventilen geht es darum. durch Ausnutzung kleiner paramagnetischer Kräfte Rückstellkräfte zu erzeugen, die kleiner sind, als sie mit Federn erreicht werden können, wodurch Bruchgefahr und sonstige mechanische Mängel vermieden werden. Bei dem erfindungsgernäßen Umschalt-und Steuerorgan werden demgegenüber verhältnismäßig große Kräfte zum Schließen des eigentlichen Steuerorgans benötigt, so daß nur mit ferromagnetischen Körpern geniigend starke magnetische Kräfte erzeugt werden können. There are known valves for gas compressors in which magnetic Forces can be used as rear or closing forces. With these valves is it about that. through the use of small paramagnetic forces, restoring forces to produce that are smaller than they can be achieved with springs, whereby Risk of breakage and other mechanical defects are avoided. With the according to the invention In contrast, the switching and control elements have relatively large closing forces the actual control element required, so that only with ferromagnetic bodies sufficiently strong magnetic forces can be generated.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung wirkt auf das Steuerorgan zusätzlich zu der Magnetkraft eine Feder oder ein Gewicht ein. Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Polschuhe des Magneten so gestaltet, daß die Anzugskraft des Magneten auf das Rückschlußteil beim Abreißen schnell abfällt und entsprechend beim Anziehen des Ankers an das Rückschluß teil schnell ansteigt. Hierdurch ist mit einfachen Mitteln eine Entlastung des Ventils bei geöffneter Hauptzählerleitung erreichbar. According to one embodiment of the invention acts on the control member a spring or a weight in addition to the magnetic force. After another Embodiment of the invention, the pole pieces of the magnet are designed so that the force of attraction of the magnet on the back yoke part drops quickly when it is torn off and accordingly when tightening the armature to the back yoke part increases rapidly. This relieves the valve with simple means when the main meter line is open accessible.

Das Ergebnis der Benutzung dieser Merkmale zeigt die im Umsdaltbereich ausgezogene Kurve in Fig. 1 der Zeichnung. The result of using these features shows that in the Umsdaltbereich solid curve in Fig. 1 of the drawing.

Weitere Erfindungsmerkmale hestehen darin. daß die Steuerglieder für den Hauptzähler- und den Nebenzählerkanal gleichachsig angeordnet sind und daß das Hauptsteuerglied ein axial beweglicher Ventilkörper ist, dessen axiale Verlängerung in der Strömungsrichtung das Steuerglied für den Nebenzählerkanal bildet. Dies ergibt eine einfache Bauart mit nur wenigen relativ zueinander beweglichen Teilen, die außerdem eine strömungsgünstige Gestaltung des Hauptstetzérgliedes und des Gehäuses ermöglichen, wie sie schon bei entlasteten Ringschiebern hekannt ist. Further features of the invention are contained therein. that the control members for the main counter and the secondary counter channel are arranged coaxially and that the main control member is an axially movable valve body, the axial extension of which forms the control element for the secondary meter channel in the flow direction. This gives a simple design with only a few relatively movable parts that in addition, a streamlined design of the main stabilizer link and the housing enable, as it is already known with relieved ring slide valves.

Das Magnetsystem, die Feder und die Fuhrungslager des Ventilkörpers sind vorzugsweise gekapselt; sie können durch eine geeignete Sperrflüssigkeit gegen Korrosion geschützt sowie geschmiert werden. The magnet system, the spring and the guide bearings of the valve body are preferably encapsulated; they can be countered by a suitable barrier fluid Corrosion protected and lubricated.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand erläutern. Es zeigt Fig. 1 die Fehlerkurve von Verbundzählern mit Umschalt-S teuerorgan, Fig. 2 schematisch den Aufbau eines Verbundzählers und Fig. 3 im Längsmittelschnitt ein konstruktives Ausführungsbeispiel eines Umschalt-Steuerorgans nach der Erfindung. The subject of the invention is explained in the drawing. It shows Fig. 1 shows the error curve of compound meters with switching control device, Fig. 2 schematically the structure of a compound meter and FIG. 3 in longitudinal center section a constructive one Embodiment of a changeover control element according to the invention.

Es bedeutet 1 die Hauptstromleitung vom Hauptzähler und 2 die Nebenstromleitung vom Nehenzähler. It means 1 the main power line from the main meter and 2 the secondary power line from the sewing counter.

Das Gehäusevorderteil 3 enthält den Hauptventilsitz 6 und ist mit dem Gehäusehinterteil 5 durch die schematisch angedeuteten Verbindungsschrauben 16 verbunden. Zwischen Gehäusevorderteil 3 und Gehäusehinterteil 5 ist zentrierend der Zwischenring 4 gespannt, der den strömungsgünstig geformten Innenkörper 17 über den Zuleitungsstutzen 18 trägt. Der Innenkörper 17 enthält die Ventilbuchse 15 und trägt den Führungstopf 11. Der ebenfalls strömungsgünstig gestaltete Hauptventilkörper verschließt in der gezeichneten Stellung mit seinem Kopf 7 die Hauptstromleitung.The front housing part 3 contains the main valve seat 6 and is with the rear housing part 5 by the connection screws indicated schematically 16 connected. Between the front housing part 3 and the rear housing part 5 is centering the intermediate ring 4 tensioned, which over the aerodynamically shaped inner body 17 the feed pipe 18 carries. The inner body 17 contains the valve sleeve 15 and carries the guide pot 11. The main valve body, which is also aerodynamically designed closes the main power line with its head 7 in the position shown.

Er ist auf der Ventilachse 8 befestigt, die sowohl in der Bohrung des Führungstopfes 11 als auch in der Bohrung 19 des Innenkörpers 17 gelagert ist und mit ihrem hinteren Ende 8 a den Durchfluß durch die Ventilbuchse 15 steuert. Auf der Ventilachse 8 sitzt mit ihr fest verbunden der axial magnetisierte Magnet 13.It is attached to the valve axis 8, both in the bore of the guide pot 11 and in the bore 19 of the inner body 17 is mounted and controls the flow through the valve sleeve 15 with its rear end 8 a. The axially magnetized magnet sits firmly connected to it on the valve axis 8 13th

Das magnetische Rückschlußteil 14 ist mit dem Führungstopf 11 fest verbunden. Zwischen dem Magneten 13 und der Stirnwand des lnnenkörpers 17 befindet sich eine Druckfeder 12. Die Balgkörper 9 und 10 und der Führungstopf 11 bilden einen geschlossenen Raum, so daß die in ihm liegenden Teile dem Einfluß der NIeßflüssigkeit entzogen sind.The magnetic return path part 14 is fixed to the guide pot 11 tied together. Located between the magnet 13 and the end wall of the inner body 17 a compression spring 12. The bellows bodies 9 and 10 and the guide pot 11 form a closed space so that the parts lying in it are exposed to the influence of the measuring fluid are withdrawn.

Das Wasser strömt bei 1 vom Hauptzähler, bei 2 vom Nebenzähler dem Umschaltventil zu. In der gezeichneten Stellung liegt der Ventilkopf 7 auf dem Ventilsitz 6 auf und sperrt den Durchfluß durch den Hauptzähler ab. Die vom Nebenzähler kommende Flüssigkeit strömt durch die Leitung 2 in den Innenraum des Innenkörpers 17 und durch die Ventilbuchse 15 in das Gehäusehinterteil 5 ein und von dort ab. Auf der linken Seite des Ventilkopfes 7 herrscht derselbe I)ruck wie am Eingang des Nebenzählers, während auf der rechten Seite der um den Druckverlust des Nehenzählers verminderte Druck herrscht. Die von diesem Druckgefälle auf den Ventilkopf 7 ausgeübte Kraft wird durch die Anzie'nungsl;raft des Magneten 13 auf das Rüdschlußteil 14 und durch die Kraft der Feder 12 überwunden. so daß das Ventil so lange in der gezeichneten Lage bleibt. bis der Druckverlust am Nebenzähler einen Wert erreicht hat, bei dem der magnet 13 abreißt. Da nach dem Abreißen die Haltekraft des Magneten 13 steil abfällt. öftnet das Hauptventil 6, 7 schlagarti,g um ein großes Stück, wobei gleichzeitig die Ventilachse 8 in die Ventilbuchse 15 eintaucht und den Durchfluß durch den Nebenzähler ahsperrt. Werln bei weiterer Steigerung der Durchflußmenge in der Zeiteinheit das Ventil 6, 7 sich zweiter öffnet, ist als Gegenkraft praktisch nur noch die Kraft der Feder 12 zu überwinden. so daß das Ventil nun einen geringen Druckverlust hat und damit im Sinne der Norm entlastet ist. Bei fallendem DurdlfluB wird der Ventilkopf 7 durch die Feder 12 dem Ventilsitz 6 und damit auch der Magnet 13 dem rvüclischluBteil 14 allmählich genähert. bis das Nebenventil 8. 15 zu öffnen beginnt. In diesem Augenblick steigt die Anzugskraft des Magneten 13 steil an, so daß das Hauptventil 6, 7 schlagartig geschlossen wird. At 1 the water flows from the main meter, at 2 from the secondary meter Switching valve closed. In the position shown, the valve head 7 rests on the valve seat 6 and blocks the flow through the main meter. The one coming from the secondary meter Liquid flows through the line 2 into the interior of the inner body 17 and through the valve socket 15 into the rear housing part 5 and from there. On the the left side of the valve head 7 is the same I) jerk as at the input of the secondary meter, while on the right-hand side the pressure loss of the sewing meter decreased There is pressure. The force exerted on the valve head 7 by this pressure gradient is through the attraction force of the magnet 13 on the tail part 14 and through the force of the spring 12 overcome. so that the valve is so long in the drawn Location remains. until the pressure loss at the secondary meter has reached a value at which the magnet 13 tears off. Since after tearing off the holding force of the magnet 13 is steep falls off. The main valve 6, 7 opens suddenly, by a large amount, while at the same time the valve axis 8 is immersed in the valve socket 15 and the flow through the secondary meter ahslocks. If the flow rate is increased further in the unit of time, this will be the case Valve 6, 7 opens second, the counterforce is practically only the force the spring 12 to overcome. so that the valve now has a low pressure loss and is thus relieved in the sense of the standard. When the flow rate falls, the valve head becomes 7 through the spring 12 to the valve seat 6 and thus also the magnet 13 to the valve part 14 gradually approached. until the secondary valve 8. 15 begins to open. At this moment the attraction force of the magnet 13 rises steeply, so that the main valve 6, 7 suddenly is closed.

Das Umschalten erfolgt geräuschlos. Denn beim Öffnen des IIauptventils 6 7 wird die Bewegung des Ventilkörpers durch die Feder 12 abgebremst, und beim Schließen wirkt die SIeRflüssigkeit als Stoßbremse.Switching is noiseless. Because when you open the main valve 6 7 the movement of the valve body is braked by the spring 12, and when When closing, the SIeR liquid acts as a shock brake.

Der Schaltweg für beide gleichachsig angeordneten Ventile und die Israft-Weg-Charakteristik des Magneten 13 sind so bemessen, daß die bei einem be- stimmten Durchfluß eingetretene Umschaltung infolge der verschiedenen Druckverlustcharakteristiken des Haupt- und Nebenzählers endgültig bleibt, so daß das erflndungsgemäße Umschalt-Steuerorgan nicht flattern kann. Da die Umschaltung in beiden Richtungen plötzlich erfolgt, treten keine Schleichverluste auf. und der neue Verbundzähler mit dem Umschaltventil hat keinen »Umschaltfehler« mehr. The switching path for both coaxially arranged valves and the Israft travel characteristics of the magnet 13 are dimensioned in such a way that the agreed Flow changeover occurred due to the different pressure drop characteristics of the main and secondary counter remains final, so that the switching control element according to the invention cannot flutter. Since the switchover occurs suddenly in both directions, there are no creeping losses. and the new compound meter with the switching valve no longer has a "switchover error".

Das Umschaltventil nach der Erfindung steuert sowohl den Durchfluß durch den Hauptzähler als auch den durch den Nebenzähler; es ist entlastet und kann mit den beiden Zählern in üblicher Weise zusammengeschaltet werden, so daß alle sachlichen Anforderungen der Norm bezüglich Aufbau und Wirkungsweise erfüllt sind. The switching valve according to the invention controls both the flow by the main meter as well as by the secondary meter; it is relieved and can are connected together with the two counters in the usual way, so that all factual requirements of the standard with regard to structure and mode of operation are met.

Aus der Zeichnung Fig. 3 ist zu erkennen. daß eine strömungsgünstige Ausbildung des erfindungsgemäßen Umschaltventils möglich ist. Ein weiterer Vorteil liegt in der Möglichkeit der Abkapselung des Magnetsystems 13, 14, der Feder 12 und der dem Verschleiß unterliegenden Ventilachsenlagerung, sowie deren Schmierung und Korrosionsschutz durch eine gceignete Sperrflüssigkeit. From the drawing Fig. 3 can be seen. that a streamlined Formation of the switching valve according to the invention is possible. Another advantage lies in the possibility of encapsulating the magnet system 13, 14, the spring 12 and the valve shaft bearings subject to wear, as well as their lubrication and corrosion protection through a suitable barrier fluid.

PATENTANSPROCHE: 1. Umschalt-Steuerorgan für Woltmann-Verbund-ÄVasserzähler, das durch den Strömungsdruck der Meßflüssigkeit in der Hauptleitung und eine diesem entgegenwirkende Kraft betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Steuerorgan (7, 8a) ein permanenter Magnet (13) verbunden ist, der mit einem raumfesten Rüclischlußteil (14) derart zusammenwirkt, daß er auf das Steuerorgan eine Kraft im Sinne der Bewegung des Steuerorgans in seine Endlage, in der cs den Hauptzähler abschließt, ausübt. PATENT APPLICATION: 1. Switchover control element for Woltmann compound water meter, that by the flow pressure of the measuring liquid in the main line and one of this counteracting force is actuated, characterized in that with the control member (7, 8a) a permanent magnet (13) is connected, which is connected to a fixed Rüclischlußteil (14) cooperates in such a way that it exerts a force in the sense of movement on the control element of the control organ in its end position, in which cs closes the main counter.

Claims

2. changeover control element according to claim 1, characterized in that that on the control organ (7.

8a) a spring (12) or a weight in addition to the flywheel acts.

3. changeover control member according to claim 1 or 2, characterized by such design of the pole pieces of the magnet (13) that its attraction force on the Tail part (14) falls off quickly when torn off.

4. Umsclialt control member according to claim 1, characterized in that that its control elements (7, 8a) for the main counter (1? and the secondary counter channel (2) are arranged coaxially.

5. changeover control element according to claim 4, characterized in that that the main control member is an axially movable valve body (7). its axial Extension (8s) in the flow direction the control element for the secondary meter channel (2) forms.

6. changeover control element according to claims 4 and 5, characterized in that, that the main control member (7) and the housing (3, 5) have a flow-favorable shape to have.

7. changeover control element according to claims 1 to 6, characterized in that that the magnet system (13, 14). the spring (12) and the guide bearings of the valve body (7, 8 s) are encapsulated.

Publications considered: German Patent No. 885 187; French patent specification No. 1,054,190.