DE1168656B - Durchflussmesser - Google Patents

Durchflussmesser

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DE1168656B
DE1168656B DEP27737A DEP0027737A DE1168656B DE 1168656 B DE1168656 B DE 1168656B DE P27737 A DEP27737 A DE P27737A DE P0027737 A DEP0027737 A DE P0027737A DE 1168656 B DE1168656 B DE 1168656B
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Description

  • Durchflußmesser Die Erfindung bezieht sich auf Durchflußmesser für gasförmige und flüssige Durchflußmedien, insbesondere auf turbinenartige Durchflußmesser.
  • Derartige Durchflußmesser sind im allgemeinen innerhalb einer Rohrleitung angeordnet und weisen einen mit Schaufeln versehenen Rotor auf, der in Lagerträgern derart befestigt ist, daß er sich relativ zu diesen Lagerträgern innerhalb eines beträchtlichen Bereiches in Flußrichtung und Gegenflußrichtung verschieben kann.
  • Die Lagerträger sind dabei entweder in der Zufluß- und Abflußseite der Rohrleitung stationär oder in dieser frei schwebend angeordnet. Der zuflußseitig gelegene Lagerträger ist als Abschirmung ausgebildet, die den gegen die Zuflußseite gerichteten Teil des Rotorkörpers im wesentlichen abschirmt. Der abflußseitige Lagerträger ist nach hinten zu kegelförmig ausgebildet, so daß sich ein im wesentlichen stromlinienförmiges Gebilde ergibt.
  • Es ergibt sich nun die Tatsache, daß bei strömendem Durchflußmedium ein in Flußrichtung wirkender Axialdruck auf den Rotor ausgeübt wird. Um nun eine erhöhte Reibung sowie eine große Beanspruchung der Lager und damit eine Meßungenauigkeit auszuschließen, ist es notwendig, auf den Rotor einen in Gegenfluß wirkenden Axialdruck auszuüben.
  • Bei einer bekannten Ausführung dieser Art ist die Anordnung so getroffen, daß der maximale Durchmesser der Lagerträger größer als der maximale Durchmesser des Rotorkörpers ist, so daß also an der dem Rotorkörper zugewandten Seite des zuflußseitigen Lagerträgers ein Sog und an der dem Rotorkörper zugewandten Seite des abflußseitigen Lagerträgers ein Stau entsteht. Die Summe dieser beiden Kräfte ergibt'eine dem in Flußrichtung verlaufenden Axialdruck entgegenwirkende Kraft (deutsche Patentschrift 947 834).
  • Oder es wird, wie bei einer anderen bekannten Ausführung, ein Antifriktionslager verwendet, das von vornherein ein Minimum an Reibung bewirkt (britisches Patent 606278). Bei diesen bekannten Konstruktionen von Durchflußmessern ergeben sich jedoch im Ansprechen und in der Wirkungsweise einige Nachteile, sobald Durchflußmesser größerer Abmessungen verwandt werden oder viskose Durchflußmedien gemessen werden sollen. Die wesentlichsten dieser Nachteile sollen im folgenden skizziert werden: 1. Durch seine große Masse, hervorgerufen durch seine Länge, reagiert der Rotor nur langsam auf Anderungen der Durchflußgeschwindigkeit, und auf sehr kleine Durchflußgeschwindigkeiten spricht er gar nicht an.
  • 2. Die große Umfangsfläche des Rotors ergibt einen unerwünscht großen Reibungswiderstand gegen Drehung, insbesondere bei viskosen Durchflußmedien, wodurch kein lineares Verhältnis zwischen der Rotationsgeschwindigkeit und der Durchflußgeschwindigkeit mehr besteht.
  • 3. Bei der Herstellung dieser Durchflußmesser bringt das Schaffen einer Gleichgewichtslage des Rotors um die Rotorachse auf seiner ganzen Länge Schwierigkeiten mit sich, insbesondere infolge der großen Rotorlänge. Jede Unwucht ergibt ein rhythmisches Fluktieren oder Pulsieren der Rotationsgeschwindigkeit, und eine Unwucht in der Nähe des einen oder anderen Endes des Rotors verursacht ein Schlagen des Rotors. Die Erzielung einer brauchbaren Auswuchtung ist bei der Länge des Rotors eine zeitraubende und mühsame Arbeit, die eine wesentliche Erhöhung der Herstellungskosten mit sich bringt.
  • 4. Die Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Einrichtung werden durch den großen Abrieb an den Lagerstellen wesentlich herabgesetzt, was wiederum eine Folge der großen Rotationsmasse und der nur schwierig zu erreichenden Auswuchtung ist.
  • Es ist nun Aufgabe der Erfindung, diese eben geschilderten Nachteile zu beseitigen.
  • Diese Aufgabe wird bei Durchflußmessern mit einem Leitungsstück und einem darin angeordneten, im wesentlichen zylindrischen und am Umfang mit Schaufeln versehenen Rotor, der stirnseitig zwischen zwei koaxial zum Rotor angeordneten Lagerträgern gelagert ist, deren innere Stirnseiten im Abstand von den benachbarten Rotorstirnseiten sind, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der abflußseitige Lagerkörper mindestens einen Längskanal hat, der in den Raum zwischen der Stirnseite dieses Lagerkörpers und der gegenüberliegenden Rotorstirnseite einmündet. Durch die Verwendung mindestens eines Längskanals in dem abflußseitigen Lagerkörper wird ein Zurückfließen des Durchflußmediums in den Raum zwischen der abflußseitigen Stirnseite des Rotors und der gegenüberliegenden, zuflußseitigen Stirnseite des Rotorlagerkörpers ermöglicht. Auf diese Weise wird ein Axialdruck in Gegenflußrichtung auf den Rotorkörper ausgeübt, der den Rotor dem ersten Lagerkörper zu und vom zweiten Lagerkörper weg drängt. Dieser erste Lagerkörper ist so beschaffen und angeordnet, daß er den auf den Rotor in Durchflußrichtung ausgeübten Axialdruck bis auf einen Wert begrenzt, der voll durch den geschilderten, in Gegenflußrichtung auf ihn ausgeübten Axialdruck ausgeglichen werden kann, und die Konstruktion und Anordnung ist so getroffen, daß eine durch Axialdrücke hervorgerufene Reibung zwischen dem Rotor und seinen Lagerelementen völlig ausgeschaltet ist.
  • Eine vorteilhafte Konstruktion ergibt sich, wenn der Längskanal axial angeordnet ist. Ein derartiger Längskanal kann dann so ausgebildet sein, daß der abflußseitige Lagerkörper ein axiales Rohrstück aufweist, dessen inneres, über den Lagerkörper vorstehendes Ende zur Lagerung des Rotors dient. Dabei kann das Rohrstück einen Teil einer Lagerachse bilden, die in den Lagerkörpern befestigt ist und auf der der Rotor drehbar angeordnet ist.
  • Bei der Verwendung der verschiedenen Durchflußmedien ist es in vielen Fällen günstig, mehrere achsparallele Längskanäle vorzusehen.
  • Die Lagerkanäle beginnen vorteilhafterweise auf dem abnehmenden Teil des abflußseitigen Lagerkörpers, da hier der Durchflußquerschnitt wesentlich größer als unmittelbar am Rotor ist, und damit ein Druckabfall eintritt, der ein Zurückfließen des Durchflußmediums durch die Längskanäle in Gegenflußrichtung begünstigt. Eine günstige Konstruktion läßt sich dadurch erzielen, daß der zuflußseitige Lagerkörper in bereits bekannter Weise ebenfalls mindestens einen Längskanal aufweist.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen eingebauten Durchflußmesser, Fig.2 einen Querschnitt gemäß Linie 2-2 der Fig. 1, Fig.3 einen Längsschnitt entsprechend Fig. 1 durch eine zweite Ausführungsform des Durchflußmessers, F i g. 4 einen Längsschnitt entsprechend F i g. 1 durch eine dritte Ausführungsform des Durchflußmessers, F i g. 5 einen Schnitt gemäß Linie 5-5 der F i g. 4.
  • F i g. 1 und 2 zeigen einen Durchflußmesser gemäß der Erfindung. Ein Rotor 10 hat einen Zylinderkörper 12 axial angeordnete, drehbare Lagerzapfen 14 und Schaufeln 16. Axial angeordnete Rotorlagerträger 18 und 20 sind an der Zufluß- bzw. Abfluß- seite vorgesehen und in bekannten Trägern 22 gehalten, die ringförmige Arme 24 aufweisen. Die Arme 24 greifen in Ringaussparungen ein, die innerhalb eines Teilstückes 26 einer Rohrleitung gebildet sind.
  • Jeder Rotorlagerträger ist mit einem Lager 27 zwecks Aufnahme eines der rotierenden Lagerzapfen 14 des Rotors 10 versehen. Der Rotor 10 ist in Axialrichtung beweglich gelagert, derart, daß er sich um ein beträchtliches Stück in Fluß- oder Gegenflußrichtung bis in eine Gleichgewichtsstellung bewegen kann, in der die auf ihn in Fluß- und Gegenflußrichtung wirkenden Kräfte einander aufheben.
  • Wie aus Fig. 1 hervorgeht, hat der zuflußseitig liegende erste Lagerträger 18 einen ziemlich langen stromlinienförmigen Trägerkörper. An seinem dem Rotor zu gerichteten Ende ist der Lagerträger 18 abgeflacht, und diese Fläche liegt der abgeflachten, der Zuflußseite zu gerichteten Stirnseite des Rotors 10 gegenüber und ist von dieser im Abstand angeordnet.
  • Der erste Lagerträger 18 hat an diesem unteren Ende etwa den gleichen Durchmesser wie der Rotorkörper 12, aber mit zunehmender Entfernung vom Rotor nimmt er im Querschnitt symmetrisch ab. Zwar ist der erste Lagerträger 18 länglich ausgebildet, jedoch nicht annähernd so lang wie der an der Abflußseite angeordnete zweite Lagerträger 20. Dieser ist ebenfalls gegen den Rotorkörper 12 zu abgeflacht und liegt einer abgeflachten, der Abflußseite zu gerichteten Stirnseite des Rotorkörpers gegenüber. Auch bei dem zweiten Lagerträger 20 verringert sich der Querschnitt mit zunehmender Entfernung vom Rotor, wenn auch in weniger starkem Maße, als dies bei dem ersten Lagerträger 18 der Fall ist. Die beiden Lagerträger 18 und 20 bilden zusammen mit dem Rotorkörper eine mehrteilige, stromlinienförmige Baugruppe, die das Durchflußmedium ohne wesentlichen Widerstand durchströmen läßt, da ein relativ stumpfes Ende dieser Baugruppe der Zufluß. seite zu gerichtet ist.
  • Der zweite Lagerträger 20 ist mit Bohrungen versehen, und in der Zeichnung ist eine Vielzahl von in gleichem Abstand voneinander angeordneten Axialbohrungen 28 dargestellt. Diese Bohrungen 28 beginnen an einem gegen die Abflußseite zu gelegenen Bereich der Rohrleitung, dessen Durchflußquerschnitt wesentlich größer als der unmittelbar am Rotor gelegene oder in der Nähe desselben befindliche Durchflußquerschnitt ist. Daher gestattet die Bohrung ein Fließen des Durchflußmediums in Gegenflußrichtung und führt dieses Medium in den Raum B zurück, der zwischen der dem Rotor zu gerichteten Stirnseite des zweiten Lagerträgers 20 und der der Abflußseite zu gerichteten Stirnseite des Rotorkörpers 12 vorhanden ist, und zwar unter einem wesentlich höheren Druck, als er in dem diesen Raum umgebenden Durchflußmedium herrscht, das mit relativ hoher Geschwindigkeit an dem Raum vorbeifließt.
  • Daraus geht hervor, daß das zurückgeflossene Durchflußmedium aus dem zwischen dem Rotorkörper und dem zweiten Lagerträger liegenden Raum austritt und sich mit dem Hauptstrom vereinigt.
  • Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist der erste Lagerträger 18 an seinem Ende umfangsgleich mit dem Rotorkörper 12 und schützt dessen ganze, der Zuflußseite zu gerichtete Stirnseite gegen ein direktes Auftreffen des Durchflußmediums.
  • Dennoch muß erheblichen, in Flußrichtung auftretenden Axialkräften entgegengewirkt werden, um in Flußrichtung ausgeübte Lageraxialkräfte und eine Axialdruckreibung auszuschalten. Diese Kräfte sind folgende: 1. Die axiale, durch den Strom auf die Rotorschaufeln ausgeübte Kräftekomponente, die von der Winkelstellung der Schaufeln relativ zur Achse der Rohrleitung und der Durchflußgeschwindigkeit abhängt; 2. der durch den Strom des Flußmediums auf die Umfangsfläche des Rotorkörpers ausgeübte Zug; 3. der durch den Flüssigkeitsdruck im Raum A zwischen dem Rotorkörper 12 und dem ersten Lagerträger 18 erzeugte Axialdruck in Flußrichtung. Dieser Flüssigkeitsdruck wird stets pro Flächeneinheit niedriger sein als der zwischen dem Rotorkörper 12 und dem zweiten Lagerträger 20 herrschende Druck; 4. das Auftreffen von Flüssigkeit auf die der Zuflußseite zu gerichteten Kanten der Rotorschaufeln 16 und jedes, ebenfalls in dieser Richtung gelegenen Ringrandes des Rotorkörpers 12.
  • Der Druck, der in dem zwischen dem Rotorkörper 12 und dem zweiten Lagerträger 20 befindlichen Raum B aufrechterhalten wird, stellt einen Kompromiß zwischen zwei Drücken dar, nämlich dem verhältnismäßig niedrigen Druck des den Raum umgebenden, durchfließenden Flußmediums und dem höheren Druck, der an den der Abfluß seite zu gerichteten Enden der Bohrungen 28 herrscht. Der in dem Raum B herrschende Druck hängt zum Teil von dem möglichen Kommunizieren des Ringraumes B mit den Bereichen ab, in denen die vorbeschriebenen Drücke herrschen.
  • Das freie Kommunizieren des Raumes B mit den der Abflußseite zu gerichteten Enden der Bohrungen 28 wird durch die Zahl und Größe der Bohrungen bestimmt, doch erhöht sich die Kommunikation mit der den Raum B umgebenden Rohrleitungszone in dem Maße, in dem sich der Rotor der Zuflußseite zu bewegt und der Raum B erweitert wird, und ebenso nimmt sie bei Bewegung des Rotors der Abflußseite zu und bei Verengung des Raumes B ab. Daraus geht hervor, daß der im Raum B herrschende Druck und daher auch der Widerstand gegen eine Bewegung des Rotors 10 der Abflußseite zu bei Bewegung des Rotors gegen die Abfluß seite zunimmt und bei seiner Bewegung der Zufluß seite zu abnimmt.
  • Da der Rotorkörper 12 durch den ersten Lagerträger 18 völlig gegen ein direktes Auftreffen des Durchflußmediums geschützt ist, müssen die Zahl und der Durchmesser der Bohrungen 28 begrenzt sein, und es ist erwünscht, daß der Rotor sich innerhalb eines verhältnismäßig großen Bereiches axial bewegen kann. Wäre der erste Lagerträger 18 an seinem breiten Ende von kleinerem Durchmesser, so daß ein Ringrand des Rotorkörpers 12 vor dem direkten Auftreffen des Durchflußmediums nicht geschützt wäre, so müßte der Durchmesser und/oder die Zahl der Bohrungen 28 vergrößert werden, und in diesem Fall wird ein kleinerer Bereich für die Axialbewegung des Rotors 10 genügen.
  • Die Stellung, in der die in Gegenflußrichtung wirkenden Kräfte die Summe der vier oben geschilderten, in Flußrichtung wirkenden Kräfte aufheben, hängt von der Flußgeschwindigkeit ab, doch gibt es für jede Flußgeschwindigkeit eine Gleichgewichtslage, in der der Rotor von beiden Lagerträgern 18 und 20 ein beträchtliches Stück entfernt ist.
  • Im Rotorkörper 12 ist ein permanenter Stabmagnet 30 untergebracht, der durch die Schaufeln 16 oder einen seiner sonstigen, aus leitendem Material bestehenden Teile in einer Aufnahmespule 32 Signalimpulse hervorruft, die entweder zwecks Bestimmung der Flußgeschwindigkeit gezählt oder zur Erzeugung einer Gleichspannung verwendet werden können, die proportional zur Drehzahl des Rotors und daher zur Flußgeschwindigkeit des Durchflußmediums ist. Beide Arten der Verwertung dieser Impulse sind bekannt und bilden keinen Teil der Erfindung. Daher ist die Einrichtung zu ihrer Auswertung weder gezeigt noch beschrieben.
  • Bei der erfindungsgemäßen, in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform entspricht der im Raum A herrschende Druck im wesentlichen dem seitlichen Druck der diesen Raum umgebenden Stromes des Durchlaufmediums, und zwar ohne Rücksicht auf eine etwaige Verbreiterung dieses Raumes.
  • F i g. 3 zeigt eine Anordnung, bei der der Druck im Raum A bei Verengung dieses Raumes zunimmt und bei Erweiterung dieses Raumes abnimmt. Auf diese Weise ergibt sich automatisch bei Verengung des Raumes A ein progressiv ansteigender Widerstand gegen eine Bewegung des Rotors der Zuflußseite zu.
  • Diese Anordnung entspricht derjenigen, bei der eine Verengung des Raumes B automatisch einen progressiv ansteigenden Widerstand gegen eine Bewegung des Rotors der Abflußseite zu bewirkt.
  • Die Ausführungsform gemäß F i g. 3 entspricht im wesentlichen derjenigen der Fig. 1. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet, jedoch mit dem Zusatz a, und die nachfolgende Beschreibung behandelt lediglich die unterschiedlichen Merkmale.
  • Der vergrößerte Teil des ersten Lagerträgers 18 a hat eine Reihe sich axial erstreckender kleiner Bohrungen 34. In dieser Ausführungsform stellt der im Raum A herrschende Druck einen Kompromiß zwischen dem Druck in dem den Raum A umgebenden Durchflußmedien einerseits und dem höheren, an den Einlaßenden der Bohrungen 34 herrschenden Druck andererseits dar. Dieser Druck hängt von der Kommunikationsmöglichkeit zwischen dem Raum A und den betreffenden Bereichen ab. Da die Kommunikationsmöglichkeit zwischen dem Raum A und den Einlaßenden der Bohrungen 34 festgelegt ist und die Kommunikationsmöglichkeit zwischen dem Raum A und dem umgebenden Bereich durch eine Bewegung des Rotors 10 a in Gegenflußrichtung verkleinert wird, vergrößert sich der im Raum A herrschende Druck bei Verengung dieses Raumes.
  • Das Anbringen von Bohrungen im ersten Lagerträger 18 a vergrößert die Summe der in Flußrichtung auf den Rotor 10a ausgeübten Axialkräfte, und daher wird ein vergrößerter, ausgleichender, in Gegenflußrichtung wirkender Axialdruck erforderlich. Aus diesem Grunde sind die Bohrungen 28a größer und/oder zahlreicher als die Bohrungen 28 der F i g. 1, um die Kommunikationsmöglichkeit des Raumes B mit dem Bereich, in dem sich die Einlaßenden der Bohrungen 28a befinden, zu vergrößern.
  • In anderen Worten, die Durchflußkapazität der Bohrungen 34 ist bei dieser Baugruppe stets kleiner als die der Bohrungen 28 a.
  • Bei Bewegung des Rotors 10a gegen die Zuflußseite und von dem zweiten Lagerträger 20a auf den ersten Lagerträger 18a zu vermindert sich der im Raum B herrschende Druck, während der Druck im Raum A zunimmt, und umgekehrt vermindert sich bei Bewegung des Rotors der Abflußseite und vom ersten Lagerträger 18 a gegen den zweiten Lagerträger 20 a zu der im Raum A herrschende Druck, während der Druck im Raum B zunimmt. Wenn die Drücke in den Räumen A und B umgekehrt proportional zur Axialbewegung des Rotors sind wie in Fig. 3, wird die Schaffung einer Konstruktion erleichtert, bei der der Rotor zuverlässig gegen ein Auftreffen auf die Lagerträger 18 a oder 20a oder eine zu starke Annäherung an diese gesichert ist.
  • Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher die in Flußrichtung und Gegenflußrichtung axial auf den Rotor wirkenden Kräfte sich im umgekehrten Verhältnis ändern, wenn sich der Rotor der Zuflußseite bzw. der Abflußseite zu bewegt. Hier sind die in beiden Richtungen wirkenden Axialdrücke wesentlich stärker als bei den beiden vorbeschriebenen Anordnungen.
  • Die Ausführungsform gemäß F i g. 4 entspricht im wesentlichen denjenigen der F i g. 1, 2 und 3. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen. jedoch mit dem Zusatz b versehen, und die nachfolgende Beschreibung behandelt lediglich die unterschiedlichen Merkmale.
  • In Fig. 4 sind die beiden Lagerträger 18 b und 20 b stationär in der Rohrleitung 26 b durch eine Haltevorrichtung 22b gehalten, und zwar in diesem Fall an ihren kegelförmig abgeschrägten Teilen. Die Haltevorrichtung weist zu diesem Zweck im gleichen Abstand angeordnete, sich radial erstreckende Arme 36 auf. Die Lagerträger sind durch eine zusammengesetzte Welle 38 verbunden, die sie beide tragen, und zwar besteht die Welle 38 aus einem massiven Teilstück 40 und einem hohlen Teilstück 42. Das massive Teilstück 40 erstreckt sich durch den Lagerträger 18 b hindurch. während das hohle Teilstück 42 eine Bohrung des zweiten Lagerträgers 20b durchdringt. Die Verbindungsstelle der Teilstücke 40 und 42 ist von einer Lagerbuchse 44 umgeben, an der sie beide befestigt sind. Der Rotor 10 b ist derart auf der Lagerbuchse 44 gelagert, daß er frei in axialer Richtung relativ zur Lagerbuchse verschiebbar ist.
  • Das hohle Teilstück 42 der Welle ist in Höhe des Ringraumes B mit einer Vielzahl von in gleichmäßigem Abstand angeordneten Wandöffnungen 46 versehen, von denen in F i g. 4 eine dargestellt ist. Das hohle Teilstück 42 verbindet den Ringraum B mit einem Bereich der Rohrleitung, in dem der volle Querschnitt der Rohrleitung für den Durchfluß zur Verfügung steht. Der Druck am Einlaßende des hohlen Teilstückes 42 ist daher hoch und ist in Kommunikation mit dem Raum B. Eine Kommunikation des Raumes B mit dem den Raum B umgebenden Bereich der Rohrleitung wird durch einen kegeligen Ringflansch 48 eingeschränkt, der am Lagerträger 20b angebracht ist und sich gegen den Rotorkörper 12 b zu erstreckt.
  • Dieser Flansch 48 hat die folgenden Vorteile: 1. Er gestattet das Anbringen ziemlich großer Öffnungen 46, die stets weit geöffnet sind, auch wenn die Weite des Austrittsraumes zwischen dem Flansch 48 und dem Rotor 12 b wesentlich kleiner als der Durchmesser dieser Öffnungen ist.
  • 2. Er schafft einen vergrößerten Strömungsbereich im Hauptteil des Raumes B, wodurch verhindert wird, daß sich bei hohen Drehzahlen des Rotors große radiale Flußgeschwindigkeiten in diesem Raume bilden, wodurch eine wesentliche Reduktion des in Gegenflußrichtung wirkenden Druckes des Durchflußmediums gegen den Rotorkörper 12 b verhindert wird.
  • 3. Er bewirkt, daß stets eine Restmenge des Durchflußmediums innerhalb des Flansches zurückbleibt, was bei gasförmigen Durchflußmedien besonders vorteilhaft ist. denn dadurch werden plötzliche oder ruckartige Bewegungen des Rotors 10 b als Reaktion auf plötzliche oder kurzzeitige Fluktuationen der Durchflußbedingungen ausgeschaltet.
  • 4. Er lenkt das ausfließende Durchflußmedium gegen den Rotorkörper ab und zwingt es durch einen verhältnismäßig engen Durchgang hindurchzuströmen, wodurch eine Auftreffkraft des Durchflußmediums gegen den direkt gegenüber dem Flansch liegenden Rotorkörper entsteht, die bei Verengung des Ausgangs beträchtlich zunimmt.
  • 5. Er setzt eine durch viskose Medien verursachte Bremskraft zwischen dem Rotor und den Lagerträgern dadurch herab, daß zwischen diesen ein Durchflußmedium von beträchtlicher Breite verbleibt.
  • 6. Da die Kommunikation zwischen dem Raum B und der den Rotor umgebenden Niederdruckzone beschränkt wird, wird eine völlige Entleerung des Raumes B bei hohen Drehzahlen verhindert, was bei Verwendung von Gasen als Durchflußmedien besonders wichtig ist.
  • Der maximale Durchmesser des ersten Lagerträgers 18 b ist wesentlich kleiner als der Durchmesser des Rotorkörpers, so daß ein beträchtlicher Ringrand des Rotorkörpers dem vollen, direkten Auftreffen des Durchflußmediums ausgesetzt ist, wenn der Rotor nahe seiner Endstellung bei Bewegung in Gegenflußrichtung ist. Wenn sich der Rotor in Flußrichtung vom Lagerträger 18 b weg verschiebt, trifft das durch den Lagerträger nach außen abgelenkte Medium direkt gegen eine sich progressiv verengende Randzone des Rotorkörpers auf und übt daher eine abnehmende Auftreffkraft auf den Rotorkörper aus.
  • Daraus folgt, daß der in Flußrichtung auf den Rotorkörper 12 b ausgeübte Druck progressiv zunimmt, und progressiv abnimmt, wenn sich der Rotor in Flußrichtung bewegt, während der in Gegenflußrichtung ausgeübte Druck gegen den Rotorkörper progressiv zunimmt, wenn sich der Rotor in Flußrichtung bewegt, und abnimmt, wenn sich der Rotor in Gegenflußrichtung bewegt.
  • Der erste Lagerträger 18 b ist mit einem kegeligen Ringflansch 50 versehen, der dem Flansch 48 ähnlich ist. Dieser Flansch vergrößert das Volumen des im Raum B zurückgehaltenen Durchflußmediums. Dieses Merkmal ist bei gasförmigen Durchflußmedien von besonderem Vorteil, und zwar aus den im Zusammenhang mit dem Flansch 48 geschilderten Gründen.

Claims (8)

  1. Patentansprüche: 1. Durchflußmesser mit einem Leitungsstück und einem darin angeordneten, im wesentlichen zylindrischen und am Umfang mit Schaufeln versehenen Rotor, der stirnseitig zwischen zwei koaxial zum Rotor angeordneten Lagerträgern gelagert ist, deren innere Stirnseiten im Abstand von den benachbarten Rotorstirnseiten sind, d a -durch gekennzeichnet, daß der abflußseitige Lagerkörper mindestens einen Längskanal hat, der in den Raum zwischen der Stirnseite dieses Lagerkörpers und der gegenüberliegenden Rotorstirnseite einmündet.
  2. 2. Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Längskanal axial angeordnet ist.
  3. 3. Durchflußmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der abflußseitige Lagerkörper ein axiales Rohrstück aufweist, dessen inneres, über den Lagerkörper vorstehendes Ende zur Lagerung des Rotors dient.
  4. 4. Durchflußmesser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück einen Teil einer Lagerachse bildet, die in den Lagerkörpern befestigt ist und auf der der Rotor drehbar angeordnet ist.
  5. 5. Durchflußmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein, vorzugsweise mehrere achsparallele Längskanäle vorgesehen sind.
  6. 6. Durchflußmesser, bei dem sich mindestens der abflußseitige Lagerkörper auf seinem dem Rotor benachbarten Teil im Querschnitt seinem Lagerende zu verringert, nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Längskanäle auf dem abnehmenden Teil des abflußseitigen Lagerkörpers beginnen.
  7. 7. Durchflußmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkörper an ihren Stirnseiten den Rotorstirnseiten zu gerichtete Randflansche aufweisen.
  8. 8. Durchflußmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zuflußseitige Lagerkörper ebenfalls mindestens einen Längskanal aufweist.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 947 834; britische Patentschrift Nr. 606 278; USA.-Patentschrift Nr. 2683 224.
DEP27737A 1960-11-23 1961-08-19 Durchflussmesser Pending DE1168656B (de)

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CH (1) CH395561A (de)
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GB (1) GB986831A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2108410A1 (de) * 1970-02-25 1971-09-09 Itt Ind Gmbh Deutsche

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3518881A (en) * 1968-04-04 1970-07-07 Smith Corp A O Rotor balance system for turbine flowmeter
GB1386580A (en) * 1972-07-27 1975-03-12 Tokico Ltd Turbine-type flowmeter
US3910115A (en) * 1973-09-21 1975-10-07 Rockwell International Corp Angle turbine meter
US4155253A (en) * 1976-10-20 1979-05-22 Tokico Ltd. Turbine flowmeter
US4186603A (en) * 1978-09-05 1980-02-05 International Telephone And Telegraph Corporation Turbine flowmeter
NL8003374A (nl) * 1979-12-21 1981-07-16 Nevamo Inc Vloeistofmeter.
FR2513755B1 (fr) * 1981-09-30 1985-08-09 Flonic Sa Perfectionnements aux appareils de mesure de debit a turbine axiale
US5046370A (en) * 1983-11-21 1991-09-10 Great Plains Industries Inc. Flow meter with improved turbine blades
US4700579A (en) * 1983-11-21 1987-10-20 Great Plains Industries, Inc. Digital flow meter for dispensing fluids
US4856348A (en) * 1983-11-21 1989-08-15 Great Plains, Industries, Inc. Flow meter turbine
JPS60158316A (ja) * 1984-01-30 1985-08-19 Osaka Gas Co Ltd タ−ビン式流量計
US4715234A (en) * 1986-07-18 1987-12-29 Daniel Industries, Inc. Self-cleaning and self-lubricating fluid flowmeter
JPH03504893A (ja) * 1989-03-13 1991-10-24 ナウチノ―プロイズボドストベンノエ オビエディネニエ“ネフテアフトマティカ” タービン流量変換器
US5251149A (en) * 1991-08-02 1993-10-05 Great Plains Industries, Inc. Electronic nutating disc flow meter
DE19503843C2 (de) * 1995-02-06 1998-04-09 Meinecke Ag H Woltmannzähler
US6502468B1 (en) * 1999-12-27 2003-01-07 Badger Meter, Inc. Metering pulse transducer
US9528324B2 (en) 2013-03-15 2016-12-27 Smith International, Inc. Underreamer for increasing a wellbore diameter
US10214980B2 (en) * 2014-06-30 2019-02-26 Schlumberger Technology Corporation Measuring fluid properties in a downhole tool
CN107588812A (zh) * 2017-10-09 2018-01-16 南京福碧源环境技术有限公司 一种可供软水设备吸盐口使用的双向流量计

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB606278A (en) * 1946-12-05 1948-08-11 John Henry Mitchell Improvements in or relating to fluid flow meters
US2683224A (en) * 1951-08-14 1954-07-06 Jr Howard W Cole Flowmeter
DE947834C (de) * 1941-04-03 1956-08-23 Meinecke Ag H Woltmann-Fluessigkeitsmengenmesser

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE947834C (de) * 1941-04-03 1956-08-23 Meinecke Ag H Woltmann-Fluessigkeitsmengenmesser
GB606278A (en) * 1946-12-05 1948-08-11 John Henry Mitchell Improvements in or relating to fluid flow meters
US2683224A (en) * 1951-08-14 1954-07-06 Jr Howard W Cole Flowmeter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2108410A1 (de) * 1970-02-25 1971-09-09 Itt Ind Gmbh Deutsche

Also Published As

Publication number Publication date
GB986831A (en) 1965-03-24
CH395561A (de) 1965-07-15
US3238776A (en) 1966-03-08

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