DE1176885B - Geschwindigkeitszaehler fuer stroemende Medien mit einem Fluegelrad od. dgl. als Messorgan - Google Patents

Description

• Geschwindigkeitszähler für strömende Medien mit einem Flügelrad od. dgl. als Meßorgan Zur Erfassung großer Meßbereiche werden vielfach Verbundzähler benutzt, die bei geringem Durchfluß auf einen kleinen Zähler umschalten, bei starkem Durchfluß dagegen einen großen Zähler benutzen.
• Diese Zähler benötigen ein besonderes Umschaltorgan, meist ein Klappenventil, das in einem besonderen Gehäuse untergebracht ist. Das Umschaltorgan erfordert im Verhältnis zum gesamten Zähler einen ziemlich großen Raum und wirkt sich auch gewichtlich hinderlich aus, abgesehen von den bekanten Unzulänglichkeiten im Umschaltbereich.
• Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein derartiges, mit vielen Nachteilen behaftetes Umschaltorgan überflüssig zu machen bei Verwendung nur eines einzigen Zählers. Die Erfindung kennzeichnet sich durch die Vorschaltung eines in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit und -druck einen - veränderlichen Durchfluß freigebenden unter Federwirkung stehenden Körpers vor das Meßorgan. Es wird damit die Größe des Strömungsquerschnittes laufend, entsprechend der jeweiligen Durchflußmenge, verändert. Der Körper ist vorzugsweise als ein einseitig geschlossener Hohlkolben ausgebildet. Mit einer derartigen Anordnung wird erreicht, daß sich die Strömungsgeschwindigkeit langsamer als die Strömungsmenge verändert, weshalb ein großer Meßbereich beherrscht werden kann. Weiterhin wird das Verstellorgan für den Strömungsquerschnitt ständig bewegt. Infolgedessen ist sein Festsitzen durch Ablagerungen od. dgl. unmöglich gemacht. Meßschwie rigkeiten im Umschaltbereich, wie sie bei den bekannten Verbundzählem auftreten, fallen fort. Da jede Durchflußmenge einer bestimmten Kolbenstellung entspricht, kann außerdem die jeweilige Kolbenstellung dazu benutzt werden, die augenblickliche Durchflußmenge anzuzeigen.
• Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung ist es möglich, eine kleine Teilmenge durch einen Nebenauslaß zur Meßkammer abzuzweigen, bevor der zur Steuerung des Durchflußquerschnittes vorgesehene Kolben bewegt wird. Eine solche Maßnahme hat den Vorteil, daß die Feder des Steuerkolbens nicht zu schwach ausgelegt zu werden braucht. Dies trägt zur Vergrößerung des Meßbereiches bei.
• Durch die laufende Veränderung des Strömungsquerschnittes besteht in der Meßkammer keine Linearität zwischen Strömungsmenge und Strömungsgeschwindigkeit. Die bekannten Meßvorrichtungen (Zählwerke usw.) sind aber zum großen Teil auf Linearität abgestimmt. Werden solche Meßwerke be nutzt, dann ist eine Umwandlung der Meßimpulse oder der Meßergebnisse erforderlich, um insbeson- dere eine Summenmessung zu ermöglichen. Das kann erfindungsgemäß auf zwei Arten erfolgen. Eine Möglichkeit besteht darin, daß Meßimpulse bei zunehmendem Öffnungsquerschnitt laufend verstärkt werden. Erreicht werden kann dies beispielsweise durch Unterschledlichmachen des Ausströmwinkels aus dem zwischengeschalteten Körper oder des Anströmwinkels der Meßflügel, auch durch Veränderung der Flügelbreite. Soll nicht nur der Meßimpuls, sondern auch das Meßergebnis umgewertet werden, kann ein Umwandler zwischen Meßwerk und Anzeigegerät eingeschaltet sein. Erfindungsgemäß wird für die Anderung des Übersetzungsverhältnisses des Umwandlers die jeweilige Stellung des Steuerkolbens benutzt.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Zähler in der Schließstellung, Fig.2 einen senkrechten Schnitt durch den Zähler in der Offenstellung und F i g. 3 eine Ausführung, in welcher die Linearität zwischen Strömungsmenge und angezeigter Menge durch einen Umwandler hergestellt ist.
• In einem Gehäuse 1 befindet sich in der Nähe des Abflußstutzens2 in einer Meßkammer 3 ein Meßorgan 4, das entweder ein Flügelrad, ein Woltmannflügel od. dgl. sein kann. Das Meßorgan 4 ist durch eine Welle 5 mit einem Zählwerk 6 verbunden.
• Auf der Einflußseite ist in das Gehäuse 1 ein Rohrstutzen 7 verstellbar, beispielsweise durch Gewinde, eingesetzt. Zwischen der Außenwand des Rohrstutzens 7 und der Gehäuseinnenwand befindet sich ein Zwischenring 8. Dieser trägt stirnseitig auf das Innere des Gehäuses zu einen Federbalg 9. An den Federbalg 9 schließt sich ein der Steuerung des Durchflusses dienender Körper 10 an, der vorzugsweise als ein einseitig geschlossener Hohlkolben mit einem auf das Meßorgan gerichteten Auslaufschlitz 11 ausgebildet ist. Statt nur eines Auslaufschlitzes können auch deren mehrere angeordnet sein. Die Schlitze können auch die Form von Düsen besitzen.
• In der geschlossenen Stellung legt sich der Bodenteil 12 des Kolbens 10 mit einem inneren Bund 13 an die Stirnfläche 14 des Einsatzstutzens 7 an, so daß kein Durchfluß erfolgen kann. Diese Stellung ist dann gegeben, wenn keine Entnahme stattfindet und der Balg 9 infolge seiner Federwirkung den Kolben 10 hochgezogen hat.
• Wird nun die Leitung hinter dem Meßorgan 4 angezapft, dann wird durch die Druckdifferenz bzw. den auf den Kolbenboden wirkenden Druck der Kolben verschoben, und das Durchflußmedium kann entsprechend der Entnahme durch den Schlitz 11 austreten und das Meßorgan 4 in Bewegung setzen. Um auch bei geschlossenem Kolben einen Durchfluß des Mediums zu haben, ist vorteilhaft im unteren Teil des Kolbens 10 eine kleine Bohrung 15 vorgesehen, die einen Durchtritt des Mediums in den Meßraum 3 gestattet, bevor der Steuerkolben 10 von seinem Sitz 14 abgehoben wird.
• Die jeweilige Stellung des Steuerkolbens kann über eine Stange 16 und einen Zeiger 17 auf eine Skala 18 übertragen werden. Damit ist die jeweils augenblicklich durchfließende Menge ersichtlich gemacht.
• Eine Linearität zwischen Strömungsmenge und angezeigter Menge kann, wie aus der F i g. 3 ersichtlich, durch einen Umwandler hergestellt werden. Dieser besteht aus einer am Boden des Kolbens 10 befestigten Stange 19, die über ein Gelenk und einen Schwenkpunkt mittels eines Doppelhebels 20 eine auf einer dem Meßorgan 4 verbundenen Welle 21 verschiebbare Reibrolle 22 bewegt. Die Rolle läuft auf einer Scheibe23, deren Welle 24 zum Zählwerk 6 führt.

Claims (10)

1. Patentansprüche: 1. Geschwindigkeitszähler für strömende Medien mit einem Flügelrad od. dgl. als Meßorgan, gekennzeichnet durch die Vorschaltung eines in Abhängigkeit von der Strö- mungsgeschwindigkeit und -druck einen veränderlichen Durchfluß freigebenden und unter Federwirkung stehenden Körpers (10) vor das Meßorgan.
2. 2. Geschwindigkeitszähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (10) als einseitig geschlossener Hohlkolben mit einem Auslaufschlitz (11) oder -schlitzen ausgebildet ist.
3. 3. Zähler nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abfederung des kolbenförmigen Körpers (10) ein Faltenbalg(9) dient.
4. 4. Zähler nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet. das das Meßorgan (4) Flügel besitzt, deren Anströmwinkel über die Flügelbreite unterschiedlich ist.
5. 5. Zähler nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel des Meßorgans (4) in der Länge unterschiedlich sind.
6. 6. Zähler nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausströmwinkel des Schlitzes (11) über die Ausströmbreite unterschiedlich ist.
7. 7. Zähler nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Steuerung dienende kolbenartige Körper (10) einen Hebel (20) betätigt, der auf ein Übersetzungsgetriebe (21, 22, 23) eines Umwerters greift.
8. 8. Zähler nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Steuerung benutzte kolbenartige Körper (10) mittels einer Stange (16), eines Zeigers (17) und einer Skala (18) eine Anzeige der augenblicklichen Durchflußmenge bewerkstelligt.
9. 9. Zähler nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der die Steuerung bewirkende kolbenartige Körper (10) mehrere Durchflußdüsen nacheinander freigibt.
10. 10. Zähler nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Auslaufschlitz (11) oder -schlitzen noch ein oder mehrere nicht beeinflußbare Durchtrittsöffnungen (15) angeordnet sind.