DE1270865B - Messfluegel fuer hydrometrische Messungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

GOIp

GOIf

Deutsche Kl.: 42 ο -15

1270 865
P 12 70 865.5-52
23. März 1965
20.Juni 1968

Die Erfindung betrifft einen Meßflügel mit einer Flügelschaufel zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit von Wasserströmungen in natürlichen oder künstlichen offenen Gerinnen wie Wasserläufen bzw. Strömungskanälen oder auch in geschlossenen Rohrleitungen wie z.B. Wasserzuleitungsrohren für Wasserturbinen, in Turbineneinläufen usw. oder von sonstigen Flüssigkeitsströmungen. Die Flügelschaufel sitzt auf einer in einem Gehäusekörper gelagerten Schaufelwelle, deren Umdrehungen über eine elektronische, von einem mit der Schaufelwelle umlaufenden Permanentmagneten beeinflußte Einrichtung mittels nach außen führender Leitungen zu einem Zähl- oder Registrierwerk od. dgl. übertragen werden.

Durch die Erfindung wird eine Verbesserung und weitere Ausgestaltung des Meßflügels bezweckt, welcher durch die Patentanmeldung O 10039 IXb/42o geschützt ist. Dieser Meßflügel verbessert insbesondere ein bekanntes Gerät, bei dem die mit der Schaufelwelle umlaufenden Permanentmagneten an den Schaufelspitzen der Flügelschaufel befestigt sind und in einer die Schaufel umgebenden Wicklung beim Vorbeigehen Induktionsströme erzeugen, die in einem Kopfhörer hörbar gemacht oder gegebenenfalls nach genügender Verstärkung auch von einem Registriergerät aufgenommen werden können. Die bei dieser Einrichtung die Flügelschaufel umgebende Wicklung beeinflußt die zu messende Strömung in unerwünschter Weise. Ebenso ungünstig sind die an den Schaufelspitzen der Flügelschaufel befestigten Magneten, weil durch diese die sehr genau berechnete geometrische Form der Flügelschaufel gestört wird. Darunter leidet die Meßgenauigkeit in hohem Maß. Außerdem soll dieser Meßflügel die in der Hauptpatentanmeldung näher beschriebenen Nachteile der bekannten mechanischen und elektronischen bzw. induktiven Vorrichtungen beseitigen, aber die Vorteile beider Arten in sich vereinigen. Gemäß dem Hauptpatent ist zu diesem Zweck der Permanentmagnet in einer exzentrischen Ausnehmung der Schaufelwelle oder Hülsennabe der Flügelschaufel gegenüber einer im Gehäusekörper der Schaufelwelle vorgesehenen Aussparung angeordnet, in welche die vom Magnetfeld des Permanentmagneten beeinflußbare, in an sich bekannter Weise aus einem Schutzgasschalter bestehende Einrichtung eingesetzt ist. Dadurch wird vor allem erreicht, daß ein nahezu leistungsloser Abgriff der Flügelschaufelumdrehungen und trotzdem eine direkte Betätigung des Zähl- oder Registrierwerkes durch den über den Kontakt im Schutzgasschalter fließenden Strom möglich ist, ohne daß besondere Meßflügel für hydrometrische Messungen

Zusatz zur Anmeldung: O 10039IX b/42 ο Auslegeschrift 1255 368

Anmelder:

Fa. A. Ott, 8960 Kempten, Mozartstr. 18-20

Als Erfinder benannt:

Wilhelm A. Vahs, 8960 Kempten

Verstärker benötigt werden. Ein solcher Meßflügel ist einfacher und billiger sowie zuverlässiger als die

ao bisher üblichen Vorrichtungen mit induktivem Abgriff, und er arbeitet mit einem geringeren Drehmoment für die Drehzahlübertragung, so daß er schon auf wesentlich niedrigere Wassergeschwindigkeiten anspricht. Infolge seiner geringeren Störungsanfälligkeit kann der Meßflügel ohne weiteres auch für Messungen in Flußläufen und offenen Kanälen usw. verwendet werden, wobei sich sein Meßbereich nach unten, d.h. auf langsamere Strömungen erweitert. Auch wird durch die Anordnung der Permanentmagneten und des Schutzgasschalters in Ausnehmungen der Schaufelwelle oder Hülsennabe bzw. des Gehäusekörpers eine strömungstechnisch günstige Form des Meßflügelgehäusekörpers ermöglicht.
Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, unter Beibehaltung des Grundgedankens des Hauptpatents und bei gleicher Wirkungsweise des Meßflügels eine weitere Verringerung der Meßflügelabmessungen, und zwar vor allem des Durchmessers oder Querschnittes des Gehäusekörpers zu erzielen.

Dies ist im Hinblick auf eine Verminderung des Strömungswiderstandes des Meßflügels im allgemeinen wichtig und hat vor allem eine erhebliche Bedeutung für die Ausbildung von kleineren Meßflügeln, wie z.B. von Meßflügeln für Laboratoriumszwecke, für Feinmessungen spezieller Art usw.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß sich die den Schutzgasschalter aufnehmende Aussparung des Gehäusekörpers im wesentlichen senkrecht zur Achse der den Permanentmagneten tragenden Schaufelwelle oder einer auf dieser befestigten Trommel od. dgl. erstreckt. Diese Aussparung oder Bohrung kann vorzugsweise in der

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verlängerten Achse einer den Gehäusekörper haltenden Meßflügelstange längs der Stirnfläche der den Permanentmagneten enthaltenden Trommel verlaufen.

Auf diese Weise kommt man nicht nur mit einem erheblich kleineren Durchmesser des Gehäusekörpers aus, sondern es ergibt sich auch eine wesentliche Vereinfachung der inneren Konstruktion des Meßflügels durch die gedrängtere Anordnung der Teile und die bequeme Herausführung der elektrischen Anschlüsse des Schutzgasschalters.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise veranschaulicht.

F i g. 1 zeigt einen Meßflügel gemäß der Erfindung in Seitenansicht, und

F i g. 2 zeigt im Längsschnitt einen Ausschnitt aus der F i g. 1 in größerem Maßstab.

Der dargestellte Meßflügel hat einen im wesentlichen zylindrischen Gehäusekörper 1, der sich nach vorn hin leicht verjüngt. Die Flügelschaufel 2 ist auf dem vorderen Ende einer Schaufelwelle 3 befestigt, die in einer zentralen Längsbohrung des Gehäusekörpers 1 drehbar gelagert ist. Auf dem inneren Ende der Schaufelwelle 3 ist eine Trommel 4 oder ein ähnlicher zylindrischer Körper befestigt und z. B. mittels einer Madenschraube 5 gesichert.

In einer axialen, jedoch exzentrisch zur Schaufelwellenachse angeordneten Ausnehmung, Ausfräsung oder Bohrung 6 der Trommel 4 ist ein Permanentmagnet 7 untergebracht, der z. B. ebenfalls mittels einer Madenschraube 8 in seiner Lage fixiert ist. Der Permanentmagnet 7 kann stabförmig oder auch im Querschnitt halbringförmig od. ä. ausgebildet sein. Gegenüber der Stirnfläche der Trommel 4 und des Permanentmagneten 7 ist in einer senkrecht zur Schaufelwellenachse verlaufenden Querbohrung 9 eine metallische Hülse 10 angeordnet, in der sich ein Schutzgasschalter 11, d. h. ein in einer Schutzgasatmosphäre arbeitender Magnetschalter mit biegsamen Kontaktfedern oder -lamellen befindet. Der Schutzgasschalter 11 ist mit der Hülse 10 z. B. durch Löten verbunden. Die Teile 10 und 11 sind zusammen mit einem Einsatzstück 12 in einem Isolierkörper 13 befestigt. Die Befestigung kann mittels einer Gießmasse 14 erfolgen. Die so vormontierte Baugruppe wird in die Querbohrung 9 des Gehäusekörpers 1 eingesetzt und mit Hilfe einer Hutmutter 15 befestigt, welche auf das aus der Querbohrung 9 herausragende, mit Gewinde versehene Ende der Hülse 10 aufgeschraubt werden kann. Auf das Einsatzstück 12 wird mittels einer Überwurfmutter 16 ein Stecker 17 gepreßt.

Der Strom fließt über die Kontaktlamellen des Schutzgasschalters 11 in den Stecker 17. Der Gehäusekörper 1 ist z. B. mit dem Minuspol einer Batterie oder sonstigen Stromquelle verbunden. Die Stromzuführung erfolgt über ein Kabel 18, welches z.B. durch eine hohle Flügelhaltestange 19 nach außen geführt ist. Die Befestigungsmittel des Schutzgasschalters können also gleichzeitig zur Anbringung des Gehäusekörpers 1 an der Flügelhaltestange oder an einem sonstigen Meßflügelhalter dienen.

Die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Meßflügels ist kurz folgende: Wenn sich die Schaufelwelle 3 mit der Flügelschaufel 2 dreht, rotiert der Permanentmagnet 7 um die Wellenachse herum und wirkt mit seinem Magnetfeld bei jeder Umdrehung einmal auf die Kontaktlamellen im Schutzgasschalter im Sinne einer Schließung des Kontaktes ein. Dann fließt der Strom durch die Einrichtung und betätigt z. B. direkt ein elektromechanisches Zählwerk. Bei jeder Umdrehung der Flügelschaufel 2 wird ein Impuls auf das Zählwerk übertragen, welches die Anzahl dieser Impulse und damit die Schaufelumdrehungen registriert. Aus der abgelesenen bzw. registrierten Umdrehungszahl der Flügelschaufel in der Zeiteinheit errechnet sich dann die Strömungsgeschwindigkeit des Gewässers, des Wassers in einem Meßkanal usw. an der Stelle, an der der Meßflügel angeordnet ist.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Meßflügel für hydrometrische Messungen, dessen in einem Gehäusekörper gelagerte Flügelschaufelwelle mit einer exzentrischen Ausnehmung versehen ist, in der ein Permanentmagnet gegenüber einer im Gehäusekörper vorgesehenen Aussparung angeordnet ist, in welche ein vom Magnetfeld des umlaufenden Permanentmagneten beeinflußbarer Schutzgasschalter eingesetzt ist, dessen Kontakte an nach außen zu einem Zähl- oder Registrierwerk od. dgl. führende Leitungen angeschlossen sind, nach Patentanmeldung O 10039 IXb/42o, dadurch gekennzeichnet, daß sich die den Schutzgasschalter (11) aufnehmende Aussparung (9) des Gehäusekörpers (1) im wesentlichen senkrecht zur Achse der den Permanentmagneten (7) tragenden Schaufelwelle (3) oder einer auf dieser befestigten Trommel (4) od. dgl. erstreckt.

2. Meßflügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schutzgasschalter (11) aufnehmende Aussparung oder Bohrung (9) in der verlängerten Achse einer den Gehäusekörper (1) haltenden Meßflügelstange (19) längs der Stirnfläche der den Permanentmagneten (7) enthaltenden Trommel (4) verläuft.

3. Meßflügel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzgasschalter (11) in einer in die Aussparung oder Bohrung (9) des Gehäusekörpers (1) einsetzbaren Hülse (10) untergebracht ist, deren eines Ende in einem auf dem Gehäusekörper (1) sitzenden Isolierkörper (13) befestigt und auf deren anderes, mit Gewinde versehenes Ende eine Mutter (15) aufschraubbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1143 565; USA.-Patentschrift Nr. 2 782 638.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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