DE1548905C - Flüssigkeitszähler mit einem Meßrad und einem hiermit gekuppelten Treibrad - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Fliissigkeits- einwirkende Auslöser betätigt wird, für dessen Verzä,hler mit einem Meßrad und einem hiermit gekup- stellung weit weniger Energie erforderlich ist als für pelten Treibrad, das vorzugsweise durch Verengung die Betätigung des Regelventils. Infolgedessen wird des Durchflußquerschnittes an dieser Stelle eine auch noch bei äußerst niedrigen Differenzdrücken höhere Drehzahl annehmen möchte als das Meßrad 5 am Meßrad der Auslöser betätigt, wodurch das Regelsowie einer durch den Differenzdruck am Meßrad ventil nahezu bis zum Differenzdruck Null am Meßbeaufschlagten Membrankammer, deren Membran rad wirksam bleibt.

den Differenzdruck am Meßrad über eine die Dreh- In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele

zahl der Räder korrigierende Steuereinrichtung auf der Erfindung schematisch im Schnitt dargestellt,

nahezu Null regelt. io In einem Gehäuse 1 ist ein als Treibrad 2 aus-

Durch eine solche Ausbildung des Zählers läßt sich gebildeter Flüssigkeitsmotor an einer Querschnittsder sonst am Meßrad zwangläufig beim Umwandeln Verengung 3 sowie, etwas dahinter, ein Meßrad 4 ander Strömungsenergie in Bewegungsenergie auf- geordnet. Beide sind auf einer Flügelradwelle 5 betretende Energieverbrauch auf das Treibrad ver- festigt und bilden mit ihr zusammen eine Einheit, lagern, so daß beim Differenzdruck Null am Meßrad 15 Drehbar ist die Flügelradwelle 5 und damit Treibein verlustfreier Umlauf stattfindet, der bewirkt, daß rad 2 und Meßrad 4 in Lagern 6.
die Drehzahl des Meßrades genau der strömenden Der Anstellwinkel der Schaufeln beider Turbinen-Flüssigkeitsmenge proportional ist und die Durch- räder 2 und 4 ist gleich. Die Querschnittsverengung 3 flußmenge damit fehlerfrei angezeigt wird. bewirkt,ein Ansteigen der Strömungsgeschwindigkeit

Es ist ein mit einem Meßräderpaar und einem 20 an dieser Stelle, wodurch das Treibrad 2 eine der Treibräderpaar versehener Volumenzähler bekannt, Strömungsgeschwindigkeit proportionale Drehzahl bei dem zwischen den beiden Räderpaaren ein das in annimmt. Weil das Meßrad 4 an einer Stelle des Strömungsrichtung vorn liegende Treibräderpaar um- Gehäuses mit größerem Querschnitt läuft als dies gehender Flüssigkeitsteilstrom eingeführt wird, dessen beim Treibrad 2 der Fall ist, infolgedessen eine gerin-Menge über ein Ventil geregelt ist, das von der auf 25 gere Strömungsgeschwindigkeit bei ihm auftritt, hat die Druckdifferenz am Meßrad ansprechenden Mem- das Meßrad 4 das Bestreben, entsprechend niedriger bran betätigt wird. Die für die Regelung des Flüssig- zu drehen. Infolge der Anordnung von Treib- und keitsteilstromes notwendige Energie zum Betätigen Meßrad auf einer Welle wird das Meßrad 4 jedoch des membrangesteuerten Ventils muß hierbei vom angetrieben, so daß eine Saugwirkung entsteht und Differenzdruck am Meßräderpaar aufgebracht wer- 3° damit ein Druckabbau im Raum zwischen beiden den, so daß mit dem Kleinerwerden des Differenz- stattfindet. Zur Erzeugung des gleichen Effektes kann druckes am Meßrad auch eine ständig kleiner wer- auf die Querschnittsverengung 3 verzichtet werden, dende Energiemenge zur Betätigung des Ventils zur dafür sind jedoch unterschiedliche Anstellwinkel der Verfügung steht. Dadurch ist beim Erreichen eines Schaufeln des Treib- bzw. des Meßrades zu wählen, sehr kleinen Differenzdruckes die Energie nicht mehr 35 Druckabgriffssonden 7 und 8 leiten die Drücke, die ausreichend, um das Ventil zu betätigen, wodurch sich vor und hinter dem Meßrad 4 einstellen, in durch besonders bei sehr geringen Durchflüssen die Meß- eine Membran 9 getrennte Kammern 10 und 11. Gefehler nicht ausreichend kompensiert werden können. ringste Druckunterschiede zwischen diesen Kammern

Es ist auch schon bei einem Turbinenzähler vor- bewegen die als hydraulische Übersetzung wirkende

geschlagen worden, den Anstellwinkel der Flügel des 4° Membran 9 so lange axial in ihnen, bis der Druck

Treibrades in Abhängigkeit vom Differenzdruck am ausgeglichen ist.

Meßrad und damit die Drehzahl zu verändern, wobei Mit der Membran 9 ist ein Hydraulikschieber 12

die Flügelverstellung über ein Gestänge erfolgt, das verbunden. Eine Verbindungsleitung 13,14 um das

ebenfalls ausreichenden Differenzdruck voraussetzt. Treibrad 2 herum ist durch ein Ventil 15 absperrbar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen 45 Dieses mit einer weiteren Membran 16 verbundene

Turbinenzähler zu schaffen, bei dem unter Benutzung Ventil 15 wird durch die letztere bewegt, je nachdem

eines zur Kompensation des Energieverbrauches am in welcher Richtung die Druckbeaufschlagung aus

Meßrad fest mit dem Meßrad verbundenen Treib- den Kammern 17 oder 18 erfolgt, die über Zuleitun-

rades der Differenzdruck am Meßrad praktisch bis gen 19 und 20 und eine Öffnung 21 Verbindung mit

auf Null geregelt werden kann. 5° der auf der Plusdruckseite des Gerätes liegenden Ver-

Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfin- bindungsleitung 13 haben. Der von der Membran 9 dung darin gesehen, daß bei Verwendung eines Tür- bewegte Hydraulikschieber 12 leitet den Plusdruck binenzählers die vom Differenzdruck am Meßrad vor dem Treibrad 2 entsprechend seiner Stellung entgesteuerte Membran einen weitgehend druck- und weder über die Zuleitung 19 in die Kammer 17 oder reibungsentlasteten, nur als Schaltimpulsgeber auf die 55 über die Zuleitung 20 in die Kammer 18, gegebenen-Steuereinrichtung einwirkenden Auslöser besitzt und falls in Zwischenstellung entsprechend verteilt in die Steuereinrichtung zur Deckung ihres Energie- beide Kammern. Das mit der Membran 16 verbunbedarfes für die Drehzahlkorrektur über Verbin- dene Ventil 15 beeinflußt demzufolge den Durchgang dungsleitungen an den Durchflußkanal vor und hinter der Öffnungen 22 in bezug auf die Minusdruckseite dem Treibrad angeschlossen ist. 60 der Verbindungsleitung 13,14. Die durch den Plus-

Durch diese Ausbildung des Turbinenzählers druck aus den Kammern 17 oder 18 verdrängte Flüsbrauchen die Stellkräfte zur Betätigung des Regel- sigkeit kann über Leitungen 23 und 24 zur Minusvcntils nicht mehr von der Druckdifferenz am Meß- druckseite der Umgehungsleitung abfließen. Durch rad aufgebracht zu werden, sondern werden jetzt den druckentlastet ausgebildeten Hydraulikschieber über die Verbindungsleitungen an anderer Stelle im 65 12 wird das Ventil 15 indirekt betätigt. Zur AufBereich des Treibrades aus der Strömungsenergie ab- bringung der relativ hohen Stellkräfte zur Bewegung gezweigt, so daß vom Differenzdruck am Meßrad nur des Ventils 15 steht die Druckdifferenz vor und hinnoch der als Impulsgeber auf die Steuereinrichtung ter dem Treibrad 2 zur Verfügung. Es ist dadurch

möglich, dem angestrebten Differenzdruck Null am Meßrad 4, also zwischen der Sonde 7 und Sonde 8, wesentlich nahezukommen. Dies bedeutet Erhöhung der Meßgenauigkeit und Erweiterung des Meßbereichs. S

Um eine ungleichmäßige Anströmung des Meßrades 4 zu verhindern, sind im Gehäuse 1 strömungsrichtende Leitbleche 25 eingebaut.

Turbinenzähler weisen im allgemeinen einen sehr geringen Druckverlust auf. Da aber, wie vorstehend erläutert, ein Differenzdruck zum Aussteuern benötigt wird, ist das Gerät mit einer besonderen Einrichtung 26 versehen. Diese hat außer der Aufgabe der Differenzdruckerhöhung noch den Zweck, die in unmittelbaren Volumenzählern, beispielsweise Ovalradzähler, bereits vorhandene bewegliche Trennwand zu simulieren. Sie dient infolgedessen zur Verringerung der bei geringen Drehzahlen auftretenden, das Meßergebnis verfälschenden Schleichmengen und des raschen Druckausgleichs innerhalb des Gerätes. Der Meßbereichsumfang wird dadurch bedeutend erhöht.

In der F i g. 2 ist an Stelle der zur Differenzdruckregelung vorgesehenen absperrbaren Umgehungsleitung eine mechanische, auf die Flügelradwelle 5 wirkendes Bremsglied 27 angeordnet. Diese wirkt in Abhängigkeit vom am Meßrad 4 herrschenden, um Null pendelnden Differenzdruck über eine Membran 28 sowie einer Druckfeder 29 mit Schubstange 30 und bremst dabei die Flügelradwelle 5 mehr oder weniger stark ab. Der Trennwandsimulator 26 ist vor dem Motor 2 angeordnet. Eine Druckfeder 31 ist zum Gewichtsausgleich für eine Membran 32 mit einem Hydraulikschieber 33 vorgesehen. Sie ist nur erforderlich, wenn das Gerät in senkrechter Lage, wie in F i g. 2 dargestellt, in Betrieb genommen wird.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitszähler mit einem Meßrad und einem hiermit gekuppelten Treibrad, das Vorzugsweise durch Verengung des Durchflußquerschnittes an dieser Stelle eine höhere Drehzahl annehmen möchte als das Meßrad sowie einer durch den Differenzdruck am Meßrad beaufschlagten Membrankammer, deren Membran den Differenzdruck am Meßrad über eine die Drehzahl der Räder korrigierende Steuereinrichtung auf nahezu Null regelt, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Turbinenzählers (1, 2, 4) die vom Differenzdruck am Meßrad (4) gesteuerte Membran (9 bzw. 32) einen weitgehend druck- und reibungsentlasteten, nur als Schaltimpulsgeber auf die Steuereinrichtung (15 bis 22 bzw. 27 bis 30) einwirkenden Auslöser (12 bzw. 33) besitzt und die Steuereinrichtung zur Deckung ihres Energiebedarfes für die Drehzahlkorrektur über Verbindungsleitungen (13,14) an den Durchflußkanal vor und hinter dem Treibrad (2) angeschlossen ist.

2. Turbinenzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuereinrichtung für die Drehzahlkorrektur ein den Durchlaß durch das Treibrad (2) umgehender Kanal (13,14) vorgesehen ist/in dem sich ein Ventil (15) befindet, das in Abhängigkeit vom Differenzdruck am Meßrad (4) in an sich bekannter Weise einen mehr oder weniger großen Teilstrom zwischen die Flügelräder (2, 4) einspeist.

3. Turbinenzähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Betätigung des Ventils (15) eine besondere, über den als Hydraulikschieber (12) ausgebildeten Auslöser vom Differenzdruck am Treibrad (2) beidseitig beaufschlagbare Membrankammer (17,18) vorgesehen ist.

4. Turbinenzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuereinrichtung ein auf die gemeinsame Flügelradwelle (5) einwirkendes Bremsglied (27) vorgesehen ist, das durch eine besondere, über den als Hydraulikschieber (33) ausgebildeten Auslöser vom Differenzdruck am Treibrad (2) beidseitig beaufschlagbare Membrankammer (28) im bremserhöhenden oder lösenden Sinne beeinflußbar ist.

5. Turbinenzähler nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des Differenzdruckes ein am Treibrad (2) befindliches Sieb od. dgl. als zusätzlicher Widerstand Verwendung findet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen