DE19624139A1 - Eisindikator für Naßläufer-Wasserzähler - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Eisindikator für Naßläufer-Wasserzähler.

Indikatoren zur Überwachung von Erzeugnissen auf Frosteinwir­ kung sind bekannt. Einer dieser zum Stand der Technik gehörenden Indikatoren besteht aus einer speziellen Glasampulle, die in eine durchsichtige Blisterverpackung eingeschweißt und mit einer frostempfindlichen Flüssigkeit gefüllt ist. Die Blisterverpackung kann mittels einer Klebeschicht am Erzeugnis selbst bzw. an des­ sen Versandcontainer befestigt werden. Tritt während des Versands bzw. der Lagerung Frost auf, friert die Flüssigkeit in der Glas­ ampulle ein, die dann aufgrund der Volumenzunahme des Eises zer­ platzt. Beim Auftauen ruft die Indikationsflüssigkeit auf einer Papierschicht der Blisterverpackung eine Farbreaktion hervor, die verläßlich anzeigt, ob das zu überwachende Erzeugnis Frost be­ kommen hat oder nicht.

Naßläufer-Wasserzähler sind im Betrieb (unter Druck von 0 bis 16 bar) und vor dem Einbau (aufgrund von Restwasser) hochemp­ findlich gegen völlige oder partielle innere Eisbildung. Die Eis­ bildung kann insbesondere eine Teilzerstörung der Meßwerksteile (Zahnräder, Achsen, Zahnrollen, Übertragungselemente usw.) her­ vorrufen.

Bei starkem Frost zerplatzt das Schauglas des Wasserzählers, so daß eine Eisbildung im Zähler zweifelsfrei erwiesen ist. Diese Fälle sind aber sehr selten. Weitaus häufiger sind nur kurz­ zeitige oder teilweise Frosteinwirkungen (an exponierten Zäh­ lerteilen) zu verzeichnen. In diesen Fällen ist von außen nicht zu erkennen, ob der Zähler, insbesondere seine gefährdeten Zähl­ werksbauteile Frost bekommen haben oder nicht und infolge von Eisbildung beschädigt oder verändert wurden. Es kommt daher oft zu Streitigkeiten zwischen den Kunden und den Versorgungsunter­ nehmen.

Speziell für Naßläufer-Wasserzähler entwickelte Eisindika­ toren sind nicht bekannt. Nun könnte zwar auch bei diesen Zählern der oben zum Stand der Technik beschriebene Indikator verwendet werden; das hätte aber mehrere Nachteile. Dieser Indikator müßte außen am Zähler angebracht werden. Er wäre dadurch manipulierbar und nicht gegen mechanische Zerstörung gesichert. Ein weitaus größerer Nachteil ist aber darin zu sehen, daß er schon anspre­ chen könnte, obwohl im etwas geschützteren Inneren des Zählers noch keine Eisbildung stattgefunden hat. Weiterhin ist er nach seiner Zerstörung durch das expandierende Eis nicht mehr verwend­ bar, d. h. er könnte weitere Frosteinwirkungen nicht mehr detek­ tieren. Das ginge nur, wenn ein durch Frosteinwirkung zerstörter Indikator durch einen neuen ersetzt werden würde. Ein weiterer Nachteil derartiger Frostindikatoren sind seine relativ hohen Herstellungskosten.

Für die vorliegende Erfindung besteht daher die Aufgabe, ei­ nen kostengünstigen Eisindikator für Naßläufer-Wasserzähler zur Verfügung zu stellen, die im Bereich des frostgefährdeten Zähl­ werks zuverlässig und nicht nur einmalig, sondern über einen lan­ gen Zeitraum von mehreren Jahren hinweg jede Eisbildung detektie­ ren, so daß nicht nur die Tatsache einer Eisbildung, sondern auch deren Häufigkeit erfaßt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels eines Eisindika­ tors gelöst, der aus einem Röhrchen besteht, in das ein Faser­ strang eingezwängt ist, dessen eines Ende beim Neueinbau des In­ dikators auf der Anzeigeseite bündig mit dem Röhrchen abschließt, welches an von außen sichtbarer Stelle innerhalb des Zählers an­ geordnet ist.

Bei dieser Lösung wird ebenso wie bei dem oben beschriebenen, zum Stand der Technik gehörenden Frostindikator die Volumenver­ größerung des Wassers beim Erstarren ausgenutzt, allerdings in gänzlich anderer Weise. Der Faserstrang wird nämlich zusammen mit dem sich im Röhrchen ausdehnenden Eis, in das er eingefroren ist, um einige Zehntel Millimeter sichtbar aus dem Röhrchen herausge­ schoben. Da der das Röhrchen überragende Teil des Faserstranges nun nicht mehr der Zwängung des Röhrchens unterliegt, kann er sich beim Auftauen nach außen ausdehnen. Dieser Vorgang sowie auch einzelne, nach außen stehende Fasern verhindern, daß sich der Faserstrang wieder in das Röhrchen "zurückzieht".

Bei jeder Eisbildung schiebt sich der Faserstrang weiter aus dem Röhrchen heraus, so daß aufgrund der Länge des das Röhrchen auf der Anzeigeseite überragenden Faserstranges auch auf die Häu­ figkeit der Eisbildung rückgeschlossen werden kann.

Der erfindungsgemäße Eisindikator ist dort angebracht, wo die für Schäden am Zählwerk relevante Eisbildung auftritt, also am Ort des Geschehens. Fehlanzeigen sind daher ausgeschlossen. Auf­ grund der Anordnung innerhalb des Zählers ist der Eisindikator auch vor Beschädigungen bzw. Manipulationen geschützt, da Wasser­ zähler generell verplombt sind. Ein weiterer Vorteil des erfin­ dungsgemäßen Eisindikators liegt darin, daß er relativ kleine Breitenabmessungen besitzt, so daß der Blick von außen auf das Zählwerk nicht beeinträchtigt wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, unter denen hier Anspruch 5 hervorge­ hoben werden soll, da seine Merkmale als weiteren, sehr positiv zu bewertenden Effekt eine schnelle, selbsttätige Entleerung des Zählwerksbechers bewirken.

Obwohl vorstehend und auch in den Ausführungsbeispielen die Erfindung anhand von Naßläufer-Wasserzählern dargestellt wird, ist der Einsatz des Eisindikators aber keineswegs nur auf diese Verwendung beschränkt. Er kann überall dort zum Einsatz kommen, wo wassergefüllte Armaturen oder Behältnisse auf Eisbildung hin überwacht werden müssen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Eisindikator nach einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Indikator gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Eisindikator nach einem zweiten Ausführungsbeispiel und

Fig. 4 den in Fig. 3 dargestellten Eisindikator in modifi­ zierter Raumform und seine Anordnung in einem Was­ serzähler im Schnitt.

Fig. 4 zeigt einen handelsüblichen, Naßläufer-Wasserzähler 8. Dieser besteht aus dem Gehäuse 12 mit Einlaufstutzen 13 und Aus­ laufstutzen 14, einem Einlaufsieb 15, einer Nebenstromregulie­ rung 16 sowie einem Flügelradbecher 17 und einem Zählwerkbecher 11. Die beiden Becher 17 und 11 sind in das Gehäuse 12 einge­ setzt. Der Flügelradbecher 17 nimmt ein Flügelrad 19 sowie ein Lager 20 der Flügelradwelle 21 auf. Das Flügelrad 19 wird über Einlaßkanäle 24 und Auslaßkanäle 25 beströmt. Die Flügelradwelle 21 ist zwecks Übertragung ihrer Drehung auf das Zählwerk 10 durch den Boden von Flügelradbecher 17 des Zählwerkbechers 11 hindurch­ geführt.

Der Meßeinsatz ist oben durch ein Schauglas 22 abgeschlossen, welcher seinerseits durch einen Deckel 23 geschützt ist. Im Be­ trieb ist der gesamte Zähler 8 bis zum Schauglas mit Wasser ge­ füllt, also auch der Zählwerkbecher 11. Das Eindringen von Ver­ unreinigungen in den Zählwerkbecher 11 wird dadurch vermieden, daß das Durchführungsspiel der Flügelradwelle 21 durch den Boden des Bechers 11 möglichst gering bemessen ist.

Der in Fig. 1 dargestellte Eisindikator besteht aus einem Röhrchen 1 aus Kunststoff, in das ein Faserstrang 2 aus Glasfa­ sern eingezwängt ist. Der Faserstrang 2 ist nach Art einer Fisch­ gräte dreidimensional verzweigt. Die einzelnen Fasern liegen im Röhrchen 1, von seinem Anzeigeende 9 weggeneigt, dicht beieinan­ der, so daß eine Kapillarwirkung entsteht.

Die Anordnung des Indikators gemäß Fig. 1 im Wasserzähler 8 ist nicht dargestellt, kann aber anhand von Fig. 4 zur Veran­ schaulichung erläutert werden. Er liegt zwischen dem Schauglas 22 und dem Zählwerk 10 etwa parallel zur Schauglas-Innenfläche und entspricht in seiner Anordnung etwa dem waagerechten Schenkel des in Fig. 4 dargestellten Eisindikators. Der Glasfaserstrang 2 schließt in der Darstellung gemäß Fig. 1 am Anzeigeende 9 sowie auch am gegenüberliegenden Ende bündig mit dem Röhrchen 1 ab. Er kann aber auch an beiden Enden aus dem Röhrchen 1 herausragen, ohne daß die Frostindikationswirkung verloren geht. Eine derar­ tige Ausbildung hätte aber den Nachteil, daß am Anzeigeende 9 nicht so leicht erkennbar wäre, ob sich der Faserstrang 2 nach außen bewegt hat oder nicht.

Aufgrund der Kapillarwirkung ist das Röhrchen 1 bzw. sind die Zwischenräume zwischen den Fasern des Faserstranges 2 immer mit Wasser gefüllt. Tritt Frost auf, gefriert das Wasser im Röhrchen 1, und es dehnt sich, den Glasfaserstrang 2 längend, aus. Dieser wandert dadurch zusammen mit dem Eis am Anzeigeende 9 aber auch am gegenüberliegenden Ende aus dem Röhrchen 1 heraus. Aufgrund der Neigung der einzelnen Fasern des Stranges 2 vom Anzeigeende 9 weg, ist diese "Wanderbewegung des Faserstranges 2 zum Anzeige­ ende 9 hin stärker ausgeprägt, da die Fasern in dieser Richtung einen geringeren Widerstand entgegensetzen.

Beim Auftauen des Eises dehnt sich der aus dem Röhrchen 1 herausragende Abschnitt des Glasfaserstranges 2 radial aus, da in diesem Bereich die Zwängung des Röhrchens 1 nicht mehr vorhanden ist. Aufgrund der Anordnung der einzelnen Fasern das Glasfaser­ stranges 2 verhaken sich diese zudem an Anzeigeende 9 wie Wider­ haken. Diese beiden Effekte - radiale Ausdehnung des Glasfaser­ stranges 2 und Verhaken der Fasern am Anzeigeende 9 - verhindern mit Sicherheit ein eventuelles Zurückziehen des Glasfaserstranges 2 in das Röhrchen 1.

Beim Ausbau des Wasserzählers 8 aus der Leitung kann anhand der Länge des am Anzeigeende 9 überstehenden Faserstranges 2 festgestellt werden, ob und auch wie häufig der Zähler 8 während seiner Betriebszeit Frost bekommen hat. Allerdings ist es aus nachstehend genanntem Grund erforderlich, diese Tatsache beim Ausbau des Zählers unter Gegenzeichnung des Kunden zu protokol­ lieren.

Wie weiter oben bereits erwähnt wurde, sind der Ringdurch­ trittsspalt der Flügelradwelle 21 durch den Boden des Bechers 11 sowie eine eventuell vorhandene Ausgleichsbohrung sehr gering bemessen, damit keine Verunreinigungen in den Zählwerkbecher 11 gelangen können.

Dadurch fließt das Wasser nach dem Zählerausbau gar nicht bzw. nur sehr, sehr langsam aus dem Zählwerkbecher 11 in den darunter­ liegenden Raum des Zählers 8 ab. Es kann daher passieren, daß der Wasserzähler 8 auf dem Transport zur Prüfstelle oder während sei­ ner Lagerung dort Frost bekommt, die zu Eisbildung im Zähler 8 führt. Diese Eisbildung würde dann natürlich auch vom Eisindika­ tor erfaßt werden. Ohne die oben beschriebene Protokollierung wäre in diesem Falle nicht nachweisbar, ob der Zähler während des Betriebes beim Kunden oder nach seinem Ausbau Frost bekommen hat.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Der dort dar­ gestellte Eisindikator unterscheidet sich von dem oben erläuter­ ten durch eine größere Länge sowie durch Öffnungen 3 bis 7 in der Wandung des Röhrchens 1. Dadurch liegen die Fasern des Faser­ stranges 2 in diesen Bereichen frei. In Fig. 3 ist das anhand der Öffnung 4 dargestellt. Die anderen Öffnungen 3, 5, 6 und 7 sind zur besseren Hervorhebung für den Betrachter frei von Fasern dar­ gestellt. Ein weiterer Unterschied zu dem Eisindikator gemäß Fig. 1 besteht darin, daß der Faserstrang 2 an dem dem Anzeigeende 9 gegenüberliegenden Ende aus dem Röhrchen 1 herausragt. Dieses überstehende Ende ist in seiner Länge so bemessen, daß es pen­ delt, wenn der Eisindikator hin- und herbewegt wird.

Der in Fig. 4 im eingebauten Zustand dargestellte Eisindika­ tor ist gegenüber dem gemäß Fig. 3 dahingehend modifiziert, daß er um etwa 90° abgewinkelt ist. Diese Form ist den Platzverhält­ nissen im Zählwerkbecher 11 am besten angepaßt. Der Schenkel des Indikators mit dem Anzeigeende 9 liegt etwa parallel zum Schau­ glas 22, so daß eine Eisindikation von außen gut erkannt werden kann. Der andere Schenkel des Eisindikators verläuft etwa paral­ lel zur Wandung des Zählwerkbechers 11. Das untere Ende des Röhr­ chens 1 ragt in eine Durchgangsbohrung im Boden des Zählwerkbe­ chers 11 hinein. Der Ringspalt zwischen dem Röhrchen 1 und der Durchgangsbohrung ist dabei so bemessen, daß der Durchtritt von Verunreinigungen mit Sicherheit vermieden wird. Das freie Ende des Faserstranges 2 hängt so in den Raum unterhalb des Zählwerk­ bechers 11 hinein, daß er frei pendeln kann.

Der in Fig. 4 dargestellte Eisindikator hat einen kleinen Krümmungsradius. Genauso gut kann auch ein größerer Krümmungsra­ dius vorgesehen werden.

Anstelle eines gekrümmten Eisindikators kann aber auch ein völlig gerader, wie in Fig. 3 gezeigt, verwendet werden. Dieser müßte dann mit einem Neigungswinkel von zwischen 45 und 90° in den Zählwerkbecher 11 eingebaut werden. Die Durchgangsbohrung im Boden des Zählwerkbechers 11 müßte dann die gleiche Neigung auf­ weisen.

Neben der oben schon im Zusammenhang mit dem Eisindikator gemäß Fig. 1 beschriebenen Eisindikation dienen die Eisindikato­ ren gemäß den Fig. 3 und 4 zusätzlich einer schnellen Entleerung des Zählwerkbechers 11 nach dem Ausbau des Wasserzählers 8.

Aufgrund der Kapillarwirkung wird das im Zählwerkbecher 11 stehende Wasser durch die Öffnungen 3 bis 7 abgesaugt. Um dies zu erreichen, müssen die Öffnungen 3 bis 7 natürlich entsprechend über die Höhe des Zählwerkbechers 11 verteilt angeordnet sein. Das aus dem Zählwerkbecher 11 durch Kapillarwirkung abgesaugte Wasser tropft dann über das untere, pendelnde Ende des Faser­ strangs 2 in den Flügelradbecher 17 ab. Das Pendeln des Faser­ strangendes wird durch Bewegung des Wasserzählers 8 bewirkt. Die­ se Bewegung ist schon während der normalen Handhabung des Wasser­ zählers 8 nach seinem Ausbau und durch seinen Transport gegeben, so daß eine zwangsweise Bewegung (Hin- und Herschütteln) des Wasserzählers 8 nicht erforderlich ist. Aufgrund der beschriebe­ nen Entleerungsfunktion des Eisindikators wird einer Eisbildung nach dem Ausbau des Wasserzählers 8 vorgebeugt. Eine "Fehlanzei­ ge" des Indikators wird dadurch vermieden, wodurch die Protokol­ lierung beim Ausbau des Wasserzählers 8 entfallen kann.

Claims (7)

1. Eisindikator für Naßläufer-Wasserzähler (8), bestehend aus einem Röhrchen (1), in das ein Faserstrang (2) eingezwängt ist, dessen eines Ende beim Neueinbau des Indikators auf der Anzeige­ seite (9) bündig mit dem Röhrchen (1) abschließt, welches an von außen sichtbarer Stelle innerhalb des Wasserzählers (8) angeord­ net ist.

2. Eisindikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (1) aus Kunststoff, vorzugsweise PVC, PE oder Teflon, und der Faserstrang (2) aus Mineralfasern, vorzugsweise Glas­ fasern, besteht.

3. Eisindikator nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Faserstrang (2) eine andere Farbe als das Röhr­ chen (1), vorzugsweise eine Signalfarbe, aufweist.

4. Eisindikator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserstrang (2) fischgrätartig gestaltet ist, wobei die Einzelfasern vom Anzeigeende (9) weggeneigt ange­ ordnet sind.

5. Eisindikator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserstrang (2) an mehreren Stellen durch Öffnungen (3-7) am Umfang des Röhrchens (1) freiliegt, und das Röhrchen (1) im Zählwerk (10) so angeordnet ist, daß sein Anzei­ geende (9) von außen sichtbar ist, und das dem Anzeigeende (9) gegenüberliegende Ende des Röhrchens (1) mit nur geringem Spiel in eine Durchgangsbohrung im Boden des Zählwerkbechers (11) hin­ einragt, wobei der Faserstrang (2) das Röhrchen (1) an diesem Ende so weit überragt, daß es frei pendeln kann und in den Raum unterhalb des Zählwerkbechers (11) hineinragt.

6. Eisindikator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (1) mit einer Neigung zwischen ca. 45° und 90° im Wasserzähler (8) angeordnet ist.

7. Eisindikator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (1) gekrümmt ist, wobei der Krümmungswinkel etwa 90° be­ trägt.