DE19806440A1 - Durchflußmeßgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Durchflußmeßgerät zur Ermittlung der Durchflußmenge eines fluiden Mediums in einem Leitungs­ system, wobei das Durchflußmeßgerät ein von dem Medium durchflossenes und eine Blende aufweisendes Durchflußteil, sowie einen Differenzdrucksensor und eine Anzeigevorrich­ tung hat, wobei der Differenzdrucksensor über Zuführleitun­ gen die Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten der den Durchflußquerschnitt verengenden Blende ermittelt und die Anzeigevorrichtung entsprechend des ermittelten Differenz­ drucks die Durchflußmenge anzeigt.

Die Durchflußmenge eines fluiden Mediums in einem Leitungs­ system zu bestimmten kann auf vielfältigste Art und Weise geschehen. Eine Möglichkeit ist, in einem zylindrischen Rohr/Ring eine den zylindrischen Querschnitt verengende Blende vorzusehen, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Durch die Verengung des kreisförmigen Querschnitts bzw. dem Ver­ hältnis zwischen der Blendenöffnung und der Quer­ schnittsfläche des Durchflußzylinders entsteht je nach Durchflußmenge und Art des fluiden Mediums ein bestimmter Druckabfall zwischen dem Bereich vor der Blende und dem Be­ reich hinter der Blende. Dieser Druckabfall kann über Zu­ führleitungen 3, 4, welche vor und hinter der Blende bezüg­ lich der Durchflußrichtung R des fluiden Mediums mit dem Innenraum des zylindrischen Durchflußteils verbunden sind, mittels eines in Fig. 1 nicht dargestellten Differenz­ drucksensors ermittelt werden. Ist das fluide Medium be­ kannt, kann durch den ermittelten Differenzdruck mittels einer entsprechend skalierten Anzeigeeinheit die Durchfluß­ menge durch das Durchflußmeßgerät direkt angezeigt werden.

Derartige mechanische Durchflußmeßgeräte müssen robust und möglichst einfach konstruiert sein. Bedingt durch den Auf­ bau kann das Durchflußmeßgerät nur in eine ganz bestimmte Richtung im Leitungssystem betrieben werden. Um die Funkti­ onssicherheit des Durchflußmeßgeräts im Betrieb sicherzu­ stellen, darf das Durchflußmeßgerät von der es montierenden Person vor der Montage nicht mehr auseinander genommen wer­ den. Da die Durchflußmeßgeräte auch in Sprinkleranlagen eingebaut werden, befinden sich die Leitungen, in welche das Durchflußmeßgerät eingebaut werden muß, oft in unmit­ telbarer Nähe von Decken oder Wänden. Ist das Durchflußmeß­ gerät falsch vormontiert, d. h., die Anzeige in der falschen Richtung ausgerichtet, ist es nach dem Einbau nicht mehr möglich, die Anzeige direkt abzulesen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Durch­ flußmeßgerät bereitzustellen, bei dem die das Durchfluß­ meßgerät vor Ort montierende Person in der Lage ist, die Anzeige unabhängig von der Einbaurichtung des Durchfluß­ meßgeräts in das Leitungssystem derart zu positionieren, so daß ein problemloses Ablesen der Anzeige im eingebauten Zu­ stand möglich ist, ohne daß dabei das Durchflußmeßgerät selbst demontiert werden muß.

Diese Aufgabe wird erfinderisch dadurch gelöst, daß die An­ zeigevorrichtung am Durchflußteil verschwenkbar und/oder verdrehbar befestigt ist. Hierdurch kann vorteilhaft die Anzeigevorrichtung des Durchflußmeßgeräts auch nach der Montage in eine beliebige Position gebracht werden, wodurch keine spezielle Vormontage für einen bestimmten Einsatzort mehr notwendig ist.

Vorteilhaft ist zudem, wenn die Anzeigevorrichtung in be­ stimmten Positionen arretierbar ist. Hierdurch ist vorteil­ haft gewährleistet, daß die Anzeige nach dem Verschwenken oder Verdrehen während der gesamten Betriebsdauer in der gewünschten' Position verbleibt. Sofern die Arretierung lös­ bar bzw. vorübergehend aufhebbar ist, kann das Durchfluß­ meßgerät auch nach dem Ausbau aus dem Leitungssystem in ei­ nem anderem Leitungssystem ohne Umbau bzw. Demontage pro­ blemlos an jeder beliebigen Stelle eingebaut werden.

In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Durchflußmeßgeräts ist der Differenzdrucksensor in der An­ zeigevorrichtung integriert und über mindestens zwei Zu­ führleitungen mit dem Durchflußteil in Verbindung. Sofern die Zuführleitungen verbiegbar oder flexibel sind, ist es problemlos möglich, die Anzeigevorrichtung relativ zum Durchflußteil des Durchflußmeßgeräts in eine andere Positi­ on zu bringen, ohne daß zusätzliche mechanische Konstruk­ tionen und Dichtungsteile für die Zuführleitungen notwendig sind.

Sofern die Zuführleitungen zumindest teilweise starr ausge­ bildet sind, müssen Gelenke vorgesehen werden, die die Lei­ tungsabschnitte der jeweiligen Zuführleitung miteinander abdichtend verbinden. Diese Gelenke können vorteilhaft mit­ tels Feststellschrauben für den Betrieb des Durchflußmeßge­ räts festgesetzt werden.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Anzeigevorrich­ tung mittels einer Haltevorrichtung an dem Durchflußteil verschwenkbar oder verdrehbar befestigt. Die Zuführleitun­ gen können dann mittels flexibler Schläuche realisiert wer­ den, welche einfach und billig in der Herstellung sind. Es können aber auch Zuführleitungen aus einem biegsamen Mate­ rial, insbesondere Kupfer mit entsprechend dünn ausgebilde­ ten Wand gewählt werden, welche sich noch problemlos von Hand verbiegen lassen. Sofern entsprechende Messing- oder Kupfer-Zuführleitungen gewählt werden, kann vorteilhaft ei­ ne Haltevorrichtung entfallen.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Differenzdruck­ sensor in dem Durchflußteil integriert. Das vom Differenz­ drucksensor ermittelte Messignal wird dann mittels Funk-, Lichtsignalen, elektrischer Signale oder mechanischen Kupp­ lungen an die Anzeigevorrichtung übertragen. Hierdurch wird vermieden, daß an den sonst notwendig vorzusehenden Zuführ­ leitungen Undichtigkeiten und somit Fehlfunktionen auftre­ ten.

Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen des er­ findungsgemäßen Durchflußmeßgeräts anhand von Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Durchflußteil gemäß des Standes der Technik;

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Durchflußmeßgerät mit biegsamen Zuführleitungen;

Fig. 2a eine Explosionsdarstellung eines Durchflußmeßge­ rät mit Gelenk-Zuführleitungen;

Fig. 2b ein Durchflußmeßgerät mit Gelenk-Zuführleitungen gem. Fig. 2a;

Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Durchflußmeßgerät mit flexiblen Zuführleitungen und Haltevorrichtung zur Verbindung von Anzeigevorrichtung und Durch­ flußteil;

Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Durchflußmeßgerät mit über Gelenke aufweisenden Zuführleitungen;

Fig. 4a eine technische Zeichnung der Zuführleitungen gem. Fig. 4;

Fig. 4b ein Verbindungsstück der Zuführleitung gem. Fig. 4.

Die Fig. 2 zeigt ein Durchflußmeßgerät, bei dem die Anzei­ gevorrichtung 5 um eine Achse 7 oder in jeder beliebigen Richtung 8 verschwenkbar über die Zuführleitungen 3a, 4a, welche aus einem biegsamen Material sind, am Durchflußteil 1 des Durchflußmeßgeräts befestigt ist. Die Anzeigevorrich­ tung 5 weist einen Zeiger und eine Skala 6 auf. Der Zeiger ist mit dem in der Anzeigevorrichtung 5 integrierten Diffe­ renzdrucksensor in Verbindung, wobei dieser wiederum mit den Zuführleitungen 3a und 4a in Verbindung ist. Die Zu­ führleitung 3a endet im Bereich vor der Blende 2, so daß durch sie der höhere Druck p1 zum Differenzdrucksensor ge­ führt wird.

Das Durchflußteil 1 wird zwischen zwei Flanschen 18 ver­ schraubt. Es ist jedoch auch denkbar, das Durchflußmeßgerät mit seinem Durchflußteil mittels Schellen am Leitungs­ systems anzuschließen oder es mit zwei Flanschen auszustat­ ten um es wie in Fig. 2 dargestellt, in ein Leitungssystem zu integrieren.

Die Fig. 2a zeigt eine Explosionsdarstellung eines erfin­ dungsgemäßen Durchflußmeßgerätes mit einer Anzeigevorrich­ tung 5, die über Zuführleitungen mit dem Durchflußteil 1 in Verbindung ist. Das Durchflußteil 1 mit seiner Blende 2 ist zwischen zwei Flanschen 18 mittels Schrauben 20, 21 befe­ stigt. Zwei Flachdichtungen 22 dichten das Durchflußteil 1 gegen die Flansche 18 ab.

Die Fig. 2b zeigt wie die Fig. 2b zeigt eine perspektivi­ sche Ansicht des Durchflußmeßgerätes gem. der technischen Zeichnung 4a. Mittels der Ansperrventile 14 können die bei­ den Zuführleitungen getrennt voneinander abgesperrt werden, so daß die die Feststellschrauben 15, 16, 17 gelöst werden können um die Anzeigevorrichtung 5 relativ zum Durchfluß­ teil 1 zu verdrehen, ohne daß das Medium austreten kann. So ist es auch im montierten Zustand, bei dem das Medium im Durchflußteil unter Druck steht möglich, die Anzeigevor­ richtung 5 um die Achse 7 zu verschwenken.

Die Fig. 3 zeigt ein Durchflußmeßgerät, bei dem die Anzei­ gevorrichtung 5 mittels einer Haltevorrichtung 9, welche ein Stab sein kann, drehbar an dem Durchflußteil 1 befe­ stigt ist. Es ist dabei möglich, das Drehgelenk 9a zwischen dem Verbindungsstab 9 und dem Durchflußteil 1 oder aber zwischen dem Stab 9 und der Anzeigevorrichtung 5 vorgesehen ist. Die Zuführleitungen 3b und 4b sind bei dieser Ausfüh­ rungsform flexible Schläuche, welche die Drehbewegung der Anzeigevorrichtung 5 ausgleichen.

Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Durch­ flußmeßgeräts zeigt Fig. 4. Bei dieser Ausführungsform sind auf den mit dem Durchflußteil 1 starr in Verbindung befindlichen Zuführungsstutzen 10 Verbindungsstücke 12 mit ihrem einen Kopf 12a drehbar befestigt, wobei mittels Fest­ stellschrauben 15, 16 und 17 das Verbindungsstück 12 je­ weils relativ zu den Verbindungsstutzen 10 arretierbar ist.

Das Verbindungsstück 12 ist in Fig. 4b detailliert darge­ stellt. Das Verbindungsstück 12 ist mit einem Winkelverbin­ dungsstück 13 in Verbindung, welches mit seinem anderen En­ de 13a mit einem Zuführstutzen 11 der Anzeigevorrichtung 5 in Verbindung ist. Sowohl die Verbindung zwischen dem Zu­ führstutzen 10 und dem Verbindungsstück 12, sowie zwischen dem Verbindungsstück 12 und dem Winkelverbindungsstück 13 und der Verbindung zwischen dem Winkelstück 13 und dem Stutzen 11 der Anzeigevorrichtung 5 ist jeweils als Drehge­ lenk ausgelegt, welches jeweils mit einer Feststellschraube 15, 16 und 17 in einer bestimmten Position bzw. Winkelstel­ lung arretierbar ist.

Die Fig. 4a bis 4b zeigen den detaillierten Aufbau der Zuführungsleitungen gemäß der Fig. 2b und 4.

Das in der Fig. 4a nicht dargestellte Durchflußteil des Durchflußmeßgeräts hat Verbindungsstutzen 10 an die jeweils ein Absperrventil mit Ansperrhahn 14' anschließbar ist. An die Ansperrventile 14 sind jeweils mittels Feststell­ schrauben 15 Verbindungsstücke 12 anschließbar, wobei die Verbindungsschrauben 15 jeweils axiale Bohrungen bzw. Kanä­ le aufweisen, welche mit einer senkrecht zur Schraubenachse befindlichen Bohrung insbesondere einer Durchgangsbohrung 15' in Verbindung ist. Die Durchgangsbohrung 15' endet in einer Nut in der Schraube 15, welche von dem einen Kopf 12a des Verbindungsstücks 12 umgriffen ist. In dem Bereich der Nut der Schraube 15 endet eine axiale Bohrung 12', so daß das Medium von der Feststellschraube 15 in die axiale Boh­ rung 12' des Verbindungsstücks 12 gelangen kann. Hierbei spielt es keine Rolle, in welcher Winkelstellung das Ver­ bindungsstück 12 mittels der Feststellschraube 15 an dem Ansperrventil 14 arretiert ist. Mittels einer weiteren Feststellschraube 16, welche der Feststellschraube 15 ent­ spricht, ist der andere Kopf des Verbindungsstücks 12 an einem Winkelverbindungsstück 13 befestigt, wobei das Win­ kelstück 13 und das Verbindungsstück 12 gegeneinander ver­ drehbar sind, und die Feststellschraube 16 die beiden Teile in einer beliebigen Lage zueinander festsetzen kann. Das Winkelverbindungsstück 13 hat ebenfalls Kanäle bzw. Durch­ gangsbohrungen 13', durch die das Medium durch die Fest­ stellschraube 16 aus dem Kanal 12' des Verbindungsteils 12 zur Feststellschraube 17 und durch deren Sackbohrung 17' in die axiale Bohrung der Feststellschraube 17 gelangen kann. Von dort aus gelangt das Medium in den Verbindungsstutzen 11 bzw. einer Zuführleitung zum in der Anzeigevorrichtung 5 befindlichen Differenzdrucksensor. Beide Zuführleitungen sind identisch aufgebaut, wodurch die gleichen Teile ver­ wendbar sind. Sofern die Feststellschrauben gelockert sind, können die einzelnen Teile gegeneinander verschwenkt wer­ den, so daß die Anzeige in beliebige Positionen verschwenk- bzw. verdrehbar ist. Durch das Festziehen der Feststell­ schrauben 15, 16 und 17 werden die Teile zueinander arre­ tiert und zudem die Dichtungen fest aneinandergepreßt, der­ art, daß das Medium nicht nach außen dringen kann.

In der Fig. 4b ist ein Verbindungsstück 12 dargestellt. Das Verbindungsstück hat ein Mittelteil 12b, an dessen ge­ genüberliegenden Seiten jeweils ein Kopf 12a angeformt ist. Das Mittelstück 12b kann zweigeteilt sein, wodurch es mög­ lich ist, die axiale Bohrung 12' im Bereich 12e der Köpfe 12a enden zu lassen. Nachdem die beiden gleichen Teile des Verbindungsstücks 12 aneinandergefügt sind, kann lediglich das Medium durch die Öffnungen 12c in die Köpfe des Verbin­ dungsstücks 12 gelangen. Die Feststellschraube greift durch die Durchlaßöffnung 12c.

Das durch das Verbindungsstück 12 bzw. deren axialen Boh­ rung 12' gelangende Medium tritt durch die Öffnung 12e in den Bereich der Ringnut der Feststellschraube, von dort aus es durch die Bohrung 16' in die axiale Durchgangsbohrung der Feststellschraube 16 gelangt. Von der axialen Bohrung der Feststellschraube 16 gelangt das Medium in das Winkel­ verbindungsstück 13. Mittels des Schraubenkopfes und des Gewindes der Feststellschraube 16 ist diese gegenüber dem Winkelverbindungsstück 13 festsetzbar, wobei eine Flach­ dichtung die Feststellschraube gegenüber dem Winkelverbin­ dungsstück 13 abdichtet.

Bezugszeichenliste

1

Durchflußteil

2

Blende

2

a Blendenöffnung

3

,

3

a,

3

b Zuführleitung

4

,

4

a,

4

b Zuführleitung

5

Anzeigevorrichtung

6

Skalierung, Zeiger der Anzeigevorrichtung

7

Senkrechte Drehachse der Anzeigevorrichtung

8

Horizontale Verschwenkvorrichtung der Anzeigevorrichtung

9

Haltestab

9

a Drehgelenk zwischen Haltestab und Anzeigevorrichtung

10

Verbindungsstutzen

11

Verbindungsstutzen der Anzeigevorrichtung

12

Verbindungsstück

12

' Kanal; axiale Bohrung

12

a Kopf mit Drehgelenk des Verbindungsstücks

12

12

b Mittelteil des Verbindungsstücks

12

12

c Durchlaßöffnung

12

d O-Ring-Sitz

12

e Durchlaßbohrung in Ringnut des Verbindungsstücks Winkelverbindungsstück

13

' Kanal; axiale Bohrung

13

a Kopf mit Drehgelenk des Winkelverbindungsstück

14

Absperrventil

14

' Ventilgriff

15

Feststellschrauben

15

' Durchlaßbohrung in Ringnut der Feststellschraube

16

Feststellschrauben

16

' Durchlaßbohrung in Ringnut der Feststellschraube Feststellschrauben

17

' Durchlaßbohrung in Ringnut der Feststellschraube

18

Flansch

19

Bohrungen im flansch

18

20

Schrauben

21

Schraubenmutter

22

Flachdichtungen
M Medium

Claims (8)

1. Durchflußmeßgerät zur Ermittlung der Durchflußmenge eines fluiden Mediums in einem Leitungssystem, wobei das Durchflußmeßgerät ein von dem Medium durchflossenes und ei­ ne Blende (2) aufweisendes Durchflußteil (1), sowie einen Differenzdrucksensor und eine Anzeigevorrichtung (5) hat, wobei der Differenzdrucksensor über Zuführleitungen die Druckdifferenz (p1, p2) zwischen den beiden Seiten der den Durchflußquerschnitt verengenden Blende (2) ermittelt und die Anzeigevorrichtung (5) entsprechend des ermittelten Differenzdrucks (p1, p2) die Durchflußmenge anzeigt, da­ durch gekennzeichnet, daß die Anzei­ gevorrichtung (5) am Durchflußteil (1) verschwenk- und/oder verdrehbar befestigt ist.

2. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (5) für den Betrieb des Durchflußmeßgeräts in verschiedenen Positionen arretierbar ist.

3. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Diffe­ renzdrucksensor in der Anzeigevorrichtung (5) integriert ist und diese über mindestens zwei Zuführleitungen (3a, 4a; 3b, 4b) mit dem Durchflußteil (1) in Verbindung ist.

4. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Zu­ führleitungen (3a, 4a; 3b, 4b) verbiegbar und/oder flexibel ist.

5. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß über minde­ stens ein Gelenk (12, 13, 14, 15, 16, 17) miteinander verbundene Leitungsabschnitte (12, 13, 14, 15, 16, 17) eine Zuführleitung bilden.

6. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gelenk für den Betrieb des Durchflußmeßgeräts in verschiedenen Positionen arretierbar ist.

7. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (5) mittels einer Haltevorrichtung (9) an dem Durchflußteil (1) verschwenk und/oder verdrehbar befestigt ist.

8. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzdrucksen­ sor in dem Durchflußteil (1) integriert ist und das vom Differenzdrucksensor ermittelte Meßsignal mittels Funk-, Lichtsignalen, elektrischer Signale oder mechanischen Kupp­ lungen an die Anzeigevorrichtung (5) übertragen wird.