DE2009879B2

DE2009879B2 - Treibschieberzaehler

Info

Publication number: DE2009879B2
Application number: DE19702009879
Authority: DE
Inventors: Erhard Dipl Ing 1000 Berlin Fnebel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-02-25
Filing date: 1970-02-25
Publication date: 1973-08-02
Also published as: JPS5243380B1; DE2009879A1; DE2009879C3

Description

Die Erfindung betrifft einen Treibschieberzähler mit einem in einer Kammer mit einer kreiszylindrischeii Innenkontur drehbar angeordneten Rotor, der aus einem kreiszylindrischen Hohlzylinder besteht und dessen die zu messende Flüssigkeit in definierte Volumina einteilende Treibschieber durch die zu messende Flüssigkeit mitgenommen werden und dabei den zentrisch in der Kammer gelagerten Rotor in der durchgeflossenen Flüssigkeitsmenge proportionale Umdrehungen versetzen, wobei zur Bewegungs-

steuerung der Treibschieber innerhalb des Rotors eine Steuereinrichtung vorhanden ist, und mit einem zwischen Einlaß- und Auslaßöffnung in der Kammer angebrachten, räumlich festen Trennteil.

Bei bekannten Flüssigkeitsmessern dieser Art (USA.-Patentschriften 2 202 122, 2 207 182, 2 362 778, 2 155 321) enthält die innerhalb des Rotors befindliche Steuereinrichtung eine Nockenscheibe, deren Außenkontur eine Steuerkurve für die Treibschieber bildet; die Steuerkurve muß sehr genau mit der Innenkontur der Meßkammer korrespondieren. Daher lassen Mch die bekannten Treibschieberzähler auf Grund der schwierig und reit großer Präzision zu bewerkstelligenden Steuerung nur mit verhältnismäßig großem Aufwand herstellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, einen Treibschieberzähler zu schaffen, der sich kostengünstiger herstellen läßt als die bekannten Zähler. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Treibschieberzähler mit einem in einer Kammer drehbar angeordneten Rotor geeignet, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Rotor aus einem doppelwandigen Hohlzylinder besteht, daß das Trennteil eine Trennwand im Hohlraum in der Doppelwand des Rotors bildet, daß die Steuereinrichtung aus einer pleuelartigen Lenkereinrichtung besteht und daß die Treibschieber in ihrer Bewegung derart gesteuert sind, daß sie die durch den Hohlraum innerhalb der Doppelwand des Rotors geleitete, zu messende Flüssigkeit in die definierten Volumina einteilen.

Die Verwendung kreiszylindrischer Teile für die Kammer und den Rotor und die Steuerung der Treibschieber durch eine pleuelartige Lenkereinrichtung ermöglichen eine Fertigung, die gegenüber der bekannten Bauarten von Treibschieberzählern erheblich vereinfacht ist. Außerdem kann der erfindungsgt.näße Treibschieberzähler bei höheren Drehzahlen betrieben werden; er arbeitet auch sehr geräuscharm und mit geringer Abnutzung.

Das Trennteil ist zweckmäßigerweise an einem der beiden Deckel des erfindungsgemäßen Treibschieberzählers angebracht; welcher Deckel zur Anbringung des Trennteiles benutzt wird, richtet sich weitgehend nach der Ausbildung des Rotors.

Der Rotor des erfindungsgemäßtn Treibschieberzählers und auch die Kammer sowie die beiden Dekkel der Kammer können zur Erzielung des erfindungsgemäßen Aufbaues in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Doppelwand des Rotors an einem Ende durch eine geschlossene Bodenplatte abgeschlossen ist. Die Doppelwand des Rotors liegt dann zweckmäßigerweise mit ihrem offenen Ende der Einlaß- und der Auslaßöffnung in einem Deckel der Kammer des Treibschieberzählers gegenüber, so daß dann die durch einen Einlaßstutzen des Deckels in die Kammer eintretende Flüssigkeit durch einen Auslaßstutzen an demselben Deckel wieder austreten kann.

Ferner kann es gegebenenfalls vorteilhaft sein, wenn die Doppelwand des Rotors durch Stege oder durch eine durchlöcherte Bodenplatte zusammengehalten ist. D< bei muß, um mit dem erfindungsgemäßen Treibschieberzähler dieser Ausführung eine Messung durchführen za können, eine derartige Anordnung der .liege vorgenommen werden, daß zwei benachbarte Stege nicht weiter auseinanderliegen, als die Breite des Trennteiles ausmacht. Ist nämlich diese Forderung nicht erfüllt, dann wirkt das Trennteil nicht als Trennwand in der Doppelwand des Rotors.

Bei einer Ausführung des Rotors mit durch Stege

5 oder mittels einer durchlöcherten Bodenplatte zusammengehaltener Außenwand können die Einlaß- und die Auslaßöffnung in einem Deckel liegen. Es ist jedoch auch eine Ausführung möglich, bei der sich die Einlaßöffnung in dem einen Deckel und die Aus-

laßöffnung im anderen Deckel der Kammer befindet. Damit ist die vorteilhafte Möglichkeit gegeben, sich mit dem erfindungsgemäßen Treibschieberzähler gut den gegebenen Einbaumöglichkeiten anpassen zu können.

Ferner bietet der erfindungsgemäße Treibschieberzähler die Möglichkeit, Einlaß- und Auslaßöffnung am Umfang der Kammer anzuordnen, indem in dre Außenwand des Ro¹ s Durchbrüche vorgesehen werden, durch welche die zu messende Flüssigkeit in die Doppelwand ein- bzw. austreten kann. Eine Ausbildung der Außenwand des Rotors mit Durchbrüchen gestattet es auch, Einlaß- oder Auslaßöffnung an den Deckeln der Kammer des Treibschieberzählers anzubringen.

Bei dem erfindungsgemäßen Treibschieberzähler sind in der Außenwand und in der Innenwand des doppelwandigen Rotors radiale, fluchtende Führungsschlitze zur Aufnahme der Treibschieber vorhanden. Die Schieber sind erfindungsgemäß durch die pleuelartige Lenkeinrichtung gesteuert, die vorteilhafterweise innerhalb des Hohlzylinders des Rotors mit ihrem von den Treibschiebern abgewendeten Ende ortsfest gelagert ist.

Als ortsfeste Lagerstelle für die pleuelartige Lenkereinrichtung kann vorzugsweise ein fester Zapfen dienen, der exzentrisch in der Kammer angeordnet ist und bei der Drehung des Rotors mittels der pleuelartigen Lenkereinrichtung eine sinusförmige Verschiebung der Treibschieber derart bewirkt, daß

die Treibschieberenderc bei größter Auslenkung in Führungsschlitzen der Außenwand des Rotors tauchen und sich bei geringster Auslenkung im Bereich des Trennteils in die Führungsschlitze der Innenwand des Rotors zurückziehen.

Der erfindungsgemäße Treibschieberzähler kommt in Abweichung von bekannten Treibschieberzählern grundsätzlich mit nur zwei Treibschiebern aus, die zueinander diametral angeordnet sind; bevorzugt wird man jedoch zur Steigerung der Meßempfindlichkeit und der Meßgenauigkeit vier Treibschieber verwenden. Jeweils zwei einander gegenüberliegende Treibschieber sind fest miteinander verbunden, und an jeweils zwei miteinander verbundene Treibschieber greift ein pleuelartiger Lenker an. Die jeweils einander gegenüberliegenden Treibschieber bestehen vorzugsweise aus einem Stück, das in der Mitte einen die beiden Treibschieber verbindenden Steg aufweist.

Es ist aber auch möglich, jeden Treibschieber für

sich mittels eines pleuelartigen Lenkers zu steuern.

Zur Vermeidung von Kompressionen infolge der bei der Rotorbewegung sich hin- und herbewegenden Treibschieber sind von den Führungsschlitzen in der Außenwand des Rotors abgehende Ausgleichskanäle vorgesehen, die eine im Innern der Außenwand verlaufende Verbindung zwischen dem der Kammer benachbarten Ende der Führungschlitze und dem Hohlraum der Doppelwand des Rotors bilden. Durch diese Ausgleichskanäle kann beim Eintauchen der

Treibschieberenden in die Führungsschlitze der Ende eine Kurbel 22 α trägt; in der Kurbel 22 α sitzt

Außenwand die sich darin befindliche Flüssigkeit in ein Kurbelzapfen 22 b. Der Kurbelzapfen 22 ft trägt

den Hohlraum der Doppelwand des Rotors entwei- einen pleuelartigen Lenker 23 für mittels einer

chen. Brücke 24 verbundene Schieber 25 und 26 als auch

Ferner ist es zur Vermeidung von Kompressions- 5 einen weiteren pleuelartigen Lenker 27 für mittels erscheinungen vorteilhaft, wenn in einem der Trenn- einer weiteren Brücke 28 verbundene weitere Schiewand des Hohlraumes benachbarten Teil der Kam- ber 29 und 30 (vgl. auch F i g. 2).
mer eine parallel zur Mittelachse der Kammer ver- Zur Verbindung der pleuelartigen Lenker 23 und laufende Ausnehmung und diametral gegenüber eine 27 mit jeweils zwei miteinander verbundenen Treibweitere Ausnehmung vorhanden ist und beide Aus- io Schiebern 25, 26 und 29, 30 dienen Stifte 31 und 32, nehmungen über einen Verbindungskanal in einem die in Bohrungen der Treibschieber eingesetzt sind.
Deckel der Kammer miteinander in Verbindung ste- Der Rotor 2 des erfindungsgemäßen Treibschiehen. Dadurch lassen sich bei entsprechender Ausbil- berzählers weist an seiner Außenwand 3 am Ende dung des Rotors Kompressionen beim Eintauchen seiner Führungsschlitze Ausgleichskanäle 33 (vgl. der Treibschieber in die Innenwand vermeiden, da 15 Fi g. 2) auf, die einen Druckausgleich zwischen dem durch die Ausnehmungen in der Kammer und den Ende des Führungschlitzes in der Außenwand und umlaufenden Verbindungskanal ein Druckausgleich dem Hohlraum 34 in der Doppelwand des Rotors 2 eintreten kann. Um dies zu erleichtern, wird die ermöglichen. Dadurch werden Kompressionen beim Tiefe der Ausnehmungen zum Verbindungskanal hin Eintauchen der Schieber 25, 26 und 29, 30 beim Eingrößer, ao tauchen in die Außenwand 3 des Rotors 2 vermieden.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in den F i g. 1 Wie insbesondere die F i g. 2 erkennen läßt, ist im

und 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemä- Hohlraum 34 ein Trennteil 35 angeordnet, das den

ßen Treibschieberzählers dargestellt; die Hohlraum 34 unterteilt. Dadurch ist die über den

F i g. 1 zeigt einen Schnitt durch den erfindungs- Einlaßstutzen 36 und die Einlaßöffnung 37 in den

gemäßen Treibschieberzähler entlang seiner Mittel- »5 Hohlraum 34 des Rotors 2 fließende, zu messende

achse, während die Flüssigkeil gezwungen, einen bestimmten Weg zum

F i g. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II der Auslaßstutzen 38 mit der Auslaßöffnung 39 zu neh-

F i g. I wiedergibt. men. Dieser Weg verläuft über den Hohlraum 34 der

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Treibschie- Doppelwand des Rotors2, wobei die einströmende bcrzählcr weist ein eine Kammer 1 mit einer krciszy 3= Flüssigkeit gegen die Treibschisber 25, 26 und 29, 30 lindrischen Innenkontur bildendes Gehäuse 1 α auf. drückt und dabei den Rotor 2 in Drehbewegung Innerhalb des Kammer 1 ist ein Rotor 2 drehbar ge- versetzt. Dabei werden von den Schiebern 25, 26 und lagert, der einen Hohlzylindcr mit einer Außen- 29, 30 — durch die pleuelartigen Lenker 23 und 27 wand 3 und einer Innenwand 4 enthält. Die Außen- gesteuert — definierte Volumina des Hohlraumes 34 wand 3 und die Innenwand 4 sind durch eine durch- 35 abgetrennt. Einer bestimmten Drehung des Rotors 2 gehende Bodenplatte 5 zusammengehalten, die zur des erfindungsgemäßen Treibschieberzählers entLagerung des Rotors 2 mit einem kreiszylindrischen spricht also — wie bei den bisher bekannten Treib-Ansatzö versehen ist. Mittels eines Kugellagers 7, Schieberzählern — eine bestimmte Flüssigkeitsdas gegebenenfalls durch einen Schraubring 8 in menge. Die Umdrehungszahl des Rotors 2 ist also Achsrichtung verschiebbar ist, ist der Rotor in einem 40 der durchgeflossenen Flüssigkeitsmenge proportioin der Fig. 1 unteren Deckel9 des erfindungsgemä- nal.
ßen Treibschieberzählers gehalten. Um Meßschwierigkeiten zu vermeiden, die durch

Der Deckel 9 der Kammer 1 ist durch einen eine Kompression im Bereich des Trennteiles 35

flanschartigen Ansatz 10 eines Flanschteiles II an durch die Bewegung der Schieber 25. 26 und 29, 30

einem Flansch 12 des Gehäuses 1 α befestigt; zur Ab- 45 in der Innenwand 4 des Rotors 2 entstehen könnten,

dichtung liegt zwischen den Flanschen 10 und 12 ein sind die Schieber 25, 26 und 29. 30 in Schlitzen 40 in

Dichtring 13. der Bodenplatte 5 geführt, und es ist außerdem im

Durch eine Wand 14 im Flanschteil 11 des erfin- Gehäuse 1 α im Bereich des Trennteiles 35 eine Ausdungsgemäßen Treibschieberzählers ist ein flüssig- nehmung 41 vorgesehen. Da das Trennteil 35 nur bis keitsdichter Abschluß nach außen bewirkt Zur 50 zur Oberkante der Bodenplatte S hinabreicht, somit Übertragung der Umdrehungen des Rotors 2 des er- also die Schlitze 40 zwischen der Innenwand 4 und findungsgemäßen Treibschieberzählers auf ein in den der Außenwand 3 in der Bodenplatte S freibleiben. Figuren nicht dargestelltes Zähl- und/oder Anzeige- kann sich die bei der Treibschieberbewegung im Bewerk ist an dem kreiszylindrischen Ansatz 6 des Ro- reich der Trennwand 35 hervorgerufene Komprestors 2 über einen Zwischenring 15 eine Hälfte 16 55 sion über die Ausnehmung 41 und eine weitere diaeiner Magnetkupplung vorgesehen, deren andere metral gegenüberliegende weitere Ausnehmung 42 Kupplungshälfte 17 außerhalb des Trcibschieberzäh- sowie einen umlaufenden Ausgleichkanal 43 ausglei- lers in einem Hohlraum 18 des Flanschteiles II liegt. chen.

Die äußere Magnetkupplungshälfte 17 ist über ein Ein Deckel 44, der die Einlaßstutzen 36 und 38

weiteres Zwischenstück 19 mit einer WeOe 20 ver- 60 mit den Einlaßöffnungen 37 und 39 und auch das

bunden, die an ihrem Ende ein Zahnrad 21 trägt. Trennteil 35 trägt, nimmt auch ein Kugellager 45

Dieses Zahnrad 21 greift in das Getriebe des nicht auf, das als weitere Lagerstelle für den Rotor 2 dient,

dargestellten Zähl-und/oder Anzeigewerkes ein. indem dieser an seinem in der Fig. 1 oberen Ende

Die Trennwand 14 des Flanschteiles 11 des erfin- mit einem Lageransatz 46 versehen ist Zur Einstel-

dungsgemäßen Treibschieberzählers dient bei de.n 65 fang des Lagerspiels dient ein weiterer Schraubring

dargestellten Ausführungsbeispiel auch zur Anbrin- 47, der in eine Gewindebohrung 48 «!es Deckels 44

gung eines festen Zapfens 22, der bis in die Kam- einschraubbar ist Der Deckel 44 weist an seinem

merl hineinragt und an seinem in der Fig. 1 oberen oberen Ende außerdem ein Außengewinde auf, das

zum Aufschrauben eines Abschlußdeckels 49 dient; mittels eines Dichtringes 50 ist der Abschlußdeckel 49 gegenüber dem Deckel 44 abgedichtet.

In einer vereinfachten Ausführung kann die Lagerung des Rotors 2 auch ohne Schraubringe 8 und 47 vorgekommen werden.

Durch die Erfindung ist ein Treibschieberzähler geschaffen, der im wesentlichen aus kreiszylindrischen Teilen besteht und daher im Vergleich zu bekannten Treibschieberzählern ohne sehr aufwendig herzustellende Konturen auskommt, die bei den bekannten Treibschieberzählern zur Steuerung der Treibschieber erforderlich sind. Bei dem erfindungsgemäßen Treibschieberzähler erfolgt die Steuerung der Treibschieber durch pleuelartige Lenker, die an einem exzentrisch angeordneten, festen Zapfen gelagert sind. Neben eine vereinfachten Herstellung bietet der erfindungsgemäße Treibschieber den Vorteil, daß er bei höheren Drehzahlen als die bekannten Treibschieberzähler eingesetzt werden kann und zeichnet sich außerdem durch ein geringeres Laufgeräusch aus.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 309531/79

Claims

Patentansprüche:

1. Treibschieberzähler mit einem in einer Kammer mit einer kreiszylindrischen Innenkontur drehbar angeordneten Rotor, der aus einem kreiszylindrischen Hohlzylinder besteht und dessen die zu messende Flüssigkeit in definierte Volumina einteilende Treibschieber durch die zu messende Flüssigkeit mitgenommen werden und dabei den zentrisch in der Kammer gelagerten Rotor in der durchgeflossenen Flüssigkeitsmenge proportionale Umdrehungen versetzen, wobei zur Bewegungssteuerung der Treibschieber innerhalb des Rotors eine Steuereinrichtung vorhanden ist, und mit einem zwischen Einlaß- und Auslaßöffnung in der Kammer angebrachten, räumlich festen Trennteil, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) aus einem doppehvandigen Hohl/ylinder besteht, daß das Trennteil eine Trennwand (35) im Hohlraum (34) in der Doppelwand (3,4) des Rotors (2) bildet, daß die Steuereinrichtung aus einer pleuelartigen Lenkereinrichtung (23, 27) besteht und daß die Treibschieber (25, 2o; 29, 30) in ihrer Bewegung derart gesteuert sind, daß sie die durch den Hohlraum (34) innerhalb der Doppelwand (3,4) des Rotors (2) geleitete, zu messende Flüssigkeit in die definierten Volumina einteilen.

2. Treibschieberzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Rotors (2) dem innendurchmesser der Kammer (1) entspricht

3. Treibschieberzähler n£.,h Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelwand (3,4) des Rotors (2) an einem Ende durch eine geschlossene Bodenplatte (5) abgeschlossen ist.

4. Treibschieberzähler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelwand des Rotors mittels Stegen oder mittels einer durchlöcherten Bodenplatte gebildet ist.

5. Treibschieberzähler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelwand (3,4) des Rotors (2) mit eimern offenen Ende der Einlaß- und der Auslaßöffnm:g (37, 39) in einem Deckel (44) der Kammer (1) des Treibschieber-Zählers gegenüberliegt.

6. Treibschieberzähler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einlaßöffnung in dem einen Deckel befindet, während die Auslaßöffnung im anderen Deckel der Kammer liegt.

7. Treibschieberzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand des Rotors Durchbrüche aufweist und daß sich die Einlaß- und/oder die Auslaßöffnung am Umfange der Kammer befinden.

8. Treibschieberzähler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Außenwand (3) und in der Innenwand (4) des doppelwandigen Rotors (2) radiale, fluchtende Führungsschlitze zur Aufnahme der Treibschieber (25, 26; 29, 30) vo-handen sind.

9. Treibschieberzähler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die pleuelartige Lenkeinrichtung (23, 27) innerhalb des Hohlzylinders des Rotors (2) mit ihrem von den Treibschiebern (25, 26; 29, 30) abgewendeten Ende ortsfest gelagert ist.

10. Treibschieberzähler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als ortsfeste Lagerstelle für die pleuelartige Lenkereinrichtung ein Kurbelzapfen (22 b) dient, daß der Zapfen (22 b) exzentrisch in der Kammer

(1) angeordnet ist und bei der Drehung des Rotois (2) mittels der pleuelartigen Lenkereinrichtung (23, 27) eine sinusförmige Verschiebung der Treibschieber (25, 26; 29, 30) derart bewirkt, daß die Treibschieberenden bei größter Auslenkung in Führungsschlitze der Außenwand (3) des Rotors (2) tauchen und sich bei geringster Auslenkung im Bereich des Trennteils (35) in die Führungsschlitze der Innenwand (4) des Rotors

(2) zurückziehen.

11. Treibschieberzähler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Treibschieber vorhanden sind, daß jeweils zwei einander gegenüberliegende Treibschieber fest miteinander verbunden sind und daß an jeweils zwei miteinander verbundene Treibschieber ein pleuelarüger Lenker angreift.

12. Treibschieberzähler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils einander gegenüberliegenden Treibschieber (25, 26; 29, 30) aus einem Stück bestehen, das in der Mitte einen die beiden Treibschieber (25, 26) verbindenden Steg (24) aufweist.

13. Treibschieberzähler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von den Führungsschlitzen in der Außenwand (3) des Rotors (2) Ausgleichskanäle (33) abgehen, die eine im Innern der Außenwand (3) verlaufende Verbindung zwischen dem der Wand der Kammer (1) benachbarten Ende der Führungsschlitze und dem Hoiilraum (34) der Doppelwand (3,4) des Rotors (2) bilden.

14. Treibschieberzähler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der Trennwand (35) des Hohlraumes (34) benachbarten Teil der Kammer (1) eine parallel zur Mittelachse der Kammer (1) verlaufende Ausnehmung (41) und diametral gegenüber eine weitere Ausnehmung (42) vorhanden ist und daß beide Ausnehmungen /41, 42) über einen Verbindungskanal (43) in einen Deckel (44) der Kammer (1) miteinander in Verbindung stehen.

15. Treibschieberzähler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Ausnehmungen (41, 42) zum Verbindungskanal (43) hin größer wird.