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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Durchflusssensor mit einer
Laufkapsel umfassend ein Kapseloberteil und ein unterhalb des Kapseloberteils
der Laufkapsel drehbar gelagertem Flügelrad.
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Durchflusssensoren
sind im Stand der Technik bekannt und werden als Messgeräte zur Erfassung
des individuellen Verbrauchs von Wärme und Wasser eingesetzt.
Zu dieser Gerätegruppe
gehören Heizkostenverteiler,
Wärmezähler und
Wasserzähler.
Diese Geräte
müssen
sehr zuverlässig
und genau messen, um den Verbrauch exakt feststellen zu können. Die
Messung muss unabhängig
von der jeweiligen Einbausituation erfolgen können, also unabhängig davon,
ob der Durchflusssensor in einem horizontal oder vertikal verlaufenden
Rohr eingebaut ist.
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Eine
der Hauptanforderungen ist es, dass über einen sehr großen Messbereich
eine sehr hohe Linearität
gefordert wird. Bei Durchflusssensoren mit einem Nenndurchfluss
von 600 Litern pro Stunde und einem Maximaldurchfluss von 1.200
Litern pro Stunde muss der Sensor bereits ab einer Durchflussmenge
von 3 Litern pro Stunde sicher anlaufen. Dies ist notwendig, damit
ab einer Durchflussmenge von 6 Litern pro Stunde die metrologischen
Forderungen nach den gängigen
Normen, insbesondere der EN 1434, erfüllt werden. Danach muss bei
1 % des Nominaldurchflusses bereits eine zuverlässige Messung mit geringen
Toleranzen stattfinden können. Somit
ergibt sich ein Verhältnis
von dem kleinsten Durchfluss zum Nenndurchfluss von 1 : 100. Die
von den Normen geforderte Genauigkeit liegt bei 4 % des minimalen
Durchflusses vom Ist-Wert, also bei 0,4 Promille (EN 1434-1, Klasse 2).
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Ein
wesentlicher Bestandteil der zuverlässigen Messung der Durchflussmengen
ist das Abtastelement, das nahe dem in der Laufkapsel gelagerten Flügelrad angeordnet
sein muss. Dabei ist es wichtig, eine geeignete Position des Abtastelements
in Bezug zu dem Flügelrad
zu gewährleisten,
da Positionsabweichungen zu einer Verfälschung des Messergebnisses
bis zum kompletten Ausfall führen.
Es sind mehrere unterschiedliche Messerverfahren und Systeme bekannt,
um die Drehbewegung des Flügelrads zu
detektieren. Grundsätzlich
wird dabei zwischen zwei Arten unterschieden. Im ersten Fall kann
lediglich eine Drehung des Flügelrads
erkannt werden; im zweiten Fall ist darüber hinaus auch die Drehrichtung neben
der Geschwindigkeit des Flügelrads
messbar.
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Um
die hohen Anforderungen an die Genauigkeit und Linearität der Durchflusssensoren
zu erfüllen,
wurden zahlreiche Untersuchungen durchgeführt und die bekannten Geräte im Stand
der Technik durch aufwändige
Maßnahmen
verbessert. Trotz des bisher beträchtlichen Aufwands besteht
nach wie vor der Bedarf an einem optimierten Durchflussmesser, der
in unterschiedlichen Einbaulagen zuverlässig arbeitet.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen Durchflusssensor zu schaffen,
der in seinen Eigenschaften verbessert ist und einen großen Messbereich
unter Einhaltung der normativ geforderten Genauigkeitsanforderungen
abdeckt. Der Durchflusssensor soll dabei zuverlässig in verschiedenen Einbausituationen
arbeiten.
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Gelöst wird
die Aufgabe durch einen erfindungsgemäßen Durchflusssensor mit den
Merkmalen des Anspruchs 1. Die Unteransprüche umfassen vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Durchflusssensors.
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Der
erfindungsgemäße Durchflusssensor hat
eine Laufkapsel, die ein Kapseloberteil und ein unterhalb des Kapseloberteils
drehbar gelagertes Flügelrad
umfasst. Das Kapseloberteil weist an seiner Oberseite einen Aufnahmeraum
für ein
Abtastelement zum Erfassen der Flügelradbewegung auf, wel cher
von einer korrespondierenden Rastplatte abgedeckt wird. Die Rastplatte
hat einen Rasthaken, der in eine Führungsnut an der Innenwand
des Aufnahmeraums eingreift. Darüber
hinaus ist an der Rastplatte ein Federelement vorgesehen, das das Tastelement
federnd gegen das Kapseloberteil drückt.
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Der
erfindungsgemäße Durchflusssensor weist
den großen
Vorteil auf, dass das Abtastelement in dem Aufnahmeraum durch die
Rastplatte fixiert wird. Dabei wird es nicht nur in seiner Vertikalposition,
also in Richtung der axialen Achse der Laufkapsel, in einer vorbestimmten
Position gehalten, sondern auch in seiner horizontalen Position,
die einer Ebene senkrecht zur axialen Achse der Laufkapsel entspricht.
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Die
federnde Lagerung durch das Federelement, das das Abtastelement
gegen den Boden des Kapseloberteils drückt, sorgt dafür, dass
das Abtastelement immer in einem vordefinierten Abstand zum Flügelrad unterhalb
des Kapseloberteils angeordnet ist. Dies ist insbesondere deshalb
wichtig, weil durch das Federelement auf einfache Weise Fertigungstoleranzen
bei der Herstellung des Kapseloberteils ausgeglichen werden können. Gleichzeitig
wird der negative Einfluss von Vibrationen auf das Messergebnis
reduziert.
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Bevorzugt
weist dazu die Führungsnut
in der Innenwand des Aufnahmeraums ein Rastloch auf, in das der
Rasthaken eingreift und die Rastplatte fixiert. Das Rastloch ist
am unteren Ende der Führungsnut angeordnet,
also in unmittelbarer Nähe
des Kapseloberteils. Auf diese Weise wird die Rastplatte sicher
fixiert. Der sich daraus ergebende relativ lange Rasthaken hat deshalb
zum einen eine hohe Stabilität, zum
anderen kann er aufgrund seiner Länge elastisch gebogen werden,
so dass die Rastplatte einfach in ihre Position gleiten kann.
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Besonders
bevorzugt sind an der Rastplatte drei Rasthaken vorgesehen, die
in korrespondierende Rastlöcher
eingreifen. Auf diese Weise wird die Rastplatte besonders gut im
Aufnahmeraum fixiert. Durch eine geeignete Anordnung der Rasthaken
ist sichergestellt, dass die Rastplatte immer in einer vordefinierten
Position den Aufnahmeraum abdeckt.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
weist die Rastplatte einen Klemmstift auf, der das Abtastelement
an der Rastplatte anklemmt. Besonders bevorzugt ist dabei eine Ausführung, bei
der wenigstens zwei Klemmstifte an der Rastplatte vorgesehen sind. Diese
Klemmstifte sorgen dafür,
dass das Abtastelement während
der Montage in der Rastplatte gehalten wird, so dass die Rastplatte
und das Abtastelement gemeinsam in den Aufnahmeraum eingeführt werden
können.
Darüber
hinaus sorgt das bzw. die Federelemente dafür, dass das Abtastelement in
seiner radialen Positionierung in der Einbauposition zuverlässig und
eindeutig fixiert ist.
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Dazu
ist der Klemmstift besonders bevorzugt als Federelement ausgebildet,
so dass eine radiale Federkraft auf das Abtastelement ausgeübt wird
und das Abtastelement gegen die Innenwand des Aufnahmeraums gedrückt wird.
Durch die Klemmstifte wird das Abtastelement in seiner radialen
Position auf Anschlag an der ausgeformten Innenwand des Aufnahmeraums
des Kapseloberteils fixiert. Dies wird dadurch erzeugt, dass die
federnden Klemmstifte im zusammengebauten Zustand von Rastplatte und
Kapseloberteil im Zusammenspiel mit den in den Rastlöchern eingeschnappten
Rasthaken als haltende Elemente eine radiale Federkraft mit einer
Vorspannung auf das Abtastelement ausüben.
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Besonders
bevorzugt ist dabei eine Ausführungsform,
bei der der Aufnahmeraum eine im Wesentlichen zylindrische Außenwand
hat. Die Innenwand des Aufnahmeraums ist derart geformt, dass der
Aufnahmeraum eine Form aufweist, die mit der Kontur des Abtastelements
korrespondiert. Auf diese Weise ist das Abtastelement im Aufnahmeraum
in einer vordefinierten Position angeordnet.
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Eine
besondere Ausführungsform
wird anhand der nachstehenden Abbildungen im Detail erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Laufkapsel eines Durchflusssensors mit Kapselunterteil, Kapseloberteil
und Sieb;
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2 eine
perspektivische Ansicht des Kapseloberteils aus 1;
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3 einen
Ausschnitt als Draufsicht auf das Kapseloberteil aus 2;
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4 ein
Gehäuse
des Durchflusssensors von unten;
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5a, 5b jeweils
eine perspektivische Explosionszeichnung des Kapseloberteils mit
einem Abtastelement und einer Rastplatte sowie einem Abschirmblech;
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6a, 6b jeweils
eine perspektivische Ansicht der Rastplatte;
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7 das
Kapselunterteil der Laufkapsel ohne Kapseloberteil, jedoch mit Flügelrad;
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8 eine
Draufsicht auf das Flügelrad
mit einer Platine; und
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9 eine
schematische Detailzeichnung der Platine des Flügelrads mit einem Modulatorblech und
einem Ausgleichskörper.
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Eine
perspektivische Ansicht einer Laufkapsel 1, die aus einem
Kapselunterteil 2 und einem aufgesetzten Kapseloberteil 3 besteht,
ist in 1 dargestellt. An der Unterseite des Kapselunterteils 2 ist ein
Sieb 4 angeordnet.
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Das
Kapseloberteil 3 weist auf seiner Oberseite einen Aufnahmeraum 5 auf,
der von einer umlaufenden Wandung 6 gebildet wird und nach
oben hin offen ist. Die Außenseite 7 der
Wandung 6 hat die Form eines Zylinders. Die Innenseite 8 der
Wandung 6 weist eine leicht exzentrische Form mit zwei
Einkerbungen auf.
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Außerhalb
des Aufnahmeraums 5 sind auf der Oberseite des Kapseloberteils 3 zwei
Nocken 9 angeordnet, deren Abstand von der Rotationsachse des
Kapseloberteils 3 gleich ist. Wie den 2 und 3 zu
entnehmen ist, sind die beiden beabstandeten Nocken 9 in
dem Bereich angeordnet, in dem der Aufnahmeraum 5 eine
Ausbuchtung 10 aufweist. Die Ausbuchtung 10 hat
eine runde Kontur, die der Kontur einer runden Spule eines Abtastelements
entspricht.
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An
der Innenseite 8 der Wandung 6 des Aufnahmeraums 5 sind
Führungsnuten 11 angeordnet. Durch
die spezielle Anordnung der Führungsnuten 11,
in die Rasthaken 23 einer Rastplatte 19 eingreifen,
wird die Position der Rastplatte 19 in Bezug auf den Aufnahmeraum 5 definiert.
Am unteren Ende der Führungsnuten 11 im
Bereich des Bodens 12 des Kapseloberteils 3 sind
Rastlöcher 13 vorgesehen,
in die die Rasthaken 23 der Rastplatte 19 fixiert
werden.
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Neben
der Ausbuchtung 10 weist der Aufnahmeraum 5 der
Innenseite 8 seiner Wandung 6 zwei Kerben 14 auf,
die in Form eines "L" ausgebildet sind.
Dabei verlaufen der jeweils eine Schenkel der beiden Kerben 14 parallel
zueinander; die jeweils anderen Schenkel fluchten miteinander. Durch
die Anordnung der Kerben 14 ist es möglich, ein Abtastelement mit
einer eckigen Platine exakt im Aufnahmeraum 5 des Kapseloberteils 3 zu
positionieren.
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Wie
der Detailzeichnung nach 3 ebenfalls zu entnehmen ist,
sind die drei Führungsnuten 11 derart
in der Wandung 6 angeordnet, dass eine Rastplatte 19 mit
korrespondierenden Rasthaken 23, die in die Führungsnuten 11 eingreifen,
nur auf eine fest definierte Art in den Aufnahmeraum 5 eingebracht
werden kann.
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4 zeigt
ein Gehäuse 15 eines
Durchflusssensors von untern, in das die Laufkapsel 1 aufgenommen
wird. An einer Oberseite 16 des Gehäuses 15 ist im Inneren
eine Radialnut 17 angeordnet, in die die korrespondierenden
Nocken 10 des Kapseloberteils 3 der Laufkapsel 1 eingreifen.
Auf diese Weise kann die Winkellage der Laufkapsel 1 in
Bezug auf das Gehäuse 15 festgelegt
werden. Die Nocken 9 des Kapseloberteils 3 sorgen
während
der Füge bewegung
beim Zusammenbau des Drucksensors für eine winkelorientierte Führung des
Kapseloberteils 3. Kleinere Ansatzfehler beim Einbringen
der Laufkapsel 1 in das Gehäuse 15 werden ausgeglichen.
Nach dem Zusammenfügen
sichern die Nocken 9 die Winkelposition der Kapsel 1 gegen
Verdrehen beim Verschrauben des Durchflusssensors in der Rohrleitung.
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Aufgrund
dieser Vorteile ist die gezeigte Ausführungsform, bei der das Gehäuse 15 im
oberen Bereich eine Radialnut 17 aufweist und das Kapseloberteil 3 der
Laufkapsel 1 an seiner Außenseite wenigstens eine Nocke 9 hat,
der in die Radialnut 17 des Gehäuses 15 eingreift,
um die Laufkapsel 1 in dem Gehäuse 15 des Durchflusssensors
zu fixieren, besonders bevorzugt.
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In
den 5a und 5b ist
das Kapseloberteil 3 mit einem Abtastelement 18 und
einer Rastplatte 19 sowie einem oberhalb der Rastplatte 19 angeordneten
Abschirmblech 20 gezeigt.
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Das
Abtastelement 18 weist bevorzugt einen Abtastsensor 21 mit
einer Spule 22 auf und ist geeignet, die Drehbewegung eines
Flügelrads 30 zu
detektieren. Die kreisförmig
ausgebildete Spule 22 ist zu der Ausbuchtung 10 des
Aufnahmeraums 5 des Kapseloberteils 3 korrespondierend
ausgebildet und wird von der Ausbuchtung 10 aufgenommen.
Der gegenüber
der Spule 22 angeordnete Abtastsensor 21 ist im
Wesentlichen eckig ausgebildet und passt zwischen die beiden Kerben 14 im
Aufnahmeraum 5, so dass das Abtastelement 18 in
einer vordefinierten Position im Aufnahmeraum 5 angeordnet
ist. Diese Ausführungsform,
bei der der Aufnahmeraum 5 eine im Wesentlichen zylindrische
Außenwand
hat und die Innenwand, also die Innenseite 8 der Wandung 6 derart
geformt ist, dass die Form des Aufnahmeraums 5 mit der
Form des Abtastelements 18 korrespondiert, ist besonders
bevorzugt.
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Aus
den 5a, 5b und 6a, 6b ist
zu entnehmen, dass die Rastplatte 19 drei Rasthaken 23 hat,
die in die Führungsnuten 11 des
Aufnahmeraums 5 eingreifen. Die im Wesentlichen runde Rastplatte 19 weist
im Bereich der Rasthaken 23 an ihre Oberseite 24 jeweils
eine Ausnehmung 25 auf, durch die mit einem besonderen
Werkzeug die Rasthaken 23 nach innen gedrückt werden
können,
so dass die Rastplatte 19 auch nach der Montage auf dem
Kapseloberteil 3 von diesem wieder entfernt werden kann.
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An
der Unterseite 26 der Rastplatte 19 sind neben
den drei Rasthaken 23 zwei Klemmstifte 26 angeordnet,
die miteinander fluchten. Die Klemmstifte 26 greifen an
einer Außenseite
der Spule 22 zwischen dem Abtastsensor 21 und
der Spule 22 an, so dass das Abtastelement 18 während der
Montage in der Rastplatte 19 angeklemmt werden kann. Hierdurch
ergibt sich eine besonders einfache Montage des Abtastelements 18 in
dem Kapseloberteil 3.
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Zu
Beginn der Montage wird das Abtastelement 18 in die Rastplatte 19 eingeschoben,
so dass die runden oder ovalen Klemmstifte 26 zwischen
der Spule 22 bzw. dem Spulenkörper und dem der Spule 22 abgewandten
Spulenanschlussteil, dem Abtastsensor 21, eintauchen und
das Abtastelement 18 leicht klemmen. Die Spule 22 liegt
dabei an einem Federelement 27, das als Federblatt in der
Mitte der Rastplatte 19 ausgebildet ist, an. Das Abtastelement 18 wird
nun von der Rastplatte 19 gehalten. In den 5a,
b und 6a, b nicht dargestellte Anschlussdrähte des
Abtastelements 18 werden durch einen seitlichen Schlitz 28 der
Rastplatte 19 nach oben geführt.
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Im
nächsten
Schritt wird die Rastplatte 19 mit dem Abtastelement 18 in
den Aufnahmeraum 5 des Kapseloberteils 3 von oben
eingeführt.
Die drei Führungsnuten 11 in
der Wandung 6 sorgen für
eine Gleitführung
der drei Rasthaken 23 und eine verwechslungsfreie Winkelposition
der Rastplatte 19 bzw. des Abtastelements 18 im
Aufnahmeraum 5. Die Rastplatte 19 wird nun nach
unten gedrückt,
bis das Abtastelement 18 am Boden 12 des Aufnahmeraums 5 anliegt.
Nach weiterem Überdrücken rasten die
Rasthaken 23 der Rastplatte 19 in den Rastlöchern 13 der
Führungsnuten 11 ein.
Damit ist die Position der Rastplatte 19 einschließlich des
Abtastelements 18 fixiert und vor einem Herausfallen, auch
unter Vibrationen, zuverlässig
gesichert.
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Optional
kann die Rastplatte 19 durch das Abschirmblech 20 abgedeckt
sein, so dass eine Abschirmung des Abtastelements 18 erzielt
wird. Besonders bevorzugt weist die Rastplatte 19 an ihrer Oberseite 24 ein
Abschirmblech 20 auf, das vorzugsweise aus hochfrequenzleitfähigem Metall
oder besonders bevorzugt aus Mu-Metall besteht. Insbesondere durch
ein Abschirmblech 20 aus Mu-Metall wird eine magnetische
Abschirmung des Abtastelements 18 bzw. der Spule 22 gewährleistet,
so dass die magnetisch induktive Messung des Durchflusssensors störungsfrei
gewährleistet
ist. Hierdurch können äußere Einflüsse auf
die Messung bzw. die Detektierung der Flügelradbewegung weitgehend ausgeschlossen
werden.
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Das
Kapselunterteil 2 in 7 weist
ein Flügelrad 30 auf,
das an seiner oberen Radialfläche 31 zwei
Metallbleche 32 vorsieht. Eine Drehung des Flügelrads 30 und
damit der Metallbleche 32 löst eine sich winkelabhängig ändernde
Dämpfung
in der Spule 22 des Abtastelements 18 aus. Bei
einem derartigen Flügelrad 30 lässt sich
jedoch nur die Drehbewegung und die Drehgeschwindigkeit feststellen;
aufgrund der Symmetrie der Metallbleche 32 kann keine Drehrichtung
des Flügelrads 30 detektiert
werden.
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Ein
anderer Weg wird durch ein in 8 dargestelltes
Flügelrad 30 beschritten,
das an seiner oberen Radialfläche 31 eine
Platine 33 mit einem Modulatorblech 34 aufweist.
Das Modulatorblech 34 ist bevorzugt als gewickelter Metallkeil,
besonders bevorzugt als gewickelter Kupferkeil 35 ausgebildet. Durch
diese Formbildung des Modulatorblechs 34 ist es möglich, nicht
nur die Drehbewegung des Flügelrads 30 als
solche und dessen Geschwindigkeit zu messen, sondern auch die Drehrichtung
zu detektieren. Die Verwendung von Kupfer hat sich dabei als besonders
geeignet herausgestellt, da Kupferfolien im Zusammenhang mit Platinen
in etablierten Herstellungsverfahren verwendet werden. Zum anderen ist
das Material relativ preiswert.
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Besonders
bevorzugt ist das Modulatorblech 34 deshalb als Kupferschicht
auf der kreisförmigen Platine 33 aufgebracht.
Diese Art der Herstellung sind aus der Elektronikindustrie bekannt
und können auf
preiswerte Weise auch in Massenproduktion erzeugt werden.
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Wenn
das Kupfer bzw. der Kupferkeil 35 dem Wasser, das den Durchflusssensor
durchströmt,
ausgesetzt wird, korrodiert das Kupfer. Eine Messung, insbesondere
eine zuverlässige
und genaue Detektion der Durchflussmenge, ist deshalb schon nach
kurzer Zeit nicht mehr möglich.
Um dies zu verhindern muss der Kupferkeil 35 vor dem umströmenden Wasser
geschützt
werden. Aus diesem Grund wird bevorzugt das Modulatorblech 34 bzw.
das in Form eines Kupferkeils 35 auf die Platine aufgebrachte
Kupfer als Innenlage einer Multilayerplatine, die aus abwechselnden
Schichten Epoxidharz und Kupfer besteht, ausgebildet. Dadurch wird
das Modulatorblech 34 bzw. 35 von einer Epoxidharzschicht überdeckt und
ist dem Wasser nicht ausgesetzt. Während der Herstellung des Flügelrads 30 wird
die Platine 33 im Spritzgussverfahren in das Flügelrad 30 eingespritzt und
mechanisch fixiert.
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Die
Ausbildung des Modulatorblechs 34 als gewickelter Metallkeil 35 hat
jedoch den Nachteil, dass das Flügelrad 30 nicht
mehr exakt rund um seine Drehachse läuft sondern sich durch die
Verschiebung des Schwerpunkts eine Unwucht einstellt. Gerade bei
kleinen Durchflussgeschwindigkeiten verursachen schon kleinste Fehler
der Rotation des Flügelrads 30,
beispielsweise durch Reibung, Symmetriefehler, ungleiche Beschleunigungen
oder ungleichen Auftrieb in der Umdrehung etc. deutliche Abweichungen
der Drehgeschwindigkeit. Insbesondere tritt dies auf, wenn die Flügelradachse 29 waagerecht steht,
also beim so genannten vertikalen Einbau, bei dem das Wasserrohr
vertikal angeordnet ist.
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Zur
Vermeidung von Reibung der Achse 29 des Flügelrads 30 in
den Lagern werden üblicherweise
Werkstoffe und Gewichts- bzw. Volumenanteile des Flügelrads 30 so
gewählt,
dass das Flügelrad 30 im
Wasser schwebt oder sehr nahe am Schwebezustand ist. Auch wenn in
Summe das Flügelrad 30 im Wasser
schwebt, so sind insbesondere beim Anlaufen des Flügelrads 30 mit
einer unsymmetrischen Massen- bzw. Auftriebsverteilung ungleichmäßige Taumelbewegungen
zu beobachten. Deshalb ist es besonders wichtig, eine vollkommene
Rotationssymmetrie des Flügelrads 30 in
der Massen- und Auftriebsverteilung zu erzielen. Zu diesem Zweck
ist die Platine 33 des Flügelrads 30 nicht exakt
kreisförmig sondern
weist einen Ausgleichskörper 36 auf,
der in 9 als Segmentfläche 37 gezeigt ist. 9 zeigt dabei
den inneren Teil des Flügelrads 30 mit
einem keilförmigen
Modulatorblech 34 aus Kupfer und einer Platine 33.
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Besonders
bevorzugt weist deshalb das Flügelrad 30 einen
Ausgleichskörper 36 in
Form eines Kreissegments auf, das an die Platine 33 tangential angeformt
ist, wobei der Schwerpunkt des Ausgleichkörpers 36 im Bereich
der radialen Ebene des Schwerpunkts des Modulatorblechs 34,
also des gewickelten Kupferkeils 35, liegt.
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Dem
außerhalb
der Drehachse 38 des Flügelrads 30 liegenden
Schwerpunkts 39 des Modulatorblechs 34 ist eine
durch die Auftrieb reduzierte Masse M1 in einer Position mit dem
Radius R1 zugeordnet. Dem Schwerpunkt 39 wird eine auftriebsreduzierte
Masse M2 mit einem Schwerpunkt 40 mit Radius R2 des Ausgleichkörpers 36 entgegengesetzt.
Der Schwerpunkt 39 des Modulatorblechs 34 hat
dabei die Winkelposition α;
der Schwerpunkt 40 des Ausgleichkörpers 36 hat die Winkelposition β. Zur Herstellung
einer vollkommenen Rotationssymmetrie des Flügelrads 30 müssen die
beiden folgenden Gleichungen erfüllt
sein: R2 × M2
= R1 × M1 β = α + 180°
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Die
beiden Schwerpunkte 39, 40 müssen also auf einer Geraden
durch die Rotationsachse 38 liegen, was in dem in 9 gezeigten
Beispiel der Fall ist. Bevorzugt liegt diese Gerade durch die Schwerpunkte 39, 40 nahe
der radialen Ebene senkrecht zur Rotationsachse 38 durch
den Schwerpunkt 39. Ein derartiges Flügelrad 30 ist also
geeignet auch bei kleinem Durchflussmengen einwandfrei zu rotieren,
ohne dass es zu einer Taumelbewegung kommt. Damit lässt sich
mit einem derart aufgebauten Durchflusssensor eine hohe Linearität über einen
sehr großen
Messbereich erzielen.