DE202011103334U1

DE202011103334U1 - Vorrichtung für einen Wasserzähler

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Publication number: DE202011103334U1
Application number: DE201120103334
Authority: DE
Original assignee: Mestechnik & Co KG Energieverrechnung-Contracting-Facility Management GmbH; Messtechnik & Co KG Energieverrechnung-Contracting-Facility Management GmbH; MESTECHNIK & CO KG ENERGIEVERRECHNUNG CONTRACTING FACILITY MAN GmbH
Current assignee: Gradischnik Christian At
Priority date: 2010-07-15
Filing date: 2011-07-13
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2021-07-14
Also published as: AT12849U1; DE202010010255U1

Abstract

Vorrichtung (1) zur Verbindung eines Wasserzählers, insbesondere für Warmwasser, mit einem einen Anschlussflansch (2.3) aufweisenden T-Stück (2), mit etzbar ist, und einer Messkapsel (6) zur Messung der Durchflussmenge durch das T-Stück (2), gekennzeichnet durch einen zwischen Umlenkzunge (3) und Messkapsel (6) angeordneten Adapter (5) zum Anschluss der Messkapsel (6) an das T-Stück (2), und einen zwischen Umlenkzunge (3) und Adapter (5) angeordneten Fließrichtungswandler (4), mit welchem eine parallele Fließrichtung des Wassers zu einer koaxialen Fließrichtung des Wassers wandelbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung eines Wasserzählers, insbesondere für Warmwasser, mit einem einen Anschlussflansch aufweisenden T-Stück mit einer Umlenkzunge, die in das T-Stück einsetzbar ist, und einer Messkapsel zur Messung der Durchflussmenge durch das T-Stück.
Warmwasserleitungen zu Verbrauchern, nämlich Warmwasserauslässen, weisen T-Stücke zum Anschluss einer Messeinrichtung, in der Regel in Form eines sogenannten Warmwasserkostenverteilers (WKV) auf, der im allgemeinen, ebenso wie klassische Heizkostenverteiler auf dem Verdunstungsprinzip beruht. Zum Anschluss eines Warmwasserzählers an eine solche Leitung muss ansich das alte Warmwasserkostenverteiler-Venturi-T-Stück mittels Stemmarbeiten aus der Wand entfernt werden. Durch diese Stemmarbeiten kommt es in der Regel zu Zerstörungen im Bereich der Fliesen bzw. des gesamten Badezimmers. Das nachträgliche Ersetzen der Fliesen gestaltet sich schwierig, da die Wohnungsnutzer in der Regel keine alten ”Ersatzfliesen” mehr bevorraten bzw. derartige alte Fliesen vom Handel bzw. der Fliesenindustrie meistens nicht mehr hergestellt werden. So sind derartige Bau- und Stemmarbeiten meistens damit verbunden, dass anschließend das gesamte Badezimmer neu gefliest werden muss. Damit an einen vorhandenen Abzweig die ohne den vorgenannten Aufwand eine – genaue – Messung mittels eines Warmwasserzählers, insbesondere mit elektronischer Ablesung, möglich ist, ist eine Adaption erforderlich. Bei derartigen Warmwasserkostenverteilern wird im T-Stück in der Rohrleitung ein Teilstrom des Warmwassers entnommen. Dieser Teilstrom erwärmt ein Messingteil in dem eine Verdunstungsampulle eingesetzt ist. Die Verdunstung in der Messampulle wird als Maß für die verbrauchte Warmwassermenge genommen. Warmwasserkostenverteiler-T-Stücke haben nicht die Funktion eines Ventils oder eines Absperrschiebers.
Wassermengenzähler, kurz Wasserzähler, die die Durchflussmenge von Wasserleitungen messen, sind an sich bekannt. Ein Montagebausatz für einen Wassermengenzähler wird in der DE 8312064 beschrieben, wobei ein Wassermengenzähler mittels eines Anschlussflansches an ein T-Stück einer Wasserleitung mit einer Durchgangsbohrung und einem Zweigflansch angeschlossen ist. Damit eine kontrollierte Menge an Warmwasser durch den Wasserzähler fließt, ist zwischen Anschlussflansch und Abzweigflansch ein Mantelrohr und ein Steigrohr angeordnet, dessen Außendurchmesser geringer ist als der Innendurchmesser des Mantelrohres und innerhalb derselben in dem Anschlussflansch zum Abzweigflansch hin gerichtet angeordnet ist. Über einen aufzusetzenden Fühler ragt die Anordnung in die Durchgangsbohrung des T-Stückes hinein. Wasser strömt in das Steigrohr, ggf. durch den Fühler, und weiter bis zu dem Anschlussflansch, wo es dann von dem Wasserzähler als die einströmende Wassermenge aufgenommen wird. Der Rückfluss des Wassers aus dem Wasserzähler erfolgt dann durch den entstandenen Spalt zwischen Mantelrohr und Steigrohr zurück in die Wasserleitung.
Nachteilig hierbei ist, dass moderne Wasserzähler aufgrund der darin enthaltenen Elektronik oft einen veränderten, zunehmend größeren Durchmesser ihres Anschlussflansches aufweisen, und somit für Wasserleitungen mit veralteten Anschlüssen nicht verwendbar sind. Eine Modernisierung solcher Anschlüsse ist sehr aufwendig und teuer, da die betreffenden T-Stücke durch passende T-Stücke ausgetauscht werden müssen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung bereitzustellen, die neueste Wasserzählertechnologie für alte Wasseranschlüsse kompatibel macht und dabei konstruktiv einfach und kostengünstig herzustellen ist.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst durch einen zwischen Umlenkzunge und Messkapsel angeordneten Adapter zum Anschluss der Messkapsel an das T-Stück, und einen zwischen Umlenkzunge und Adapter angeordneten Fließrichtungswandler, wobei eine parallele Fließrichtung des Wassers zu einer koaxialen Fließrichtung des Wassers wandelbar ist.
Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass der Warmwasser-Verbrauch der Wohnung mittels genauer Mehrstrahl-Wasserzähler (insbesondere koaxial Wasserzählerkapseln nach dem Mehrstrahlprinzip) gemessen werden kann, ohne dass für deren Einbau Zerstörungen oder Bau- bzw. Stemmarbeiten notwendig sind. Darüber hinaus besitzt der erfindungsgemäße Adapter, die als Messgerät eine insbesondere koaxiale Wasserzählerkapsel nach dem Mehrstrahlprinzip einsetzt, einen wesentlich geringeren Druckverlust als bekannte derartige Konstruktionen. Hierdurch wird es erst möglich, eine Mehrstrahl-Koaxial-Wasserzählerkapsel einzusetzen. Bei derartigen Mehrstrahlzählern wird das Flügelrad von mehreren Wasserstrahlen angeströmt. Dieses Verfahren erhöht die Messgenauigkeit. Bei den eingesetzten Koaxial-Wasserzählerkapseln erfolgt die Anströmung über mehrere Einströmkanäle. Die Ausströmung erfolgt in Achsrichtung des Flügelrades. Ein weiterer Vorteil für die Wohnungsnutzer liegt in der Tatsache, dass durch die Erfindung die Kosten für den Einbau von Wasserzählern gering gehalten werden können. Ein in heutiger Zeit wichtiger Vorteil liegt auch darin, dass die Koaxial-Wasserzählerkapseln über eine Blindabdeckung verfügen, in die jederzeit ein Kommunikationsmodul (Funk, M-Bus oder Impuls) eingesetzt werden kann.
Die Erfindung verwendet eine mechanische Wasserzähler-Messkapsel. Wesentlich ist, dass der gesamte Wasserstrom (Kaltwasser oder Heißwasser) umgeleitet und gemessen wird.
Die Erfindung geht dabei davon aus, dass der Durchmesser des Anschlussflansches des T-Stückes kleiner ist als ein Anschlussflansch der Messkapsel. Bevorzugt ist im Durchlass des T-Stückes eine Umlenkzunge vorgesehen, die derart ausgebildet ist, dass ein Einlass von einem Auslass trennbar ist. Die Umlenkzunge weist hierzu eine zylindrische Form mit zwei trogförmigen Anpassungen auf, die durch eine Trennwand voneinander getrennt sind.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Fließrichtungswandler quaderförmig mit abgerundeten Kanten ausgebildet ist, sowie, dass der Fließrichtungswandler wenigstens vier Bohrungen zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, insbesondere Schrauben, aufweist.
Weiterhin ist vorgesehen, dass der Fließrichtungswandler eine dem T-Stück zugewandte quadratische Anschlussseite und eine der Messkapsel zugewandte quadratische Anschlussseite aufweist. Damit ein kontinuierlicher Wasserfluss zum Wasserzähler gewährleistet ist, sieht die Erfindung besonders bevorzugt vor, dass der Fließrichtungswandler auf seiner dem T-Stück zugewandten Seite zwei Öffnungen aufweist, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei eine rechteckig, mit abgerundeten Ecken ausgebildete Einflussöffnung größer ist als eine halbkreisförmig ausgebildete Ausflussöffnung.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist weiterhin vorgesehen, dass der Fließrichtungswandler auf seiner der Messkapsel zugewandten Anschlussseite eine ringförmige Öffnung aufweist, die ringförmig um eine zentrale, kreisförmige Öffnung angeordnet ist.
Die Einflussöffnung der zum T-Stück gewandten Anschlussseite ist mit der ringförmigen Öffnung der zur Messkapsel gewandten Seite mittels eines ersten Durchlasses verbunden, wobei sich die Breite des Durchlasses zur ringförmigen Öffnung hin radial verjüngt. Die Ausflussöffnung der zum T-Stück gewandten Seite ist mit der kreisförmigen Öffnung der zur Messkapsel gewandten Seite mittels eines zweiten Durchflusses verbunden, wobei der zweite Durchlass zur kreisförmigen Öffnung hin radial verbreitert ist. Durch den Fließrichtungswandler fließendes Wasser tritt zur Einflussöffnung, die rechteckig mit abgerundeten Ecken geformt ist, ein, durchfließt den Durchlass und wird an der ringförmigen Öffnung in der Anschlussseite zur Messkapsel hin auf diesen Kreis verteilt und hiernach dem Adapter zugeführt. Rückfließend wird das Wasser über die kreisförmige Öffnung aufgenommen und über den entsprechenden Durchlass an die Ausflussöffnung übergeben.
Damit der Adapter zwischen dem Fließrichtungswandler und der Messkapsel angeordnet werden kann, ist vorgesehen, dass der Adapter einen Anschlussflansch aufweist, dessen Anschlussseite zum Fließrichtungswandler hin quadratisch ausgebildet ist, sowie, dass der Adapter einen kreisförmigen Anschlussflansch passend zum Anschlussflansch der Messkapsel hin aufweist.
Um die Unterschiede zwischen dem Durchmesser des Anschlussflansches des T-Stückes und dem Anschluss der Messkapsel auszugleichen, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Breite des Anschlussflansches zum Fließrichtungswandler hin kleiner ist, als der Durchmesser des Anschlussflansches zur Messkapsel hin und, dass der Adapter ausgehend von dem Anschlussflansch zum Fließrichtungswandler hin konisch zum Anschlussflansch zur Messkapsel hin aufgeweitet ist.
Um einen ordnungsgemäßen Durchfluss des Wassers zur Messkapsel hin und einen ordnungsgemäßen Rückfluss zu gewährleisten, ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass der Anschlussflansch zum Fließrichtungswandler hin eine ringförmige Einflussöffnung und eine kreisförmige Ausflussöffnung aufweist, die koaxial zueinander angeordnet sind und, dass der Anschlussflansch des Adapters zur Messkapsel hin eine ringförmige Nut um eine kreisförmige Öffnung aufweist, die ebenfalls zueinander koaxial angeordnet sind. Hierbei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Adapter eine zentrale Durchflussbohrung aufweist, wobei diese die kreisförmige Öffnung des Anschlussflansches zur Messkapsel hin mit der kreisförmigen Ausflussöffnung des Anschlussflansches zum Fließrichtungswandler hin verbindet.
Von der Einflussöffnung des Anschlussflansches zum Fließwandler hin sind symmetrisch wenigstens vier zylindrische Durchflussbohrungen angeordnet, wobei die Einflussöffnung des Anschlussflansches zum Fließrichtungswandler hin mit der ringförmigen Nut des Anschlussflansches zur Messkapsel hin verbunden ist.
Die Erfindung sieht weiterhin bevorzugt vor, dass die Messkapsel ein Standard-2''-Koaxialdurchflussmessgerät ist, wobei die Messkapsel ein Flügelradwasserzähler ist. Um eine erhöhte Messstabilität sowie Messgenauigkeit der Messkapsel zu erhalten, ist in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass daher die zylindrischen Bohrungen einen Winkel von 10°–20°, insbesondere 13°, zur Mittelachse des Adapters aufweisen, ausgehend von der Einflussöffnung des Anschlussflansches zum Fließrichtungswandler hin. Die Anströmung des Flügelrades innerhalb der Messkapsel kann daher symmetrisch von der Mantelfläche der Messkammer aus erfolgen und die Wassermenge gleichmäßig auf das Flügelrad einwirken.
Die einzelnen Teile der Erfindung sind kostengünstig und einfach herzustellen, wobei der Fließrichtungswandler sowie der Adapter aus Metall durch Guss gefertigt sind. Vorzugsweise wird Rotguss verwendet, einer Legierung auf Kupferbasis, die mit einem Bleianteil von weniger als 5% der Trinkwasserverordnung entspricht. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Umlenkzunge aus Kunststoff, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Elastomer herstellbar ist. Dieser Kunststoff ist nicht gänzlich starr, sondern weist eine Elastizität auf, die es gestattet, ohne weitere Dichtungen auszukommen. Die Umlenkzunge schmiegt sich dichtend an die Anschlüsse des T-Stückes und dessen Flansch.
Die Vorrichtung sieht eine Abdichtung derart vor, dass um den Anschlussflansch des Adapters eine ringförmige Stufe vorgesehen ist, zur Einlage des äußeren Dichtringes, und, dass der Anschlussflansch des Adapters eine ringförmige Nut zwischen der kreisförmigen Öffnung und der ringförmigen Nut aufweist, zur Aufnahme eines Dichtringes. Die Dichtungen sind hierbei aus Gummi gefertigt und leicht austauschbar.
Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass für moderne Wassermengenzähler keine separaten T-Stücke für ältere Wasserleitungen eingesetzt werden müssen, sondern die bereits bestehenden Anschlüsse genutzt werden können. Die Erfindung macht somit einen Einsatz von neuen Wassermengenzählern auf eine kastengünstige Art und Weise möglich.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist insbesondere folgende Merkmale und Vorteile auf: Es sind hier keine Stabilisierungsbleche vorgesehen, da die die Flüssigkeit umlenkende Umlenkzunge 3 als stabiler 3-dimensionaler Körper ausgebildet ist und insbesondere ein tellerförmiges Ende aufweist, so dass so eine hinreichende Eigenstabilität gegeben ist. Die Umlenkzunge benötigt keinen Anschlag, sondern lässt sich auch in WKV Stücken einsetzen, die über keinen Anschlag verfügen. Die verwendete Umlenkzunge weist einen gleichbleibenden Durchmesser auf. Das freie Ende der Zunge ist nicht breiter und weist keinen Kreisbogen auf. Die erfindungsgemäße Vorrichtung benötigt kein Montagewerkzeug, sondern kann händisch ohne den Einsatz von speziellem Montagewerkzeug montiert werden. Zur Dichtung sind keine Ringnuten mit eingelegt. Dichtungsringe sind nicht erforderlich. Die Dichtung erfolgt vielmehr mittels Hochdruck-Flachdichtungen 3.10 und 3.11. Die Hochdruck-Flachdichtungen sind vorzugsweise aus Klingersil C4400 (Armidfasern gebunden mit Nitrilkautschuk) gefertigt. Der Fließrichtungswandler 4 wird auf die Umlenkzunge 3 lediglich aufgesetzt. Die Dichtung dazwischen erfolgt mittels Hochdruck-Flachdichtungen, insbesondere aus Klingersil C4400 (Armidfasern gebunden mit Nitrilkautschuk). Ein Durchgreifen des Fließrichtungswandlers durch die Umlenkzunge 3 ist nicht gegeben, da der Fließrichtungswandler 4 auf die Umlenkzunge 3 lediglich aufgesetzt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung basiert auf einer mechanischen Koaxial-Messkapsel. Eine Ventilfunktion ist technisch nicht notwendig, nicht gewünscht und nicht vorgesehen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen erläutert ist. Hierbei zeigt:
1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Explosionsdarstellung;
2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Längsschnitt A-A;
3a eine erste Ansicht eines Fließrichtungswandlers einer einem T-Stück zugewandten Anschlussseite;
3b eine zweite Ansicht eines Fließrichtungswandlers einer Messkapsel zugewandten Anschlussseite;
3c Querschnitt nach Schnitt B-B der 3a durch einen Fließrichtungswandler;
4a eine perspektivische Ansicht eines Adapters einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
4b eine weitere perspektivische Ansicht eines Adapters der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
4c einen Längsschnitt durch einen Adapter gemäß Schnitt C-C nach 4b;
1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in einer Explosionsdarstellung. Die Vorrichtung 1 weist hierbei ein T-Stück 2 aus Metall, eine Umlenkzunge 3 aus Kunststoff, einen Fließrichtungswandler 4 und einen Adapter 5 aus Metall sowie eine Messkapsel 6 auf. Zwischen Adapter 5 und Messkapsel 6 ist ein äußerer Dichtring 6.1 vorgesehen. Ferner erfolgt die Befestigung der Messkapsel 6 am Adapter 5 mittels einer Überwurfmutter 7.
Der Adapter 5 übernimmt dabei insbesondere auch die Funktion einer Anpassung von dem Abzweig des Anschlussflansches 3.1 des T-Stücks mit einem Innendurchmesser von ca. 23 mm zur Messkapsel 6, die einen Gewindedurchmesser üblicherweise von 71 mm hat und damit einen Innendurchmesser von mehr als 60 mm.
Das T-Stück 2 ist in der Regel ein Bestandteil einer alten unter Putz verlegten Wasserleitung (hier nicht dargestellt), wobei das T-Stück 2 neben einem Einlass 2.1 einen Auslass 2.2 sowie einen quaderförmigen Abzweigflansch 2.3 mit abgerundeten Ecken, aufweist. In den Ecken des Abzweigflansches 2.3 sind wenigstens vier Bohrungen 2.4 eingearbeitet, welche zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, insbesondere Schrauben 2.5, dienen. Den Schrauben 2.5 zugeordnet sind Unterlegscheiben 2.6, um eine feste Verbindung der Bauteile sicherzustellen. Dem Anschlussflansch 2.3 ist ein Stift 2.7 zugeordnet, der in eine nicht durchgängige Bohrung 2.8 einsetzbar ist. Der Stift 2.7 dient dem korrekten Zusammenbau der Vorrichtung 1, genauer der Ausrichtung der Bauteile, wozu die nachfolgenden Bauteile, insbesondere die Umlenkzunge 3 und der Fließrichtungswandler 4, entsprechende Bohrungen aufweisen, in die der Stift 2.7 ebenfalls ragt, wie noch näher erläutert wird.
Damit Wasser aus dem T-Stück 2 durch die Vorrichtung 1 fließen kann, ist eine Umlenkzunge 3 innerhalb des Abzweigflansches 2.3 angeordnet. Die Umlenkzunge 3 weist einen quadratischen Anschlussflansch 3.1 mit abgerundeten Ecken auf, und ist in Richtung des T-Stückes 2 länglich in zylindrischer Form ausgebildet. Die Umlenkzunge 3 weist an ihrem dem T-Stück 2 zugewandten freien Ende einen Boden 3.2 auf, der kreisförmig ausgebildet ist und flach innerhalb des T-Stücks 2 aufliegt (siehe auch 2). Die Umlenkzunge 3 weist auf ihrer in 1 sichtbaren Auslass 2.2 des T-Stückes 2 zugewandten Seite der Länge nach eine rechteckige Öffnung 3.3 auf, die in eine der Länge nach trogförmige Anpassung 3.4 führt. Der so zwischen Wandung des T-Abzweigs und Zunge 3 gebildete Zwischenraum ist mit einer Auslassöffnung 3.5 im Anschlussflansch 3.2 sowie innerhalb des T-Stücks 2 mit einem Auslass 2.2 verbunden. Die Umlenkzunge 3 weist auf ihrer im Bild nicht sichtbaren abgewandten Seite eine symmetrische Ausgestaltung auf und ist mit einer Einlassöffnung 3.6 im Anschlussflansch 3.2 sowie innerhalb des T-Stücks 2 mit einem Einlass 2.1 verbunden. Die Zwischenräume sind hierbei durch eine Trennwand 3.7 voneinander getrennt. Die Umlenkzunge 3 ist aus einem thermoplastischen Elastomer gefertigt, welches keine absolute Steifigkeit aufweist, sondern eine gewisse Elastizität besitzt. Durch die Verwendung eines derartigen Kunststoffs ist keine zusätzliche Dichtungsvorrichtung nötig, da sich die Umlenkzunge durch den Anpressdruck, der durch die zusammengefügten Teile und den Schrauben 2.5 entsteht, an den Boden des T-Stücks 2 anpasst. Gleiches gilt für die Abdichtung des Abzweigflanschs 2.3.
Der Anschlussflansch 3.2 der Umlenkzunge 3 weist ergänzend in jeder Ecke jeweils eine mit der Bohrung 2.4 des Flansches 2.3 fluchtenden Bohrung 3.8, zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, und eine Öffnung 3.9 auf, welche zur Aufnahme des Stifts 2.7 dient. Damit wird ein korrekter Einbau der Umlenkzunge 3 gewährleistet. Der Umlenkzunge 3 nachgeordnet ist eine Dichtplatte 3.10, deren Kontur dem des Anschlussflansches 2.3 entspricht. Die Dichtplatte 3.10 wird aus Platten des entsprechenden Materials ausgestanzt. Vorzugsweise wird ein Flachdichtungsmaterial verwendet, zumeist ein bestimmter Kunststoff. Eine weitere derartige Dichtplatte 3.11 ist zwischen dem Fließrichtungswandler 4 und dem Adapter 5 angeordnet, wobei diese Dichtplatte 3.11 der Form nach der zum Adapter 5 hingewandten Seite des Fließrichtungswandlers 4 entspricht.
2 zeigt einen Längsschnitt A-A nach 1 der zusammengesetzten Vorrichtung 1. Die Pfeile F beschreiben die Fließrichtung des Wassers durch die Vorrichtung 1, wie später noch erläutert wird. Um die benötigte Dichtigkeit der Vorrichtung 1 zu erreichen, sind Dichtungen in Form von Dichtringen eingefügt. Eine erste Dichtung erfolgt durch die Umlenkzunge 3 selbst, die, wie oben erwähnt, aus einem teilelastischen Kunststoff gefertigt ist und zwischen Abzweigflansch 2.3 des T-Stücks und der Dichtplatte 3.9 angeordnet ist. Der Boden 3.2 der Umlenkzunge 3 ist derart gestaltet, dass er in eine kreisförmige Aussparung 2.9 innerhalb des T-Stückes 2 einsetzbar ist. Durch die leichte nach oben gebogene Form des Bodens 3.2 wird beim Zusammenbau der einzelnen Teile die Trennwand 3.7 nach unten gedrückt und der Boden 3.2 in die Aussparung 2.9 eingepresst, wodurch eine gute Dichtigkeit gewährleistet ist. Für eine gute Abdichtung der Messkapsel 6 zur restlichen Vorrichtung 1 sind in einen Anschlussflansch des Adapters 5 ein innerer Dichtring 8.1 und der äußere Dichtring 6.1 eingelegt, siehe auch 4b und 4c.
In den 3a bis 3c ist der Fließrichtungswandler 4 dargestellt, der dazu dient, die Fließrichtung des Wassers von parallel auf eine koaxiale Ausrichtung der Fließrichtung des Wassers zu wandeln. Hierbei ist der Fließrichtungswandler 4 quaderförmig mit abgerundeten Ecken ausgebildet, wobei die zum T-Stück 2 gewandte Anschlussseite 4.1 und die der dem Adapter 5 und der Messkapsel 6 zugewandte Anschlussseite 4.2 jeweils eine quadratische Grundform mit abgerundeten Ecken aufweisen. In den Ecken des Fließrichtungswandlers 4 sind jeweils Bohrungen 4.3 zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, insbesondere Schrauben 2.5 vorgesehen, wobei diese Bohrungen 4.3 wieder mit den Bohrungen 2.4 und 2.6 (1) fluchten.
Die dem T-Stück 2 zugewandte Anschlussseite 4.1 weist in ihrer Mitte zwei Öffnungen unterschiedlicher Größe auf, die parallel zueinander angeordnet sind. Im unteren Bildbereich der Anschlussseite 4.1 ist in Form eines Rechtecks mit abgerundeten Kanten eine Ausflussöffnung 4.4 vorgesehen, durch welche das Wasser in die Umlenkzunge 3 und somit zurück in das T-Stück 2 und schlussendlich in die Wasserleitungen zurückführbar ist. in der oberen Hälfte der Anschlussseite 4.1 ist parallel zur Ausflussöffnung 4.4 eine Einflussöffnung 4.5 eingeschnitten, wobei deren Länge und Breite ca. doppelte Ausmaße wie die der Ausflussöffnung 4.4 hat. Die Einflussöffnung 4.5 ist halbkreisförmig mit abgerundeten Ecken ausgebildet, wobei zu den Bohrungen 4.3 hin diese Form durch teilkreisförmige Segmente begrenzt ist.
In der 3b ist der Fließrichtungswandler 4 in perspektivischer Sicht auf die der Messkapsel 6 zugewandten Anschlussseite 4.2 dargestellt. Neben den Bohrungen 4.3 für die Schrauben 2.5 in den Ecken der Anschlussseite 4.2, sind mittig koaxial zueinander angeordnet eine ringförmige Öffnung 4.6 und eine kreisförmige Öffnung 4.7 vorgesehen, wobei der Durchmesser der kreisförmigen Öffnung 4.7 kleiner ist als der innere Durchmesser der ringförmigen Öffnung 4.6, so dass eine Trennwand entsteht.
Die Zuflussöffnung 4.5 der dem T-Stück 2 zugewandten Anschlussseite 4.1 ist – wie 3c zeigt – mittels eines ersten Durchlasses 4.8 mit der ringförmigen Öffnung 4.6 auf der der Messkapsel 6 zugewandten Anschlussseite 4.2 verbunden. Der erste Durchlass 4.8 weist mittig eine abgerundete Stufe 4.9 auf, wobei ersichtlich ist, dass die Einlassöffnung 4.5 von der Breite her zu der Breite der ringförmigen Öffnung 4.6 verjüngt ist. Von der Anschlussseite 4.2 (3b) her betrachtet ist innerhalb der ringförmigen Öffnung 4.6 ist der erste Durchlass 4.8 als Durchbruch sichtbar, der sich bis zur Einflussöffnung 4.5 erstreckt. Des Weiteren ist die Ausflussöffnung 4.4 der Anschlussseite 4.1 mit der kreisförmigen Öffnung 4.7 der Anschlussseite 4.2 mittels eines zweiten Durchlasses 4.10 verbunden. Der zweite Durchlass 4.10 weist ebenfalls eine abgerundete Abstufung 4.11 auf, die dazu führt, dass sich die Ausfluss-Öffnung 4.4 von ihrer rechteckigen Form in eine Kreisform entsprechend der kreisförmigen Öffnung 4.7 erweitert (3c).
Des Weiteren weist der Fließrichtungswandler 4, wie 3a und 3c zeigen, zwei nicht durchgängige Bohrungen 4.12 und 4.13 auf, wobei Bohrung 4.12 einen größeren Durchmesser als Bohrung 4.13 hat. Bohrung 4.12 ist mittig am unteren Rand der Anschlussseite 4.1 angeordnet, Bohrung 4.13 liegt etwas rechts davon. Diese Bohrungen, insbesondere Bohrung 4.12, fluchten zu der Bohrung 2.8 des Abzweigflansches 2.3 des T-Stücks, in welche der Stift 2.7 einsetzbar ist. Die Bohrungen 4.12, 4.13 dienen zur konkreten Ausrichtung und Positionierung der Teile zueinander. Dies gewährleistet einen korrekten und schnellen Zusammenbau der Vorrichtung 1, ohne dass der Fließrichtungswandler 4 in einer falschen Orientierung einbaubar ist. Statt der Bohrung 4.12 zum Einsetzen des Stiftes 2.7 könnte am Fließrichtungswandler 4 auch unmittelbar ein Stift ausgeformt sein, der zur Ausrichtung in die Bohrung 2.8 eingreift.
In den 4a bis 4c ist der Adapter 5 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 dargestellt. In der perspektivischen Ansicht der 4a von schräg unten zeigt der Adapter 5 seinen flachen, in Draufsicht quadratisch ausgebildeten Anschlussflansch 5.1 zur Verbindung mit dem Fließrichtungswandler 4. Um den Adapter 5 mit der Messkapsel 6 zu verbinden, ist am oberen Teil des Adapters 5 ein in Draufsicht kreisförmiger Anschlussflansch 5.2 angeordnet, dessen freie Stirnseite in 4b sichtbar ist. Die Querabmessungen des quaderförmigen Anschlussflansches 5.1 ist hierbei kleiner als der Durchmesser des Anschlussflansches 5.2, wie auch 4b zeigt.
Zwischen den Anschlussflanschen 5.1, 5.2 erweitert sich der Adapter 5 zur Messkapsel 6 hin zunehmend konisch und weist abwechselnd teilzylinderförmige Ausbuchtungen 5.3 und Einbuchtungen 5.4 gleichmäßig über den Umfang verteilt auf. Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass der Adapter 5 vier teilzylinderförmige Ausbuchtungen 5.3 sowie vier Einbuchtungen 5.4 zeigt. Der quaderförmige Anschlussflansch 5.1 zeigt Bohrungen 5.5 in jeweils einer der vier Ecken zur Aufnahme der bereits erwähnten Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben 2.5. Mittig im Anschlussflansch 5.1 angeordnet, sind zwei koaxial zueinander liegende Öffnungen, eine ringförmige Einflussöffnung 5.6 und darin koaxial eine kreisförmige Ausflussöffnung 5.7. Die Maße der Einflussöffnung 5.6 bzw. der Ausflussöffnung 5.7 entsprechen den Öffnungen 4.6, 4.7 des Fließrichtungswandlers 4. Weiterhin sind in der ringförmigen Einflussöffnung 5.6 des Adapters 5 vier im Winkel von 90° zueinander angeordnete weitere Öffnungen 5.8 sichtbar, deren Durchmesser der radialen Abmessungen Stärke der ringförmigen Einflussöffnung 5.6 entsprechen.
In 4b ist der Adapter 5 in einer perspektivischen Ansicht auf dem Anschlussflansch 5.2 dargestellt, wodurch der Anschlussflansch 5.2 zur Messkapsel 6 gut erkennbar ist. Der Anschlussflansch 5.2 weist koaxial zueinander angeordnet eine ringförmige Nut 5.9 und darin eine kreisförmige Öffnung 5.10 auf. Zwischen den beiden Öffnungen ist eine ringförmige Nut 5.11 zur Aufnahme der Ringdichtung 8.1 ausgebildet. Am Rand des Anschlussflansches 5.2 befindet sich eine Stufe 5.12, die ringförmig um den Anschlussflansch 5.2 ausgebildet ist. Die Stufe 5.12 ist derart ausgebildet, dass die Ringdichtung 6.1 einlegbar ist, um eine gute Abdichtung des Adapters 5 zur Messkapsel 6 zu gewährleisten. Die Messkapsel 6 ist unter Zwischenlage der Dichtringe 8.1, 6.1 auf den Adapter 5 aufgesetzt. Die Überwurfmutter 7 ist auf einen Anschlussflansch 5.2 des Adapters 5 aufsteckbar und weist ein inneres Gewinde 7.1 auf, in welches die Messkapsel 6 mittels eines Außengewindes (nicht dargestellt) einschraubbar ist.
4c zeigt einen Längsschnitt nach dem Schnitt C-C der 4b und beschreibt einen Schnitt längs durch die zylinderförmigen Ausbuchtungen 5.3, wobei erkennbar ist, dass innerhalb der teilzylinderförmigen Ausbuchtungen 5.3 jeweils zylinderförmige Bohrungen 5.13 ausgebildet sind, die die Öffnung 5.8 mit Öffnungen 5.8.1 verbinden, die in der ringförmigen Nut 5.9 münden. Die zylinderförmigen Bohrungen 5.13 führen schräg von der Anschlussplatte 5.1 zu der ringförmigen Nut 5.9 des Anschlussflansches 5.2. Die zylinderförmigen Bohrungen 5.13 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel ausgehend von der ringförmigen Einflussöffnung 5.6 in einem Winkel α von 13° auf beiden Seiten symmetrisch zu einer Mittelachse D angeordnet. Die schräge Anordnung der zylinderförmigen Bohrung 5.13 dient dazu, die Einflussöffnung 5.6 sowie die ringförmige Öffnung 5.9 miteinander zu verbinden und hierbei unterschiedliche Anordnungen von Abzweigflanschen 2.3 der T-Stücke 2 und Anschlüssen der Messkapsel 6 auszugleichen, um so Wasser direkt auf die Flügelräder eines sich in der Messkapsel 6 befindlichen Flügelrades 6.2 zu fokussieren. Die schräg verlaufenden zylindrischen Bohrungen 5.13 münden so in die ringförmige Öffnung 5.9, um hiermit das Wasser weiter an die Messkapsel 6 zu leiten. Die Messkapsel 6 weist in ihrem Inneren eine Elektronik 6.3 auf, ist an sich aber geschlossen, wobei eine Übertragung der Drehgeschwindigkeit des Flügelrades 6.2 berührungslos erfolgt, beispielsweise in an sich bekannter Weise über einen Magnetfeld-gesteuerten Impulsgeber der Elektronik 6.3 und entsprechend angebrachten Magneten an den Flügeln des Flügelrades 6.2.
Weiterhin ist im Adapter 5 eine zentrale Bohrung 5.14 vorgesehen, die die kreisförmige Öffnung 5.10 im Anschlussflansch 5.2 mit der Ausflussöffnung 5.7 des Anschlussflansches 5.1 verbindet. Die kreisförmige Öffnung 5.10 weist einen größeren Durchmesser als die Ausflussöffnung 5.7 auf, wobei der Durchmesser der Zentralbohrung 5.14 ebenfalls kleiner ist als der Durchmesser der kreisförmigen Öffnung 5.10. Der unterschiedliche Durchmesser wird mittels einer abgeschrägten Abstufung 5.15 überwunden.
Wie bereits beschrieben, zeigt 2 die Vorrichtung 1 in zusammengebautem Zustand, wobei der Weg des Wassers durch die Vorrichtung 1 mittels Pfeilen markiert ist. Wasser fließt durch das T-Stück 2 und wird durch die in den Abzweigflansch 2.3 ragende Umlenkzunge 3 im Bild von links kommend in die Vorrichtung 1 hinein abgelenkt. Der Hinfluss des Wassers erfolgt im Bild in der linken Hälfte der Umlenkzunge 3 und wird durch den Fließrichtungswandler 4 geleitet, wobei das Wasser von der Einflussöffnung 4.5 durch den ersten Durchfluss 4.8 geleitet wird, dort ringförmig in der ringförmigen Öffnung 4.6 verteilt wird, zur Einflussöffnung 5.7 des Adapters 5 geführt wird und schließlich durch die zylindrische Bohrungen 5.13 fließt. Die ringförmige Öffnung 5.9 nimmt das Wasser auf und leitet es an die Messkapsel weiter. Das Wasser treibt das Flügelrad im Inneren der Messkapsel 6 an. Die Messkapsel 6 ist eine Standard-2''-Koaxial-Messkapsel, (demgemäß für ca. 5 cm Durchmesser) deren Einfluss- und Ausflussöffnung koaxial zueinander zugeordnet sind, d. h. die Einflussöffnung ist ringförmig um die kreisförmige Ausflussöffnung angeordnet. Die Funktionsweise der Messkapsel 6 ist an sich bekannt und wird nicht näher erläutert. Das Wasser fließt zurück aus der Messkapsel 6 in die kreisförmige Öffnung 5.10 des Adapters 5 und wird dort in die Zentralbohrung 5.14 geleitet und über die Ausflussöffnung 5.7 an den Fließrichtungswandler 4 zurückgegeben. Der Fließrichtungswandler 4 nimmt das Wasser mittels der kreisförmigen Öffnung 4.7 auf, welches hiernach durch den zweiten Durchfluss 4.10 geleitet und von der Ausflussöffnung 4.4 des Fließrichtungswandlers 4 der (im Bild) rechten Seite der Umlenkzunge 3 und somit dem Rückfluss zugeführt wird. Das Wasser fließt hiernach aus der Umlenkzunge 3 zurück in das T-Stück 2 und weiter in die Fließrichtung, welche durch die Hauptwasserleitung vorgegeben ist, durch den Auslass 2.2 in die Rohrleitung.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: T-Stück
2.1: Einlass
2.2: Auslass
2.3: Abzweigflansch
2.4: Bohrung
2.5: Schrauben
2.6: Unterlegscheiben
2.7: Stift
2.8: Bohrung
2.9: Aussparung
3: Umlenkzunge
3.1: Anschlussflansch
3.2: Boden
3.3: Öffnung
3.4: Aussparung
3.5: Einlassöffnung
3.6: Auslassöffnung
3.7: Trennwand
3.8: Bohrung
3.9: Öffnung
3.10: Dichtplatte
3.11: Dichtplatte
4: Fließrichtungswandler
4.1: Anschlussseite
4.2: Anschlussseite
4.4: Ausflussöffnung
4.5: Einflussöffnung
4.6: ringförmige Öffnung
4.7: kreisförmige Öffnung
4.8: erster Durchfluss
4.9: Stufe
4.10: zweiter Durchfluss
4.11: Abstufung
4.12: Bohrung
4.13: Bohrung
5: Adapter
5.1: quadratischer Anschlussflansch
5.2: kreisförmiger Anschlussflansch
5.3: Ausbuchtung
5.4: Einbuchtung
5.5: Bohrung
5.6: ringförmige Einflussöffnung
5.7: kreisförmige Ausflussöffnung
5.8: Öffnung
5.8.1: Öffnung
5.9: ringförmige Nut
5.10: kreisförmige Öffnung
5.11: ringförmige Nut
5.12: Stufe
5.13: zylindrische Bohrung
5.14: Zentralbohrung
5.15: Abstufung
6: Messkapsel
6.1: äußerer Dichtring
6.2: Flügelrad
6.3: Elektronik
7: Überwurfmutter
7.1: Gewinde
8.1: Dichtring
D: Mittelachse Adapter
F: Fließrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 8312064 [0003]

Claims

Vorrichtung (1) zur Verbindung eines Wasserzählers, insbesondere für Warmwasser, mit einem einen Anschlussflansch (2.3) aufweisenden T-Stück (2), mit einer Umlenkzunge (3), die in das T-Stück (2) einsetzbar ist, und einer Messkapsel (6) zur Messung der Durchflussmenge durch das T-Stück (2), gekennzeichnet durch einen zwischen Umlenkzunge (3) und Messkapsel (6) angeordneten Adapter (5) zum Anschluss der Messkapsel (6) an das T-Stück (2), und einen zwischen Umlenkzunge (3) und Adapter (5) angeordneten Fließrichtungswandler (4), mit welchem eine parallele Fließrichtung des Wassers zu einer koaxialen Fließrichtung des Wassers wandelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkzunge (3) aus einem thermoplastischen Elastomer herstellbar ist, wodurch eine Dichtung im T-Stück durch die Umlenkzunge (3) selbst gewährleistet ist.
Vorrichtung nach Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fließrichtungswandler (4) auf seiner dem T-Stück (2) zugewandten Anschlussseite (4.1) zwei Öffnungen aufweist, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei eine rechteckig, mit abgerundeten Kanten ausgebildete Einflussöffnung (4.5) größer ist als eine halbkreisförmig ausgebildete Ausflussöffnung (4.4).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fließrichtungswandler (4) auf seiner der Messkapsel (6) zugewandten Anschlussseite (4.2) eine ringförmige Öffnung (4.6) aufweist, die koaxial zu einer zentralen, kreisförmigen Öffnung (4.7) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einflussöffnung (4.5) der zum T-Stück (2) gewandten Anschlussseite (5.1) mit der ringförmigen Öffnung (4.6) der zur Messkapsel (6) gewandten Anschlussseite (5.2) mittels eine ersten Durchlass (4.8) verbunden ist, wobei sich die Breite des Durchlass (4.8) zur ringförmigen Öffnung (4.6) hin radial verjüngt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ausflussöffnung (4.4) der zum T-Stück (2) gewandten Anschlussseite (5.1) mit der kreisförmigen Öffnung (4.7) der zur Messkapsel (6) gewandten Seite mittels eines zweiten Durchlasses (4.10) verbunden ist, wobei der zweite Durchlass (4.10) zur kreisförmigen Öffnung (4.7) hin radial verbreitert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Anschlussflansches (5.1) zum Fließrichtungswandler (4) hin kleiner ist, als der Durchmesser des Anschlussflansches (5.2) zur Messkapsel (6) hin.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (5) ausgehend von dem Anschlussflansch (5.1) zum Fließrichtungswandler (4) hin konisch zum Anschlussflansch (5.2) zur Messkapsel (6) hin aufgeweitet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussflansch (5.1) des Adapters (5) zum Fließrichtungswandler (4) hin eine ringförmige Einflussöffnung (5.6) und eine kreisförmige Ausflussöffnung (5.7) aufweist, die koaxial zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussflansch (5.2) des Adapters (5) zur Messkapsel (6) hin eine ringförmige Nut (5.9) und eine kreisförmige Öffnung (5.10) aufweist, die zueinander koaxial angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (5) eine zentrale Durchflussbohrung (5.14) aufweist, wobei diese die kreisförmige Öffnung (5.10) des Anschlussflansches (5.2) zur Messkapsel (6) hin mit der kreisförmigen Ausflussöffnung (5.7) des Anschlussflansches (5.1) zum Fließrichtungswandler (4) hin verbindet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass von der Einflussöffnung (5.6) des Anschlussflansches (5.1) zum Fließwandler (4) hin symmetrisch wenigstens vier zylindrische Durchflussbohrungen (5.13) angeordnet sind, wobei die Einflussöffnung (5.6) des Anschlussflansches (5.1) zum Fließrichtungswandler (4) hin mit der ringförmigen Nut (5.9) des Anschlussflansches (5.2) zur Messkapsel (6) hin verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrischen Bohrungen (5.13) einen Winkel α von 10°–20°, insbesondere von 13°, zur Mittelachse des Adapters (D) aufweisen, ausgehend von der Einflussöffnung (5.6) des Anschlussflansches (5.1) zum Fließrichtungswand1er (4) hin.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussflansch (5.2) des Adapters (5) eine ringförmige Nut (5.11) zwischen der kreisförmigen Öffnung (5.10) und der ringförmigen Nut (5.9) aufweist, zur Aufnahme eines inneren Dichtringes (8.1).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass um den Anschlussflansch (5.2) des Adapters (5) eine ringförmige Stufe (5.12) vorgesehen ist, zur Einlage eines äußeren Dichtringes (6.1).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das T-Stück (2) einen Anschlussflansch (2.3) mit einer quadratisch ausgebildeten Anschlussseite zur Umlenkzunge (3) und zum Fließrichtungswandler (4) hin aufweist.