DE202012010245U1

DE202012010245U1 - Flügelrad für einen Wasserdurchflussmesser, Wasserdurchflussmesser und Durchlauferhitzer

Info

Publication number: DE202012010245U1
Application number: DE202012010245.1U
Authority: DE
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 2012-10-26
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2022-10-27

Abstract

Flügelrad (1) für einen Wasserdurchflussmesser, das um eine Achse (20) drehbar ist und dessen Drehzahl erfassbar ist, wobei das Flügelrad (1) wenigstens zwei Beaufschlagungsflächen (10) zur Beaufschlagung mit einer Wasserströmung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Beaufschlagungsflächen (10) sichelförmig zur Achse (20) des Flügelrads (1) gekrümmt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flügelrad für einen Wasserdurchflussmesser, das um eine Achse drehbar ist und dessen Drehzahl erfassbar ist, wobei das Flügelrad wenigstens zwei Beaufschlagungsflächen zur Beaufschlagung mit einer Wasserströmung aufweist.
Derartige Flügelräder werden im Stand der Technik dazu verwendet, einen Wasserdurchfluss zu erfassen. Dabei wird das Flügelrad von einer Wasserströmung angeströmt. Die Wasserströmung beaufschlagt die Beaufschlagungsflächen, wodurch das Flügelrad in Drehung um eine Drehachse versetzt wird. Am Flügelrad ist ein Magnet mit dauermagnetischen Eigenschaften befestigt. Außerhalb des Flügelrades ist dem Magneten gegenüber ein Sensor befestigt, der die Drehungen des Magneten und damit die Drehungen des Flügelrades erfasst. Anhand der Drehungen des Rades ist die Wasserdurchflussmenge bestimmbar.
Die DE 40 20 533 A1 beschreibt einen Wasserdurchflussmesser mit einem Rad, bei dem das Rad eine wendelförmige Beaufschlagungsfläche aufweise, deren Mittelachse mit der Drehachse des Rades zusammenfällt.
Aus der DE 1 498 357 geht ein Durchflussmesser mit einem Rad hervor, das mit einer Vielzahl von nach außen gerichteten Schaufeln versehen ist, die durch Rippen verstärkt sind.
Die EP 2 017 585 A1 zeigt ein Strömungserfassungsgerät mit einer Propellerbaugruppe, wobei die Propellerblätter zur Rotationsachse senkrecht oder in einem vorgegebenen Winkel gekippt angeordnet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Flügelrad für einen Wasserdurchflussmesser zu schaffen, das laufruhig und geräuscharm betrieben werden kann, zuverlässig arbeitet und einfach und kostengünstig in der Herstellung ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Danach sind die wenigstens zwei Beaufschlagungsflächen sichelförmig zur Achse des Flügelrades gekrümmt. Hierdurch ist erreicht, dass die Beaufschlagungsflächen kontinuierlich in die Wasserströmung eintauchen und die Wasserströmung kontinuierlich verlassen. Somit ist das Flügelrad geräuscharm drehbar. Außerdem dreht es sich durch diese Ausgestaltung gleichmäßig und laufruhig, so dass eine exakte Messung der Drehzahl möglich ist. Zudem ist das Flügelrad durch die erfindungsgemäße Anordnung der Beaufschlagungsflächen einfach und kostengünstig herstellbar.
Vorzugsweise besteht das Flügelrad aus einem Kunststoff, wodurch eine einfache und kostengünstige Herstellung erreicht ist. Außerdem ist das Gewicht des Flügelrads durch die Verwendung von Kunststoff reduziert, so dass es bei einer Wasserströmung leichter in Bewegung gesetzt wird, was die Messgenauigkeit erhöht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein erstes Ende der Beaufschlagungsflächen im Bereich eines Sockels angeordnet und ein zweites Ende der Beaufschlagungsflächen weist zum Sockel einen Abstand auf. Der Abstand bewirkt, dass sind die Beaufschlagungsflächen vom Sockel entlang der Achse ansteigend angeordnet sind, so dass sie direkt von der Wasserströmung angeströmt werden. Das Wasser trifft auf die Beaufschlagungsflächen und setzt das Flügelrad in Bewegung. Wenn die Wasserströmung auf die Beaufschlagungsflächen trifft, streift sie vom zweiten Ende zum ersten Ende hin die Beaufschlagungsfläche entlang. Somit entstehen weniger Geräusche als wenn beispielsweise bei einer senkrecht stehenden Beaufschlagungsfläche die Wasserströmung direkt auf die gesamte Beaufschlagungsfläche trifft.
Vorzugsweise überlappen sich die einzelnen Beaufschlagungsflächen, so dass zwischen einer ersten Beaufschlagungsfläche und der in Drehrichtung des Flügelrads nächsten Beaufschlagungsfläche ein Spalt liegt. Es hat sich gezeigt, dass durch diese Überlappung das Flügelrad bei einer Wasserströmung besonders geräuscharm arbeitet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt das erste Ende der ersten Beaufschlagungsfläche vom Sockel entlang der Achse gesehen unter der in Drehrichtung des Flügelrads nächsten Beaufschlagungsfläche und das erste Ende dieser nächsten Beaufschlagungsfläche liegt wiederum unter der dann folgenden Beaufschlagungsfläche usw. Hierdurch ist eine geräuscharme und laufruhige Arbeitsweise des Flügelrads erreicht.
Vorzugsweise liegen die ersten Enden der Beaufschlagungsflächen in einer Ebene.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Beaufschlagungsflächen am Sockel befestigt.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel liegen auch die zweiten Enden der Beaufschlagungsflächen in einer Ebene und sind vorzugsweise über einen Befestigungsring miteinander verbunden.
Durch die Verbindung der ersten Enden mit dem Sockel und der zweiten Enden untereinander ist eine weitere Geräuschreduzierung erreicht, da dadurch die Beaufschlagungsflächen in sich starr sind und nicht vibrieren, wenn die Wasserströmung auf sie trifft.
Vorteilhaft weist das Flügelrad zwei bis acht, vorzugsweise fünf bis sieben, vorzugsweise sechs Beaufschlagungsflächen auf.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Sockel ein Magnet angeordnet.
Vorzugsweise ist der Magnet vom Sockel vollständig umschlossen.
Der Magnet, der mit einem Sensor zusammen arbeitet und die Drehung des Flügelrads erfasst, besteht aus einem Material mit dauermagnetischen Eigenschaften. Durch die Anordnung in dem Sockel, insbesondere dann, wenn der Magnet vom Sockel vollständig umschlossen ist, hat der Magnet keinen Kontakt mit der Wasserströmung, so dass der Magnet nicht zwangsläufig trinkwasserbeständig sein muss, was die Herstellung vereinfacht.
Vorzugsweise ist ein solches Flügelrad im Wasserkanal eines Durchlauferhitzers angeordnet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben.
Weiterhin betrifft die Erfindung einen Wasserdurchflussmesser mit einem Flügelrad sowie einen Durchlauferhitzer mit einem Wasserdurchflussmesser und einem Flügelrad.
In der Zeichnung zeigen
1 ein Flügelrad in einem Ausführungsbeispiel,
2 eine Draufsicht auf ein Flügelrad in einem Ausführungsbeispiel,
3 eine Seitenansicht eines Flügelrads in einem Ausführungsbeispiel,
4 eine Schnittansicht des Flügelrads aus den 2 und 3
1 zeigt ein Flügelrad 1 in einem Ausführungsbeispiel. Das Flügelrad 1 weist Beaufschlagungsflächen 10 auf und ist in Drehrichtung D um eine Achse 20 drehbar. Die Beaufschlagungsflächen 10 sind sichelförmig zur Achse 20 gekrümmt und weisen erste Enden 101 und zweite Enden 102 auf. Die ersten Enden 101 sind im Bereich eines Sockels 30 angeordnet und dort befestigt. Zudem liegen die ersten Enden 101 in einer Ebene. Die zweiten Enden 102 der Beaufschlagungsflächen 10 liegen ebenfalls in einer Ebene und sind mittels eines Befestigungsrings 11 miteinander verbunden. Die ersten Enden 101 der Beaufschlagungsflächen 10 sind in einem Abstand X zum Sockel 30 angeordnet, so dass die Beaufschlagungsflächen 10 vom Sockel 30 entlang der Achse 20 zum ersten Ende 101 hin ansteigend angeordnet sind und von einer Wasserströmung direkt anströmbar sind. Zwischen dem Befestigungsring 11 und der Achse 20 ist ein Ringspalt 21 vorgesehen. Der Ringspalt 21 bewirkt eine Materialeinsparung und somit eine Vereinfachung der Herstellung. Zudem führt der Spalt zu einer Gewichtsreduzierung, so dass sich das Flügelrad leichter in Bewegung setzt. Die Beaufschlagungsflächen 10 sind so angeordnet, dass sie sich überlappen, so dass zwischen den einzelnen Beaufschlagungsflächen 10 ein Spalt S vorgesehen ist. Dabei sind die Beaufschlagungsflächen 10 so positioniert, dass das erste Ende 101' einer ersten Beaufschlagungsfläche 10' unter der in Drehrichtung D des Flügelrads 1 nächsten Beaufschlagungsfläche 10'' liegt. Das erste Ende 101'' der nächsten Beaufschlagungsfläche 10'' liegt wiederum unter der dann folgenden Beaufschlagungsfläche 10''' usw. Hierdurch ist eine geräuscharme und laufruhige Arbeitsweise des Flügelrads 1 erreicht.
In 2 ist eine Draufsicht auf ein Flügelrad 1 in einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Das Flügelrad 1 ist in einem Wasserkanal 2 eine nicht näher dargestellten Durchlauferhitzers angeordnet. Das Flügelrad 1 weist eine Achse 20 auf. Weiterhin weist das Flügelrad 1 Beaufschlagungsflächen 10 auf. Trifft eine Wasserströmung in Fließrichtung F auf die Beaufschlagungsflächen 10, wird das Flügelrad 1 in Drehung versetzt und dreht sich in Drehrichtung D um die Achse 20. Die Beaufschlagungsflächen 10 weisen nicht näher dargestellte erste Enden auf, die an einem Sockel 30 befestigt sind, sowie zweite Enden 102, die in einer Ebene liegen. Die zweiten Enden 102 sind über einen Befestigungsring 11 miteinander verbunden.
3 zeigt eine Seitenansicht eines Flügelrads 1 in einem Ausführungsbeispiel. Das Flügelrad 1 weist Beaufschlagungsflächen 10 auf und ist in Drehrichtung D um eine Achse 20 drehbar. Die Beaufschlagungsflächen 10 sind sichelförmig zur Achse 20 gekrümmt und weisen erste Enden 101 und zweite Enden 102 auf. Die ersten Enden 101 sind im Bereich eines Sockels 30 angeordnet und dort befestigt. Zudem liegen die ersten Enden 101 in einer Ebene. Die zweiten Enden 102 der Beaufschlagungsflächen 10 liegen ebenfalls in einer Ebene. Die ersten Enden 101 der Beaufschlagungsflächen 10 sind in einem Abstand X zum Sockel 30 angeordnet, so dass die Beaufschlagungsflächen 10 vom Sockel 30 entlang der Achse 20 zum ersten Ende 101 hin ansteigend angeordnet sind und von einer Wasserströmung direkt anströmbar sind. Die Beaufschlagungsflächen 10 sind so angeordnet, dass sie sich überlappen, so dass zwischen den einzelnen Beaufschlagungsflächen 10 ein Spalt S vorgesehen ist. Dabei sind die Beaufschlagungsflächen 10 so positioniert, dass das erste Ende 101' einer ersten Beaufschlagungsfläche 10' unter der in Drehrichtung D des Flügelrads 1 nächsten Beaufschlagungsfläche 10'' liegt. Das erste Ende 101'' der nächsten Beaufschlagungsfläche 10'' liegt wiederum unter der dann folgenden Beaufschlagungsfläche 10''' usw. Hierdurch ist eine geräuscharme und laufruhige Arbeitsweise des Flügelrads 1 erreicht.
In 4 ist ein Flügelrad 1 in einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Das Flügelrad 1 weist Beaufschlagungsflächen 10 auf und ist in Drehrichtung D um eine Achse 20 drehbar. Die Beaufschlagungsflächen 10 sind sichelförmig zur Achse 20 gekämmt. Entlang der Achse 20 ist ein Ringspalt 21 vorgesehen. Der Ringspalt 21 bewirkt eine Materialeinsparung und somit eine Vereinfachung der Herstellung. Die Beaufschlagungsflächen 10 sind so angeordnet, dass sie sich überlappen. In einem Sockel 30 ist ein Magnet 31 angeordnet. Dieser Magnet 31 ist vom Sockel vollständig umschlossen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4020533 A1 [0003]
DE 1498357 [0004]
EP 2017585 A1 [0005]

Claims

Flügelrad (1) für einen Wasserdurchflussmesser, das um eine Achse (20) drehbar ist und dessen Drehzahl erfassbar ist, wobei das Flügelrad (1) wenigstens zwei Beaufschlagungsflächen (10) zur Beaufschlagung mit einer Wasserströmung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Beaufschlagungsflächen (10) sichelförmig zur Achse (20) des Flügelrads (1) gekrümmt sind.
Flügelrad (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Ende (101) der Beaufschlagungsflächen (10) im Bereich eines Sockels (30) angeordnet ist und ein zweites Ende (102) der Beaufschlagungsflächen (10) zum Sockel (30) einen Abstand (X) aufweist.
Flügelrad (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Beaufschlagungsflächen (10) überlappen, so dass zwischen einer ersten Beaufschlagungsfläche (10') und der in Drehrichtung (D) des Flügelrads (1) nächsten Beaufschlagungsfläche (10'') ein Spalt (S) liegt.
Flügelrad (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende (101') der ersten Beaufschlagungsfläche (10') vom Sockel (30) entlang der Achse (20) gesehen unter der in Drehrichtung (D) des Flügelrads (1) nächsten Beaufschlagungsfläche (10'') liegt.
Flügelrad (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Flügelrad (10) zwei bis acht, vorzugsweise fünf bis sieben, vorzugsweise sechs Beaufschlagungsflächen (10) aufweist.
Flügelrad (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Sockel (30) ein Magnet (31) angeordnet ist.
Flügelrad (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (31) vom Sockel (30) vollständig umschlossen ist.
Wasserdurchflussmesser mit einem Flügelrad (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7.
Durchlauferhitzer mit einem Wasserdurchflussmesser mit einem Flügelrad (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7.