DE2224857A1 - Strömungsvolumen-Meßgerät - Google Patents

Description

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TOKICO LTD, Kanagawa-Ken, Japan

Steüungsvolumen-Meßgerät

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein Strömungsvolumen-Meßgerät, insbesondere auf ein neues Strömungsvolumen-Meßgerät bzw. einen Durchflußmengenzähler der rotierenden Bauart mit parallelen Doppel-Wellen, welche mit einer Anzahl von ineinandergreifenden Rotorpaaren versehen sind, wobei die Paare in entsprechend unterschiedlichen Ebenen senkrecht zu ihren Drehachsen liegen, gegenseitig versetzt sind und zwischen denselben ein bestimmter Phasenwinkelunterschied vorgesehen ist.

Im allgemeinen ist ein Durchflußmengenzähler so konstruiert, daß unter Ausnutzung des Raumes oder Meßvolumens, der zwischen den Rotoren und dem inneren Gehäuse innerhalb des äußeren Gehäuses ausgebildet ist, die Durchflußmenge eines Mediums durch die Drehung der Rotoren gemessen wird. Als Rotoren werden gewöhnlich zwei Rotoren mit einer ineinandergreifenden Form, beispielsweise einer Kokonform, einer Stäbchenform oder einer ovalen Form verwendet.

In einem Durchflußmengenzähler der bekannten Bauart verändert sich jedoch die Strömungsmenge eines durch die Drehung der Rotoren abgegebenen Mediums in bezug auf die Dreh- oder Winkelstellung der Rotoren. Da weiter das Medium, das bestritten hat, mit einer gleichförmigen Strömungsgeschwindigkeit zu fließen, drehen sich die Rotoren mit einer ungleichmäßigen Drehzahl.

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Da die Rotoren bei ihrer Drehung ein Trägheitsmoment zu überwinden haben, neigen sie verstärkt dazu, bei größer v/erdenden Drehzahlen mit einer ungleichförmigen Geschwindigkeit zu rotieren, was bedeutet, daß das Medium mit einer fluktuierenden oder schwankenden Strömungsgeschwindigkeit fließt. Die Folge davon ist, daß sich ein pulsierender Druck oder Druckwellen in dem Medium aufbauen.

Bei hohen Rotordrehzahlen haben diese Druckwellen einen großen Einfluß und führen zu zahlreichen Problemen, z.B. zur Einleitung von Schwingungen in das Rohrnetz",''. Lösen von Befestigungsmitteln, wie beispielsweise Schrauben in dem Rohrnetz und den zugeordneten Teilen, was zu einer Leckage des Mediums führen kann, zur Unterbrechung oder Beeinträchtigung der normalen Arbeitsweise, nicht nur des Durchflußmengenzählers selbst, sondern auch verschiedener anderer Geräte, die in dem Rohrnetz vorgesehen sind, sowie zur Herabsetzung der Zuverlässigkeit dieser Teile und folglich zu einer Verkürzung ihrer Lebensdauer.

In jüngster Zeit kann man einen zunehmenden Bedarf nach Durchflußmengenzähler feststellen, die in der Lage sind, große Strömungsmengen zu messen. Um große Strömungs- oder Durchflußmengen mit herkömmlichen Durchflußmengenzählern zu messen, wie sie vorstehend kurz beschrieben sind, ist es erforderlich, daß die Rotoren mit hohen Drehzahlen laufen, was zu einer Verstärkung der oben hervorgehobenen Probleme geführt hat. Wenn man demzufolge Messungen ohne Erhöhung der Drehzahl der Rotoren ausführen will, erweist es sich als notwendig, einen großdimensionierten Durchflußmengenzähler zu verwenden. Hieraus ergibt sich, daß eine Grenze für die Messung großer Durchflußmengen mit herkömmlichen Durchflußmengenzählern gegeben ist, wenn man versucht, ihre Baugrößen klein zu halten und hohe Rotordrehzahlen zu verwenden.

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Ferner hat die Menge des Mediums, welche zwischen den Rotoren und dem inneren Gehäuse entweicht, einen Einfluß auf die Größe des Meßfehlers oder Gerätefehlers. Je kleiner die Leckagemenge ist, desto leichter ist es, Messungen mit hoher Genauigkeit bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten auszuführen. Um demzufolge den Meßfehler, insbesondere im Bereich niedriger Strömungsgeschwindigkeit zu verringern, muß diese Leckagemenge so klein wie möglich gehalten werden. Zu diesem Zweck ist es äußerst wichtig, daß der mechanische Widerstand gegen die Drehung der Rotoren reduziert wird.

In einem herkömmlichen Durchflußmengenzähler sind die Rotorwellen, die zusammen mit den Rotoren umlaufen, derart horizontal angeordnet, daß der Gleitwiderstand zwischen den Seitenflächen der Rotoren und den seitlichen Platten im Gehäuse kleingehalten ist. Die folgenden Verfahren hat man angewendet, um den Meßfehler im Bereich niedriger Durchflußmengen bei diesen bekannten Durchflußmengenzählern mit den horizontalen Wellen zu reduzieren:

1. Die Spalten zwischen den Rotoren und den inneren Gehäusen werden so klein wie möglich gehalten;

2. der Drehwiderstand, dem die Rotoren unterliegen, wird dadurch reduziert, daß man für die Rotoren eine leichte Legierung, z.B. eine Aluminiumlegierung vorsieht, um die Lagebelastung herabzusetzen, oder daß man für die Lager der Rotorwellen Kugellager verwendet, um den Drehwiderstand der Lager zu verringern.

Es wird allgemein festgestellt, daß in den Medien sich gewöhnlich einige Ablagerungen oder Wasserstein befindet, die bzw. der durch ein Sieb nicht völlig beseitigt werden können. Demzufolge hat der bekannte Durchflußmengenzähler, bei dem das oben beschriebene Verfahren (1) angewendet wird, den Nachteil,

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daß diese Ablagerungen oder der Wasserstein die sehr kleinen Spalten zwischen den Rotoren und dem inneren Gehäuse zusetzt bzw. verstopft, wodurch die Drehung der Rotoren ungleichmäßig wird und die Seitenflächen der Rotoren und des inneren Gehäuses verletzt werden, was wiederum zu einer Verringerung der Zuverlässigkeit des Durchflußmengenzählers führt. Der bekannte Durchflußmengenzähler, bei dem das oben beschriebene Verfahren (2) angewendet wird, hat weiter den Nachteil, daß wenn man eine leichte Legierung, wie beispielsweise eine Aluminiumlegierung als Material für die Rotoren verwendet, der Durchflußmengenzähler nicht zur Messung eines korrosiven Mediums, beispielsweise eines chemischen Stoffes, eingesetzt werden kann, da die Rotoren durch das Medium angefressen werden. Die Arten von Medien, welche durch derartige Durchflußmengenzähler gemessen werden können, sind daher begrenzt, wenn ferner gewöhnliche, aus Stahl hergestellte Kugellager als Lager für die- Wellen verwendet werden, werden die Kugellager aufgrund ihrer Abnutzung durch die Ablagerungen oder den Wasserstein in einer relativ kurzen Zeitspanne verschlissen. Darüber hinaus können diese Kugellager nicht im Zusammenhang mit korrosiven Medien benutzt werden.

Ferner sind bei dem bekannten Durchflußmengenzähler der horizontalen Bauart die Rotorwellen horizontal angeordnet und in horizontalen Radiallagern an Positionen gelagert, die sich neben ihren beiden Enden befinden. Infolge dieser Konstruktion nehmen die Lager eine von den Wellen ausgehende Wellenbelastung auf, wenn die Rotoren durch den Differentialdruck des Mediums gedreht werden, zu der sich eine Belastung addiert, welche von dem Gewicht der Rotoren und Wellen ausgeht. Die Folge davon ist, daß sich die Lager nur an einer Seite abnützen, daher schnell verschleißen und ihre Lebensdauer relativ kurz ist. Dies wirft ein schwerwiegendes Problem auf, insbesondere

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in dem Fall, daß das zu messende Medium ein schlechtes Schmiermittel ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen neuen und verbesserten Durchflußmengenzähler zu schaffen, bei dem die oben beschriebenen Schwierigkeiten bekannter Durchflußmengenzähler überwunden sind.

Es soll ferner ein Durchflußmengenzähler geschaffen v/erden, der große Strömungs- bzw. Durchflußmengen messen kann,' ohne daß sich Druckwellen in dem Medium von irgendeinem merklichen Ausmaß ausbilden, und zwar selbst bei hohen Rotordrehzahlen. In der vorliegenden Erfindung wird eine neue Anordnung der Rotoren benutzte bei der eine Anzahl von Rotorpaaren sich mit einem gegenseitigen Phasenunterschied drehen.

Es ist auch beabsichtigt, einen Durchflußmengenzähler vorzusehen, der Durchflußmengen der Medien mit hoher Genauigkeit und bei einem kleinen Geräte- oder Meßfehler selbst bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten messen kann. In der vorliegenden Erfindung wird eine vertikale Rotorwelienanordnung benutzt, in der die Wellen der Rotoren senkrecht zu der horizontalen Ebene verlaufen*

Ferner soll im Rahmen einer Zusammenfassung obigerBestrebungen. ein Durchflußmengenzähler geschaffen werden, der eine außergewöhnlich gute Messung von Strömungs- oder Durchflußmengen mit hoher Genauigkeit ermöglicht, und zwar ohne Auftreten schädlicher Erscheinungen, wie beispielsweise Druckwellen über einen weiten Bereich von Durchflußmengen, der von einem Abschnitt mit niedriger Strömungsgeschwindigkeit bis zu einem Abschnitt mit hoher Strömungsgeschwindigkeit erreicht.

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Die Erfindung wird nun anhand der "beiliegenden Abbildungen ausführlich beschrieben, wobei alle aus der Beschreibung und den Abbildungen hervorgehenden n-r.neXhei/ ■--. f- ν Merkmale zur Lösung der Aufgabe im oj.;-. ,...„.-· ...._, , tragen können und mit dem Willen zur Patentierung in die Anmeldung aufgenommen wurden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht, und zwar entlang einem Schnitt in einer horizontalen Ebene, die die wesentlichen Bauteile eines Durchflußmengenzählers gemäß der Erfindung veranschaulicht;

Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Ebene, die durch die Linie II-II in Fig. 1 vorbezeichnet ist, und zwar in Blick richtung der Pfeile;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Rotors von einem der zwei Rotorpaare, die in dem Durchflußmengenzähler der Fig. 1 und 2 vorgesehen sind;

Fig. 4 eine graphische Darstellung bzw. ein Diagramm, in dem die Strömungs- oder Durchflußgeschwindigkeit gegenüber den Druckwellenerscheinungen für einen herkömmlichen Durchflußmengenzähler und für einen Durchflußmengenzähler gemäß der Erfindung aufgezeichnet ist und

Fig. 5 eine graphische Darstellung bzw. ein Diagramm, in dem die Strömungsgeschwindigkeit gegenüber dem Geräte- oder Meßfehler für einen herkömmlichen Durchflußmengenzähler und für einen Durchflußmengenzähler gemäß der Erfindung aufgezeichnet ist.

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Es wird nun auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen. Der Durchflußmengenzähler 10, der in diesen Figuren dargestellt ist, besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 11, einem in dem Gehäuse untergebrachten Rotormechanismus und einer Meßyorrichtung 12, die auf dem Gehäuse vorgesehen und mit dem Rotormechanismus gekuppelt ist. Das Gehäuse 11 ist an seiner Einlaßt- und Auslaßseite mit einem Flüssigkeits-Einlaßkanal 13 bzw. einem Flüssigkeits-Auslaßkanal 14 versehen. Das Gehäuse 11 enthält ferner in seinem Innenraum eine obere Lagerplatte 15 und eine untere Lagerplatte 16, die an dem Gehäuse 11 festgemacht und mit einem bestimmten vertikalen Abstand voneinander angeordnet sind. Zwischen diesen oberen und unteren Lagerplatten 15 und 16 sind zwei Hälften 17a und 17b eines inneren Gehäuses befestigt, das halbzylindrische Hohlräume 18a und 18b aufweist. In der Mitte zwischen der oberen und unteren Lagerplatte 15 und 16 ist eine horizontale Trennplatte.i19 vorgesehen, die mit ihrem Umfang an den inneren Gehäusehälften 17a und 17b befestigt ist. Die oben erwähnten oberen und unteren Lageplatten 15 und 16 begrenzen in Verbindung mit den inneren Gehäusehälften 17a und 17b einen Durchflußkanal von dem Flüssigkeitseinlaßkanal 13 zum Auslaßkanal 14, wobei dieser Drehflußkanal weiter durch die Trennplatte in obere und untere Durchflußkanäle 20a und 20b unterteilt ist. Der Durchflußmengenzähler 10 wird in einer Lage montiert und betrieben, in der die oberen und unteren Lagerplatten 15 und 16 sowie die Trennplatte 19 horizontal liegen.

Die Rotorwellen 21 und 22 sind in gegenseitigem Abstand voneinander sowie parallelverlaufend angeordnet und erstrecken sich senkrecht durch die obere Lagerplatte 15, die Trennplatte 19 und durch die untere Lagerplatte 16. Innerhalb des oberen Durchflußkanals 20a ist ein erstes Paar von ineinandergreifenden Rotoren 23 und 24, von denen ein jeder eine S^||^^ii^o,rm hat, an den Wellen 21 bzw. 22 befestigt und

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abgestützt, während innerhalb des unteren Durchflußkanals 20b ein weiteres Paar von ineinandergreifenden Rotoren 25 und 26 mit einer ähnlichen Form an den Wellen 21 bzw. 22 befestigt ist und von diesen getragen wird. Ein jeder dieser Rotoren 23, 24, 25 und 26 hat eine Form, die man als "Roots cycloid" mit einer Außenform bezeichnen kann, welche einer Kurve entspricht, bei der der Teilkreis zum Grundkreis gemacht wird, die Bahn (äußere zykletische Wälzbahn), welche durch ein Punkt auf einem rollenden Kreis gezogen wird, der um seinen Außenumfang abrollt, zum Kopfkreis gemacht wird und die Bahn (innere zykletische Wälzbahn), die durch einen Kreis gezogen wird, der sich auf der Innenseite des Grundkreises abwälzt,zum Fußkreis gemacht wird.

Wie deutlich in den Figuren 1 und 3 gezeigt ist, sind demzufolge die Rotoren 23 und 25, die auf der gleichen Welle 21 befestigt sind, mit einer triphasen Abweichung von 45° positioniert. In ähnlicher Weise sind die auf der gleichen Welle 22 befestigten Rotoren 24 und 26 um einen Winkel von 45 gegenseitig versetzt angeordnet. Ferner sind die Paare von Rotoren 23, 24 und 25, 26 mit einer triphasen Abweichung von einer Winkelgradzahl gegenseitig versetzt positioniert, die ähnlich wie in bekannten Rotor-Durchflußmengenzählern ist.

Die Wellen 21 und 22 sind in Radiallager 27, 28, 29 und 30 gelagert, die aus Kohle hergestellt sind. Diese Wellen werden, wie zuvor erwähnt, senkrecht relativ zu der horizontalen Ebene sowie in einer Art und Weise gehalten, daß eine seitliche Schwingung derselben verhindert ist. Die unteren Enden dieser Wellen sind auf Kugellager 33 und 34 drehbar abgestützt und von diesen gehalten. Die Kugellager 33 und 34 sind vorzugsweise aus einem äußerst verschleißfestem und korrosionsbeständigem Material hergestellt, z.B. aus einer extrem harten

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Metallegierung,wie etwa Wolframcarbid und Chromcarbid. Ein Boden-Abschlußteil 35 ist mit seinem oberen Flansch an der Unterseite der unteren Lageplatte 16 befestigt, und sein unterer Teil ist wasserdicht in einer Bodenöffnung im Gehäuse 11 eingesetzt. Die oben erwähnten Lager 33 und 34 sind auf den oberen Teilen von Lagerhaltern 36 und 37 gehalten, die nach unten zeigende Gewindebolzen 38 und 39 aufweisen, welche in Gewindelöcher im Boden des Abdeckteils 35 eingeschraubt sind und daher über kleine Abstände für Justierzwecke gehoben oder gesenkt werden können. Es sind ferner Mittel vorgesehen, um die Wasser-Dichtheit zwischen den Lagerhaltern 36 und 37 und dem Boden-Abdeckteil 35 zu gewährleisten.

Eine Kammer 44 ist zwischen der unteren. Lageplatte 16 und dem Boden-Abdeckteil 35 ausgebildet. Da das zu messende Medium in diese Kammer 44 über Durchlässe, z.B. den Spalten zwischen den Wellen 21 und 22 und den Radiallagern 28 und 30, eindringt, arbeiten die Lager 31, 32, 33 und 34 in der Flüssigkeit, was zur Folge hat, daß der Reibungswiderstand zwischen den Lagerteilen beträchtlich verringert wird.

Antriebsritzel 40 und 41 sind an den oberen Enden der Wellen 21 und 22 befestigt und kämmen miteinander, wodurch die Wellen 21 und 22 gegenseitig verkettet rotieren. Ein am oberen Ende der Welle 22 vorgesehenes Ritzelteil 42 kämmt mit einem Zahnrad 43, das auf dem unteren Ende einer Welle befestigt ist, die die Drehung der Wellen 21 und 22 auf einen Zähler überträgt, der sich innerhalb der Meßvorrichtung 12 befindet, wo demzufolge die Messung ausgeführt wird. In Abhängigkeit von diesem Meßvorgang wird in der Meßvorrichtung 12 ein elektrisches Signal erzeugt. Für den Fall, daß ovale Zahnräder als Rotoren 23, 24, 25 und 26 verwendet werden, sind die oben erwähnten Ritzel 40 und 41 überflüssig.

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- ίο -

Der Durchflußmengenzähler gemäß der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Konstruktion arbeitet wie folgt:

Wenn die zu messende Flüssigkeit durch den Flüssigkeitseinlaßkanal einströmt, -werden die Rotoren 23 und 24 sowie die Rotoren 25 und 26 durch den Unterschied zwischen den Flüssigkeitsdrücken am Flüssigkeitseinlaßkanal 13 und Flüssigkeitsauslaßkanal 14 gedreht, und im Verlauf einer jeden Umdrehung der Rotoren wird eine bestimmte Flüssigkeitsmenge gegen die Seite des Flüssigkeitsauslaßkanals 14 oder gegen die strömungsabwärtsliegende Seite abgegeben. Die Drehungen der Rotoren 23, 24, 25 und 26 werden über ihre entsprechenden Wellen 21 und 22 sowie über die Zahnräder 40, 41, 42 und 43 auf den Zähler innerhalb der Meßvorrichtung 12 übertragen, in der die Durchflußmengenmessung ausgeführt wird.

Ein Merkmal dieser Erfindung besteht darin, daß die Rotoren 23 und 25 sowie die Rotoren 24 und 26 gegenseitig Drehphasenabweichungen von 45° aufweisen. Demzufolge ist auch eine Drehphasenabweichung von 45° zwischen den Rotoren 25 und 24 und zwischen den Rotoren 26 und 23 vorhanden, wodurch zwischen jedem der Rotoren 23, 25, 24 und 26 und dem folgenden Rotor eine Drehphasenabweichung von 45° vorliegt.

Da folglich vier Rotoren mit einer 45°-Phasenabweichung zwisehen sich in dem Durchflußmengenzähler gemäß der Erfindung verwendet werden, wird die Schwankung oder Fluktuation hinsichtlich der Gesamtausstoßmenge pro Drehwinkel aller Rotoren wesentlich kleiner als in dem Fall, daß nur ein einziges Paar von Rotoren mit einer 90°-Phasenabweichung zwischen sich verwendet wird, wie es bisher der Fall war. Aus diesem Grunde führen die vier Rotoren 23, 24, 25 und 26 eine Drehung mit im wesentlichen konstanter Drehzahl aus, wodurch jeglicher Druckwellonaufbau in dem Medium auf einen sehr geringen Wert reduziert wird.

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Mit anderen Worten ausgedrückt, kann an angenommen werden, daß eine durch die Drehung von einem Rotorpaar erzeugte Druckwelle durch eine Druckwelle beeinträchtigt wird, die durch die Drehung des anderen Rotorpaares erzeugt wird, welches mit einer 45°-Drehphasenabweichung relativ zu dem ersterwähnten Rotorpaar rotiert, wodurch die im Gesamtergebnis erzeugten Druckwellen auf einen sehr niedrigen Wert herabgesetzt werden*

In Fig. 4 ist die Durchflußgeschwindigkeit gegenüber den Druckwellendaten für einen herkömmlichen Durchflußmengenzähler und für den Durchflußmengenzähler gemäß der Erfindung angezeigt. In dieser grafischen Darstellung kennzeichnet die Kurve

I die Durchflußgeschwindigkeit gegenüber den Druckwellendaten für den herkömmlichen Durchflußmengenzähler. Wie aus dieser Kurve I hervorgeht, verstärkt sich, wenn die Durchflußgeschwindigkeit anwächst und die Drehzahl der Rotoren zunimmt, auch die daraus resultierende Druckwelle, sehr schnell. Die Kurve II in dem gleichen Diagramm kennzeichnet die Durchflußgeschwindigkeit gegenüber den Druckwellendaten für den Durchflußmengenzähler gemäß der vorliegenden" Erfindung. Diese Kurve

II läßt erkennen, daß, wenn die Strömungsgeschwindigkeit zunimmt und die Drehzahl der Rotoren anwächst, das Ausmaß der daraus daraus hervorgehenden Druckwelle fast keine Änderung erfährt, die darüber hinaus im ganzen äußerst klein ist.

Bei dem Durchflußmengenzähler gemäß der vorliegenden Erfindung drehen sich also die Rotoren mit im wesentlichen konstanter Drehzahl, und es wird, fast keine Druckwelle erzeugt. Aus diesem Grunde entstehen auch keine Schwingungen im Durchflußmengenzähler, im Rohrnetz und in zugeordneten Teilen. Da ferner für die Rotoren hohe Drehzahlen möglich werden, können Durchflußgeschwindigkeiten in einem extrem weiten Bereich bis hoch zu sehr hohen Durchflußgeschwindigkeiten gemessen werden, ohne daß die Notwendigkeit besteht, die Abmaße der Durchflußmengenzähler-Haupteinrichtung zu vergrößern.

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Ein anderes neuartiges und vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht in dem nachstehend beschriebenen Lagersystem. Die Rotorwellen 21 und 22 sind durch die Lager 27, 28, 29 und 30 in Richtungen gelagert, in denen während der Drehung der Rotorwellen eine seitliche Schwingung auftreten kann. In der vertikalen oder axialen Richtung sind diese Wellen nur durch die Lager 33 bzw. 34 gelagert oder abgestützt.

Die Wellen 21 und 22 sind entsprechend durch die Lager 27, 28, 29 und 30 in einer querverlaufenden Richtung und durch die Lager 33 und 34 nur in einer vertikalen Richtung abgestützt. Die vertikale Wellenbelastung einschließlich des Eigengewichts der Rotoren 23, 25 und 24, 26 und der Wellen 21 oder 22 wird durch das einzelne Lager 33 oder 34 getragen. Die Einschaltung der Kugellager 31 und 32 zwischen den unteren Endteilen der Wellen 21 und 22 und den Lagern 33 und 34 dient ferner dem Zweck, die Flächen der Wellen 21 und 22 auf ein Minimum zu halten, welche in Berührung mit den Drucklagern 33 und 34 stehen. Demzufolge ist auch der Reibungswiderstand, dem die Wellen 21 und 22 während ihrer Drehung unterworfen sind, äußerst klein.

Bei der von den Lagern 27, 28, 29 und 30 aufgenommenen Wellenbelastung handelt es sich nur um eine Belastung, die in einer querverlaufenden Richtung auftritt, und zwar aufgrund des . Druckunterschieds im Medium während der Drehung der Rotoren 23, 25, 24 und 26, und nicht um die Belastung, die das Eigengewicht der Rotoren 23, 25, 24 und 26 usw. einschließt. Die Wellenbelastung ist demzufolge verglichen mit derjenigen in einem herkömmlichen Durchflußmengenzähler, in dem die Wellen der Rotoren horizontal abgestützt sind, sehr stark verringert.

Infolge der. Verkleinerung der Flächen der Wellen 21 und 22, die in Berührung mit den Lagern 33 und 34 stehen und der daraus resultierenden Reduktion des Drehwiderstandes in Ver-

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bindung mit der Verringerung der Yfellenbelastung, die durch die Lager 27 bis 30 aufgenommen wird, können die Wellen 21 und

22 sowie die Rotoren 23 - 26 leicht durch einen kleinen Druckunterschied gedreht werden. Bei dem Durchflußmengenzähler gemäß der Erfindung sind demzufolge die Nachteile von herkömmlichen Durchflußmengenzählern eliminiert, in denen die Rotoren

23 - 26 nicht oder nur schwer gedreht werden, wenn nur ein kleiner Druckunterschied zwischen dem Einlaßkanal 13 und dem Auslaßkanal 14 aufgrund einer geringen Durchflußmenge vorhanden ist. Dies hat aber zur Folge, daß die Flüssigkeit durch den Spalt zwischen den Rotoren 23 - 26 oder durch die Spalten zwischen den Rotoren 23, 24 und 25, 26'und den inneren Gehäusehälften 17a und 17b leckt. Der Durchflußmengenzähler gemäß der Erfindung kann daher die Durchflußmenge genau messen, und zwar mit einem minimalen Gerätefehler, insbesondere wenn die Strömungsmenge gering ist, was einen Fortschritt darstellt, den die herkömmlichen Durchflußmengenzähler nicht erreichten.

Die Gerätefehler-Daten sind in Fig. 5·' relativ zu der Durchflußmenge aufgezeichnet, und zwar für den herkömmlichen Durchflußmengenzähler und den Durchflußraengenzähler gemäß der Erfindung. In dem Diagramm veranschaulicht die Kurve III die Durchflußmenge gegenüber den Gerätefehlerdaten für einen herkömmlichen Durchflußmengenzähler der horizontalen Bauart, in dem die Rotorwellen horizontal gelagert sind. Die Kurve IV veranschaulicht die Durchflußraenge gegenüber den Gerätefehlerdaten für einen Durchflußmengenzähler gemäß der Erfindung, indem die 'Rotorwellen vertikal angeordnet sind. Wie aus dem Diagramm hervorgeht, ist der Gerätefehler in dem herkömmlichen Durchflußmengenzähler groß, wenn die Durchflußmenge gering ist, was die Kurve III zeigt. Dagegen ist bei dem

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Durchflußmengenzähler gemäß der Erfindung der Gerätefehler gerade bei der geringen Durchflußmenge gegenüber einem herkömmlichen Durchflußmengenzähler erheblich verbessert, wie die Kurve IV zeigt.

Wie oben im einzelnen beschrieben wurde, kann der Durchflußmengenzähler gemäß der vorliegenden Erfindung in der Praxis zum Messen einer geringen Durchflußmenge bei einem kleinen Gerätefehler eingesetzt werden. Der Durchflußmengenzähler gemäß der vorliegenden Erfindung kann somit die Durchflußmenge über einen sehr breiten Durchflußmengenbereich bestimmen sowie, wie vorstehend beschrieben wurde, auch große Strömungsmengen messen.

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Claims (7)

1. Patentansprüche

   Strömungsvolumen-Meßgerät,
   gekennzeichnet d u r c h ein Gehäuse (11), das aus einem Gehäusekörper mit Einlaß- und Auslaßenden sowie Fluid-Einlaß- und Auslaßkanälen (13, 14) besteht, die mit den Einlaß- und Auslaßenden verbunden sind, wenigstens eine Trennplatte (19), die innerhalb des Gehäusekörpers eine Anzahl von Strömungsbahnen trennt und ausbildet, zwei drehbar gelagerte Wellen (21, 22), die durch die Strömungsbahnen und durch die Trennplatte verlaufen, mehrere Paare von Rotoren (23, 24, 25, 26), wobei die Rotoren eines jeden Paares an den Wellen in einer der Strömungsbahnen befestigt sind, um sich in diesen zu drehen, und durch eine Meßvorrichtung (12), die mit der Welle gekoppelt ist und die Umdrehungen der Wellen zählt, wobei die Rotoren des einen Paares mit einer Drehwinkel-Phasenabweichung relativ zu den Rotoren des benachbarten Paares angeordnet sind.
2. 2. Heßgerät nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Trennplatte (19) zwei Strömungsbahnen in dem Gehäusekörper trennt und ausbildet, daß zwei Wellen (21, 22) durch die Trennplatte und durch die Strömungsbahnen verlaufen, daß zwei Paare von Rotoren (23, 24 und 25, 26) vorgesehen sind, und daß die Rotoren eines jeden Paares unter sich eine Drehwinkel-Phasenabweichung von 90° aufweisen und jeder Rotor von einem Paar· und der auf der gleichen Welle befestigte Rotor des anderen Paares unter sich eine Drchwinkei-Phasenabweichung von 45° aufweisen.

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3. 3. Meßgerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß obere und untere Lagerplatten (15, 16) im Innenraum des Gehäusekörpers an seine gegenüberliegende Seiten angeordnet sind, um eine allgemeine Strömungsbahn zu trennen und auszubilden, daß wenigstens eine Trennplatte (19) in der Mitte zwischen den oberen und unteren Lagerplatten und parallel zu diesen angeordnet ist, wodurch die allgemeine Strömungsbahn weiter getrennt und eine Anzahl-von Strömungsbahnen ausgebildet wird, daß die Wellen (21, 22) vertikal abgestützt sind und durch die Strömungsbahnen und durch die Trennplatte (19) verlaufen, daß Drucklager (33, 34) im Bodenteil des Gehäuses angeordnet sind und die unteren Enden der Wellen drehbar abstützen, das Radiallager (27, 28, 29, 30) von den oberen und unteren Gehäuseplatten getragen werden und die Wellen gegen seitliche Belastungen abstützen und daß das Gehäuse in einer solchen Lage angeordnet ist, daß die Wellen vertikal verlaufen«
4. 4. Meßgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

   dadurch gekennzeichnet , daß die Wellen (21, 22), die durch die Strömungsbahnen verlaufen, sich senkrecht durch die obere Lagerplatte (15) und die Trennplatte (19) erstrecken und daß jeder Rotor eines Paares eine Drehwinkel-Phasenabweichung von 45° relativ zu dem Rotor des anderen Paares aufweist, der auf der gleichen Welle befestigt ist.

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5. 5. Meßgerät nach. .Anspruch 3,

   dadurch gekennzeichnet, daß jedes Drucklager eine Schraubvorrichtung (38, 39) aufweist, die außerhalb des Gehäuses drehbar ist, um eine Höhenverstellung und dadurch eine Justierung der Höhe der entsprechenden Welle zu ermöglichen.
6. 6. Meßgerät nach Anspruch 3,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Drucklager aus einer ultraharten Legierung her-r gestellt sind, die sehr widerstandsfest gegen einen Abrieb" und gegen Korrosion ist.
7. 7.· Meßgerät nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rotor aus einem "Roots-Rotor" besteht, der aus Zykloidkurven geformt ist.

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