DE2305743C2

DE2305743C2 - Strömungsmittelzähler

Info

Publication number: DE2305743C2
Application number: DE19732305743
Authority: DE
Inventors: Karl 8800 Ansbach Schmidt
Original assignee: Hydrometer 8800 Ansbach De GmbH
Current assignee: Hydrometer 8800 Ansbach De GmbH
Priority date: 1973-02-06
Filing date: 1973-02-06
Publication date: 1984-12-20
Also published as: DE2305743A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Strömungsmittelzähler mit Koaxialanschluß an ein Anschlußstück mit Einlaß- und Auslaßleitung, bei dem ein Innengehäuse konzentrisch innerhalb eines Außengehäuses angeordnet und so von einem mantelförmigen Kanal umschlossen ist, wobei die nach innen weisende Fläche des Innengehäuses im Bereich seines freien Randes als Dichtungsfläche ausgebildet ist.

Bei einem derartigen Strömungsmittelzähler ist es bekannt (DE-GM 18 59 395), als Anschlußstück ein T-förmiges Gußstück zu verwenden, wobei das Außengehäuse rohrförmig und unter einem rechten Winkel zur Achse der miteinander fluchtenden Einlaß- und Auslaßleitung angeordnet ist. Die EinlaUlcitung mündet als Krümmer in das Außengehäuse und bildet so konzentrisch zu diesem das Innengehäuse. Entsprechend die-

em so gebildeten Doppelrohranschluß weist das Meßverksgehiiuse einen Doppelrohranschluß auf. Oberhalb ies Doppelrohranschlusses erweitert sich das Meßverksgehäuse zur Aufnahme des Meßwerkes, und oberialb des Meßwerkes ist das Zählwerk angeordnet, das -nittels eines Schauglases abgedeckt ist, das ebenso wie ias Zählwerk und ein Teil des Meßwerkes durch einen aberen Gehäusering gegenüber einem Flansch verspannt sind, der isrt erweiterten Bereich des Meßvverksgehäuses vorgesehen ist Diese Anordnung hat eine beachtlich Bauhöhe, da von der Einlaß- und Auslaßleitung her betrachtet zunächst die AnschluBorgane für den Doppelrohranschluß vorgesehen sind, dann die Erweiterung auf den erforderlichen Durchmesser des Meßwerksgehäuses erfolgt, sich der Meßwerksbereich anschließt, der Zählwerksbereich folgt und schließlich die Gesamtanordnung durch ein Schauglas und einen Gehäusering abgeschlossen ist Soll ein derartiger Zähler ersetzt werden, so ist die gesamte soeben erläuterte Einheit auszubauen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber bei einem Strömungsmittelzähler der eingangs näher erläuterten Art einen besonders kompakten Aufbau zu erzielen, bei dem die Anzahl der turnusmäßig auszuwechselnden Teile auf ein Minimum reduziert ist

Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Gehäuse als zwei konzentrische Becher unterschiedlicher Höhe ausgebildet sind, der obere freie Rand des Innenbechers tiefer liegt als der des Außenbeckers und das Meßwerk im wesentlichen in dem zwischen den beiden Rändern befindlichen Raum angeordnet ist

Bei dieser Anordnung ist das Anschlußstück fest in die Rohrleitung eingebaut und das Meßwerk ist weitgehend in die Becher des Anschlußstückes eingesetzt, so daß lediglich das Zählwerk erhaben auf dem relativ flachen Anschlußstück vorgesehen ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, daß die nach innen weisenden Flächen der Becher im Bereich ihrer freien Ränder unterschiedlicher Höhe als konische Dichtungsflächen ausgebildet sind, das Meßwerk und das Zählwerk eine von einem Gehäuse weitgehend umschlossene Einheit bilden, die zwei abgesetzte konzentrische Dichtungsorgane hat, die mit den entsprechenden konischen Dichtungsflächen an den beiden Bechern in abdichtendem Eingriff stehen, und der Außenbecher im Bereich seines freien Randes am äußeren Umfang eine Anschlußeinrichtung für die Gehäuseeinheit aufweist

Die Gehäusecinheit in ein einbaufertiges Element. Sie enthält das Meßwerk und das Zählwerk und weist an dem offenen Ende Dichtungsorgane auf, die es ermöglichen, Meßwerk und Zählwerk unabhängig vom Gesamtgehäuse zu eichen und zu testen und beim turnusmäßigen Austausch lediglich die aus Meßwerk und Zählwerk bestehende Einheit auszuwechseln, ohne daß Verschraubung^ gelöst und angezogen zu werden brauchen. MeQwerk und Zählwerk werden dadurch praktisch zu einem Einwegartikel, der nach dem Ausbau fortgeworfen wird. Der Austausch erfolgt unter geringsten Zeitaufwand, und die neu eingesetzte Einheit kann unabhängig von der Lage des Anschlußstückes so ausgerichtet wurden, daß ein einwandfreies, insbesondere fehlerfreies Ablesen möglich ist.

Der schnelle Austausch wird dadurch erreicht, daß die beiden DichtuOgsorgane an der Gehäusecinheit als konische Laufflächen mi' abgerundeten Endanschlägen ausgebildet sirid, auf denen jeweils ein O-Ring abrollbar geführt ist. Die Lauffläche an dem Meßwerk ist an einem ringförmigen Element ausgebildet, das weitgehend in den Innenbecher hineinragt und in der Mitte von radial verlaufenden Rippen das untere Lager für den Rotor aufweist Der Rotor ist damit äußerst raumsparend weitgehend in daß fest eingebaute Anschlußgehäuse hineingesenkt.

Ein besonders hoher Wirkungsgrad und damit eine gesteigerte Meßgenauigkeit wird dadurch erreicht, daß der Rotor auf einer durchgehenden Achse ein radial beaufschlagtes Flügelrad und stromab von diesem ein axial beaufschlagtes Flügelrad trägt Das radial beaufschlagte Flügelrad weist vorteilhafterweise ringförmig angeordnete Schaufeln auf, die einen stromab offenen Ringraum freilassen, stromab von dem das axial beauf-

is schlagte Flügelrad angeordnet ist, das einen kleineren Durchmesser als der Ringraum aufweist

Gegenüber bekannten Anordnungen können, insbesondere bei Naßläufern, erfindungsgemäß das Zählwerk und das Meßwerk von dem durch die Verschraubung aufgebrachten Axialdruck dadurch bef^ri;it werden, daß das Abdeckgehäuse im Bereich seines freien Randes einen umlaufenden Flansch und die Anschlußeinrichtung am Außenbecher einzelne Vorsprünge aufweist, über die ein an dem Flansch des Abdeckgehäuses anliegender Gehäusering mit einer Ringnut und den Vorsprüngen angepaßten Ausnehmungen greift. Auf diese Weise wird insbesondere das Zählwerk vollständig von axial wirkenden Drücken entlastet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, das anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Strömungsmittelzähler und
Fig.2 eine Draufsicht des Anschlußstückes, wobei die aus Zählwerk und Meßwerk bestehende Einheit abgenommen ist

Ein Anschlußstück 10 ist mit einer Einlaßleitung 11 und einer Auslaßleitung 12 versehen. Zwischen diesen befindet sich ein Außengehäufe 13, in dem konzentrisch ein Innengehäuse 14 angeordnet ist. Beide Gehäuse sind becherförmig ausgebildet und haben im wesentlichen die Gestalt ringförmiger Zylinder, zwischen denen sich ein mantelförmiger Kanal 15 befinde:. Die Becher 13 und 14 haben unterschiedliche Höhe, jedoch einen ge-

4s meinsamen Boden 16. Innerhalb des mantelförmigen Kanals 15 befindet sich ein Rohrstück 17. das die Verbindung zwischen dem Innenbecher 14 und der Auslaßleitung 12 herstellt.
Im Bereich des oberen freien Randes ist der Außenbecher 13 auf seiner Außenseite mit einer zylindrischen

Fläche 18 versehen, die beispielsweise zwei einander

diametral gegenüberliegende Vorsprünge 19 am oberen freier. Ki<nd des Außenbechers 13 aufweist.

Die nach innen weisenden Flächen der Becher 13 und

14 sind im Bereich ihrer freien Ränder unterschiedlichsr Höhe als konische Dichtungsflächen 21 und 22 ausgebildet. Im Bereich dieser Flächen 21 und 22 ist das allgemein mit 20 bezeichnete Meßwerk angeordnet, das sich auf einer Seite einer Platte 23 befindet, auf deren anderer Seite das allgemein mit 24 gekennzeichnete Zählwerk vorgesehen ist. Das Zählwerk 24 ist vollständig und das Meßwerk 20 teilweise innerhalb tines Abdeckgehäuses 25 angeordnet. Das Abdeckgehäuse 25 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und vorteilhafteres weise einstückig. Wie aus der dargestellten Ausführungsform ersichtlich, besteht es aus durchscheinenden Kunststoffen, die das Ablesen eines Zifferblattes, Rollenzählwerkes u. dgl. 26 gestatten.

Ein Rotor 27 mit durchgehender Achse ist in Lagern 28 und 29 gelagert. Das Lager 29 befindet sich innerhalb des Zählwerkes 24, während das Lager 28 im bzw. unterhalb von einem ringförmigen Element 30 unter Zwischenschaltung radial verlaufender Rippen 31 angeordnet ist. Das ringförmige Element 30 ragt weitgehend in den Innenbecher 14 hinein und weist außerhalb von diesem einen radialen Flansch 32 auf. Zwischen dem Flansch 32 und der Platte 23 ist ein Mehrstrahl-Leitring 33 vorgesehen, wobei die Gesamtanordnung 30, 33, 23 in geeigneter Weise verbunden ist und daß Gehäuse des Meßwerks 20 bildet.

Stromab von dem ringförmigen Element 30 kann eine Membran od. dgl. 34, beispielsweise im Bereich des Lagers 28, befestigt sein, die den freien Durchtrittsquerschnitt des ringförmigen Elementes 30 abdeckt und als Rückflußverhinderer wirksam ist. Die Strömungsrichtung von der EiniaBieiiung Ii zur Ausiaßieiiung 12 lsi durch Pfeile veranschaulicht.

Der Rotor 27 weist innerhalb des Meßwerks 20 ein radial beaufschlagtes Flügelrad 35 und ein axial beaufschlagtes Flügelrad 36 auf. Das axial beaufschlagte Flügelrad 36 ist stromab von dem radial beaufschlagten Flügelrad 35 angeordnet, das ringförmig angeordnete Schaufeln 37 aufweist, die einen stromab offenen Ringraum 38 freilassen. Stromab von diesem Ringraum 38 ist das axial beaufschlagte Flügelrad 36 vorgesehen, das einen kleineren Durchmesser als der Ringraum 38 hat. Das obere radial beaufschlagte Flügelrad ist von dem Mehrstrahlleitring 33 umschlossen, der von dem aus dem mantelförmigen Kanal 15 ausströmenden Strömungsmittel durchflossen wird.

Entsprechend den konischen Dichtungsflächen 21 und 22 an den beiden Bechern 13 und 14 sind an dem Abdeckgehäuse 25 eine Lauffläche 39 und am Umfang des ringförmigen Elements 30 eine Lauffläche 40 ausgebildet Die konischen Laufflächen 39 und 40 der beiden Dichtungsorgane sind, wie aus Fig. 1 ersichtlich, mit abgerundeten Endanschlägen versehen, wobei auf den Laufflächen 39 und 40 jeweils ein O-Ring 41 und 42 abrollbar geführt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Dichtungsflächen 21 und 22 steiler ausgebildet als die Laufflächen 39 und 40 für die O-Ringe 41 und 42. so daß sich der Spalt zwischen den beiden Flächen zum oberen freien Rand der Becher 13 und 14 hin verjüngt Vorteilhafterweise sind die Dichtungsflächen 21 und 22 unter einem Winkel von 5° angeordnet, während die Laufflächen 39 und 40 unter einem Winkel von 7° ausgebildet sind. Diese Gestaltung der Spalte stellt eine optimale Abdichtung sicher, wobei sich die aus Meßwerk 20, Zählwerk 24 und Abdeckgehäuse 25 bestehende Einheit ohne größeren Kraftaufwand abnehmen läßt.

Zur Befestigung dieser Einheit an dem Anschlußstück 10 weist das Abdeckgehäuse 25 im Bereich seines freien Randes einen umlaufenden Flansch 43 auf, über den ein Gehäusering 44 gelegt ist Der Gehäusering 44 hat eine Ringnut 45, die höher ist als die Stärke der Vorsprünge 19. Der Durchmesser der zylindrischen Fläche 18 am Außenbecher 13 hat zweckmäßigerweise den gleichen Durchmesser wie der Flansch 43. Der Gehäusering 44 ist mit nicht dargestellten Ausnehmungen versehen, die den Vorsprüngen 19 angepaßt sind, so daß der Gehäusering 44 über die Vorsprünge 19 geschoben und dann derart gedreht werden kann, daß die Vorsprünge 19 den Gehäusering 44 und damit das Abdeckgehäuse 25 und das Zählwerk 24 sowie das Meßwerk 20 in der gewünschten Stellung halten.

Anstelle eines derartigen Bajonettverschlusses kann auf den umlaufenden Flansch 43 ein Gehäusering mit Innengewinde und einem Anschlagbund gesetzt sein. Dieses steht mit einem Außengewinde an dem Außenbecher 13 in Eingriff, wobei der freie Rand des Außenbechers 13 mit dem Anschlagbund in Eingriff steht.

Das Meßwerk 20 und das Zählwerk 24 sind innerhalb des Abdeckgehäuses 25 dadurch befestigt, daß die Platte 23 an einem Bund 47 anliegt und in dieser Stellung durch einen Federring, Seegerring, Sprengring od. dgl. 46 fixiert ist.

Das Meßwerk 20, das Zählwerk 24 und das Abdeckgehäuse 25 bilden damit eine Einheit, die weitgehend aus Kunststoffen gefertigt sein kann. Diese Einheit kann is unabhängig von dem Anschlußstück geprüft und geeicht werden. Bei einem turnusmäßigen Austausch von Zählern, insbesondere Hauswasserzählern, braucht IeuigiiCn diese Cinhcit cfSctZt ZU Werden, iüuciTi uCT (Zchäusering 44 gelöst, die Einheit ausgewechselt und der Ring 44 erneut befestigt wird. Der Austauschzähler ist damit eingebaut, ohne daß die Lösung von Schraubverbindungen erforderlich wurde. Der erfindungsgemäße Strömungsmittelzählcr ist deshalb insbesondere für den Einbau in Apartments u.dgl., geeignet. Durch seine kompakte Bauweise und die Ausbildung des Anschlußstückes 10, das unter Putz verlegt werden kann, fällt er auch in b\ wohnten Räumen nicht störend auf.

Da die Ringnut 45 eine größere lichte Weite hat als die Vorsprünge 19 stark sind, wird die Abdichtung des Außengehäuses 13 sind des Abdtckgehäuses 25 ausschließlich durch den O-Ring 41 sichergestellt. Dieser ist nicht nur zwischen der Dichtungsfläche 21 und der Lauffläche 39 »verkeilt«, sondern wird auch durch den oberen Endanschlag gegen die konische Dichtungsfläche 21 gedrückt.

Ebenso ist der Q-Rin° 42 zwischen der Dichtun^sfiäche 22 und der Lauffläche 40 gelagert wobei die beiden O-Ringe 41 und 42 sicherstellen, daß sich die aus Meßwerk 20 und Zählwerk 24 bestehende Einheit so ausrichtet. daß im Bereich der beiden Dichtungen ein optimaler Verschluß erreicht ist.

Da der Gehäusering 44 unmittelbar im Bereich der Außendichtung angeordnet ist, kann in diesem Bereich eine verstärkte Dichtungswirkung erzielt werden, die beispielsweise bei Naßläufern Prüfungsdrücken bis zu 30 at standhalten muß, ohne daß die hierzu erforderlichen Kräfte über die Wandungen des Zählwerksgehäuses übertragen werden müssen. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist vielmehr der Hauptteil des Abdeckgehäusps 25 unter Einschluß des gesamten Zählwerkes 24 entlastet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruchs:

1. Strömungsmittelzähler mit K.oaxial-Anschluß an ein Anschlußstück mit Einlaß- und Auslaßleitung, s bei dem ein Innengehäuse konzentrisch innerhalb eines Außengehäuses angeordnet und so von einem mantelförmigen Kanal umschlossen ist, wobei die nach innen weisende Fläche des Innengehäuses im Bereich seines freien Randes als Dichtungsfläche ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse als zwei konzentrische Becher (13, 14) unterschiedlicher Höhe ausgebildet sind, der obere freie Rand des Innenbechers (14) tiefer liegt als der des Außenbechers (13) und das Meßwerk (20) ι im wesentlichen in dem zwischen den beiden Rändern befindlichen Raum angeordnet ist

2. Zähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen weisenden Flachen der Becher (13, K) im Bereich ihrer freien Ränder unter- M schiedlicher Höhe als konische Dichtungsflächen (21,22) ausgebildet sind, daß Meß werk (20) und das Zählwerk (24) eine von einem Gehäuse (25) weitgehend umschlossene Einheit bilden, die zwei abgesetzte konzentrische Dichtungsorgane (39, 41; 40, 42) hat, die mit den entsprechenden konischen Dichtungsflächen (21,22) an den beiden Bechern (13,14) in abdichtendem Eingriff stehen, und der Außenbecher (13) im Bereich seines freien Randes am äußeren Umfang eine Anschlußeinrichtung (18, 19) für die Gehäuseeinheit aufweist

3. Zähler .nach Anspruch 2, cidurch gekennzeichnet, daß die beiden DichCungsorgane an der Gehäuseeinheit (20,24,25) als konische „aufflächen (39,40) mit abgerundeten Endanschlägen ausgebildet sind, 3} auf denen jeweils ein O-Ring (41, 42) abrollbar geführt ist

4. Zähler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsflächen (21, 22) die gleiche Konizität haben wie die Laufflächen (39,40).

5. Zähler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsflächen (21,22) steiler ausgebildet sind als die Laufflächen (39,40), so daß sich der Spalt zwischen beiden Flächen zum oberen freien Rand der Becher (13,14) hin verjüngt

6. Zähler nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet daß im Bereich des Innenbechers (14) die Dichtungsfläche (22) die gleiche Konizität wie die Lauffläche (40) hat und im Bereich des Außenbechers (13) die Dichtungsfläche (21) steiler ausgcbil- so det ist als die Lauffläche (39).

7. Zähler nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche (40) an dem Meßwerk an einem ringförmigen Element (30) ausgebildet ist, das weitgehend in den Innenbecher (14) hineinragt « und in der Mitte von radial verlaufenden Rippen (31) das untere Lager (28) für den Rotor (27) aufweist.

8. Zähler nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet daß der Rotor (27) auf einer durchgehenden Achse ein radial beaufschlagtes Flügelrad (35) so und stromab von diesem ein axial beaufschlagtes Flügelrad (36) trägt.

9. Zähler nach Anspruch 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das radial beaufschlagte Flügelrad (35) ringförmig angeordnete Schaufeln (37) aufweist, die einen stromab offenen Ringraum (38) freilassen, stromab von dem das axial beaufschlagte Flügelrad (36) angeordnet ist, daß einen kleineren

Durchmesser als der Ringraum (38) aufweist

10. Zähler nach Anspruch 1. 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß das obere radial beaufschlagte Flügelrad von einem Mehrstrahlleitring (33) umschlossen ist, der von dem aus dem mantelförmigen Kanal (15) austretenden Strömungsmittel durchflossen wird.

11. Zähler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß stromab am ringförmigen Element (30) eine Membran od. dgl. (34) befestigt ist, die den Durchtrittsquerschnitt des ringförmigen Elementes (30) abdeckt und als Rückflußverhinderer wirkt

12. Zähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß zwischen dem Zählwerk (24) und dem Meßwerk (20) eine Platte (23) vorgesehen ist die mittels eines Federringes, Seegerringes, Sprengringes od. dgl (46) in dem Abdeckgehäuse (25) an einem Bund (47) anliegend fixiert ist

13. Zähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckgehäuse (25) im Bereich seines freien Randes einen umlaufenden Flansch (43) und die Anschlußeinrichtung am Außenbecher (13) einzelne Vorsprünge (19) aufweist über die ein an dem Flansch (43) des Abdeckgehäuses (25) anliegender Gehäusering (44) mit einer Ringnut (45) und den Vorsprüngen (19) angepaßten Ausnehmungen greift

14. Zähler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß die Ringnut (45) höher ist als die Stärke der Vorsprünge (19).

15. Zähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckgehäuse (25) im Bereich seines freien Randes einen umlaufenden Flansch (43) aufweist auf dem ein Gehäusering mit Innengewinde und einem Anschlagbund geführt ist, der auf ein Außengewinde an dem Außenbecher (13) geschraubt ist, wobei der freie Rand des Außenbechers (13) mit dem Anschlagbund in Eingriff steht

16. Zähler nach Anspruch I bis 15, dadurch gekennzeichnet daß die äußere Lauffläche (39) im Bereich des freien Randes des Abdeckgehäuses an diesem ausgebildet ist, der in den Außenbecher (13) hineinragt

17. Zähler nach Anspruch 1 und 16, dadurch gekennzeichnet daß das Abdeckgehäuse (25) einstükkig ausgebildet ist.

18. Zähler nach Anspruch 1 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckgehäuse (25) aus durchscheinenden Kunststoffen hergestellt ist.