DE2332594C3 - Induktiver Strömungsmesser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen induktiven Strömungsmesser für Flüssigkeiten mit magnetfelderzeugenden Erregeranordnungen außerhalb eines unmagnetischen Flanschrohres, das mi«, einem relativ dickwandigen isolierenden Kunststoffrohr ausgekleidet ist, dessen dünnwandigere Bördelenden das Kunststoffrohr radial überragen und über Ringe stirnseitig an den Flanschen des Flanschrohres anliegen, wobei das Kunststoffrohr im dickwandigeren F.ndbereich den Bördelenden benachbarte äußere Ringnuten aufweist und von nach außen abgedichteten Elektroden von diametral außer-,o halb des Flanschrohres angeordneten Elektrodenvorrichtungen durchdrungen ist.

Bei einem aus der DT-OS 20 30 263 bekanntgewordenen Strömungsmesser dieser Art sollen wie bei Isolierauskleidungen aus extrudierten relativ dünnwandigen Kunststoffschläuchen aus Polytetrafluoräthylen die Enden umgebördelt und zwischen den Flanschen der Rohrleitung und des Flanschrohres eingespannt werden, wozu die Bördelenden des Kunststoffrohres entsprechend dünnwandig gemacht und an in die äußeren Ringnuten eingelegte Ringe durch Bördeln umgelegt werden, wobei die Ringe an den Flanschen des Flanschrohres anliegen. Hierzu müssen die Bördelenden ausreichend dünnwandig sein, so daß bei Temperaturen von etwa 120° C und mehr auch hier wie bei den Kunststoffschläuchen der Nachteil besteht, daß in der Flanschebene eine unerwünschte Querschnittsverengung eintritt, die durch die Einspannung der Bördelenden zwischen den Flanschen bedingt ist. Durch die besagte Verformung kann auch die Dichtwirkung der eingespannten Bördelenden in Mitleidenschaft gezogen werden. Darüber hinaus tritt auch im dickwandigeren Teil des Kunststoffrohres eine Verdrängung des Materials in Stoß- und Randstellen auf, so daß die lediglich durch enges Anliegen des Kunststoffrohres um die Elektroden bewirkte Abdichtung nach außen im Betrieb beeinträchtigt wird. Diese Verdrängung beruht auf einer mechanischen Verschiebungskraft, die durch die Temperatur des strömenden Mediums aufgrund des erheblichen Unterschiedes der Temperaturausdehnungskoeffizienten des metallischen Flanschrohres und des Kunststoffrohres hervorgerufen wird, so daß ein Ausknöpfen sogar bei an der Innenwand der Isolierauskleidung durch Zugkraft abgedichteten Elektroden eintritt. Dadurch wird das EleKtrodensystem leck und bei aggressiven Medien durch diese zerstört.

Da ein Ersatz solcher Isolierauskleidungen aus Kunststoffrohren oder -schläuchen durch Emaille wegen der Schlagempfindlichkeit, der geringen Beständigkeit gegen abrassive Einflüsse von mitgeführten Feststoffanteilen des strömenden Mediums und Schwierigkeiten beim Aufbringen in der Praxis in vielen Fällen unzweckmäßig und nachteilig ist, besteht die Aufgabe, einen Strömungsmesser der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine Verformung des Kunststoffrohres im Sinne einer unerwünschten Querschnittsverengung ausgeschaltet und ein Leckwerden des Strömungsmessers an den Verbindungsstellen zu den Rohranschlußleitungen sowie an dem Elektrodensystem sicher vermieden wird und außerdem eine einfache Montage des Kunststoffrohres und der Elektroden erreicht wird.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß das Kunststoffrohr mindestens in dem an das eine Bördelende anschließenden Endbereich abwechselnd innen und außen axiai versetzten Ringnuten zu dessen ziehharmonikaartiger Längenveränderbarkeit aufweist und das außerhalb des oder der Endbereiche innerhalb ebener Mantelflächen-

teile (Dichtflächen) durchgehende und von Elektrodenhalterungen am Flanschrohr umgebene zylindrische Durchlässe für in das Innere ragende angepaßte konische F.leklrodenzapfen aufweist, von denen jeder mit einem gegen die betreffende ebene Dichtfläche von außen dichtend angedrückten F.lektrodenteil innerhalb der Elektrodenhalterung verbunden ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung mit einem Ausführungsbeispiel nachfolgend näher erläutert. Er, zeigt

Fig. 1 ein dickwandiges Isolierrohr mit dünnwandigen Bördelenden als Auskleidung im Längsschnitt,

Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch ein mit ΐς dem Gegenstand nach F i g. 1 ausgekleideten Flanschrohr mit einem Elektrodensystem,

F i g. 3 einen Querschnitt durch das Elektrodensystem und das Flanschrohr nach F i g. 2 und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Elektrode für den Gegenstand der Erfindung.

Gemäß F i g. 1 ist ein dickwandiges Kunststoffrohr 1 aus Polytetrafluoräthylen an seinen Bördelendcn 2 auf eine wesentlich geringere Wandstärke abgesetzt, die ein Umbördeln gemäß F i g. 2 ermöglicht. Im Mittelbeieich des Kunststoffrohres 1 ist die Durchlaßbohrung 3 verkleinert und mit diametralen, senkrecht zur Durchlaßbohrung gerichteten und in diese mündenden zylindrischen Durchlässen 4 versehen, die am Außenumfang in plane, kreisförmige Dichtflächen 5 für Elektroden (F i g. 2,3 und 4) münden.

Die an die dünnwandigen Bördelendcn 2 anschließenden dickwandigen Endbereiche des Kunststoffrohres 1 sind ziehharmonikaartig in Längsrichtung längcnveriinderbar, wozu in axialer Richtung versetzte abwechselnd am Außen- und Innenumfang angeordnete Ringnuten 6 bzw. 7 passender Abmessungen und in entsprechenden Abständen vorgesehen sind. Eine Längenveränderung des Kunststoffrohr 1 kann somit allein an seinen Endbereichen ausgeglichen werden, so daß ein Leckwerden an den Elektroden vermieden wird. Dies umso sicherer, als die Abdichtung der Elektroden nicht durch Zugkraft an der Innenseite des Kunststoffrohres, sondern durch Druck auf die Elektrode von außen her auf der Außenseite des Kunststoffrohres 1 und ,_;5 innerhalb des Durchlasses 4 erfolgt.

Hierzu ist die Elektrode 8 nach F i g. 4 ausgebildet und besteht aus einem leicht konischen Elektrodenzapfcn 9. der den zylindrischen Durchlaß 4 durchdringt und durch Deformierung seiner Durchlaßweite eine Abdichtung herbeiführt. Seine Stirnseite ragt soweit in das Rohrinnere vor. daß eine Berührung mit dem strömenden Medium stattfindet. Der Elektrodenzapfen 9 ist auf der Unterseite eines zylindtischen Elektrodenteiles IO zentrisch angeordnet und von einer scharfkantigen Ringkante 11 konzentrisch umgeben, die vorzugsweise mit der Mantelfläche des Elektrodenteiles 10 fluchtet. Die Ringkante 11 hat eine nach innen schräg verlaufende Fläche (Kegelmantelfläche), die bei senkrecht auf die Elektrode 8 wirkender Kraft eine schräg zum Elektrodenzapfen gerichtete Komponente ergibt, die zusammen mit der von dem konischen Elektrodenzapfen schräg nach innen gerichteten Komponente eine Verformung des dazwischenliegenden Teiles des Kunststoffrohres im Sinne einer Verbesserung der Dichtwirkung ergibt. Die Ringkante 11 liegt dabei auf der ebenen Dichtfläche 5 unter Druck auf. Auf der Oberseite des Elektrodenteiles 10 ist eine mittig angebrachte Gewindebohrung 10' für anschraubbare Elektrodenanschlüsse nach F i g. 3 vorgesehen.

Gemäß F i g. 2 ist das isolierende Kunststoffrohr 1 in einem Flanschrohr 12 mit endseitigen Flanschen 13 aus unmagnetischern Meiall oder anderem Werkstoff eng anliegend eingeschoben und durch eine Vorrichtung an den Bördelenden 2 so umgebogen, daß die Bördelenden in einer Flanschausnehmung 14 versenkt liegen und somit nicht zwischen dem Flansch 13 und dem nicht dargestellten Flansch des benachbarten Anschlußrohres eingespannt sind. Die Abdichtung des Kunststoffrohrcs 1 gegen das Innere des Flanschrohres 12 erfolgt durch elastisch oder plastisch verformbare Ringe 15, 16 beiderseits eines formsteifen metallischen Zwischenringes 17. der sich über den Ring 16 an der Flanschausnehmung 14 stirnseitig abstützt.

In der Mitte zwischen beiden Flanschen 13 sind diametral und senkrecht zur Rohrlängsachse zwei liül'scn.irtige F.lekirodcnhaheningcn 18 am Flanschrohrumfang befestigt, die Offnungen in der Mantelfläche ties Fhinschrohres 52 einfassen, durch die gegen das Flanschrohr durch je ein Isolierrohr 19 isoliert die Elektroden 8 eingefügt sind. Die Oberseite jeder Elektrode ist mit einer Isolierscheibe 20 abgedeckt, auf die eine Tellerfeder 22 drückt. Innerhalb der Tellerfeder ist cmc boliciiiiilsc 21 auf der Eleklrodenobcrseile sitzeiid angeordnet, in der eine Anschlußschraube 2! mit Zuleitung 24 nach außen durch eine Druckmuttei 2) geführt ist. die in die Elektrodenhalterung 18 eingebracht wird und über eine Druckhülse 26 auf die Tellerfeder 22 einwirkt. Auf diese Weise Wann der auf die Elektrode wirkende Druck verändert werden.

Durch Herausschrauben eier Druckmutter 2¹S und Entnahme der Druckhülse sowie der Tellerfeder (mich !,ösen der Zuleitung 24) kann die Elektrode 8 von außen ausgewechselt werden, ohne daß eine Demontage dc-Fhinschrohtes aus der Rohrleitung notwendig ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Induktiver Strömungsmesser für Flüssigkeiten mit magnetfelderzeugenden Erregeranordnungen außerhalb eines unmagnetischen Flanschrohres, das mit einem relativ dickwandigen isolierenden Kunststoffrohr ausgekleidet ist, dessen dünnwandigere Bördelenden das Kunststoffrohr radial überragen und über Ringe stirnseitig an den Flanschen des Flanschrohres anliegen, wobei das Kunststoffrohr im dickwandigeren Endbereich den Bördelenden benachbarte äußere Ringnuten aufweist und von nach außen abgedichteten Elektroden von diametral außerhalb des Flanschrohres angeordneten Elektrodenvornchtungen durchdrungen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffrohr (1) mindestens in dem an das eine Bördelende (2) anschließenden Endbereich abwechselnd innen und außen axial versetzte Ringnuten (6, 7) zu dessen ziehharmonikaartiger Längenveränderbarkeit aufweist und außerhalb des oder der Endbereiche innerhalb ebener Mantelflächenteile (Dichtflächen 5) durchgehende und von Elektrodenhalterungen am Flanschrohr (12) umgebene zylindrische Durchlässe (4) für in das Innere ragende angepaßte konische Elektrodenzapfen (9) aufweist, von denen jeder mit einem gegen die betreffende ebene Dichtfläche (5) von außen dichtend angedrückten Elektrodenteil (10) innerhalb der Elektrodenhalterung (18) verbunden ist.

2. Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenteil (10) zylindrisch ausgebildet ist und an seiner flachen Unterseite den mittig angeordneten Elektrodenzapfen (9) sowie eine diesen konzentrisch umgebende Ringkante (11) aufweist, deren Innenseite eine Kegelmantelfläche bildet.

3. Strömungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenteil (10) auf der Unterseite eine in die Mantelfläche übergehende scharfkantige Ringkante (11) aufweist und auf der Oberseite eine Anschlußschraube (23) mit Zuleitung (24) trägt, die gegen eine Tellerfeder (22) und eine diese übergreifende Druckhülse (26) durch eine Isolierhülse (21) isoliert ist, die von einer auf die Oberseite des Elektrodenteils (10) gedrückten Isolierscheibe (20) umgeben ist.

4. Strömungsmesser nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (8) mit ihrem zylindrischen Elektrodenteil (10) nach außen von dem Isolierrohr (19) umgeben innerhalb der am Flanschrohrumfang (12) angeordneten hülsenartigen Elektrodenhalterung (18) unter Federkraft auswechselbar gehalten ist.

5. Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bördelenden (2) umgebördelt in Flanschausnehmungen (14) versenkt und gegen das Flanschrohr (12) durch elastisch oder plastisch verformbare Ringe (15, 16) beiderseits eines formsteifen Zwischenringes (17) abgedichtet sind, wobei sich der Zwischenring über den einen verformbaren Ring (16) stirnseitig an der Flanschausnehmung abstützt.