DE2338700B2 - Radizierender zaehler - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen radizierenden Zähler, dessen Zählwerk von einem luftstrahlgetriebenen Turbinenrad angetrieben ist, dessen Drehzahl über eine mit einem Düse-Prallplatte-System zusammenwirkende Kraftwaage etwa proportional der Wurzel aus dem Meßdruck gehalten ist.

Bei Zählern dieser Art, die vorzugsweise der Durchflußmessung strömender Medien dienen, wird der mittels einer innerhalb einer Meßleitung angeordneten Blende erzeugte und in einen proportionalen Luftdruck umgewandelte Differenzdruck einem Wellrohr zugeführt, das auf den Waagebalken der Kraftwaage eine druckproportionale Kraft ausübt, der über ein Kcbelsystem die Fliehkraft des mittels Zuluft angetriebenen Turbinenrades entgegengeschaltet ist.

Die Drehzahl des Turbinenrades und damit die Größe der Fliehkraft wird über das ebenfalls auf dem Waagebalken angeordnete, die Zuluft beeinflussende Düse-Prallplatte-System geregelt. Der Waagebalken befindet sich in Ruhe, sobald durch die Kraft des Signaldrucks und die Fliehkraft auf den Waagebalken ausgeübten Momente gleich sind. Auf diese Weise wird das Quadrat der Drehgeschwindigkeit des Läufers derart proportional dem Signaldruck gehalten, daß die Läufergeschwindigkeit der Wurzel aus dem Signaldruck verhältnisgleich ist, vgl. »Messen und Regeln in der chemischen Technik«, Hengstenberg, Sturm, Winkler, 2. Auflage 1964, S. 252, Abb. 64.

Ein solcher Zähler hat also eine feststehende Düse und einen mit dem Turbinenrad umlaufenden Fliehkraftregler, dessen Ausschläge auf das ortsfeste Bauteil zu übertragen sind. Die Ausbildung der Lagerstellen solcher Einrichtungen ist problematisch.

Zur Übertragung der Fliehkraft sind in bezug auf die Schwerkraft lageabhängige Hebelgetriebe erforderlich, die aufwendig in der Herstellung und Montage und wenig erschütterungsfrei im Betrieb sind. Auch darf sich der Abstand zwischen Düse und Turbinenrad nicht ändern, um Meßfehler zu vermeiden. Schnellen Druckänderungen kann die Einrichtung nur schwer folgen.

Um ohne Hebelmechanismen für die Übertragung der Fliehkraft von dem rotierenden Körper auf die Kraftvergleichseinrichtung auszukommen, ist es bekannt, einen Behälter mit einer Flüssigkeit zu verwenden, deren Fliehkraft mittels einer mindestens einen Teil des Flüssigkeitsraumes abschließenden elastischen Wand auf die Kraftvergleichseinrichtung wirkt (vgl. DT-AS 11 12643).

Zwar arbeitet diese Einrichtung ohne Hebelgetriebe für die Übertragung der Fliehkraft, jedoch ist nunmehr die Masse des ebenfalls angeblasenen Turbinenrades größer als bisher und ist die Einrichtung in hohem Maße lageabhängig geworden. Schnellen Druckänderungen kann sie ebenfalls nur schwer folgen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten radizierenden Zähler konstruktiv weiter zu vereinfachen, um ihre Betriebssicherheit und ihre Genauigkeit zu erhöhen, ihre Lageabhängigkeit zu beseitigen und den Zähler so auszubilden, daß mit ihm auch im Bereich kleiner Drehzahlen genaue Messungen, insbesondere auch bei kurzzeitigen Druckstößen durchführbar sind.

Ausgehend von einem Zähler der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Turbinenrad als Reaktionsturbine ausgebildet ist, deren Austrittsöffnung eine Blende als Drehzahlregler zugeordnet ist, dessen Führungsgröße der Meßdruck ist.

Die Meßturbine ist also bier ein mindestens eine Düse tragendes Reaktionsrad, aus dem das Druckmittel ausströmt, während ein Fliehkraftpendel die öffnung der Reaktionsdüse mehr oder weniger ab-

decken kann. Da nunmehr die Düse gemeinsam mit Die vorstehend beschriebenen Teile bilden den

dem Reaktionsrad und dem Fliehkraftregler umläuft, Reaktionsantrieb 11, der massenausgeglichen ist und vereinfachen sich die Hebelgetriebe zur Beeinflussung sich zwischen den Seitenwänden 12 und 13 frei dredes Kraftmomentes der Reaktionsturbine erheblich. hen kann.

Auf diese Weise entsteht eine mechanisch sehr ro- 5 Schließlich ist in einer Ausnehmung 34 des quabuste Einrichtung, die weitgehend¹ lageunabhängig derförmigcn Teiles 15 der Welle 10 mit Hilfe eines einsetzbar ist und infolge ihrer großen Ansprech- Ringes 35 eine Membran 36 eingespannt, die in ihrer empfindlichkeit auch schnellen Druckstößen sicher Mitte eine Stoßstange 38 besitzt welcher eine am folgt. Träger 28 befestigte Traverse 40 beaufschlagt.

Nach eifcir bevorzugten Ausführungsform der Er- io Mit der Ausnehmung 34 ist über eine Bohrung 42 finduiig ist die Blende an einem parallelgeführten eine in der Welle 10 befindliche axiale Bohrung 43 Fliehgewicht angeordnet, das federnd am Turbi- verbunden, der über eine nicht näher dargestellte nenläufer gelagert und über einen Druckmittelantrieb Stopfbüchse 44 im Seitenteil 12 der Meßdruck ρ zuvom Meßdruck entgegen der Wirkung der Fliehkraft geführt wird. Der Meßdruck ρ wird in bekannter beaufschlagt ist. 15 Weise über eine nicht dargestellte Blende innerhalb

Der Druckmittelantrieb ist vorteilhafterweise in der einer ebenfalls nicht dargestellten Meßleitung erzeugt Welle des Turbinenläufers angeordnet, die an beiden und über ebenfalls bekannte Mittel in einen propor-Stirnseiten einmündende Kanäle aufweist, von denen tionalen Luftdruck umgewandelt, der eine zur Antriebsdüse und der andere zum Eine weitere axiale Bohrung 46 führt vom anderen

Druckmittelantrieb führt. 20 Ende der Welle 10 zu einer das Rohr 21 tragenden

Der Druckmittelantrieb besteht im wesentlichen Bohrung 47 im quaderförmigen Teil 15, in der das aus einer in einer Ausnehmung der Welle des Tür- Rohr 21 befestigt ist. Auch hier ist eine Stopfbüchse binenläufers eingespannten Membran, die über eine 48 vorgesehen, über die Zuluft für den Reaktions-Stoßstange eine am Gestänge des Fliehgewichts be- antrieb zugeführt wird.

festigte Traverse beaufschlagt. 25 Die Seitenwand 12 des den Zähler umschließenden

Die Welle des Turbinenläufers besteht aus einem Gehäuses trägt ferner auf der ^.em Fliehgewicht 30 Düse, Fliehgewicht und Druckmittelantrieb tragenden zugewandten Seite einen ringförmigen Vorsprung :30, quaderförmigen und einem zylindrischen Teil, der gegen den dei Fliehkraftregler schleifen kann, wenn eine mit dem Zählwerk in Triebverbindung stehende infolge plötzlichen Absinkens des Druckes in der Schnecke trägt. 30 Kammer 34 die Drehzahl zu hoch wird.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines in Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung

der Zeichnung mehr oder minder schematisch darge- ist folgende: Beim Zuführen von Zuluft bei 48 wird stellten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigt durch die nunmehr aus der Düse 22 austretende Luft Fig. 1 einen Querschnitt durch einen radizieren- die Welle 10 in Richtung des Pfeiles 50 in Drehung

den Zähler gemäß der Erfindung und 35 versetzt. Entsprechend der dabei auftretenden Zentri-

F i g. 2 eine Seitenansicht des Zählers gemäß fugalkraft nimmt das Fliehgewicht 30 eine bestimmte

Fig. 1, wobei eine Seitenwand weggelassen worden Stellung ein oder wandert aus und bewegt dabei die

ist. Blende 31 vor die Austrittsöffnung der Düse 22 oder

Eine Welle 10 eines noch zu beschreibenden Tür- gibt sie frei. Infolge des sich ändernden Austrilts-

binenläufers 11 ist zwischen zwei nur teil veise dar- 40 querschnittes der Düse wird die Reaktionskraft und gestellten Seitenwänden 12 und 13 eines nicht näher damit die Drehgeschwindigkeit der Welle 10 verrin-

dargestellten Gehäuses drehbar gelagert. Die Welle gert oder vergrößert.

10 besteht aus einem quaderförmigen Teil 15 und Der Fliehkraft ist über den Druckmittelantrieb die

einem zylindrischen Teil 16, der eine Schnecke 17 Kraft des Meßdruckes ρ entgegengeschaltet, der als trägt, die mit einem Schneckenrad 18 eines Rollen- 45 Luftdruck dem Druck innerhalb der nicht dargestellzählwerkes 20 im Eingriff steht. ten Meßleitung proportional ist, in der das zu mes-

Am quaderförmigen Teil 15 ist ein Rohr 21 be- sende Medium fließt.

festigt, daß eine Düse 22 trägt. Ferner sind über Di- Die Drehzahl der Welle 10 ändert sich, bis Gleichstanzstücke 24 und 25 zwei eine Parallelführung bil- gewicht zwischen Fliehkraft und Meßkraft erzielt ist. dende Federbänder geringer Rückstellkraft 26 und 27 50 Damit ist die Drehzahl des Reaktionsantriebes über befestigt, deren andere Enden mit einem Träger 28 den Meßdruck ρ definiert nach dem Gesetz η « \^p. verbunden sind, an dem ein Fliehgewicht 30 angeord- Über das Schneckenradgetriebe 17, 18 werden die

net ist. Mit dem Fliehgewicht ist eine Blende 31 ver- Umdrehungen der Welle 10 auf die Zählrolien 20 bunden, die mit einer nicht näher dargestellten übertragen. Die Anzeige auf den Zählrollen entSchneide 32 die Austrittsöffnung der Düse 22 mehr 55 spricht somit dem Durchfluß des zu messenden Me- oder weniger abdecken oder freigeben kann. diums in der nicht dargestellten Meßleitung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Radizierender Zähler, dessen Zählwerk von einem luftstrahlgetriebenen Turbinenrad angetrieben ist, dessen Drehzahl über eine mit einem Düse-Prallplatte-System zusammenwirkende Kraftwaage etwa proportional der Wurzel aus dem Meßdruck gehalten ist, dadurchgekennzeichnet, daß das Turbinenrad als Reaktionsturbine (21, 22) ausgebildet ist, deren Austrittsöffnung eine Blende (31) als Drehzahlregler zugeordnet ist, dessen Führungsgröße der Meßdruck (j>) ist.

2. Zähler nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (31) an einem parallelgeführien Fliehgewicht (30) angeordnet ist, das federnd am Turbinenläufer (10, 15, 16, 26, 27) gelagert und über einen Druckmittelantrieb (34, 36) vom Meßdruck (p) entgegen der Wirkung der Fliehkraft beaufschlagt ist.

3. Zähler nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelantrieb (34, 36) in der Welle (10) des Turbinenläufers (21, 22) angeordnet ist, die an beiden Stirnseiten einmündende Kanäle (46, 43) aufweist, von denen der eine (46) zur Antriebsdüse (22) und der andere (43) zum Druckmittelantrieb (34, 36) führt.

4. Zähler nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelantrieb aus einer in einer Ausnehmung (34) der Welle (10) des Turbinenläufers (21, 22) mittels eines Ringes (35) eingespannten Membran (36) besteht, die über eine Stoßstange (38) eine am Gestänge (28) des Fliehgewichtes (30) befestigte Traverse (40) beaufschlagt.

5. Zähler nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (10) des Turbinenläufers (21, 22) aus einem Düse (22), Fliehgewicht (30) und Druckmittelantrieb (21. 22) tragenden quaderförmigen (15) und aus einem zylindrischen Teil (16) besteht, der die mit dem Zählwerk (20) in Triebverbindung stehende Schnecke (17) trägt.

6. Zähler nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fliehgewicht (30) ein die Drehzahl des Reaktionsantriebes (21, 22) begrenzender kreisringförmiger Vorsprung (50) zugeordnet ist, der sich an einer dem Fliehkraftreglci (30, 31, 22) zugewandten Seite einer Seitenwand (12) eines den Zähler umschließenden Gehäuses befindet

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