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Die Erfindung betrifft allgemein gesagt das Gebiet der Durchfluß-
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Volumenmesser und insbesondere die Durchflußmesser zur Zählung der
Drehungen eines beweglichen Körpers in einem rotierenden Kanal, in welchen eine
Zuflußleitung für Flüssigkeiten und eine Abflußleitung für die Flüssigkeit münden,
wobei eine solche Vorrichtung von einem ersten Flansch gebildet wird, in welchem
eine Drehrille, die den ersten Teil des Kanals bildet, und eine der beiden Leitungen
untergebracht sind, und von einem zweiten Flansch, in dem eine Drehrille, die den
zweiten Teil des Kanals bildet, und die andere der beiden Leitungen untergebracht
sind.
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Mbn kennt bereits Durchflußzähler dieser Art, in welchen zwei Flansche
gegenseitig nur einmal im Laufe der Montage der Vorrichtung zusammengesetzt werden,
wobei jedoch die Regulierung ihrer gegenseitigen winkelmäßigen Stellung nicht möglich
ist.
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Denn bei den DkXrchflußmessern dieser Art ist eine korrekte gegenseitige
Einstellung der Öffnungen der Zu- und AbiluBleitungen besonders wichtig für eine
gute Arbeitsweise des Apparates.
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Wenn nämlich die beiden in Betracht kommenden Öffnungen einander gegenüberliegen,
geht ein Teil der Flüssigkeit von der Zuflußleitung direkt zur Abflußleitung, ohne
in dem geschlossenen Kanal zu zirkulieren. Wenn andererseits die beiden oeffnungen
zu weit auseinander liegen, bildet sich zwischen ihnen eine Art toter" Zone, in
der praktisch keine Flüssigkeit zirkuliert und in der die Kugel sozusagen "in einer
Falle steckt", ohne daraus entweichen zu können, In diesen beiden Fällen ist die
Funktionsweise des Apparates gestört.
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Demgegenüber stößt, bei einer ordnungsgemäßen gegenseitigen Einstellung
der Öffnungen der Zu- und Abflußleitungen, wenn die Kugel sich in dem dazwischenliegenden
Teil des Kanals befindet, der Flüssigkeitsdruck der durch die Abflußleitung aueströmenden
Flüssigkeit in Talrichtung und wird dann von dem FlUssigkeitsstrom, der in den Kanal
von der Zuflußleitung einströmt, angezogen; die Zirkulation der Kugel in dem kreisringförmigen
Kanal geschieht sodann in einer kontinuierlichen Weise und nicht-in Stößen.
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Man hat nun feststellen können, daß es eine bestimmte gegenseitige
Stellung der beiden Öffnungen gtbt, bei der eine maximale Empfindlichkeit des Apparates
gegeben ist, wobei diese Stellung bei dem einen oder anderen Apparat zwar leicht
variieren kann, und zwar infolge der Toleranzen bei der Verarbeitung der Leitungsöffnungen,
des geschlossenen Kanals und des Durchmessers der Kugel.
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Die Erfindung hat daher einen ver>ollkommneten Durchflußmesser
zur Aufgabe, der so gestaltet ist, daß die Möglichkeit gegeben ist, sowohl bei der
Herstellung wie dann, wenn im Laufe der Benutzung der Apparat ungenau geworden ist,
in einer präzisen Weise die gegenseitige Stellung der Leitungsöffnungen für die
Zufuhr und den Abfluß der Flüssigkeit zu erreichen, um so auf optimale Weise die
Empfindlichkeit des Apparates für die selbst schwächsten Mengen des Durchflusses
zu regulieren.
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Um das zu erreichen, wird der Durchlauf-Volumenzähler gemäß der Erfindung
dadurch gekennzeichnet, daß er die beiden Flansche durch Befestigungsmlttel vereinigt,
die eo betätigt werden können, daß sie eine gegensdbige Rotationsbewegung erlauben,
wodurch die Litfernung, welche die beiden Öffnungen, durch welche die beiden Leitungen
in den Kanal winden, trennt, geregelt werden kann.
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ferner Man kann /im übrigen in vorteilhafter Weise zusä-tzlich die
folgenden Vorrichtungen benutzen oder sich technischer Kombinationsmöglichkeiten
bedienen, welche diese Vorrichtungen bieten: z.B. - der Umdrehungskanal ist ein
kreisringförmiger Kanal - der bewegliche Körper ist eine Kugel - die Entfernung
der nächstliegenden Ränder der beiden Öffnungen für die Zuführung und für denAbfiuß
der Flüssigkeit entspricht dem halben Durchmesser der Kugel - die Mittel, die vorgesehen
sind, um die winkelmäßige gegensetige Einstellung der beiden Flansche zu regeln,
umfassen vorzugsweise ein zur Achse des kreisringförmigen Kanals koaxiales Loch,
das zur Aufnahme einer Blockierung mit Schraube und Mutterschraube dient - bei einer
anderen Ausführungsform können die Mittel zur Regulierung der gegenseti3en winkelmäßigen
Einstellung der beiden Flansche wenigstens ein in Form einer Bohne gebildetes Loch
umfassen, das aus einer der beiden Flansche herausgearbeitet ist, und einen Schaft,
der durch dieses Loch hindurchgeht und mit den beiden Flanschen fest verbunden werden
kann; - die Gesamtheit der beiden Flansche ist zwischen zwei für einen festen Halt
vorgesehenen Metallplatten eingeschlossen.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung wird Bezug genommen auf die
folgende Beschreibung einer beispielsweise gegebenen Ausfuhrungsform, 3edoch ohne
Begrenzung des Erfindungsgedankens auf diese Form, wobei auf die beigefügte Zeichnung
Bezug genommen wird.
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In de- Zeichnung stellen dar: Die Figur 1 den Plan eines Durchflußmessers
gemäß der Erfindung.
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Die Figur 2 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles der Figur 1, und
Figur 3 einen Schnitt entsprechend der Linie III-III des Apparats der Figur 1.
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Wie sich aus der Figur 1 ergibt, hat der Durchflußmesser 1 im wesentlichen
einen ringförmigen Kanal 2, in welchen eine Zufluß leitung 3 für die Flüssigkeit
und eine Abflußleitung 4 iElr diese Flüssigkeit münden, wobei diese Leitungen Jeweils
durch Rohrleitungen 5 md 6 mit den äußeren hydraulischen Leitungen verbunden sind.
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Eine Kugel 7 ist in dem ringförmigen Kanal 2 untergebracht und wird
durch die zirkulierende Flüssigkeit in Rotation gebracht.
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Optische Mittel, die eine (in der Zeichnung nicht dargestellte) Lichtquelle
besitzen, und en Bildempfänger 8 ermöglichen es, den Jeweiligen Durchgangsort der
Kugel festzustellen, wobei der Bildempfänger 8 mit elektronischen Zählleitungen
verbunden ist, die ein elektrisches Signal, welches die Durchlaufmenge oder die
während einer bestimmten Zeit abgegebene Menge der Flüssigkeit anzeigt.
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Wie man noch deutlicher aus der Figur 2 feststellen kann, hat der
ringförmige Kanal 2 einen gleichbleibenden Durchschnitt, aber die Leitungen 3 und
4 haben einen Durchschnitt, der sich bei der Annäherung an den Kanal so verengt,
daß die Verbindungsöffnungen dieser Leitungen zu dem Kanal 3a bzw. 4a kleiner sind
als der Durchmesser der Kugel 7, um zu verhindern, daß diese über die Leitungen
3 und 4 den Kanal 2 verläßt.
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Im übrigen ist es vorteilhaft, daß die Kugel aus einem Material besteht,
das deutlich die gleiche Dichte hat wie die Flüssigkeit, deren Durchlaufmenge gemessen
werden soll.
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Um ein Beispiel zu geben, wenn die in Betracht kommende Flüssigkeit
ein Benzin von einer Dichte von ungefähr 0,75 ist, kann man die Kugel aus einer
Polyamid-Verbindung z.B. Nylon herstellen, das eine Dichte von ungefähr 1,12 hat.
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Die Leitung 3 mündet tangential in den Kanal 2, die Öffnung der Leitung
4 ist in der Nähe aber etwas zurückgesetzt (im Sinne der Rotationsrichtung der Kugel)
gegenüber der Öffnung der Leitung 3, wobei die Öffnungen auf der einen und der anderen
Seite des Kanals vorgesehen sind. Die Anmelderin'hat festgestellt, daß es angebracht
ist, daß die am nächsten liegenden Ränder der Verbindungsöffnungen der Leitungen
3 und 4 mit dem ringförmigen Kanal 2 eine Entfernung voneinander von ungefähr D/2
haben sollten, wobei D der Durchmesser der Kugel 7 ist (vgl. Figur 2).
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Wie aus der Figur 3 noch deutlicher sich ergibt, besteht der Durchlaufmesser
aus zwei Flanschen 9 und 10, die länginer ihrer großen ebenen Oberflächen 11 bzw.
12 verbunden sind. In der Figur sind die Flansche so dargestellt, daß sie eine diskusförmige
Form haben, aber auch Jede andere Form kann hierfür gewählt werden.
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Zwei ringförmige Rillen 13 und 14 sind Jeweils in den Oberflächen
11 und 12 der Flansche 9 und 10 ausgebildet. Es ist vorteilhaft, diese Rillen direkt
bei dem Guß im Laufe des Herstellungsverfahrens der Flansche 9 und 10 herzustellen,
und zwar so, daß diese Rillen ein konstantes und gleichmäßiges Profil haben.
Die
Zuführungs- und Entleerungsleitungen 3 bzw. 4 werFen jeweils aus den Oberflächen
11 und 12 ausgehöhlt, sei es gleichzeitig beim Guß der Flansche 9 und 10, sei es
nachträglich zum Beispiel durch Fräsen.
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Ii übrigen sind die beiden Oberflächen 11 und 12 jeweils durch zwei
andere ringförmige Rillen ausgehöhlt, mit einem Durchmesser, dcr größer ist als
der ringförmige Kanal, wodurch ein hohler Ring entsteht, in welchem ein Abdichtungsring,
etwa ton kreisförmiger Bauart 15 gelagert ist.
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Die beiden Oberflächen 11 und 12 sind gleichzeitig durch zwsi andere
ringförmige (auf der Zeichnung nicht dargestellte) Rillen ausgehöhlt, die einen
geringeren Durchmesser haben als der krei3-ringförmige Kanal, die zusammen einen
weiteren hohlen Ring bilden, in welchem ein zweites ringförmiges Gelenk für die
Dichtung gelagert ist.
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Es ist aber auch möglich, dieses zweite Dichtungsgelenk durch Dichtungsringe
zu ersetzen, die zwischen der Scheibe 21 und der Platte 17 sowie zwischen dem Schraubenkopf
18 und der Platte 16 vorgesehen sind. Die Flansche 9 und 10 sind relativ dünn und
können sich daher leicht verformen; sie sind daher zusammen zwischen zwei starren
Platten eingefUgt, so z.B. zwischen den Metallplatten 16 und 17. Das Ganze wird
mittels einer Schraube 18, die durch axiale Öffnungen 19 und 20, die in die Flansche
9 und 10 jeweils gebohrt sind, hindurchgeht und mit einer Mutterschraube 21 zusammengehalten
und durch die Unterlegscheibe 22 blockiert. Es sei nochmals vermerktdaß die Metallscheiben
16 und 17 mit den erforderlichen DurchbobrunSon im Hinblick auf die R5hren 5 und
6und die öffnungen 19 und 20 vorsehen sind.
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Die Regulierung der Vorrichtung erfolgt wie nachfolgead geschildert
werden soll: Der vorgeschilderte Zusammenbau der Teile erfolgt in der Weise, daß
man an den Rändern der Flansche 9 und 10 zwei Markierungen vornimmt, um die Öffnungen
der Leitungen 3 und 4 ungefähr in die gewünschte Stellung zu bringen, das heißt,
beide in einer Entfernung voneinander, die ziemlich genau einem halben Durchmesser
der Kugel cntspricht, wobei die Schraubennutter noch nicht festgestellt ist.
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Der Durchlaufiesser wird dann in Tätigkeit gesetzt, und der 3enutzer
läßt sodann mit der Hand die beiden Flansche sich dreh6n, und zwar so den einen
im Verhältnis zum anderen, daß die Empfindlichkeit der Vorrichtung für die geringste
Durchlaufmenge geregelt ist.
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Die dabei erreichte Versetzung beträgt wenige Zehntel-Millimeter.
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Wenn einmal diese Regulierung durchgeführt ist, wird die Schraubenmutter
21 festgezogen und der Durchlaufmesser ist geeicht.
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Wie sich von selbst versteht und im übrigen aus der vorgeschilderten
Beschreibung folgt, beschränkt sich die Erfindung in keiner Weise auf die Anwendungs-
und Ausführungsformen, die hier dargestellt wurden, sondern sie umfaßt alle denkbaren
Varianten.
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Insbesondere kann man andere Mittel vorsehen, um die gegenseitige
winkelmäßige Regulierung der Stellung der beiden Flansche zu erreichen: z.B. kann
einer der Flansche mit einem parallel zur Achse des kreisringförmigen Kanals verlaufenden
Schafte versehen sein, der 3edoch nicht koaxial zu der Achae verläuft,
der
durch einen bohnenförmigen im anderen Flansch vorgesehenen Schlitz hindurchgcht,
wobei dieser Schaft mit den beiden Flanschen fest verbunden sein kann.
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In diesem Falle kann einer der Flansche, um eine korrekte Einstellung
der Flansche zu erleichtern, eine hervorspringende kreisförmige Tabelle ausweisen
und der andere Flansch eine entsprechende kreisförmige Aushöhlung, die der Tabelle
entspricht, wobei diese Tabelle und die Aushöhlung die verschiedenen vorstehend
in Aussicht genommenen Aussparungen tragen, die für die Funktion des Durchflußmessers
notwendig sind.
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Es ist auch möglich vorzusehen, daß die zusammenwirkenden Oberflächen
der Flansche nicht eben sind, sondern um die Achse des kreisringförmigen Kanals
drehbar sind, z.B. konisch,kegelstuipfförmig oder zylindrisch, wobei die verschiedenen
Rillen und Einkerbusigen in den rotierenden Obenlächen eingearbeitet sind.
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L e e r s e i t e