DE2904048A1

DE2904048A1 - Paddle wheel for fluid flowmeter - is made of light plastics with metallic attachments and has average specific weight similar to that of water

Info

Publication number: DE2904048A1
Application number: DE19792904048
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Ing Mehl; Hermann Ing Ritter; Wilhelm Windhab
Original assignee: Andritz Hydro GmbH Austria
Current assignee: Andritz Hydro GmbH Austria
Priority date: 1978-02-07
Filing date: 1979-02-02
Publication date: 1979-08-09
Also published as: SE7901003L; DK44079A; NO790376L; FI790401A; AT383215B; ATA83378A

Abstract

The paddle wheel comprises a rotationally symmetrical arrangement of blades (1) mounted on a central axle (2) terminating in a metallic spigot (3) which is concentric with a screw member (4) which acts as a drive. The bulk of the paddle wheel is made from plastics material with a specific weight just under 1 gm/cc., so that with the metallic attachments, including metallic blade retaining bolts (5), it has an average specific weight of about 1 gm/cc. so that in water or liquid of a similar density it is virtually weightless and therefore places a negligible load on the bearing.

Description

"Flügelrad für Flüssigkeitszähler""Impeller for liquid meters"

Die Erfindung betrifft ein Flügelrad für Flüssigkeitszähler, das aus Kunststoff einstückig mit der Welle hergestellt ist und im Wellenende vorzugsweise einen miteingespritzten Laufzapfen aufweist.The invention relates to an impeller for liquid meters that consists of Plastic is made in one piece with the shaft and preferably in the shaft end has a co-injected trunnion.

Aus der DT-AS Nr. 1285 757 ist ein Flügelrad für einen Woltmannzähler bekannt, dessen Nabe innen einen Hohlraum aufweist. Dieser ist mit Luft gefüllt und bewirkt je nach Große bei geflutetem Zähler einen bestimmten Auftrieb. Durch die senkrecht zur Rotationsachse ausge£ührte symmetrische Ausgestaltung des Flügelrades selbst, ist durch den in den Wellenstummel eingespritzten Lagerstift ein kippmoment gegeben. Die Folgen davon sind natürlich eine größere Lagerreibung und eine Beeinträchtigung der Empfindlichkeit, was wieder zur Folge hat, daß größere Meßfehler unvermeidlich sind.From DT-AS No. 1285 757 there is an impeller for a Woltmann meter known whose hub has a cavity inside. This is filled with air and, depending on the size, causes a certain buoyancy when the meter is flooded. By the symmetrical design of the impeller perpendicular to the axis of rotation itself is a tilting moment due to the bearing pin injected into the stub shaft given. The consequences of this are, of course, greater bearing friction and impairment the sensitivity, which in turn means that larger measurement errors are inevitable are.

Maßnahmen zur Verminderung der Lagerreibung sind beispielsweise aus der DT-AS Nr. 1548 898 bekannt. So wird in dieser Druckschrift vorgeschlagen, daß der Auftrieb des Flügels soweit erhöht wird, daß dieser nahezu schwerelos im Wasser liegt. Der Nachteil dieser Maßnahme wird aber bereits im nächsten Satz aufgezeigt, nämlich daß ein Zähler, dessen Flügel gewichtig erleichtert wird, im unteren Meßbereich stark nach der Enusfehlerseite neigt.Measures to reduce bearing friction are, for example, off the DT-AS No. 1548 898 known. So it is proposed in this document that the lift of the wing is increased to such an extent that it is almost weightless in the water lies. The disadvantage of this measure is shown in the next sentence, namely that a counter, the wing of which is heavily lightened, in the lower measuring range tends strongly towards the enus error side.

In der DT-PS Nr. 844 974 ist auch ein Vorschlag zur Verhinderung des Kippmomentes beschrieben, und zwar wird vorgeschlagen, bei leichten Wellen durch entsprechende Wahl der Größenabmessungen von Kreisdurchmesser der Schneiden und Länge der Läuferwelle, das Kippmoment auf einen vernachlässigbaren Wert zu bringen, bzw.In DT-PS No. 844 974 there is also a proposal to prevent the Described overturning moment, and that is suggested, with light waves through appropriate choice of size dimensions of the circular diameter of the cutting edges and Length of the rotor shaft to bring the overturning moment to a negligible value, respectively.

bei schweren Wellen durch Anbringung eines Gegengewichtes dieses zu kompensieren. Da sich diese Maßnahmen auf Lagerungseinrichtungen der Flügelradwelle beziehen und diese Lagerungseinrichtungen daher sehr aufwendig und kompliziert sind, sind sie als praktische Lösungen nicht geeignet. Vorallem auch im Hinblick darauf, daß ein Flüssigkeitszähler sehr robust gebaut sein muß.with heavy shafts by attaching a counterweight to this compensate. As these measures relate to bearing devices of the impeller shaft refer and these storage facilities are therefore very expensive and complicated, they are not suitable as practical solutions. Especially with a view to that a liquid meter must be built very robust.

Ein weiterer Nachteil aller obiger aufgezeigter Flügelräder ist aber darin zu sehen, daß derartige Flüssigkeitszähler immer so installiert werden mußten, daß die Flügelradwelle horizontal zu liegen kommt.Another disadvantage of all of the above-mentioned impellers is to see in the fact that such liquid meters always had to be installed in such a way that the impeller shaft comes to rest horizontally.

Aufgabe der Erfindung ist es nunmehr ein Flügelrad für einen Flüssigkeitszähler zu schaffen, das in jeder Lage, also sowohl bei horizontal wie auch vertikal zu liegen kommender Welle, sich im itasser neutral bewegt.The object of the invention is now an impeller for a liquid meter to create that in every position, both horizontally and vertically lying next wave, moves neutrally in the itasser.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Das erfindungsgemäße Flügelrad ist dadurch gekennzeichnet, daß das spezifische Gewicht des für die Flügelradherstellung verwendeten Kunststoff rohres annähernd 1 g/cm3, vorzugsweise knapp über 1 g/cm3 ist und daß zur lageunabhängigen Stabilitätserhöhung Schwerteile in rotationssymmetrischer Anordnung im Flügelrad angeordnet sind.This object is achieved by the invention. The inventive Impeller is characterized in that the specific weight of the impeller production The plastic tube used is approximately 1 g / cm3, preferably just over 1 g / cm3 is and that to increase stability regardless of the position, heavy parts in rotationally symmetrical Arrangement are arranged in the impeller.

Durch diese Erfindung ist es erstmals möglich, einen Flüssigkeitszähler herzustellen? der sowohl vertikal wie auch horizontal in das bestehende Rohrleitungssystem eingebaut werden kann. Natürlich bewegt sich der Meßfehler des erfinlungsgemäßen Flussigkeitszählers innerhalb der vorgeschriebenen Toleranzgrenzen und zwar egal in welcher Lage der Flüssigkeitszähler installiert wird Bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Schwerteile Metallbolzen, die in radial angeordneten und symmetrisch verteilten Bohrungen des Flügel rades angeordnet sind. Diese Maßnahtne bringt den unschätzbaren Vorteil mit sich, daß die konventionell hergestellten Flügel räder mit geringstem Arbeitsaufwand auf Universal-Flügelräder umgebaut werden können. Wirtschaftlich gesehen wirken sich die Kosten für die erfindungsgemäß Modifizierung in der Endkalkulation für den Wasserzähler praktisch nicht aus.With this invention it is possible for the first time to use a liquid meter to manufacture? both vertically and horizontally in the existing pipeline system can be installed. Of course, the measurement error of the invention varies Liquid counter within the prescribed tolerance limits, regardless in which position the liquid meter is to be installed In a special configuration of the invention, the heavy parts are metal bolts, which are arranged in radially and symmetrically distributed holes of the vane wheel are arranged. This seam brings with it the invaluable advantage that the conventionally manufactured wings wheels can be converted to universal impellers with minimal effort. From an economic point of view, the costs for the modification according to the invention have an effect in the final calculation for the water meter practically does not count.

Gemäß einer anderen besonderen Ausgestaltung sind die Schwerteile metallische, ringförmige, koaxial im Flügelrad angeordnete Körper. Bei dieser Weiterbildung der Erfindung liegt der Vorteil darin, daß die metallischen Ringe bei der Herstellung der Flügeiräder, die ja im Spritzgubverfahren erfolgt, direkt miteingesprltzt werden können. Nach der Maschinenumstellung laufen auch nier keine weiteren Kosten mehr auf.According to another particular embodiment, the heavy parts are metallic, ring-shaped bodies arranged coaxially in the impeller. With this training The invention has the advantage that the metallic rings during manufacture the flying wheels, which are made using the injection molding process, are also injected directly can. After the machine changeover, there are no more costs on.

An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawings.

Fig. 1 zeigt ein Flügelrad, Fig. 2 die Fehlerkurven bei verschiedenen Einbaulagen des Wasserzählers und Fig. 3 ein Diagramm.Fig. 1 shows an impeller, Fig. 2 shows the error curves for various Installation positions of the water meter and FIG. 3 is a diagram.

Gemäß Fig. 1 ist das Flügelrad 1 mit der Welle 2 einstückig ausgebildet, wobei das Flügelrad 1 sieben Flügel aufweist. Am Ende der Welle 2 ist ein metallischer Laufzapfen 3 miteingespritzt.According to Fig. 1, the impeller 1 is formed in one piece with the shaft 2, the impeller 1 having seven blades. At the end of shaft 2 is a metallic one Trunnion 3 is also injected.

Außerdem ist das Ende der Welle 2 mit einem gespritzten Gewinde 4 versehen und dient als Abtriebsritzel.In addition, the end of the shaft 2 has an injection-molded thread 4 and serves as an output pinion.

Bisher war es üblich, für die Herstellung der Flügel räder Kunststoffe zu verwenden, deren spezifisches Gewicht relativ weit über 1 gjcm3 lagen. Für die Veendung des Flügelrades in horizontal eingebauten Flüssigkeitszählern war diese Materialwahl ohne weters zu vertreten, da ja praktisch kein Kippmoment bei der Lagerung des Flügelrades auftrat. rr;ird nun ein solcher Flüssigkeitszähler vertikal eingebaut, d. h. die Welle 2 des Flügelrades 1 ist nun horizontal, so treten Meßungenauigkeiten auf, die nicht mehr im Toleranzfeld liegen. Diese Meßungenauigkeiten sind vor allem sehr groß im Bereich von kleinen Durchflußmengen.Until now it was customary to use plastics for the manufacture of the impellers should be used, the specific weight of which was relatively far above 1 gjcm3. For the This was the use of the impeller in horizontally installed liquid meters Choice of material without responsibility, since there is practically no tilting moment in storage of the impeller occurred. rr; If such a liquid meter is now installed vertically, d. H. the shaft 2 of the impeller 1 is now horizontal, so measurement inaccuracies occur that are no longer within the tolerance range. These measurement inaccuracies are above all very large in the range of small flow rates.

Um nun nicht das Gewicht des Flügel rades zu erhöhen, da sich dadurch auch die Lagerreibung erhöhen rrürde, wird ein Kunststoff verwendet, dessen spezifisches Gewicht annähernd 1 g/cm³ beträgt.So as not to increase the weight of the vane wheel, as it does would also increase bearing friction, a plastic is used that has a specific Weight is approximately 1 g / cm³.

Optimal eignet sich aber zur Herstellung des Flügelrades ein Kunststoff mit einem spezifischen Gewicht von knapp über 1 g/cm3.However, a plastic is optimally suited for the manufacture of the impeller with a specific weight of just over 1 g / cm3.

Hiedurch wird nämlich erreicht, daß keine Anlaufschwierigkeiten bei der Inbetriebnahme auftreten.In this way it is achieved that there are no start-up difficulties occur during commissioning.

Um das durch den Laufzapfen 3 auftretende Kippmoment bei horizontal liegender Welle 2 zu kompensieren, werden in das Flügelrad 1 Metallbolzen 5 eingesetzt. Die Metallbolzen 5 dienen zur lageunabhängigen Stabilitätserhöhung und sind in rotationssymmetrischer Anordnung angeordnet.To the tilting moment occurring through the journal 3 at horizontal To compensate for the lying shaft 2, metal bolts 5 are inserted into the impeller 1. The metal bolts 5 serve to increase stability regardless of the position and are rotationally symmetrical Arrangement arranged.

Wie bereits erwähnt, könnte natürlich statt den Metallbolzen 5 ein zur Welle 2 koaxial eingesetzter Ring Verwendung finden.As already mentioned, of course, instead of the metal bolt 5, a to find the shaft 2 coaxially inserted ring use.

Entsprechend der Fig. 2 ist ein D agranm dargestellt, in dem über die in Prozenten angegebene Durchflußmenge der, ebenfalls in Prozenten angegebene Meßfehler aufgtragen ist. Die mit -bbezeichnete Fehlerkurve stammt von einem konventionell, also horizontal, mit der Ableseeinrichtung nach oben eingebauten Flüssigkeitszähler. Im Gegensatz dazu stammt die mit -c- bezeichnete Kurve von einem vertikal eingebauten Flüssigkeitszähler. Der Vollständigkeit wegen, wurden auch die Kurven eines horizontal eingebauten Flüssigkeitszählers eingezeichnet, wobei die Kurve -d- für einen Flüssigkeitszähler mit Ableseeinrichtung nach links und die Kurve -e- für einen Flüssigkeitszähler mit Ableseeinrichtung nach rechts, also je um 900 gedreht, dargestellt ist. Wie nun auch aus den einzelnen Kurven zu ersehen ist, liegen die Fehlerwerte im Toleranzfeld..According to FIG. 2, a D agranm is shown in which about the flow rate given as a percentage of the, also given as a percentage Measurement error is plotted. The error curve marked with -b comes from a conventional, that is, horizontally, with the reading device installed at the top. In contrast, the curve labeled -c- comes from a vertically built-in one Liquid meter. For the sake of completeness, the curves of one are also horizontal built-in liquid meter, where the curve -d- for a liquid meter with reading device to the left and the curve -e- for a liquid meter is shown with reading device to the right, i.e. rotated by 900. As can now also be seen from the individual curves, the error values are within the tolerance range ..

Aus dem in Fig. 3 dargestellten Diagramm ist der optimale Abstan a (siehe Fig. 1) das ist also der Abstand von der Stirnfläche des Flügelrades 1, zu ersehen. Bei diesem praktischen Versuch oçurden 14 Metallbolzen mit einem Durchmesser von 1,5 mm und einer Länge von 5 mm verwendet. Um einen minimalen Meßfehler zu erhalten, werden gemäß diesem Diagramm die Metallbolzen 3 mm tief im Flügelrad versenkt.From the diagram shown in Fig. 3, the optimal distance a (see Fig. 1) that is the distance from the end face of the impeller 1, too see. In this practical experiment, 14 metal bolts with a diameter were used of 1.5 mm and a length of 5 mm are used. To get a minimal measurement error, the metal bolts are countersunk 3 mm deep in the impeller according to this diagram.

Claims

Claims 1. Impeller for liquid meters that is also plastic is made in one piece with the shaft and is preferably also injected into the shaft end Having Laufzanfen, characterized in that the specific weight of the for plastic used in impeller manufacture approximately 1 g / cm³, preferably is just over 1 g / cm3 and that heavy parts are used to increase stability regardless of the position are arranged in a ratationssyetrischer arrangement in the impeller.

2. Impeller according to As claim 1, characterized in that the heavy parts Metal bolts are, which are arranged in radiai and symmetrically distributed holes of the impeller are attached.

3. Impeller according to claim 1, characterized in that the heavy parts metallic, annular bodies arranged coaxially in the impeller.