DE3015687A1 - Fluid-messvorrichtung - Google Patents
Fluid-messvorrichtungInfo
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Description
FERRARIS DEVELOPMENT AND ENGINEERING COMPANY LIMITED London Nl8 3JD, Großbritannien
Fluid-Meßvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Fluid-Meßvorrichtung zum
Messen des Strömungsvolumens eines Fluids, mit
einem Gehäuse,
einem rohrförmigen Stator, der im Gehäuse so untergebracht ist, daß das Gehäuse um diesen einen in ümfangsrichtung verlaufenden
Kanal bildet,
Einlaß- und Auslaßöffnungen, die durch das Gehäuse so erzeugt sind, daß eine von ihnen mit dem Kanal und die andere
mit der Bohrung des rohrförmigen Stators in Verbindung steht,
einem Rotor, der im Gehäuse für eine Drehung innerhalb der Bohrung des Stators koaxial hierzu gelagert ist,
schrägen Einschnitten, die in der Rohrwand des Stators so ausgeführt sind, daß ein Strömungsweg des zu messenden
Fluids zwischen der Einlaß- und Auslaßöffnung durch die
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Bohrung des Stators gebildet wird, wobei die schrägen Einschnitte derart ausgerichtet sind, daß entlang des Weges
geführtesFluid eine spiralförmig wirbelnde Fluidströmung
bildet, die den Rotor antreibt, und einer Einrichtung, durch die eine Auslese-Anzeige des Fluidströmung-Volumens
aus der Drehung des Rotors abgeleitet wird.
Eine derartige Vorrichtung wird im folgenden als bestehende oder derartige Fluid-Meßvorrichtung bezeichnet.
Die Verwendung einer derartigen Fluid-Meßvorrichtung zur Erzeugung einer Anzeige oder Angabe für die Atmungstätigkeit eines Patienten wird beherrscht von der Empfindlichkeit
der Vorrichtung und vom zwischen dem Fluidstromeinlaß und dem Fluidstromauslaß der Vorrichtung bei deren Anwendung
aufgebauten Druckabfall. Es wurde seit langem erkannt, daß dieser Druckabfall sehr niedrig sein muß, wenn
die Vorrichtung zur Anzeige der Atmungsleistung sehr kranker Personen von Nutzen sein soll. Eine Vorrichtung mit einer
ausreichenden Empfindlichkeit für Durchflußmengen in der Größenordnung von 2,5 l/min kann zur Anzeige der Atmungsleistung
der meisten Patienten verwendet werden; zur Messung der Atmungsleistung kleiner Kinder oder sehr kranker
Erwachsener ist aber eine höhere Empfindlichkeit erforderlich.
Eine Ausführungsform einer derartigen Meßvorrichtung
wird seit vielen Jahren verwendet und liefert eine Anzeige für die Atmungsleistung eines Patienten (vgl. GB-PS 765 206);
diese Meßvorrichtung wird "Wright Respirometer" bezeichnet. Die öffnung, die mit dem Kanal in Verbindung steht, wird
durch ein Rohr gebildet, das radial nach außen bezüglich des Stators vorspringt, und die andere öffnung wird durch
ein Rohr erzeugt, das koaxial mit dem Stator ist. Der Teil der Meßvorrichtung, der den Rotor, den rohrförmigen Stator,
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das den Kanal bildende Gehäuse, den Einlaß und den Fluidstromauslaß
umfaßt, wird als Turbine bezeichnet. Diese Meßvorrichtung spricht auf so niedrige Durchflußmengen wie
2,5 l/min an, so daß sie zur Anzeige der Atmungsleistung der meisten Personen verwendet werden kann; sie ist aber
nicht empfindlich genug, um zur Messung der Atmungsleistung kleiner Kinder oder sehr kranker Erwachsener verwendet zu
werden.
Die Verwendung verfügbarer oder wegwerfbarer Turbinen in einem Wright Respirometer war bis heute aufgrund des Genauigkeitsgrades
ausgeschlossen, der zur Herstellung der Meßvorrichtung erforderlich ist, damit diese auf so niedrige
Durchflußmengen wie 2,5 l/min ansprechen kann, ohne daß
ein unannehmbar hoher Druckabfall daran auftritt. Folglich muß jede derartige Meßvorrichtung vor ihrer Anwendung bei
jedem Patienten sterilisiert werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Meßvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die ausreichend empfindlich
ist, um vorteilhaft zur Anzeige der Atmungsleistung von Patienten eingesetzt zu werden, die entweder so jung oder so
krank sind, daß die gegenwärtig verfügbaren Meßvorrichtungen unzureichend empfindlich sind, um auf deren Atemstrom anzusprechen,
oder in der Weise, daß die Verwendung von wegwerfbaren Turbinen möglich ist.
Diese Aufgabe wird bei der oben genannten Meßvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine der öffnungen radial
nach außen vom Kanal vorspringt, und daß die wirksame oder effektive Querschnittsfläche von wenigstens einem der Einschnitte
von der wirksamen Querschnittsfläche aller anderen Einschnitte abweicht.
Vorzugsweise weicht die wirksame Querschnittsfläche je-
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des Einschnittes von der wirksamen Querschnittsfläche aller
anderen Einschnitte ab.
Bevorzugt wird eine Einrichtung verwendet, durch die der gesamte oder im wesentlichen der gesamte zu messende
Fluidstrom zwangsweise um den rohrförmigen Stator in einer Umfangsrichtung strömt (vgl. DE-OS 29 25 811).
Im Sinn dieser einen umfangsrichtung weicht die wirksame
Querschnittsfläche jedes Einschnittes - ausgenommen des letzten Einschnittes - von der wirksamen Querschnittsfläche des nächsten Einschnittes um einen im wesentlichen
konstanten Betrag ab. Vorzugsweise ist die wirksame Querschnittsfläche
jedes Einschnittes größer als die wirksame Querschnittsfläche des nächsten Einschnittes in diesem Richtungssinn.
Die Änderungen in den wirksamen Quorschnittsflachen der Einschnitte sind vorzugsweise derart angeordnet, daß
die kinetische Energie der Strömung durch jeden Einschnitt im wesentlichen gleich der kinetischen Energie der Strömung
durch jeden anderen Einschnitt ist. Eine derartige Anordnung der Einschnitte, die fortschreitend größere Querschnittsflächen in der einen Umfangsrichtung haben, wird zweckmäßigerweise
erreicht, indem jeder Einschnitt mit einem einheitlichen Querschnitt senkrecht zur Achse des Stators versehen und
dieser einheitliche Querschnitt im wesentlichen gleich für alle Einschnitte gestaltet wird, während jeder Einschnitt
- ausgenommen der letzte Einschnitt - mit einer parallel zur Achse des Stators gemessenen Länge ausgestattet wird, die
kleiner als die Länge des nächsten Einschnittes ist. Vorzugsweise ist das von der anderen Öffnung der Einlaß- und Auslaßöffnung
entfernte Ende jedes Einschnittes von dieser Öffnung durch im wesentlichen die gleiche Entfernung beabstandet.
Es hat sich gezeigt, daß die Empfindlichkeit dieser Meßvorrichtung,
die mit einer Einrichtung versehen ist, durch
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die der gesamte oder im wesentlichen der gesamte zu messende Fluidstrom zwangsweise in der einen Umfangsrichtung fließt,
und die mit Einschnitten ausgestattet ist, deren von der anderen öffnung entfernten Enden alle von dieser öffnung
um im wesentlichen die gleiche Entfernung beabstandet sind und deren Längen fortschreitend in der einen Umfangsrichtung
abnehmen, bedeutend im Vergleich mit einer ähnlichen Meßvorrichtung verbessert ist, die sich lediglich dadurch unterscheidet,
daß alle ihre Einschnitte im wesentlichen die gleiche Querschnittsfläche haben. Weiterhin hat sich gezeigt,
daß die Meßvorrichtung noch empfindlicher ist, wenn die Einschnitte mit ihren von der anderencöffnung entfernten
Enden von dieser Öffnung um die gleiche Entfernung beabstandet sind, und wenn ihre Längen fortschreitend in der
einen Umfangsrichtung zunehmen. Obwohl diese Verbesserungen in der Empfindlichkeit
von Steigerungen im pneumatischen oder Luftwiderstand begleitet werden, so ist dieser Steigerungsgrad im Luftwiderstand
annehmbar. Auch werden diese Verbesserungen ohne Auftreten des Unvermögens erhalten, daß verschiedene Pegel eines anfänglichen
Stromes benötigt werden, um eine Drehung des Rotors aus einem Stillstand abhängig von der Lage des Rotors
bezüglich der Einschnitte einzuleiten, bei denen er zum Stillstand kam, wobei dies ein Unvermögen ist, das .frühere Anregungen
zum Verbessern der Empfindlichkeit dieser Meßvorrichtung herabgesetzt hat.
Die Querschnittsfläche des Kanales kann vom Einlaß in
der einen Umfangsrichtung abnehmen. Dies kann erzielt werden, indem das der anderen Öffnung nähere Ende des Kanales spiralförmig
geneigt von der anderen öffnung zu einer Barriere angeordnet
wird, die die Einrichtung umfaßt,, durch die der gesamte zu messende Fluidstrom in die eine Umfangsrichtung gezwungen
wird.
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Das Gehäuse eines Wright Respirometers bildet einen
Ringhohlraum an dem Ende des Kanales, das näher zur anderen öffnung liegt, und bevorzugt wird eine Ringeinlage vorgesehen,
die innerhalb des Ringhohlraumes liegt und eine Ring-Stirn- oder Endwand des ringförmigen Kanales bildet.
Vorzugsweise ist der Teil der Ringeinlage, der mit der einen öffnung ausgerichtet ist, derart geformt, daß das
radial innere Ende der einen öffnung durch die Ringeinlage nicht verstopft oder behindert ist. Der Teil der Ring-Stirnoder
Endwand, der durch den Rest der Ringeinlage gebildet wird, die sich in der einen Umfangsrichtung von der einen
öffnung zu einer Barriere erstreckt, die die Einrichtung aufweist, durch die der gesamte Fluidstrom in die eine
Umfangsrichtung gezwungen wird, hat in vorteilhafter Weise einen kleineren geneigten Teil, der durch eine Kante auf
der Einlage neben der einen öffnung ausgeführt ist, und einen größeren, im wesentlichen flachen Teil, der im wesentlichen
mit dem*Ende des längten Einschnittes ausgerichtet
ist, der näher bei der anderen öffnung liegt.
Der Stator kann aus Kunststoff geformt oder gepreßt bzw. gegossen sein.
Jeder Einschnitt des rohrförmigen Stators eines Wright Respirometers verläuft im wesentlichen parallel zur Achse
des rohrförmigen Stators, erstreckt sich zum Ende des Stators und weist eine gekrümmte Endseite oder -fläche an seinem
anderen Ende auf, wobei das äußere Ende der gekrümmten Endseite oder -fläche der Teil der gekrümmten Endseite oder
-fläche ist, der am weitesten von dem einen Ende entfernt ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist bei dieser Fluidstrom-Meßvorrichtung jeder Einschnitt t anders als radial
nach außen-spitz oder kegelförmig zulaufend, wobei der
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Spitzenwinkel klein ist. Jeder Einschnitt kann radial nach innen spitz zulaufen, wobei die Spitze in jedem
Einschnitt durch die flache End- oder Stirnwand gebildet wird, die unter einem kleinen Winkel zur Achse des
Stators geneigt ist, so daß das Loch am äußeren Ende des Einschnittes etwas größer als das Loch am inneren Ende
des Einschnittes ist. Vorzugsweise ist der kleine Winkel ein Winkel in der Größenordnung von 2°.
Die Seitenflächen jedes Einschnittes können radial nach innen konvergieren oder zusammenlaufen.
Wenn die Einschnitte an ihren anderen Enden offen sind, können sie spitz zur jeweiligen flachen End- oder
Stirnwand zulaufen.
Dies erleichtert die Herstellung des Stators durch Gesenk- oder Preßguß oder durch Spritzformen von Kunststoff
ohne eine merkliche Steigerung im pneumatischen oder Luftwiderstand.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Seitensicht einer Ausfuhrungsform der in
einer Linie I-I von Fig. 2 geschnittenen erfindungsgemäßen Meßvorrichtung
zum Anzeigen des Luft- oder Gas-Strömungsvolumens für- Atmung,
Fig. 2 einen Schnitt H-II der in Fig. 1 gezeigten Meßvorrichtung,
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Fig. 3 eine Seitensicht des Stators der Meßvorrichtung der Fig. 1 und 2,
Fig. 4 eine isometrische Darstellung einer Einzelheit der in den Fig. 1 und 2
dargestellten Meßvorrichtung, und
Fig. 5 eine Abwandlung der in Fig. 4 gezeigten Einzelheit.
Die in den Fig. 1, 2, 3 und 4 der Zeichnung dargestellte Meßvorrichtung hat ein becherförmiges Gehäuse
10, das einen mit Einschnitten oder Schlitzen versehenen rohrförmigen Stator 20 aufweist, der koaxial im Gehäuse
10 vorgesehen ist und an dessen Basis oder Unterlage anstößt. Das Gehäuse 10 bildet einen in Umfangsrichtung
verlaufenden Kanal um den Stator 20, eine rohrförmige Öffnung 15, die an einem Ende in Verbindung mit dem Kanal
ist und radial nach außen vom Kanal vorspringt,und eine
koaxiale rohrförmige öffnung 14, die mit dem Innenraum
des Stators 20 in Verbindung steht und axial von der Basis 12 nach außen vorspringt. Der Aufbau des Gehäuses
wurde bereits erläutert (vgl. DE-OS 29 25 811). Der sich in Umfangsrichtung erstreckende Rand, der im Hohlraum
des Gehäuses 10 zwischen der Basis 12 und der zylinderförmigen Gehäusewand ausgeführt ist, wird durch einen
zusammengesetzten Ring 16 (vgl. Fig. 4) ausgekleidet, in
dem der Stator 20 gelagert ist. Eine Platte 19 schließt im wesentlichen den Kanal ab und liegt neben dem hinteren
Ende des rohrförmigen Einlasses 15, wenn in Fig. 2 in der Richtung des Uhrzeigersinnes geblickt wird.
Zehn Einschnitte 21 sind in der rohrförmigen Wand des Stators 20 ausgeführt, wobei alle Einschnitte 21 voneinan-
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der in Umfangsrichtung beabstandet sind. Jeder Einschnitt 21 verläuft schräg zu den Radien und Tangenten an einem
von seinen Enden und ist derart ausgerichtet, daß in der Blickrichtung des Uhrzeigersinnes (vgl. Fig. 2) sein radial
inneres Ende vor seinem radial äußeren Ende liegt. Jeder Einschnitt 21 erstreckt sich zu dem von der Basis 12 entfernten
Ende des rohrförmigen Stators 20 und weist eine flache Endfläche 22 an seinem anderen Ende auf. Die Endfläche
22 jedes Einschnittes 21 neigt sich unter einem kleinen Winkel von z. B. in der Größenordnung von 2° zu
einer Ebene, die senkrecht zur Achse des rohrförmigen Stators 20 verläuft. Die Seiten jedes Einschnittes 21 sind
leicht konvergent, so daß sie einen kleinen Winkel von z. B. 4° enthalten und ihre Innenkanten näher beieinander sind
als ihre Außenkanten. Somit ist das Loch am radial inneren Ende jedes Einschnittes 21 kleiner als das"Loch am äußeren
Ende dieses Einschnittes. Die axiale Länge jedes Einschnittes weicht von der Länge der übrigen Einschnitte ab. Der
kürzeste Einschnitt 21 ist ein Einschnitt 21S, der am nächsten
zur Platte 19 ist und der radialen öffnung 15 gegenüberliegt. Jeder Einschnitt 21 ist um einen im wesentlichen
konstanten Betrag kürzer als der benachbarte Einschnitt, der von diesem Einschnitt in der Richtung des Uhrzeigersinnes
(vgl. Fig. 2) versetzt ist. Somit ist der längste Einschnitt 21L der Einschnitt, der am nächsten zur Platte 19 liegt, jedoch
auf der entgegengesetzten Seite der Platte 19 von der radialen öffnung 15 vorgesehen ist. Der Querschnitt jedes
in Fig. 2 gezeigten Einschnittes 21 ist typisch für den Querschnitt
des Einschnittes, der im wesentlichen einheitlich über seiner gesamten Länge ist, und die Abmessungen dieses
Querschnittes sind im wesentlichen gleich für alle Einschnitte 21.
Fig. 4 zeigt, daß der zusammengesetzte Ring 16 zwei
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gewölbte Teile 17 und 18 aufweist, die an einem Ende aneinander
anliegen. Ein Ende der Platte 19 ist zwischen die anderen Enden der gewölbten Teile 17 und 18 geschichtet
oder eingefügt. Die Oberfläche des gewölbten Teiles 18, die mit der rohrförmigen öffnung 15 ausgerichtet ist,
wird abgelöst, um eine gewölbte Aussparung zu bilden, so daß der Teil der rohrförmigen öffnung 15, der am nächsten
zur Basis 12 liegt, nicht durch den gewölbten Teil 18 behindert oder verstopft wird. Ein C-förmiger Teil 18A mit
einem Rechteck-Querschnitt liegt auf den gewölbten Teilen 17 und 18, wobei ein Ende an der Platte 19 anstößt. Eine
45°-Abkantung oder -Rinne 18B ist am anderen Ende ausgeführt,
das neben dem Ende der gewölbten Aussparung im gewölbten Teil 18 liegt, das von der Platte 19 entfernt ist.
Die radiale Dicke des C-förmigen Teiles 18A ist im wesentlichen gleich zu derjenigen der Teile 17 und 18, und die
Tiefe seines nicht abgekanteten Hauptteiles ist im wesentlichen gleich zur kürzesten Entfernung zwischen dem Boden
des längsten Einschnittes 21L und der.Oberseite des gewölbten
Teiles 17.
Ein Getriebegehäuse 23 mit einem nicht gezeigten Zähl-Räderwerk
und einem nicht gezeigten und von einem Zeiger 24 überstrichenen Zifferblatt ist so an das becherförmige
Gehäuse 10 eingepaßt, daß der vom Zifferblatt entfernte Teil des Getriebegehäuses 23 in das durch den Rand des Gehäuses
10 ausgeführte zentrale Loch eingesetzt ist und an dem von der Basis 12 entfernt gelegenen Ende des rohrförmigen Stators
20 anliegt.
Ein Rotor 25 mit zwei axialen Flügeln 26 ist koaxial innerhalb des rohrförmigen Stators 20 um seine Achse drehbar
gelagert. Eine Spindel 27 des Rotors 25 ragt in das Getriebegehäuse 23 und ist antriebsmäßig mit dem Zeiger 24
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durch das Zähl-Räderwerk gekoppelt. Somit ist die Stellung
des Zeigers 24 bezüglich des Zifferblattes eine Anzeige für die Drehung des Rotors 25.
Der rohrförmige Stator 20 ist aus Kunststoff geformt. Luft oder Gas für die Atmung tritt in den ringförmigen
Kanal ein, der zwischen der Zylinderwand 13 und dem rohrförmigen Stator 20 beim Einsatz der Meßvorrichtung ausgeführt
ist, und wird um diesen ringförmigen Kanal in der Richtung des Uhrzeigersinnes umgewälzt, wie dies in Fig. 2
gezeigt ist, wobei eine Luft- oder Gasströmung in der entgegengesetzten Richtung durch eine Barriere oder Sperre 19
verhindert wird. Die Abschrägung 18B auf dem C-förmigen Teil 18A macht das Auftreten von Turbulenz möglichst gering.
Etwas von der Luft oder dem Gas, die bzw. das um den rohrförmigen Stator 20 in der Richtung des Uhrzeigersinnes
strömt, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, tritt in jeden Einschnitt 21 ein, wobei sie bzw. es von dem in der Umfangsrichtung
verlaufenden Weg um einen scharfen oder spitzen Winkel abweicht. Die Luft oder das Gas, die bzw. das in
jeden Einschnitt 21 strömt, tritt vom radial inneren Ende jedes Einschnittes 21 aus, so daß die bzw. das aus allen
Einschnitten 21 austretende Luft bzw. Gas eine spiralförmig wirbelnde Gasströmung innerhalb der Bohrung des rohrförmigen
Stators 20 erzeugt, wobei die spiralförmig wirbelnde Gasströmung den Rotor 25 antreibt, der seinerseits den Zeiger
24 über das im Getriebegehäuse 23 liegende Zähl-Räderwerk antreibt. Die Stellung des Zeigers 24 bezüglich des
Zifferblattes zeigt das Strömungsvolumen an Luft oder Gas
für Atmung durch die Meßvorrichtung an. Der Kanal und die Einschnitte 21 sind derart angeordnet, daß der Volumen-Durchsatz
durch jeden Einschnitt 21 im wesentlichen gleich ist. Somit ist die kinetische Energie jedes Strahls, der vom
inneren Ende jedes Einschnittes 21 austritt, im wesentlichen
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gleich.
Die optimale Anzahl der im rohrförmigen Stator 20 ausgebildeten Einschnitte 21 ist ein Kompromiß zwischen
den im Widerstreit stehenden Erfordernissen für die Empfindlichkeit und den Druckabfall in der Meßvorrichtung, da die
Empfindlichkeit und der Druckabfall beide mit der Herabsetzung der Anzahl der Einschnitte zunehmen. Ein anderer,
durch den Konstrukteur zu berücksichtigender Faktor liegt darin, daß eine Verringerung der Anzahl der Einschnitte
die Tendenz erhöht, verschiedene Pegel der anfänglichen Strömung an Luft oder Gas durch die Meßvorrichtung zu benötigen,
um eine Drehung des Rotors abhängig von der Lage des ortsfesten Rotors bezüglich der Einschnitte zu beginnen.
Wenn der Abstand zwischen benachbarten Einschnitten zu groß ist, wird der Pegel einer anfänglichen Luft- oder
Gasströmung, der zum Einleiten einer Drehung erforderlich ist, sofern sich der ortsfeste Rotor gerade hinter oder
nach einem Einschnitt befindet, von dem Pegel verschieden, der benötigt wird, um eine Drehung zu beginnen, wenn der
ortsfeste Rotor gerade vor dem Einflußbereich der bzw. des aus den Einschnitten strömenden Luft bzw. Gases liegt.
Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform des
zusainmengesetzten Ringes 16A zur Verwendung anstelle des
zusammengesetzten Ringes 16. Die von der Basis 12 entfernte
Oberfläche des zusainmengesetzten Ringes 16A bildet eine
spiralförmige Schräge oder Neigung, so daß der Abstand zwischen ihr und dem von der Basis 12 entfernten Ende des
Stators 20 sich in der Richtung des Uhrzeigersinnes verringert, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Diese Anordnung
ist derart aufgebaut, daß der zusammengesetzte Ring 16A nicht irgendeinen Teil von irgendeinem Einschnitt 21
verschließt, insbesondere den längsten Einschnitt 21L, der
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neben der Platte 19 auf der entgegengesetzten Seite dieser
Platte 19 von der radialen Platte 15 liegt.
Andere Ausführungen schräger Einschnitte mit verschiedenen
wirksamen Querschnittsflächen wurden untersucht. Es wurde bereits auf die mögliche Ausführung hingewiesen, in
der die Länge jedes Einschnittes kleiner als die Länge des vorhergehenden Einschnittes bei Annäherung der Barriere oder
Sperre wird. Es wurde auch eine Ausführung von Einschnitten betrachtet, die in der Länge fortschreitend zu- oder abnehmen,
die an beiden Enden geschlossen sind und deren der Basis 12 näheren Enden von dieser gleich beabstandet sind.
In einer anderen möglichen Ausführung nimmt die Entfernung zwischen beiden Enden jedes Einschnittes und dem benachbarten
Ende des Stators fortschreitend entweder zu oder ab. Mit der zuletzt genannten Ausführung ist es möglich, daß
die geometrischen Mittelpunkte aller Einschnitte in einer gemeinsamen Ebene liegen, die senkrecht zur Statorachse ist.
Jedoch wird die oben anhand der Fig. 1 bis 4 beschriebene Ausführung bevorzugt.
Die Seitenflächen jedes Einschnittes 21 können vom offenen Ende zur flachen Endfläche spitz zulaufen, die eher
senkrecht als geneigt zur Achse des Stators verläuft (vgl. oben).
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Leerseite
Claims (17)
- AnsprücheFluid-Meßvorrichtung zum Messen des Strömungsvolumens eines Fluids, mit- einem rohrförmigen Stator, der derart im Gehäuse untergebracht ist, daß das Gehäuse einen in Umfangsrichtung um diesen verlaufenden Kanal bildet,- einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung, die durch das Gehäuse so ausgeführt sind, daß eine von ihnen mit dem Kanal in Verbindung steht und radial nach außen hiervon vorspringt und die andere mit der Bohrung des rohrförmigen Stators in Verbindung steht, von dem sie axial vorspringt,- einem Rotor, der in dem Gehäuse zur Drehung innerhalb der Bohrung des Stators koaxial hiermit gelagert ist,- schrägen Einschnitten, die in der rohrförmigen Wand des Stators derart ausgeführt sind, daß ein Strömungsweg des zu messenden Fluids zwischen der Einlaß- und der Auslaßöffnung durch die Bohrung des rohrförmigen Stators, die schrägen Einschnitte und dem Kanal gebildet wird, wobei die schrägen Einschnitte so ausgerichtet sind, daß das entlang des Weges geführte Fluid eine spiralförmig wirbelnde Fluidströmung erzeugt, die den Rotor antreibt, und- einer Einrichtung, durch die eine Auslese-Anzeige des Fluid-Strömungsvolumens aus der Drehung des Rotors abgeleitet wird,dadurchgekennzeichnet41-(95585)-E030045/08U- daß die wirksame Querschnittsfläche eines der Einschnitte (21) im rohrförmigen Stator (20) von der wirksamen Querschnittsfläche aller anderen Einschnitte (21) abweicht.
- 2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,- daß die wirksame Querschnittsfläche jedes Einschnittes (21) von der wirksamen Querschnittsfläche aller anderen Einschnitte (21) abweicht.
- 3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch- eine Einrichtung (19), durch die der gesamte zu messende Fluidstrom um den rohrförmigen Stator (20) in einer Umfangsrichtung gezwungen wird.
- 4. Meßvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn ζ elehnet,- daß im Richtungssinn der einen ümfangsrichtung die wirksame Querschnittsfläche jedes Einschnittes (21) ausgenommen des letzten Einschnittes von der wirksamen Querschnittsfläche des nächsten Einschnittes (21) um einen im wesentlichen konstanten Betrag -stbweicht.
- 5. Meßvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,- daß im Richtungssinn der einen Ümfangsrichtung die wirksame Querschnittsfläche jedes Einschnittes (21) ausgenommen des letzten Einschnittes (21L) größer als die Querschnittsfläche des nächsten Einschnittes ist.
- 6. Meßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,- daß jeder Einschnitt (21) einen im wesentlichen einheitlichen Querschnitt senkrecht zur Achse des rohrförmigen Stators (20) aufweist und der Querschnitt jedes Einschnit-Ö3QCK5/08Utes (21) im wesentlichen gleich ist, und- daß die Länge jedes Einschnittes (21) ausgenommen des letzten Einschnittes (21L) im Richtungssinn der einen ümfangsrichtung,parallel zur Achse des Stators (20) gemessen /kleiner als die Länge des nächsten Einschnittes in diesem Richtungssinn ist.
- 7. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,- daß das von der anderen öffnung (14) entfernte Ende jedes Einschnittes (21) von dieser öffnung (14) um im wesentlichen die gleiche Entfernung beabstandet ist.
- 8. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,- daß die Stirnwand jedes Einschnittes (21) näher zur anderen öffnung (14) im wesentlichen flach verläuft.
- 9. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,- daß sich die Querschnittsfläche des Kanales um den rohrförmigen Stator (20) von der einen öffnung (15) in der einen Ümfangsrichtung verringert.
- 10. Meßvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,- daß das Ende des Kanales näher zur anderen öffnung (14) spiralförmig weg von der anderen öffnung (14) zu einer Sperre (19) geneigt ist, die die den Fluidstrom um den rohrförmigen Stator (20) zwingende Einrichtung aufweist.
- 11. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,- bei dem das Gehäuse einen ringförmigen Hohlraum an dem Ende des Kanales bildet, das näher zur anderen Öffnung liegt,dadurch gekennzeichnet,030045/oeU- daß eine Ringeinlage (16, 16A), die im ringförmigen Hohlraum liegt, eine ringförmige End- oder Stirnwand des ringförmigen Kanales bildet.
- 12. Meßvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,- daß der Teil der Ringeinlage (16, 16A), der mit der einen öffnung (15) ausgerichtet ist, derart gestaltet ist, daß das radial innere Ende der einen öffnung (15) nicht durch die Ringeinlage (16, 16A) versperrt ist.
- 13. Meßvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,- daß der Teil der ringförmigen Stirn- oder Endwand, der durch den Rest der Ringeinlage (16) gebildet ist, die sich in der einen Umfangsrichtung von der einen öffnung (15) zu einer Sperre (19) erstreckt, die die Einrichtung aufweist, die die Fluidströmung um den Stator (20) zwingt, einen kleineren geneigten Teil, der durch eine Abschrägung (18B) auf der Einlage (16) neben der einen öffnung (14) gebildet ist, und einen größeren im wesentlichen flachen Teil aufweist, der im wesentlichen mit dem Ende des längsten Einschnittes (21L) ausgerichtet ist, der näher zur anderen öffnung (15) liegt.
- 14. Meßvorrichtung zum Messen des Strömungsvolumens eines Fluids, mit- einem Gehäuse,- einem rohrförmigen Stator, der im Gehäuse untergebracht ist, so daß das Gehäuse um diesen einen in Umfangsrichtung verlaufenden Kanal bildet,- einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung, die durch das Gehäuse derart gebildet sind, daß eine von ihnen mit dem Kanal und die andere mit der Bohrung des rohrförmigen Stators in Verbindung steht,- einem Rotor, der im Gehäuse für eine Drehung innerhalb03Q045/08Uder Bohrung des Stators koaxial hiermit gelagert ist, und- schrägen Einschnitten, die in der rohrförmigen Wand des Stators derart ausgeführt sind, daß ein Weg für eine zu messende Fluidströmung zwischen der Einlaß- und der Auslaßöffnung durch die Bohrung des Stators, die schrägen Einschnitte und den Kanal gebildet wird, wobei die schrägen Einschnitte so ausgerichtet sind, daß entlang des Weges geleitetes Fluid eine spiralförmig wirbelnde Fluidströmung bildet, die den Rotor antreibt, wobei die End- oder Stirnwand jedes Einschnittes näher zur anderen öffnung flach ausgeführt ist,dadurch gekennzeichnet,- daß jeder Einschnitt (21) spitz oder kegelförmig zuläuft, / wobei der spitz zulaufende Winkel klein ist.
- 15. Meßvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,- daß jeder Einschnitt (21) radial nach innen spitz zuläuft, wobei die Verjüngung in jedem Einschnitt (21) durch die flache End- oder Stirnwand (22) gebildet wird, die unter einem kleinen Winkel zur Achse des Stators (20) geneigt ist, so daß das Loch am äußeren Ende des Einschnittes(21) etwas größer als das Loch am inneren Ende des Einschnittes (21) ist.
- 16. Meßvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet,- daß die Seitenflächen jedes Einschnittes (21) radial nach innen zusammenlaufen.
- 17. Meßvorrichtung nach Anspruch 14 oder 16, dadurch gekennzeichnet,- daß die Einschnitte an ihren anderen Enden offen sind und alle spitz zur jeweiligen flachen End- oder Stirnwand zulaufen .*) anders als radial nach außen,030045/0844
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