DE3226611C2

DE3226611C2 - Durchflußmeßgerät

Info

Publication number: DE3226611C2
Application number: DE3226611A
Authority: DE
Inventors: Teuvo Tapio Muurame Huhtala
Original assignee: Osakeyhtiö Safematic Ltd., Muurame
Current assignee: Safematic Oy
Priority date: 1981-07-20
Filing date: 1982-07-16
Publication date: 1986-01-02
Also published as: SE449532B; DE3226611A1; NO822489L; CA1184400A; GB2103372B; SE8204356D0; GB2103372A; NO153467B; SE8204356L; FI61759C; NO153467C; US4466293A; FI61759B

Abstract

Das Durchflußmeßgerät besteht aus einem zylindrischen Durchfluß- oder Meßkanal (3) mit einer Einströmöffnung (10) und einer Ausströmöffnung (12) sowie einem in dem Meßkanal (3) axial beweglichen, gefederten Meßkolben (4), dessen Stellung im Meßkanal von der Durchflußmenge des Strömungsmediums abhängt. Die Wand des Meßkanals (3) weist einen Durchflußspalt (27) auf, dessen Tiefe von der Einström- zur Ausströmöffnung zunimmt. Mit Hilfe eines Umsteuerventils (17) kann der Fluß des Strömungsmediums durch einen Umgehungskanal (26) auf die der Einströmseite gegenüberliegende Seite (3Δ) des Meßkolbens (4) geleitet werden, wodurch der Kolben zur Einströmöffnung (10) hin bewegt wird. Dabei werden an der Innenwand des Meßkanals (3) anhaftende Verunreinigungen abgestreift.

Description

strömenden Schmiermittels wird durch die Stellung des Kolbens angezeigt Diese Schmiervorrichtung weist ein Umsteuerventil auf, das in der einen Stellung die Ein- und Auslaßöffnungen mit dem Schauglas verbindet und in der anderen Stellung die Ein- und Auslaßöffnungen direkt miteinander verbindet, so daß das Schmiermittel nicht durch das Schauglas fließt In dieser Vorrichtung ist keine Möglichkeit zur Reinigung des Schauglases vorgesehen.

Ein weiteres Dürchflußmeßgerät ist aus der DE-PS 9 19 506 bekannt Dieses Durchflußmeßgerät weist einen von einer Feder beaufschlagten Meßkolben in einem Duichflußkanal auf. Auch zur Reinigung dieses Durchflußkanals muß das Durchflußmeßgerät von der zu messenden Strömung abgetrennt werden. Zur Reinigung werden die Feder und der Kolben aus dem Durchflußkanal herausgezogen.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, ein Durchflußmeßgerät zu schaffen, dessen Durchflußkanal auf eine wirksame Weise gereinigt werden kann, während das Gerät an die zu messende Strömung angeschlossen bleibt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch an sich bekannte Verbindungskanäle in dem Meßkolben, die die Ausflußöffnung mit der der Einströmseite des Durchflußkanais gegenüberliegenden Seite verbinden, durch die an sich bekannte Anordnung eines Umsteuerventils zwischen der Einströmseite und der dieser entgegengesetzten Seite des Durchflußkanals und durch einen Umgehungskanal, über den die Einflußöffnung mit Hilfe des Umsteuerventils wahlweise mit der der Einströmseite des Durchflußkanais entgegengesetzten Seite verbindbar ist

Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, die Reinigung des Meßkanals durch den Kolben selbst vorzunehmen, in dem dieser durch eine plötzliche Umkehr der Flüssigkeitsströmung mit Hilfe eines besonderen Umsteuerventils mit einem Schlag in seine Ausgangsstellung und zurück in seine Meßstellung bewegt wird. Durch diese Bewegung des Meßkolbens wird die Innenfläche des MeBkanals von Verunreinigungen freigewischt Die Abstreifbewegung des Kolbens wird durch Drücken eines Knopfes oder einer Taste ausgelöst wodurch der Druck der zu messenden Flüssigkeit die Kolbenbewegung bewirkt Während der Wischbewegung des Meßkolbens wird der Flüssigkeitsfluß zur Ausströmöffnung nicht unterbrochen; das .st insbesondere wichtig, wenn das Meßgerät zur Kontrolle der Dichtungsflüssigkeit einer doppelseitigen Gleitringdichtung verwendet wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angeführt Besonders vorteilhaft ist, daß der Kleßkolben durcn eine Feder vorgespannt ist die den Meßkolben in Richtung auf die Einströmöffnung des Durchflußkanais zu drücken sucht Dadurch wird auch bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten eine ausreichende Kraft auf den Meßkolben zur Reinigung des Durchflußkanais ausgeübt

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Durchflußmeßgerätes gemäß der Erfindung;

Fig.2 eine Seitenansicht des Gerätes im Schnitt längs der Linie H-II in F i g. 1;

Fig.3 eine Vorderansicht des Gerätes im Schnitt längs der Linie IH-III in F i g. 2;

Fig.4 eine Seitenansicht des Gerätes im Schnitt

längs der Linie IV-IV in F i g. 3;

Fig.5 eine Vorderansicht des Gerätes im Schnitt längs der Linie V-V in F i g. 4;

Fig.6 eine Seitenansicht des Meßgerätes im Schnitt längs der Linie VI-VI in F i g. 5;

F i g. 7 eine Ansicht des Gerätes von unten;

F i g. 8 eine Draufsicht auf einen Schnitt des Gerätes längs der Linie VIII-VIII in F i g. 1; sowie

F i g. 9 und F i g. 10 eine Vorderansicht und eine vertikale Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform des Gerätes in Durchflußmeß- und in Reinigungsstellung.

Das in den Fig. i bis 8 dargestellte Durchflußmeßgerät besteht aus einem Montageteil 1 aus Stahl und einem durchsichtigen Meßteil 2 aus Kunststoff, der auf dem Montageteil 1 befestigt ist Der Meßteil besteht aus einem zylindrischen Durchfluß- oder Meßkanal 3, in dem ein axial bewegbarer Meßkolben 4 angeordnet ist der von einer Feder 5 in Richtung auf das Einströmende des Meßkanals unter Vorspannung gesetzt ist

Der Monta^eleil 1 hat eine Einflußöffnung 6 für die zu messende Flüssigkeit die durch die Kanäle 7,8,9 und 10 mit dem Einströmende des McSkanals 3 verbunden ist Der Montageteil 1 ist ferner mit einer Ausflußöffnung 11 versehen, die durch den Kanal 12 mit dem Meßkanal 3 und durch den Kanal 13 mit einem Manometer 14 verbunden ist In dem Kanal 8 ist eine mittels der Stellschraube 15 einstellbare Drossel 16 angeordnet mit der die Größenordnung der dem Durchfluß- oder Meßkanal 3 zugeführten Durchflußmenge der Flüssigkeit entsprechend dem geeichten Meßbereich reguliert werden kann.

Erfindungsgemäß ist in dem Kanal 7 (F i g. 8) ein Umsteuerventil 17 angeordnet, das aus einer Betätigungsspindel 18, die in dem Ventilgehäuse axial bewegbar ist, einer am inneren Ende der Spindel angebrachten Verschluß- oder Absperrscheibe 19 und einem Druckknopf oder einer Drucktaste 20 am äußeren Ende der Spindel besteht Eine zwischen Druckknopf 20 und Gehäuse eingesetzte Feder 21 drückt die Spindel 18 in die in F i g. 8 dargestellte Meßstellung, in der die Verschlußscheibe 19 gegen die rohrförmige Verlängerung 22 des Ventilgehäuse-, gedrückt wird. Wenn der Druckknopf 20 sich in niedergedrückter Stellung befindet, verschließt die Absperrscheibe 19 die Verbindungsöffnung 23 zwischen den Kanälen 7 und 8, wie in F i g. 5 dargestellt. Die rohrförmige Verlängerung 22 des Ventilgehäuses ist mit einer Bohrung 24 versehen, die den Innenraum der Verlängerung 22 mit einem Kanal 25 im Montageteil 1 verbindet, der wiederum durch einen Kanal 26 (F i g. 5) mit dem federseitigen Ende des ivleßkanals 3 verbunden ist

Im unteren Teil der Wand des zylindrischen Durchfluß- oder Meßkanals 3 befindet sich ein geneigter Schlitz oder Spalt, d. h. ein U-förmiger Durchflußspalt 27, der unter einem Winkel von 5° geneigt ist und der sich vom Einströmende des Meßkanals 3 bis zum Ausströmkanal 12 erstreckt. Ah dem geschlossenen Ende des Meßkolbens 4 befindet sich eine Umfangsnut, die durch eine radiale Bohrung 28 und eine axiale Mittelbohrung 29 mit dem Innenraum des Kolbens 4 und weiter mit dem federseitigen Raum 3' des Meßkanals 3 verbunden ist Der Kolben ist mit einer hülsenartigen Verlängerung Aa versehen, die den Teil des Durchflußspaltes 27 abdeckt der sich zwischen dem geschlossenen Ende des Kolbens und der Ausströmöffnung 12 befindet.

Das Durchflußmeßgofät arbsitet wie folgt:
Die zu messende Flüssigkeit tritt durch die Einflußöffnung 6 sowie durch die Kanäle 7, 8, 9 und 10 in den

Durchfluß- oder Meßkanal 3 ein. Die in den Meßkanal gungshub erhöht wird. Abgelöste Verunreinigungen, die ,': einströmende Flüssigkeit übt auf den Meßkolben 4 eine schwerer als die Flüssigkeit sind, können in die Aus-Kraft aus, die den Kolben gegen die Kraft der Feder S strömöffnung im unteren Teil des Meßkanals absinken i', bewegt. Die Stellung des Meßkolbens 4 im Meßkanal 3 und dort abgelassen werden, ohne daß das Meßgerät λ hängt von dem dynamischen und statischen Druck der 5 abgesperrt werden muß. ;'·

Flüssigkeit ab und ist ein Maß für die Durchflußmenge Die in den Fig.9 und 10dargestellte andere Ausfüh- ^:i

der Flüssigkeit. Da der Werkstoff des Meßteils durch- rungsform des Durchflußmeßgerätes unterscheidet sich , sichtig ist, kann die Stellung des Meßkolbens leicht be- von der an Hand der F i g. 1 bis 8 beschriebenen Ausfüh- Y obachtet werden. Wenn die Durchflußmenge zunimmt, rungsform nur dadurch, daß das Umsteuerventil 17 im bewegt sich der Kolben unter dem Druck der Flüssig- 10 Einströmkanalsystem 7 bis 10 durch ein Umsteuerventil .;■ keit gegen die Kraft der Feder 5. Gleichzeitig wird bei 37 ersetzt ist, das im Durchfluß- oder Meßkanal 3 ange- , dem Durchflußspalt 27 eine größere öffnung für den ordnet ist. Bei dieser Anordnung befindet sich die Ver-Durchfluß der Flüssigkeit freigegeben. Dadurch wird Schluß- oder Absperrscheibe 39 beim Meßbetrieb ein Teil des dynamischen Druckes der Flüssigkeit in (F i g. 9) an der rechten Seite des Einströmkanals 10. von statischen Druck umgewandelt, und der Kolben bewegt 15 wo eine direkte Verbindung vom Einströmkanal zum j sich in einer der neuen Situation und neuen Durchfluß- Meßkana! und von dort zu dem Ausflußspalt 27 führt, menge entsprechende Stellung. An der Außenseite des und beim Reinigungsbetrieb (F i g. 10) an der linken Sei- · Meßteils 2 befindet sich eine Skala, an der die Durch- te des Einströmkanals 10, wodurch der Einströmkanal '< Hußmenge direkt abgelesen werden kann. Die Bohrun- vom Meßkanal und dem Ausflußspalt abgesperrt ist. gen 25,29 gleichen die Fiüssigkeiisurückc im fvicukuriäl δι Der Kanal 26, der zürn icucrscitigcn Ende des MeQkä- ^: auf beiden Seiten des Kolbens aus. nals 3 führt, öffnet sich an einer solchen Stelle in der

Wenn das Durchflußmeßgerät gereinigt werden soll, Wand des Meßkanals, daß die Einströmöffnung in der drückt man den Knopf 20 des Umsteuerventils 17 nie- Meßstellung der Verschlußscheibe 39 (F i g. 9) von dieder. Dann schließt die Absperrscheibe 19 die Verbin- ser verschlossen, in der Reinigungsstellung der Verdungsöffnung 23 zwischen den Kanälen 7 und 8, so daß 2s schlußscheibe 39 (F i g. i0) aber zu dem Raum zwischen der Flüssigkeitsfluß von der Einflußöffnung 6 durch den Verschlußscheibe und Gehäuse des Umsteuerventils of- *

Kanal 10 in den Durchfluß- oder Meßkanal 3 unterbro- fen ist Dadurch kann beim Reinigungsbetrieb die Fluschen wird. Gleichzeitig wird die Verbindung von dem sigkeit auf die gegenüberliegende Seite des Meßkolbens Kanal 7 durch die rohrförmige Verlängerung 22 des geleitet &»] der Reinigungshub des Kolbens in der vor-Umsteuerventils sowie durch die Bohrung 24 zu dem 30 stehend beschriebenen Weise ausgeführt werden.

Kanal 26 und weiter durch den Kanal 26 zu dem feder-

seitigen Raum 3' des Meßkanals 3 geöffnet. Unter der Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

vereinten Kraftwirkung des Flüssigkeitsdruckes und der

Feder 5 bewegt sich der Kolben 4 in seine Grundstel- :

lung an der Einströmöffnung 10. Dank seines Präzisions- 35 1

gleitsitzes streift der Kolben dabei allen an der Innenfläche des Meßkanals haftenden Schleim und andere VeriinreinitTMncTAn ah itnA rfirMat cn den Sicht- und Anzeigeteil des Meßgerätes. Der Flüssigkeitsfluß zum Ausströmkanal 12 des Meßkanals wird jedoch nicht unter- 40
brachen; denn durch die Bohrungen 28,29 in dem Meßkolben 4 und den Durchflußspalt 27 hat die Flüssigkeit
auf der Einströmseite 3" des Meßkanals 3 Zugang zu
der Ausströmöffnung 12. In der Bohrung 28 tritt ein
hoher Druckverlust auf, so daß der Druck in dem Raum 4s
3' des Meßkanals höher als in dem Raum 3" ist, wodurch
der Kolben 4 fast augenblicklich in seine Grundstellung
bewegt wird. Wird der Druckknopf 20 losgelassen, so
bewegt die Feder 21 die Betätigungsspindel 18 in ihre
Ausgangsstellung zurück, wodurch die Verbindungsöff- so
nurig 23 geöffnet und die Bohrung in der rohrförmigen

Verlängerung 22 ".«ieder verschlossen wird. Dadurch '.

wird der Flüssigkeitsfluß durch die Kanäle 7,8,9 und 10 ;

zu dem Meßkanal wiederhergestellt wird, so daß der kl

Meßkolben 4 wieder den Flüssigkeitsdurchsatz anzeigt 55 |f Durch erneutes Niederdrücken des Knopfes 20 kann |j

der Reinigungsvorgang beliebig oft wiederholt werden. 1

Wie ersichtlich, kann das Durchflußmeßgerät auf ein- ||

fache Weise durch den Kolben selbst gereinigt werden, ■:{

wobei der Flüssigkeitsfluß zur Ausströmöffnung des 60 ψ_:

Meßgerätes nicht, unterbrochen wird. Da das Meßgerät je

bei bestimmungsj;emäßem Gebrauch so eingebaut wird, ,'■1

daß der Meßkanal horizontal angeordnet ist und der |:

MeBkolben in liegender Stellung arbeitet, braucht das i^ Eigengewicht des Kolbens nicht kompensiert zu wer- 65 ίί

den; vielmehr kann die gesamte Druckenergie der Flüs- j£j

sigkeit mit der Kraft der Feder 5 vereinigt werden, wo- j||

durch die Geschwindigkeit des Kolbens beim Reini- ψ

Claims

Patentansprüche:

1. Durchflußmeßgerät, insbesondere für Flüssigkeiten, mit einer Einflußöffnung (6) und einer Ausflußöffnung (11) und mit einem zylindrischen Durchflußkanal (3), einem in dem Durchflußkanal axial beweglichen Meßkolben (4), auf den die zwischen der Einflußöffnung und der Ausflußöffnung herrschende Druckdifferenz und eine dieser entgegengesetzt gerichtete Kraft (5) wirkt und einer sich in Strömungsrichtung erweiternden, mit der Ausflußöffnung (11) verbundenen axialen Nut (27) in dem Durchflußkanal; gekennzeichnet durch an sich bekannte Verbindungskanäle (28,29) in dem Meßkolben (4), die die Ausflußöffnung (11,12,27) mit der der Einsirörnseite des Durchflußkanals gegenüberliegenden Seite verbinden,

durch die an sich bekannte Anordnung eines Umsteuerventils (17,37) zwischen der Einströmseite und der dieser entgegengesetzten Seite des Durchflußkanals,

durch einen Umgehungskanal (26), über den die Einflußöffnung (6) mit Hilfe des Umsteuerventils (17, 37) wahlweise mit der der Einströmseite des Durchflußkanals entgegengesetzten Seite verbindbar ist

2. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umsteuerventil (17) in einem zu einer Einströmöffnung (10) des Durchflußkanals (3) führenden Einströmkpnal (7) angeordnet ist und daß der Umgehungskanal (26) von dem Einströmkanal (7) unter Umgehung des Durchflußkanals (3) zu dei der Einströmseite gegenüberliegenden Seite (3') des DurchfkiBkan*'.5 (3) führt

3. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umsteux -ventil (37) im Einströmende (3") des Durchflußkanals (3) angeordnet ist und daß der ümgehungskanai (26) von diesem Ende (3") des Durchflußkanals (3) zu dessen gegenüberliegenden Ende (3') führt

4. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umsteuerventil (17) eine druckknopfbetätigte, axial bewegbare Spindel (18) aufweist, die in Meßstellung die Verbindung des Einströmkanals (7) mit dem Umgehungskanal (26) absperrt und die Verbindung des Einströmkanals (7) mit der Einströmöffnung (10) öffnet und die in Reinigungsstellung die Verbindung des Einströmkanals (7) mit der Einströmöffnung (10) absperrt und die Verbindung des Einströmkanals (7) mit dem Umgehungskanal (26) öffnet

5. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umsteuerventil (37) eine druckknopfbetätigte, axial bewegbare Spindel (18) aufweist, die in Meßstellung die Verbindung der Einströmöffnung (10) zu dem Durchflußkanal (3) öffnet und die Verbindung des Durchflußkanals (3) zu dem Umgehungskanal (26) absperrt und die in Reinigungsstellung die Verbindung des Durchflußkanals (3) zu dem Umgehungskanal (26) öffnet und die Verbindung der Einströmöffnung (10) zu dem Durchflußkanal (3) absperrt.

6. Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkolben (4) durch eine Feder (5) vorgespannt ist, die den Meßkolben (4) in Richtung auf die Einströmöffnung (10) des Durchflußkanals (3) zu drücken sucht

7. Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußkanal (3) zylindrisch ist und die axiale Nut (27) in der Wand des Durchflußkanals (3) angeordnet ist, sich von der Einströmöffnung (10) bis zur Ausstränöffnung (12) des Durchflußkanals (3) erstreckt und daß die Tiefe der Nut (27) zur Ausströmöffnung (12) hin konstant zunimmt

8. DurchflußmeSge.-ät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkolben (4) mit Präzisionsgleitsitz in dem Durchflußkanal (3) eingepaßt und mit einer hülsenartigen Verlängerung {4a) versehen ist, die in den verschiedenen Stellungen des Kolbens (4) den Teü der Nut (27) bedeckt, der sich auf der der Einströmseite (3") gegenüberliegenden

Seite (30 des Kolbens (4) befindet

Die Erfindung betrifft ein Durchflußmeßgerät, insbesondere für Flüssigkeiten, mit einer Einflußöffnung und einer Ausflußöffnung und mit einem zylindrischen Durchflußkanal, einem in dem Durchflußkanal axial beweglichen Meßkolben, auf den die zwischen der Einflußöffnung und der Ausflußöffnung herrschende Druckdifferenz und eine dieser entgegengesetzte gerichtete Kraft wirkt und einer sich in Strömungsrichtung erweiternden, mit der Ausfjußöffnung verbundenen axialen Nut in dem DurchflußkanaL

Ein derartiges Durchflußmeßgerät ist aus der DE-PS 25 809 bekannt Ein Nachteil dieses Durchflußmeßgerätes besteht darin, da& Verunreinigungen in der Flüssigkeit, z. B. Humussubstanzen im Wasser, sich an der Innenfläche des Durchflußkanals ablagern. Dadurch tritt es häufig auf, daß der Meßkolben im Durchflußkanal nicht mehr genügend frei beweglich ist und sich schließlich darin verklemmt Außerdem wird der Durchflußkanai dunkel gefärbt, so daß die Steüung des MeSkoibens nur schwer zu erkennen ist Falls der Meßkolben überhaupt noch beweglich ist, kann der Durchflußkana! dadurch gereinigt werden, daß das Durchflußmeßgerät von der Einflußöffnung und der Ausflußöffnung abgetrennt wird, so daß der Meßkolben sich durch den Einfluß der Schwerkraft auf den Boden des Meßkanals senkt und dabei einige Verunreinigungen aus dem Durchflußkanal entfernt Der Meßkolben senkt sich jedoch nur langsam ab, so daß diese Art der Reinigung nicht effektiv ist Hat sich der Meßkolben in dem Durchflußkanal vollständig verklemmt, so ist eine Reinigung

so des Durchflußkanals nur durch ein Zerlegen des Durchflußmeßgeräts und eine manuelle Reinigung der einzelnen Teile möglich. Auf jeden Fall muß zur Reinigung des Durchflußkanals das Durchflußmeßgerät von der Einflußöffnung und der Ausflußöffnung abgetrennt werden.

Um eine Zerlegung des Meßgerätes zu Reinigungszwecken zu vermeiden, wird in der finnischen Patentschrift 53 042 vorgeschlagen, in dem Durchflußkanal eine Bürste anzuordnen, die von außerhalb des Durchflußkanals bewegt und mit der der Durchflußkanal gereinigt werden kann. Eine Bürste ist jedoch verhältnismäßig langsam und kann daher nicht befriedigen. Außerdem wird der aus dem Meßgerät hervorstehende Schaft der Bürste leicht beschädigt und vergrößert den

Platzbedarf des Gerätes beträchtlich.

Aus der DE-PS 2 02 859 ist eine Schmiervorrichtung mit einem Schauglas und einem darin angeordneten Kolben bekannt. Die Menge des durch das Schauglas