DE3415366C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wasserzähler mit einem Zählwerk sowie mit einer im vom Wasser zu durchströmenden Bereich des Gehäuses angeordneten Turbine oder einem im vom Wasser zu durchströmenden Bereich des Gehäuses angeordneten Flügelrad, die oder das tangential angeströmt wird, wobei im Betrieb in die beiden, im axialen Abstand angeordneten Lagerbuchsen der Turbinen- oder Flügelradachse Wasser eintritt und sich zumindest teilweise in axialer Richtung entlang der Achse bewegt.

Bei einem bekannten Wasserzähler (DE-OS 22 44 178), bei dem eine Turbinen- oder Flügelradwelle vorhanden ist, die sich mit der Turbine bzw. dem Flügelrad dreht, sind zwei im axialen Abstand voneinander angeordnete Lagerbuchsen vorhanden, die in ein Nabenteil eingesetzt sind, so daß der Bereich der Welle zwischen den beiden Lagerbuchsen von einer Umfangswand umgeben ist, in deren Innenraum ein Distanzrohr für die Lagerbuchsen vorgesehen ist. Dieser Innenraum ist praktisch vollständig geschlossen, und lediglich zwischen Welle und unterer Lager­ buchse kann Wasser hindurch und in den Innenraum eintreten.

Das Turbinenrad hat benachbart zu der Welle eine ringförmige Vertiefung, die offenbar deshalb ausgebildet ist, um Materialan­ sammlungen, die bei der Herstellung im Spritzgußverfahren o. ä. nachteilig sind, zu vermeiden.

Wird die Turbine des bekannten Wasserzählers angeströmt, so dreht sie sich zusammen mit der Welle, wobei jedoch in den Raum zwischen den beiden Lagerbuchsen eindringendes Wasser kaum wieder aus diesem Raum herausgelangen kann. Dadurch kann in diesen Raum zusammen mit dem Wasser eindringender Schmutz zu Lagerschäden führen, wodurch die freie Drehbarkeit der Turbine bzw. des Flügelrades und damit die Meßgenauigkeit des Wasserzählers beeinträchtigt werden.

Eine weitere Schwierigkeit bei derartigen Wasserzählern ergibt sich bei der Erstbeglaubigung, wenn also der Wasserzähler auf einem Prüfstand durchgemessen wird. In diesem Zustand ist der Wasserzähler zunächst trocken und vollständig mit Luft gefüllt, und die Luft entweicht bei der Inbetriebnahme nur sehr schlecht. Insbesondere läßt sich das Entweichen der Luft auch nicht kontrollieren, so daß durch noch im Wasserzähler und insbesondere in dessen Lager befindliche Luftblasen die meßtechnischen Eigenschaften im unteren Meßbereich verfälscht werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Wasserzähler zu schaffen, bei dem das zur Lagerschmierung verwendete Wasser einfach und wirksam abtransportiert wird und dabei Schmutzteilchen o. ä. mitnimmt sowie bei der Inbetriebnahme die Luft möglichst schnell und wirksam aus den Lagern abgeführt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Wasserzähler der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß sich im Bereich zwischen den Lagerbuchsen mindestens ein die Achse mit mindestens einer radial außen liegenden, mit der Turbine oder dem Flügelrad umlaufenden Zentrifugalkammer verbindender, nicht kapillarer Kanal befindet und daß die Zentrifugalkammer mit dem vom Wasser zu durchströmenden Bereich des Gehäuses in Strömungsverbindung steht.

Bei dem erfindungsgemäßen Wasserzähler ist somit ein Bereich der Achse über einen nicht kapillaren Kanal mit einer Zentri­ fugalkammer verbunden, so daß bei Drehung der Turbine bzw. des Flügelrades im Bereich des Kanals und der Zentrifugalkammer befindliches Wasser radial nach außen in Richtung auf die radial äußere Begrenzungswand der Zentrifugalkammer gedrückt und von dort in den vom Wasser zu durchströmenden Bereich des Gehäuses geführt wird. Infolge der wirkenden Zentrifugalkraft wird somit im Bereich der Achse ein gewisser Unterdruck erzeugt, der das durch die Lagerbuchsen strömende, in den Bereich der Achse gelangende Wasser absaugt. Auf diese Weise wird die Durchströmung der Lagerbuchsen verbessert, wodurch bei der Inbetriebnahme Luft und im nachfolgenden Betrieb Schmutzteilchen abgeführt werden und eine wirksame Lagerschmierung erreicht wird.

Um eine gleichmäßige und zuverlässige Abführung des in die Lagerstelle oder Lagerstellen eingetretenen Wassers einschließlich der mitgeführten Schmutzteilchen zu er­ reichen, können drei in Umfangsrichtung in gleichen Ab­ ständen voneinander angeordnete Zentrifugalkammern vorge­ sehen sein, von denen jede mit einem von drei Kanälen in Verbindung steht. Auf diese Weise wird im gesamten Umfangsbereich der Welle eine Absaugwirkung erzielt, durch die das Was­ ser aus den Kapillarbereichen entfernt und damit auch die in diese Kapillarbereiche eingebrachten Schmutzteilchen abgeführt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematisch einen Schnitt durch einen Wasserzähler zeigenden Figur näher erläutert, wobei das Zählwerk teilweise aufge­ brochen gezeigt ist.

Der dargestellte Wasserzähler, der im einzelnen in dem DE-GM 82 36 017 beschrieben ist, hat ein T-förmiges Gehäuse 1, an dessen Anschluß 1′ das Wasser zugeführt wird und aus dessen Anschluß 1′′ das Wasser abfließt. Konzentrisch zur Mittelöffnung des Gehäuses 1 ist in diesem ein Flügelrad drehbar auf einer Achse 6 ange­ ordnet, das im oberen Bereich einen Teil einer bei Wasser­ zählern üblichen, später zu beschreibenden Magnetkupplung trägt.

In der Mittelöffnung des Gehäuses 1 ist in hier nicht näher beschriebener Weise ein Zählwerk 3 eingesetzt, des­ sen Mittelachse 4 an ihrem unteren Ende einen Teil 5 der Magnetkupplung aufweist. Das Zählwerk 3 ist gegenüber dem Wasser vom zu durchströmenden Bereich des Gehäuses 1 durch eine Platte 19 dichtend getrennt und mittels einer Abdeckkappe 2 in der Mittelöffnung des Gehäuses 1 gehal­ ten. An der Platte 19 ist die Achse 6 beispielsweise durch Schweißung befestigt.

Das Flügelrad hat einen Mittelteil 9, an dem sich radial nach außen erstreckende Flügel 7 angeformt sind und das drei in Umfangsrichtung in gleichmäßigem Abstand voneinan­ der angeordnete Verbindungskammern 12 (nur eine in der Figur zu erkennen) sowie drei ebenfalls in Umfangsrich­ tung im gleichen Abstand voneinander angeordnete, später zu beschreibende Zentrifugalkammern 18 aufweist. Ein Ober­ teil 10 erstreckt sich mit drei widerhakenartigen Fingern 11 in die Kammern 12 und ist auf diese Weise mit dem Mittelteil 9 verbunden. Im Oberteil ist in einer Ringkam­ mer der Teil 8 der Magnetkupplung befestigt, der mit dem Teil 5 zusammenwirkt, d. h. die Permanentmagnete des Teils 8 nehmen bei Drehung des Flügelrades um die Achse 6 die Permanentmagnete des Teils 5 mit und drehen dadurch ent­ sprechend die Welle 4 des Zählwerkes 3.

Das Mittelteil 9 weist in einem Lagersitz 13 eine Lager­ kugel 14, etwa eine Saphirkugel auf, die in einem Be­ triebszustand infolge der Wirkung der Magnetkupplung an der unteren Endfläche der Achse 6 anliegt und die sich in einem anderen Betriebszustand an einer ebenen, benachbar­ ten Fläche des Gehäuses 1 abstützt. Im Flügelrad sind zwei Lagerbuchsen 15, 16 vorhanden, die dieses in Umfangs­ richtung auf der Achse 6 lagern. Zwischen den Lager­ buchsen 15 und 16 befindet sich im wesentlichen ein nur durch die nicht dargestellte Verbindung der Lagerbuchsen 15, 16 unterbrochener Ringraum, so daß der zwischen den Lagerbuchsen liegende Bereich der Achse 6 über drei Ka­ näle 17 (nur einer dargestellt) mit den drei Zentrifugal­ kammern 18 (nur eine dargestellt) verbunden ist. Jede der Zentrifugalkammern 18 ist einerseits zum zugehörigen Ka­ nal 17 hin offen und andererseits in der Figur nach unten geöffnet.

Wird dem Gehäuse 1 durch dessen Anschluß 1′ Wasser zuge­ führt, so wird das Flügelrad infolge Eingriffs des Was­ sers mit den Flügeln 7 in Drehung versetzt, so daß es sich um die Achse 6 dreht und das Zählwerk 3 betätigt wird. Bei dem Durchströmen von Wasser tritt auch Wasser durch die in der Figur angedeuteten Schlitze im Randbe­ reich des Lagersitzes 13 ein und gelangt in den Berüh­ rungsbereich zwischen unterem Ende der Achse 6 und Kugel 14 sowie in den kapillaren Ringspalt zwischen Buchse 15 und Achse 6. Ebenso kann Wasser in den Ringspalt zwischen Buchse 16 und Achse 6 eintreten. Da dieses Wasser Schmutz­ teilchen mitführen kann, besteht die Gefahr, daß diese Schmutzteilchen sich zwischen den zusammenwirkenden Lager­ flächen ablagern und Beschädigungen der Lagerflächen her­ vorrufen sowie die freie Drehbarkeit des Flügelrades be­ einträchtigen.

Infolge Drehung des Flügelrades wird das Wasser, das sich in dem Ringraum befindet, der von der Achse 6 einerseits und den Innenwänden 9′ und 10′ des Mittelteils 9 und des Oberteils 10 andererseits begrenzt wird, radial nach außen gedrückt und gelangt über die Kanäle 17 in die Zentrifugalkammern 18. Diese Verlagerung des Wassers in­ folge Zentrifugalkraft ruft im Bereich der Achse 6 und insbesondere am oberen Rand der Buchse 15 und am unteren Rand der Buchse 16 einen Unterdruck hervor, durch den das in den kapillaren Ringspalten zwischen Achse 6 und Buchse 15 bzw. Buchse 16 befindliche Wasser einschließlich even­ tueller Schmutzteilchen herausgesaugt und in die Zentri­ fugalkammern abgeführt wird, wobei die schweren Schmutz­ teilchen infolge der Zentrifugalkraft bis an die radial äußeren Wände der Zentrifugalkammern 18 gelangen und von dort nach unten abgeführt werden. Bei diesem Wasserdurch­ lauf tritt selbstverständlich immer wieder vom Einlaß 1′ her neu zugeführtes Wasser in die Lagerbereiche ein, so daß die wirksame Schmierung aufrechterhalten wird und dieses "Schmiermittel" einschließlich eventueller Schmutz­ teilchen kontinuierlich in der vorstehend beschriebenen Weise wieder abgeführt wird.

Claims (2)

1. Wasserzähler mit einem Zählwerk sowie mit einer im vom Wasser zu durchströmenden Bereich des Gehäuses angeordneten Turbine oder einem im vom Wasser zu durchströmenden Bereich des Gehäuses angeordneten Flügelrad, die oder das tangential angeströmt wird, wobei im Betrieb in die beiden, im axialen Abstand angeordneten Lagerbuchsen der Turbinen- oder Flügel­ radachse Wasser eintritt und sich zumindest teilweise in axialer Richtung entlang der Achse bewegt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich im Bereich zwischen den Lagerbuchsen (15; 16) mindestens ein die Achse (6) mit mindestens einer radial außen liegenden, mit der Turbine oder dem Flügelrad (7, 9, 10) umlaufenden Zentrifugalkammer (18) verbindender, nicht kapillarer Kanal (17) befindet und daß die Zentrifugal­ kammer (18) mit dem vom Wasser zu durchströmenden Bereich des Gehäuses (1) in Strömungsverbindung steht.

2. Wasserzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei in Umfangsrichtung in gleichen Abständen voneinander angeordnete Zentrifugalkammern (18) vorgesehen sind, von denen jede mit einem von drei Kanälen (17) in Verbindung steht.