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Bezeichnung: Schwebekörper-Durchflußmeßgerät mit aus-
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wechselbarem Meßrohr Beschreibung: Die Erfindung betrifft ein Schwebekörper-Durchflußmeßgerät
mit einem auswechselbarem Meßrohr, das zwischen einer unteren und einer oberen Durchflußarmatur
gehalten ist, wobei eine der Durchflußarmaturen, vorzugsweise die obere Durchflußarmatur,
in einem feststehenden Halteblock ein kolbenartig verschiebbares und gegeeniinde
des Meßrohres mittels einer Spanneinrichtung dichtend verspannbares Klemmstück aufweist.
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Bekannte Schwebekörper-Durchflußmeßgesäte ermöglichen einen Austausch
des Meßrohres dadurch, daß das kolbenartige Klemmstück an seinem freien Ende einen
Gewindeansatz aufweist, dem in der Durchflußarmatur ein entsprechendes Gewindestück
zugeordnet ist, so daß das Klemmstück in die Durchflußarmatur eingeschraubt wird
und hierbei das Meßrohr zwischen der unteren und der oberen Durchflußarmatur dichtend
eingespannt werden kann. Anstelle eines Gewindeansatzes am kolbenartigen Klemmstück
ist es auch möglich,
an der feststehenden Durchflußarmatur bzw.
am Gehäuse des Gerätes einen Führungsschlitz vorzusehen, in dem ein mit dem kolbenartigen
Klemmstück verbundener Führungsstift geführt wird und der in bezug auf die Achse
des Meßrohres gewindeartig geneigt verläuft, so daß wiederum durch Verdrehen des
kolbenartigen Klemmstückes eine axial auf die Stirnfläche des Meßrohres wirkende
Klemmkraft aufgebracht werden kann. Der Nachteil der vorbekannten Konstruktion besteht
vor allem darin, daß das Klemmstück beim Spannvorgang gegenüber der Stirnfläche
des Meßrohres eine Relativbewegung ausführen muß, so daß hier die Gefahr besteht,
daß die mit dem Klemmstück verbundene Dichtung, die an der Stirnkante des Meßrohres
zur Anlage kommt, im Laufe der Zeit verschleißt oder aber bei einem scharfkantigen
Ansatz am Meßrohr beschädigt wird. Dies gilt insbesondere für den Laborbetrieb,
beispielsweise für Eichstände mit einem häufigen Wechsel der Meßrohre.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schwebekörper-Durchflußmeßgerät
der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, bei dem durch den Spannvorgang keine
relative Verdrehung zwischen Klemmstück und der anliegenden Stirnfläche des Meßrohres
auftritt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spanneinrichtung
so ausgebildet ist, daß die auf die Spanneinrichtung wirksame Betätigungskraft in
einer Ebene mit der zwischen Klemmstück und Meßrohr wirkenden Klemmkraft verläuft.
Hierdurch ist eine reine Schiebebewegung des Klemmstückes ohne gleichzeitige Drehung
möglich. Die Betätigungskraft kann hierbei durch ein einfaches Hebelgetriebe aufgebracht
werden, so daß sich zusätzlich der Vorteil einer Schnellwechseleinrichtung ergibt
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei vorgesehen, daß die
Spanneinrichtung durch ein quer zur Achse des Meßrohres bewegbares und feststellbares
Kurvenstück
gebildet wird, das mit seiner Arbeitskante am Klemmstück anliegt. Durch diese Ausgestaltung
erfolgt die notwendige Relativbewegung zum Aufbringen der Spannkraft nicht mehr
durch das , kolbenartige. Klemmstück, sondern zwischen dem Kurvenstück und dem Klemmstück,
so daß hier große Klemmkräfte zuverlässig aufgebracht werden können, die zugleich
auch als Dichtkräfte wirken, & -daß bei entsprechender Auslegung der Betätigungsmittel
auch ein Schnellwechsel des Meßrohres möglich ist. Der Begriff Kurvenstück umfaßt
im Sinne der Erfindung nicht nur gekrümmte Konturen der Arbeitskante, sondern auch
geradlinig verlaufende Konturen der Arbeitskante sowie Kombinationen von unterschiedlich
geneigt verlaufenden geradlinigen und/oder gekrümmten Konturenteilen, um beispielsweise
die erforderliche "Rast" für die Betriebsstellung des Klemmstückes mit eingespanntem
Meßrohr vorsehen zu können.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß das Kurvenstück durch eine Kurvenscheibe gebildet wird, die um eine quer zur
Achse des Meßrohres verlaufende Achse drehbar an der Durchflußarmatur gelagert ist
und die mit ihrer Arbeitskante am Klemmstück anliegt. Diese Ausführungsform ist
einfach aufgebaut und läßt sich daher kostengünstig in seinen Einzelteilen herstellen
und montieren. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Betätigung einer derartigen
Kurvenscheibe durch eine reine Schwenkbewegung mit einfachen Mitteln möglich ist.
Dies kann entweder, wie in einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung vorgesehen, durch
eine hebelartige Verlängerung der Kurvenscheibe als Betätigungsmittel erfolgen oder
aber dadurch, daß die Kurvenscheibe mit der zugehörigen Schwenkachse formschlüssig
verbunden wird, so daß das Verdrehen der Kurvenscheibe über die nunmehr als Welle
wirksame Achse erfolgen kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner
vorgesehen, daß die Kurvenscheibe zur Aufnahme der Achse ein Langloch aufweist,
das in Richtung des größten radialen Abstandes der Arbeitskante von der Drehachse
verläuft und in seiner Länge von der Arbeitskante der Kurvenscheibe her veränderbar
ausgebildet ist. Diese Anordnung hat den besonderen Vorteil, daß durch eine Veränderung
der Lochlänge der jeweils wirksame radiale Abstand der Arbeitskante von der Drehachse
veränderbar ist, so daß hiermit nicht nur die jeweilige Klemmkraft einstellbar ist,
sondern auch ein Verschleiß der die Enden des Meßrohres einspannenden Dichtungen
ausgeglichen werden. Auch beim Auswechseln der Dichtung.ist- eine Anpassung an unterschiedliche
Dicken der eingelegten Dichtungen möglich.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,-
daß zur Veränderung der Länge des Langlochs in der Kurvenscheibe von der Arbeitskante
her eine in Richtung des Lang lochs verlaufende Gewindebohrung mit Stellschraube
angeordnet ist.
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Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Das schematisch dargestellte Schwebekörper-Durchflußmeßgerät besteht
im wesentlichen aus einer unteren Durchflußarmatur 1 und einer.oberen Durchflußarmatur
2, die jeweils mit Anschlußstutzen 3 zum Anschluß an eine Zuleitung (untere Durchflußarmatur)
und an eine Ableitung (obere Durchflußarmatur) versehen sind. Beide Durchflußarmaturen
sind an einer Trägerschiene 4 befestigt. Die untere Durchflußarmatur 1 weist hierbei
in üblicher Weise noch ein Einstellventil 5 auf, mit dem die durchfließende Menge
des zu messenden Mediums reguliert werden kann. Zwischen der oberen und der unteren
Durchflußarmatur ist ein Meßrohr 6 eingespannt, dessen Innenbohrung von unten nach
oben konisch erweiternd ausgestaltet ist. Der öffnungswinkel des
Konus
richtet sich nach dem jeweiligen Meßbereich. Die untere Stirnfläche 7 und die obere
Stirnfläche 8 des Meßrohres 6 liegen jeweils an Dichtungen 9 und 10 an.
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Um das Meßrohr 6 zwischen den beiden Durchflußarmaturen 1 und 2 dichtend
einspannen zu können, ist in der oberen Durchflußarmatur 2 ein Klemmstück 11 axial
verschiebbar geführt, das an seinem der Stirnfläche 8 des Meßrohres 6 zugekehrten
Ende die Dichtung 10 trägt. Das Klemmstück 11 ist in der Bohrung der Durchflußarmatur
2 abgedichtet geführt, so daß über die Durchtrittsbohrungen 12 und den zwischen
den Dichtungen 13 liegenden Ringkanal 14 das zu messende strömende Medium über die
Durchflußarmatur 2 unabhängig von der axialen Stellung des Klemmstückes abgezogen
werden kann. In der Durchtrittsbohrung 12 ist eine Kugel 22 als Rckflußsicherun
angeordnet, Um die zum Einspannen.des Meßrohres erforderliche Klemm-und Dichtkraft
aufbringen zu können, ist in einem Schlitz der oberen Durchflußarmatur 2 eine Kurvenscheibe
15 um eine Achse 16 schwenkbar gelagert. Die Arbeitskante 17 der Kurvenscheibe 15
liegt hierbei am Klemmstück 11 an.
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Die Kurvenscheibe 15 ist hierbei mit einer hebelartigen Verlängerung
18 versehen, so daß durch einen einfachen Schwenkvorgang das Meßrohr zwischen der
unteren Durchflußarmatur 1 und dem Klemmstück 11 verspannt werden kann, bzw. durch
Hochschwenken die Einspannung wieder gelöst werden kann.
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Um einen Verschleiß oder Dickenabweichungen der eingesetzten Dichtungen
9, 10 oder aber einen Verschleiß an der Arbeitskante 17 der Kurvenscheibe ausgleichen
zu können, ist diese mit einem Langloch 19 versehen, das in seiner Länge in Richtung
des größten radialen Abstandes der Arbeitskante von der Drehachse 16 her verläuft
und in seiner Länge von der Arbeitskante 17 her veränderbar ausgebildet ist.
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Diese Veränderungsmöglichkeit ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
dadurch gegeben, daß in der entsprechend
dick ausgeführten Kurvenscheibe
von der Arbeitskante 17 her eine in Richtung des Langlochs verlaufende Gewindebohrung
mit eingedrehter Stellschraube angeordnet ist. Die Kurvenscheibe 15 stützt sich
somit gegenüber der Achse 16 über das innenliegende Ende der in der Gewindebohrung
20 eingedrehten Stellschraube ab, so daß in den hier notwendigen Stellbereichen
der wirksame Abstand zwischen Kurvenscheibe und Drehachse feinfühlig eingestellt
werden kann.
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Die hebelartige Verlängerung 18 an der Kurvenscheibe kann auch so
ausgeführt werden, daß sie die Stirnfläche 21 der Durchflußarmatur 2 nicht überragt,
so daß ein unbeabsichtigtes oder unbefugtes Lösen der Spanneinrichtung nicht möglich
ist. Hierbei ist zweckmäßigerweise die hebelartige Verlängerung 18 von der Stirnseite
-her mit einer Bohrung versehen, in die ein entsprechender Stift eingesetzt werden
kann, mit dessen Hilfe dann die Kurvenscheibe 15 verschwenkt werden kann.
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Anstelle einer mit der Durchflußarmatur 2 festverbundenen Achse kann
auch eine mit der Kurvenscheibe festverbundene Welle vorgesehen werden, die in einer
entsprechenden Lagerung an der Durchflußarmatur gelagert ist, wobei hier anstelle
eines Langlochs die Lagerung an der Durchflußarmatur in Richtung der Achse des Meßrohres
verschiebbar und feststellbar ausgebildet sein muß, wenn man die vorstehend anhand
der Ausführungsform mit Langloch beschriebene Einstellmöglichkeit haben will.
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Anstelle einer schwenkbaren Kurvenscheibe, wie vorstehend beschrieben,
kann auch ein relativ zur Durchflußarmatur 2 und zum Klemmstück 11 verschiebbares
Kurvenstück vorgesehen werden, das beispielsweise von der Stirnseite der Durchflußarmatur
2 in einer entsprechenden Ausnehmung der Durchflußarmatur verschiebbar gehalten
ist und entweder über einen kleinen Betätigungshebel oder über eine von vorne gegen
das Kurvenstück drückende Stellschraube betätigt wird.
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Spanneinrichtung im Sinne dieser Erfindung sind also das in der Durchflußarmatur
kolbenartig geführte Klemmstück, das auf das Klemmstück wirkende verschieb- oder
verschwenkbare Kurvenstück und das auf das Kurvenstück wirksame Betätigungsmittel,
beispielsweise in Form eines Hebels oder einer Schraube. Entscheidend ist hierbei,
daß die wirksame Betätigungskraft in einer Ebene mit der zwischen Klemmstück und
Meßrohr wirkenden Klemmkraft bzw.
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in einer hierzu parallelen Ebene verläuft, so daß jede, eine Relatiwerdrehung
zwischen Klemmstück und Meßrohr bewirkende Krafteinwirkung auf das Klemmstück vermieden
wird.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn in der Kurvenscheibe 15 eine durchgehende
Längsbohrung 23 angeordnet ist, in der dann ein Stab 24.als Griffelement-verschiebbar
gelagert ist-. in Betriebsstellung wird der-Stab 24 mit seinem hinteren Ende 25
bis an die Trägerschiene 4 zur.ückgeschoben, wobei die vordere Offnung der Bohrung
durch ein hier nicht dargestelltes Schutzglas abgedeckt ist. Am hinteren Ende 25
des Stabes 24 ist ein hakenförmiger Ansatz 26, beispielsweise ein angenieteter Blechstreifen,
vorgesehen, der die obere Ebene 27 der Durchflußarmatur 2 etwas über ragt. Zur Betätigung
der Kurvenscheibe kann nach Abnahme des Schutzglases der Stab 24 nach vorne verschoben
werden.
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