DE3521410A1 - Turbinenradzaehler - Google Patents
TurbinenradzaehlerInfo
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- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/10—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with axial admission
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Description
PATENTANWALT DR.-ING. KLAUS DURM KARLSRUHE FELIX-MOTTL-STRASSEIa TELEFON 85335&'.
ZUGELASSENER VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEM PATENTAMT ..
R 3319/85 ^ 1,
10. Juni 1985
Johann Baptist Rombach GmbH & Co K.G., Karlsruhe
7500 Karlsruhe 21
Hardeckstraße 2
Hardeckstraße 2
Turbinenradzähler
15
15
Die Neuerung betrifft einen Turbinenradzähler zur Messung
des Volumens eines strömenden Mediums, mit einem eine seitliche Öffnung aufweisenden Zählergehäuse, welches
von einem Kanal durchsetzt ist, der im Bereich der Öffnung eine Unterbrechung aufweist, mit einem in
die Unterbrechung eingesetzten, rohrförmigen, ein Flügelrad und ein Umlenkgetriebe beinhaltenden Meßeinsatz,
mit einem einlaufseitig vor dem Meßeinsatz im Kanal vorgesehenen Strömungsrichter in Gestalt eines in einer
Zylinderhülse sitzenden, mit Leitrippen versehenen Verdrängungskörpers, sowie mit einem Gehäusedeckel, der die
Öffnung verschließt und welcher von außen ein Zählwerk trägt.
Die Neuerung findet insbesondere Anwendung bei Turbinenradzählern für Gasversorgungssysteme, in welchen Rohrdurchmesser
von 4 Zoll und mehr benutzt werden und große Volumina bei hohen Drücken mit hoher Genauigkeit zu messen
sind.
-If.
Turbinenradzähler mit einem geraden Strömungskanal, in welchem - vom Medium umströmt - ein Meßeinsatz mit einem
Flügelrad sowie davor ein Strömungsrichter angeordnet sind, werden seit langem in verschiedenen Ausführungsformen
gebaut. Bei einem Teil dieser Zähler werden der Strömungsteiler und der Meßeinsatz in Längsrichtung in
den Strömungskanal eingeschoben, dies hat den Nachteil, daß bei einem Auswechseln jener Teile infolge von Beschädigungen
oder zwecks Überholung der Turbinenradzähler aus dem Leitungszug ausgebaut werden muß, was eine
zeitaufwendige und angesichts des beträchtlichen Gewichtes der für große Nennquerschnitte vorgesehenen Zähler
recht mühsame Montagearbeit zur Folge hat (DE-OS 27 02 319). Andere Turbinenradzähler weisen an ihrem
Zähiergehäuse einen seitlichen Zugang zu dem Strömungskanal auf, durch welchen der Meßeinsatz mit dem Flügelrad
eingesetzt wird, jedoch geschieht die Montage des Strömungsteilers auch hier durch Einschieben von vorn
in den Strömungskanal. Zum Auswechseln eines beschädigten Strömungsrichters muß somit ebenfalls das ganze
Zählergehäuse aus der Leitung herausgenommen werden (DE-OS 20 66 055).
Es ist die Aufgabe der Neuerung, einen Turbinenradzähler so auszubilden, daß nicht nur sein Meßeinsatz, sondern
auch der Strömungsrichter aus dem Zählergehäuse ohne Ausbau des ganzen Zählers herausgenommen und diese beiden
Teile außerhalb des Zählergehäuses geeicht werden können.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird von einem Turbinenradzähler
der eingangs erwähnten Bauart ausgegangen und gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß die Länge der
Zylinderhülse kleiner ist als die lichte Weite der Unterbrechung des Kanals, daß die Zylinderhülse des
Strömungsrichters und der Meßeinsatz stirnseitig gegen-
-*■- 3521AIO
einander gerichtete Steck- und Zentriereinrichtungen tragen, daß der Kanal eine von seiner Unterbrechung
ausgehende, zylindrische Erweiterung mit einer Schulter besitzt, deren radiale Auflagefläche zur Unterbrechung
weist und die in der Erweiterung sitzende Zylinderhülse des Strömungsrichters mit einer Gegenschulter
an der Schulter anstößt, und daß zwischen dem Meßeinsatz und dem ausflußseitigen Rand der Unterbrechung
des Kanals ein kreisringförmiges Klemmelement steckt. Diese Ausgestaltungsmerkmale gestatten in ihrem Zusammenwirken,
daß bei dem vorgeschlagenen Turbinenradzähler sowohl der Meßeinsatz wie der Strömungsrichter aus der
seitlichen Öffnung des Zählergehäuses herausgenommen werden können, ohne daß das ganze Gerät aus dem Leitungszug
ausgebaut werden muß. Dies bedeutet nicht nur einfache werkseitige Montage, sondern auch problemloses Austauschen
dieser wesentlichen Bauteile. Die vorgeschlagene Steck- und Zentriereinrichtung, welche die beiden Teile
miteinander lösbar verbindet, erlaubt - wie sich gezeigt hat - die gesamte Meßeinrichtung des Zählers außerhalb
des Zählergehäuses zu eichen bzw. nachzueichen und sie erst nach erfolgter^Eichung in den Zähler einzusetzen.
Dies erspart Kosten bei der Herstellung und bei der Wartung des Turbinenradzählers.
Vorteilhaft ist als Steck- und Zentriereinrichtung an der Zylinderhülse ein kreisringförmiger Stirnsteg vorgesehen,
welcher in den Meßeinsatz hineingreift. Diese einfache Einrichtung gewährleistet zuverlässig die Lage
von Meßeinsatz und Strömungsrichter gegeneinander in und außerhalb des Zählergehäuses.
Neben dem Stirnsteg liegt zweckmäßig eine kreisringförmige
Stirnnut, in welcher ein Dichtring sitzt. Mit dieser Maßnahme wird die Abdichtung der Verbindungsstelle
zwischen dem Meßeinsatz und dem Strömungsrichter bewirkt.
Nach einem weiteren Merkmal der Neuerung sind im Zählergehäuse im Bereich der Unterbrechung des Kanales Führungen
für den Meßeinsatz vorgesehen. Diese Führungen geben dem Meßeinsatz seine vorgeschriebene Lage in radialer
Richtung im Kanal vor und sie dienen dem Strömungsrichter bei dessen Einschub bzw. Herausnehmen aus dem Kanal.
Zweckmäßig dienen als Führungen im Innern des Zählergehäuses
angeformte Querrippen.
Es ist von Vorteil, wenn das Klemmelement federelastisch
ausgebildet ist. Dieses Klemmelement, welches damit unter Spannung eingesetzt werden kann/ gewährleistet die
richtige Lage von Meßeinsatz und Strömungsrichter in axialer Richtung.
Das Klemmelement kann an seinem Rand eine hervorstehende Lasche sowie wenigstens einen rechtwinkelig angesetzten
Lappen tragen. Diese Lasche erleichtert das Herausziehen des Klemmelementes und mit Hilfe des Lappen kann es entweder
am Zählergehäuse oder am Meßeinsatz befestigt werden.
Die Neuerung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Turbinenradzähler in einem Längsschnitt und in verkleinertem Maßstab.
Der in der Zeichnung wiedergegebene Turbinenradzähler besitzt ein aus Metallguß bestehendes Zählergehäuse 1, welches
mit zwei endständigen Befestigungsflanschen 2 und 3 versehen ist, die Befestigungslöcher 4 aufweisen. Mit
Hilfe dieser Befestigungsflansche 2 und 3 wird der Turbinenradzähler
in den Zug einer Gasversorgungsleitung eingesetzt.
Das Zählergehäuse 1 weist in seiner Mitte eine seitliche Öffnung 5 auf, die durch einen angeformten Stutzen 6
gebildet wird. Die Öffnung 5 ist mit einem Gehäusedeckel 7 unter Verwendung von Kopfschrauben 8 und einer in eine
Nut 9 eingelegte Dichtung 10 verschlossen. Der Gehäusedeckel 7 trägt außen an seiner Oberseite ein mechanisches
Zählwerk 11 mit sechs Zählstellen.
Das Zählergehäuse 1 ist von einem zylindrischen, geraden Kanal 12 durchsetzt, der im Bereich der Öffnung 5
eine Unterbrechung 13 aufweist. Das Gas, dessen Volumen mit dem Turbinenradzähler gemessen wird, durchströmt den
Kanal 12 in Richtung der eingezeichneten vier Pfeile. Die Unterbrechung 13 teilt den Kanal 12 in zwei Hälften,
eine einlaufseitige und eine auslaufseitige Hälfte.
In die Unterbrechung 13 des Kanales 12 ist ein rohrförmiger
Meßeinsatz 14 eingesetzt. Dieser Meßeinsatz 14 besitzt eine Zylinderwand 15 und ein zylindrisches Getriebegehäuse 16, das mit radialen Haltestegen 17 unter BiI-
dung eines Ringkanales 18 an der Zylinderwand 15 befestigt
ist. An der einlaufseitigen Stirnseite 19 des Meßeinsatzes 14 ist ein Flügelrad 20 angeordnet, welches
sich auf einer in dem Getriebegehäuse 16 gelagerten Welle 21 dreht, die ein im Getriebegehäuse 16 untergebrach—
tes Umlenk- und Reduziergetriebe in Tätigkeit setzt.
In einem Ansatz 22 des Meßeinsatzes 14 steckt eine aus
dem Getriebegehäuse 16 durch einen Steg 19 hindurch herausgeführte Drehwelle 23 mit einem endständigen Ringmagneten
24. Diesem steht ein zweiter Ringmagnet 25
-^- 352H10
- getrennt durch eine gasdichte Membran 26 - gegenüber, dessen Antriebswelle 27 das Zählwerk 11 antreibt.
Im Bereich der Unterbrechung 13 des Kanales 12 sind im Zählergehäuse 1 Führungen für den Meßeinsatz 14 in Gestalt
von zwei Querrippen 28 angeformt. Der Meßeinsatz 14 liegt mit seiner Zylinderwand 15 auf den beiden Querrippen
28 auf, welche wie zwei schmale Lagerböcke mit etwa halbkreisförmiger Lagerfläche ausgebildet sind.
Im Kanal 12 steckt einlaufseitig vor dem Meßeinsatz 14
ein Strömungsrichter 29. Dieser besteht aus einer Zylinderhülse 30, in deren Innern zentrisch ein mit einem
halbkugeligen Kopf versehener, hohler und auslaufseitig
offener Verdrängungskörper 31 sitzt, welcher mit einem Kranz von radialen Leitrippen 32 bestückt ist. Die Enden
der Leitrippen 32 sind durch einen Ring 33 miteinander verbunden, der in die Zylinderhülse 30 von vorn
eingeschoben ist.
Die Länge 1 der Zylinderhülse 30 ist kleiner als die
lichte Weite w der Unterbrechung 13 des Kanales 12, dies bedeutet, daß der Strömungsrichter 29 nach Abnahme
des Gehäusedeckels 7 und Herausheben des Meßeinsatzes nach seitlichem Verschieben bis an die bisherige Stelle
des Meßeinsatzes 14 durch die Öffnung 5 des Zählergehäuses 1 herausgenommen werden kann. Beim Verschieben
des Strömungsrichters 29 gleitet dieser auf den Querrippen 28.
Die Zylinderhülse 30 des Strömungsrichters 29 sowie die Zylinderwand 15 des Meßeinsatzes 14 weisen an ihren
Stirnseiten gegeneinander gerichtete Steck- und Zentriereinrichtungen 34 auf. Als solche ist in der Zylinderhülse
30 ein ringförmiger Stirnsteg 35 vorgesehen, der ein
Stück in die Zylinderwand 15 des Meßeinsatzes 14 mit
enger Passung hineingreift. Neben diesem Stirnsteg 35
ist in der Zylinderhülse 30 eine kreisringförmige Stirnnut 36 angeordnet, in die ein Dichtri.ng 37 eingelegt
ist, welcher sich an die Stirnfläche der Zylinderwand dichtend anlegt.
Der einlaufseitige Teil des Kanales 12 des Zählergehäuses
1 besitzt eine von seiner Unterbrechung 13 ausgehende,
zylindrische Erweiterung 38 mit einer Schulter 39, deren radiale, ringförmige Auflagefläche 40
zur Unterbrechung 13 weist, und die Zylinderhülse 30 besitzt eine Gegenschulter 41 in Gestalt ihrer kreisförmigen
Stirnfläche. Der Strömungsrichter 29 sitzt passend in der Erweiterung 38 des Zählergehäuses 1
und die Gegenschulter 41 stößt an der Schulter 39 an. Damit ist die Lage des Strömungsrichters 29 axial und
radial genau festgelegt.
Zwischen dem Meßeinsatz 14 bzw. dessen Zylinderwand 15 und dem ausflußseitigen, ringförmigen Rand 42 der Unterbrechung
13 des Kanales 12 steckt ein flaches, kreisringförmiges Klemmelement 43. Die Breite von dessen Ring
stimmt mit der Dicke der Zylinderwand 15 des Meßeinsatzes
14 überein. Das Klemmelement 43 ist federelastisch ausgebildet und so vorgeformt, daß es wie eine Federscheibe
unter Spannung im Zwischenraum zwischen der Zylinderwand 15 und dem Rand 42 des Kanales 12 sitzt und den
Strömungsrichter 29 über den Meßeinsatz 14 gegen die Schulter 39 der Erweiterung 38 drückt. Dadurch ist die
Lage dieser beiden Teile gegenüber dem Zählergehäuse 1 in axialer Richtung eindeutig fixiert.
Das im Querschnitt schwertförmige Klemmelement 43 trägt
an seinem Rand eine Lasche 44 mit einem Loch 45, in
welches z.B. ein hakenförmiges Werkzeug zum Herausziehen
des Klemmelementes 43 eingeführt werden kann. Am Fuß der Lasche 44 sind zwei kurze Lappen 46 und 47 rechtwinkelig
angesetzt, mit deren Hilfe das Klemmelement 43 mittels Schrauben 48 sowohl am Meßeinsatz 14 wie am Zählergehäuse
1 lösbar befestigt ist.
Damit sich der Meßeinsatz 14 nicht verdrehen kann, ist in seiner Zylinderwand 15 eine Längsnut 49 vorgesehen,
in welche eine die Wand des Zählergehäuses 1 durchsetzende Sechskantschraube 50 mit endständigem Zapfen eingreift.
Die Zylinderhülse 30 des Strömungsrichters 29 trägt eine Sackbohrung 51, in die eine in der Wand des Stutzens 6
sitzende Madenschraube 52 eingreift? damit wird der Strömungsrichter
29 bei seiner Demontage zwecks Erleichterung der Trennung vom Meßeinsatz 14 festgehalten.
Die Zylinderhülse 30 des Strömungsrichters 29 trägt an ihrem Außenmantel nahe der Unterbrechung 13 eine radiale
Ringnut 53, in welcher eine Ringdichtung 54 liegt; hierdurch wird die Bildung eines unerwünschten Umweges der
Strömung an der Außenseite der Zylinderhülse 30 verhindert. .
352HiO
R 3319/85 10. Juni 1985
Zusammenstellung der verwendeten Bezugsziffern
1 | Zahlergehause |
2 | Befestigungsflansch |
3 | Befestigungsflansch |
4 | Befestigungslöcher |
5 | Öffnung |
6 | Stutzen |
7 | Gehäusedeckel |
8 | Kopfschraube |
9 | Nut |
10 | Dichtung |
11 | Zählwerk |
12 | Kanal |
13 | Unterbrechung |
14 | Meßeinsatz |
15 | Zylinderwand |
16 | Getriebegehäuse |
17 | Haltestege |
18 | Ringkanal |
19 | Stirnseite |
20 | Flügelrad |
21 | Welle |
22 | Ansatz |
23 | Drehwelle |
24 | Ringmagnet |
25 | Ringmagnet |
26 | Membran |
27 | Antriebswelle |
28 | Querrippe |
, 352U10
29 Strömungsrichter
30 Zylinderhülse
31 Verdrängungskörper
32 Leitrippen 33 Ring
1 Länge (von 30)
w lichte Weite (von 13)
34 Steck- und Zentriereinrichtung
35 Stirnsteg 36 Stirnnut
37 Dichtring
38 Erweiterung (von 12)
39 Schulter
40 Auflagefläche 41 Gegenschulter
42 Rand
43 Klemme1ement
44 Lasche
45 Loch
46 Lappen
46 Lappen
47 Lappen
48 Schraube
49 Längsnut
50 Sechskantschraube 51 Sackbohrung
52 Madenschraube
53 Ringnut
54 Ringdichtung
Claims (7)
1. Turbinenradzahler zur Messung des Volumens eines strömenden Mediums, mit einem eine seitliche Öffnung
aufweisenden Zählergehäuse, welches von einem Kamal durchsetzt ist, der im Bereich der Öffnung eine Unterbrechung
aufweist, mit einem durch die Öffnung in die Unterbrechung eingesetzten, rohrförmigen, ein Flügelrad
und ein Umlenkgetriebe beinhaltenden Meßeinsatz, mit einem einlaufseitig vor dem Meßeinsatz im Kanal vorgesehenen
Strömungsrichter in Gestalt eines in einer Zylinderhülse sitzenden, mit Leitrippen versehenen Verdrängungskörpers,
sowie mit einem Gehäusedeckel, der die Öffnung verschließt und welcher außen ein Zählwerk tragt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (1) der Zylinderhülse (30) kleiner ist als die
lichte Weite (w) der Unterbrechung (13) des Kanales (12), daß die Zylinderhülse (30) des Strömungsrichters (29)
und der Meßeinsatz (14) stirnseitig gegeneinander gerichtete Steck- und Zentriereinrichtungen (34) tragen,
daß der Kanal (12) eine von seiner Unterbrechung (13) ausgehende, zylindrische Erweiterung (38) mit einer
Schulter (39) besitzt, deren radiale Auflagefläche (40)
zur Unterbrechung (13) weist und die in der Erweiterung (38) sitzende Zylinderhülse (30) mit einer Gegenschulter
(41) an der Schulter (39) anstößt, und daß zwischen dem Meßeinsatz (14) und dem ausflußseitigen Rand (42)
der Unterbrechung (13) des Kanales (12) ein kreisringförmiges Klemmelement (43) steckt.
2. Turbinenradzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Steck- und Zentriereinrichtung
(34) an der Zylinderhülse (30) ein kreisringförmiger Stirnsteg (35) vorgesehen ist, welcher
in den Meßeinsatz (14) hineingreift.
3. Turbinenzähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß neben dem Stirnsteg
(35) eine kreisringförmige Stirnnut (36) liegt, in welcher ein Dichtring (37) sitzt.
4. Turbinenzähler nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Zählergehäuse
(1) im Bereich der Unterbrechung (13) Führungen für den Meßeinsatz (14) vorgesehen sind.
5. Turbinenzähler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß als Führungen angeformte
Querrippen (28) dienen.
6. Turbinenzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (43) federelastisch ausgebildet ist.
7. Turbinenzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Klemmelement (43) an seinem Rand eine hervorstehende
Lasche (44) sowie wenigstens einen rechtwinkelig angesetzten Lappen (46, 47) trägt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853521410 DE3521410A1 (de) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | Turbinenradzaehler |
US06/782,549 US4719807A (en) | 1985-06-14 | 1985-10-01 | Turbine wheel meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853521410 DE3521410A1 (de) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | Turbinenradzaehler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3521410A1 true DE3521410A1 (de) | 1986-12-18 |
DE3521410C2 DE3521410C2 (de) | 1989-08-03 |
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ID=6273314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853521410 Granted DE3521410A1 (de) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | Turbinenradzaehler |
Country Status (2)
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DE (1) | DE3521410A1 (de) |
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1985
- 1985-06-14 DE DE19853521410 patent/DE3521410A1/de active Granted
- 1985-10-01 US US06/782,549 patent/US4719807A/en not_active Expired - Fee Related
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