DE69715908T2 - Flüssigkeitszähler mit verbesserter schwenkung - Google Patents

Flüssigkeitszähler mit verbesserter schwenkung

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DE69715908T2
DE69715908T2 DE69715908T DE69715908T DE69715908T2 DE 69715908 T2 DE69715908 T2 DE 69715908T2 DE 69715908 T DE69715908 T DE 69715908T DE 69715908 T DE69715908 T DE 69715908T DE 69715908 T2 DE69715908 T2 DE 69715908T2
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flüssigkeitszähler, der eine Messkammer umfasst, in der eine Turbine durch eine Drehbewegung um eine Achse bewegt wird und mindestens für geringe Flüssigkeitsdurchsätze auf einem auf die Achse ausgerichteten Stützpunkt schwenkbar ist.
  • Derartige Flüssigkeitszähler, die z. B. in den Druckschriften GB 437 637 und FR 2 336 666 beschrieben sind, sind bekannt.
  • Bei diesen Zählern wird die Verschwenkbewegung der Axialturbine standardmäßig mittels einer dünnen konischen Spitze ausgeführt, die mit dem Stützpunkt verbunden ist, wie in der Druckschrift GB 437 637 beschrieben, oder mit der Turbinenachse verbunden ist, wie in der Druckschrift FR 2 336 666 beschrieben, und mit einer ebenen oder konkaven Fläche, die mit der Turbine (GB 437 637) oder dem Stützpunkt (FR 2 336 666) verbunden ist, in Berührung steht.
  • Die Berührung zwischen der konischen Spitze und der ebenen oder konkaven Fläche ist nahezu eine Punktberührung, die es ermöglicht, die mechanischen Reibungen bei der Verschwenkbewegung der Turbine auf ihrem Stützpunkt zu reduzieren und somit dem Flüssigkeitszähler ein gutes Ansprechvermögen zu vermitteln.
  • Bei dem Wasserzähler, der in der Druckschrift FR 2 336 666 beschrieben wird, ist vorgesehen, dass die Turbine ab einem gewissen Durchsatz angehoben wird, wodurch die konische Spitze von der ebenen oder konkaven Fläche entfernt wird und somit die Verschleißrisiken der Spitze reduziert werden.
  • Durch das Entfernen der konischen Spitze von der Fläche wird nämlich vermieden, dass die Punktberührung zu einer Flächenberührung wird und eine Erhöhung der Reibungen beim Verschwenken hervorruft.
  • Außerdem beschreiben die Druckschriften EP-A-0 261 529, US-A-4 903 533, EP-A-0 764 832 A und JP-A-07 103 794 Zähler, bei denen die Verschwenkbewegung der Axialturbine mittels einer feststehenden Kugel ausgeführt wird, die von der Turbine gehalten wird und damit verbunden ist und in Berührung mit einer ebenen oder konkaven Fläche steht, die mit dem Stützpunkt verbunden ist. Bei all diesen Vorrichtungen kann sich die Kugel jedoch nicht frei drehen, und die Verschwenkung erfolgt immer auf dem gleichen Berührungspunkt. Diese Dauerberührung macht zwangsläufig mit der Zeit aus der Punktberührung eine Flächenberührung.
  • Es wäre daher interessant, eine Lösung für das Verschleißproblem der konischen Spitze oder der Kugel in Berührung mit einer ebenen oder konkaven Fläche zu finden, wenn diese Berührung sich über längere Zeit erstrecken soll.
  • Die vorliegende Erfindung bemüht sich, dieses Problem zu beheben, indem sie eine einfach ausgelegte und sehr effiziente Lösung vorschlägt.
  • Somit ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Flüssigkeitszähler, der eine Messkammer umfasst, in der eine Turbine durch eine Drehbewegung um eine Achse bewegt wird und zumindest für geringe Flüssigkeitsdurchsätze auf einem Stützpunkt verschwenkbar ist, der auf die Achse ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschwenkbewegung über eine Kugel erfolgt, die sich frei drehen und sich seitlich zwischen zwei konkaven Flächen bewegen kann, so dass die Kugel sich automatisch zentriert, wobei jede konkave Fläche einen Krümmungsradius aufweist, der absolut größer ist als der der Kugel, wobei eine der konkaven Flächen mit der Turbine verbunden ist, während die andere Fläche mit dem Stützpunkt einstückig ist.
  • Dadurch, dass eine rollende Punktberührung zwischen der Kugel und jeder der konkaven Flächen vorgeschlagen wird, wird sichergestellt, dass es nicht dieselben Punkte sind, die mit der Zeit in Berührung stehen, und somit, dass der Verschleiß der Kugel im Verhältnis zu der konischen Spitze des bekannten Stands der Technik stark reduziert wird.
  • Selbst nach längerem Betrieb, bei dem die Turbine auf ihrem Stützpunkt verschwenkbar ist, wird die Punktberührung bewahrt, was die Aufrechterhaltung des ursprünglichen Ansprechvermögens des Zählers garantiert.
  • Außerdem stellt die Berührung der Kugel mit den beiden unteren und oberen konkaven Flächen die Selbstzentrierung der Kugel sicher, wodurch die Turbine wieder im Verhältnis zu ihrem Stützpunkt zentriert werden kann und somit seitliche Reibungen vermieden werden können, wenn die Turbine aus dem Zentrum gebracht wird.
  • Die Achse ist z. B. senkrecht, wenn der Zähler waagerecht angeordnet ist.
  • Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung wird die obere Grenze der Krümmungsradien der konkaven Flächen durch das Gewicht der Turbine in der Flüssigkeit bestimmt, so dass die Krümmungsradien desto größer sind je höher das Gewicht der Turbine in der Flüssigkeit ist.
  • Die Selbstzentrierung der Kugel ist nämlich von dem Gewicht der Turbine in der Flüssigkeit und den Krümmungsradien der konkaven Flächen abhängig.
  • Die konkaven Flächen haben z. B. beide eine im Wesentlichen kugelförmige, parabolische oder elliptische Form.
  • Man kann auch in Betracht ziehen, dass die Formen der beiden Flächen nicht beide gleichartig sind.
  • So kann z. B. eine der Flächen kugelförmig sein, während die andere elliptisch ist.
  • Der Fachmann kann alle Kombinationen in Betracht ziehen.
  • Der Einfachheit halber wird es bevorzugt, den gleichen Krümmungsradius für jede der konkaven Flächen zu wählen, aber dies ist auf keinen Fall ein technisches Muss.
  • Je nachdem, ob die durchschnittliche Dichte der Turbine größer oder kleiner ist als die Flüssigkeitsdichte, wird die Kugel unterhalb oder oberhalb der Turbine angeordnet.
  • Sowohl in dem einen als auch dem anderen oben in Betracht gezogenen Fall kann eine axiale Aufnahme in der Turbine vorgesehen sein, um den Stützpunkt aufzunehmen, der aus der Kugel und einem axialen Drehzapfen besteht, der an einem seiner Enden, das in die Aufnahme eindringt, mit einer der konkaven Flächen zur Berührung mit der Kugel versehen ist, wobei die andere konkave Fläche auf dem Boden der axialen Aufnahme der Turbine angebracht ist.
  • Sowohl in dem einen als auch dem anderen oben in Betracht gezogenen Fall kann als andere Möglichkeit vorgesehen sein, dass eine mit der Turbine einstückige axiale Spindel in eine axiale Aufnahme eindringt, auf deren Boden eine der konkaven Flächen angebracht ist, wobei die axiale Spindel an einem eindringenden Ende ihrer Enden mit der anderen konkaven Fläche versehen ist, wobei die Kugel in der Aufnahme zwischen diesen Flächen angeordnet ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile werden im Laufe der nachstehenden Beschreibung hervorgehen, die nur beispielhaft und nicht einschränkend angegeben und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird. Es zeigen:
  • - Fig. 1 eine schematische Längsschnittansicht einer Messkammer eines erfindungsgemäßen Wasserzählers,
  • - Fig. 2a eine vergrößerte schematische Ansicht der Erfindung,
  • - Fig. 2b eine vergrößerte schematische Ansicht einer konischen Spitze in Berührung mit einer konkaven Fläche gemäß dem bekannten Stand der Technik nach Verschmutzung,
  • - Fig. 2c eine vergrößerte schematische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Erfindung,
  • - Fig. 3 die Fehlerkurven je nach Durchsatz eines erfindungsgemäßen Wasserzählers vor (Kurve A) und nach (Kurve B) Dauerhaftigkeitstests, die bei geringem Durchsatz ausgeführt wurden.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt und mit der allgemeinen Bezugsnummer 10 bezeichnet, umfasst ein Flüssigkeitszähler, z. B. ein Wasserzähler, ein Turbinengehäuse 12, in dem eine Messkammer 14 eingebaut ist, die mit einer Turbine 16 mit einer senkrechten Achse ZZ' ausgestattet ist.
  • Eine Wasserzufuhr 18 und ein Wasserablauf 20 sind beidseitig an das Turbinengehäuse 12 angeschlossen und stehen mit der Messkammer 14 in Verbindung, um jeweils den Wasserstrom der Kammer zuzuführen, um die Turbine in Drehung zu versetzen, und um den Strom nach seinem Durchgang durch diese Messkammer ablaufen zu lassen.
  • Die Wasserzufuhr 18 und der Wasserablauf 20 sind in Fig. 1 nicht im Schnitt dargestellt, sondern nur im Hintergrund, weil sie nicht im Mittelpunkt der Messkammer liegen.
  • Die Wasserzufuhr hat z. B. einen Innendurchmesser von 80 mm, auf den ein reduzierter Innendurchmesser von 46 mm folgt.
  • Der Wasserablauf 20 hat z. B. einen Innendurchmesser von 80 mm. Die Messkammer umfasst in ihrem tiefen Teil eine untere Grundplatte 22, die mittels Schrauben 24, 26 an dem Boden des Turbinengehäuses 12 befestigt ist und die mit mindestens zwei Öffnungen 28, 30 versehen ist, die den Druckausgleich auf ihren beiden Seiten ermöglichen, z. B. wenn Wasserschläge auftreten.
  • Mehrere Ablenkbleche 32, z. B. vier, die radial gegenseitig um 90º angeordnet sind, sind auf der Druckplatte 22 angebracht.
  • In dem oberen Teil der Messkammer ist es auch vorgesehen, vier andere Ablenkbleche 33 auf der unteren Seite einer oberen Grundplatte 34 anzuordnen.
  • Die Turbine 16 umfasst mehrere Flügel 35, z. B. sieben, die mit einer Mittelnabe 36 einstückig sind.
  • Eine im Wesentlichen zylindrische innere Aushöhlung 37 ist im Innern der Mittelnabe vorgesehen, und axiale Rippen 38 sind in der Aushöhlung auf der gesamten Nabenhöhe angebracht. Ein als Lager dienendes Stück 39 wird in den unteren Teil dieser Nabe eingesteckt. Der mittlere untere Teil 36a der Nabe 36 wird in Richtung auf die Druckplatte 22 über die waagerechte Ebene P hinaus verlängert, die den niedrigen Teil der Flügel 35 begrenzt.
  • Die Mittelnabe 36 umfasst auch einen hohlen, im Wesentlichen zylindrischen Teil 40, der den mittleren unteren Teil 36a der Nabe umgibt und mit einer ringförmigen, auf der Ebene P befindlichen Basis versehen ist.
  • In seinem oberen Teil geht die Nabe 36 der Turbine 16 durch die Grundplatte 34 und wird in der Drehung mittels einer Achse 41 geführt, die in eine Aufnahme 42 eingreift, die in einem kapselförmigen Stück 43 vorgesehen ist, das in der Mitte einer oberen Platte 44 befestigt ist, die an dem Turbinengehäuse 12 und der Grundplatte 34 anschlägt. Während der ansteigenden Bewegung der Turbine, kann der obere Teil der Achse an dem Boden der Aufnahme 42 des Stückes 43 anschlagen.
  • Ein Teil 45 eines magnetischen Koppelsystems ist an dem obersten Ende der Nabe 36 auf einer Seite des Stückes 44 angebracht, während der andere Teil dieses Systems auf der anderen Seite dieses Stückes 44 angeordnet ist. Das magnetische Koppelsystem dient dazu, die Drehbewegung der Turbine an den mechanischen Teil zu übertragen, der mit dem Zählwerk des Zählers verbunden ist und sich auf der anderen Seite des Stückes 44 befindet. Das Zählwerk ist in Fig. 1 nicht dargestellt.
  • Die Turbine 16 ist auf einem axialen Stützpunkt 46 befestigt, der eine längliche Form aufweist, die in ihrem unteren Teil 46a mit einem Gewindeversehen ist, das eine dauerhafte Befestigung in einem Innengewinde ermöglicht, das auf dem Boden des Turbinengehäuses 12 vorgesehen ist.
  • Der axiale Stützpunkt 46 umfasst in seinem oberen Teil 46b einen glatten, im Wesentlichen zylindrischen Drehzapfen, der in das Lager 39 eingeführt ist und sich nach einer Querschnittsverringerung in Richtung auf das obere Ende des Stützpunktes hin verjüngt.
  • Das Lager 39 umfasst eine innere Form, die das Profil des Stützpunktes wiedergibt und das somit einen in Richtung auf den Boden des Lagers hin reduzierten Querschnitt aufweist.
  • Das obere Ende des axialen Stützpunktes 46 weist eine nach oben gerichtete konkave Fläche 46c auf (Fig. 2a), die bereitgestellt wird, um eine Kugel 46d auf zunehmen.
  • Die konkave Fläche ist z. B. kugelförmig (Fig. 2a) mit einem Krümmungsradius R1, der größer ist als der Krümmungsradius R2 der Kugel.
  • Auf dem Boden des Lagers 39 ist ein Stück 48, z. B. aus Wolframkarbid, in einer Aufnahme 50 befestigt und weist eine konkave Fläche 48a auf, die bereitgestellt wird, um die Kugel 46d aufzunehmen.
  • Die konkave Fläche 48a ist z. B. kugelförmig mit einem Krümmungsradius R3, der größer ist als der Krümmungsradius R2 der Kugel.
  • Z. B. hat die Kugel einen Radius R2 von 1,5 mm und ist aus Edelstahl hergestellt. Damit die Kugel in Punktberührung mit jeder der konkaven Flächen 46c, 48a steht und somit ein gutes Ansprechvermögen des Zählers sicherstellt, müssen die Krümmungsradien R1 und R3 dieser Flächen Werte haben, die weit genug von dem Wert des Kugelradius R2 entfernt sind. Der Mindestabstand zwischen den Werten von R1, R3 und dem von R2 kann nicht quantitativ bewertet werden, da er von dem Wert von R2 abhängig ist, und ist desto größer je höher der Wert von R2 ist.
  • Die Wahl der Werte von R1 und R3 kann durch Herumprobieren erfolgen, indem man immer größere Werte von R1 und R3 im Verhältnis zu dem von R2 nimmt und indem man das Ansprechvermögen des Zählers bei jedem Fall überwacht, nachdem Haltbarkeitstests durchgeführt wurden.
  • Die Tatsache, dass die Kugel 46d sich zwischen diesen beiden Flächen frei drehen kann, ermöglicht es, über zwei rollende Punktberührungen zu verfügen, d. h. dass die Berührungspunkte sich mit der Zeit ändern und der Verschleiß der Kugel deshalb viel geringer sein wird, als der einer dünnen Spitze nach dem bekannten Stand der Technik.
  • Nach einer längeren Verschwenkbewegung der Turbine 16 auf dem Stützpunkt 46 werden die unteren und oberen Berührungen zwischen der Kugel und den konkaven Flächen also immer noch punktweise sein, was somit die Aufrechterhaltung des Zähleransprechvermögens auf die Dauer garantiert.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die durchschnittliche Dichte der Turbine 16 größer als die Wasserdichte.
  • Das Gewicht der Turbine im Wasser beträgt z. B. 4 Gramm, wobei R1 und R3 z. B. untereinander gleich sind und einem Wert von 2,1 mm entsprechen, wobei der Radius der Kugel R2 1,5 mm beträgt.
  • Wäre die Turbine schwerer, so könnte man die Werte von R1 und R3 weitgehend erhöhen.
  • Die Werte der Radien R1 und R3 werden nämlich nach dem Gewicht der Turbine im Wasser bestimmt, um sicherzustellen, dass man eine Selbstzentrierung der Kugel zwischen diesen Flächen bewahrt.
  • Wenn man das Turbinengewicht nicht berücksichtigt, um die Werte der Radien R1 und R3 zu wählen, kann es sein, dass man zu hohe Werte für ein zu geringes Gewicht der Turbine im Wasser wählt, und somit kann die Kugel während des Verschwenkens im Verhältnis zu ihrer Ausgangsstellung aus dem Zentrum kommen. Das Lager 39 der Turbine 16 würde dann eine äußere Kegellänge des Teils 46b des Stützpunktes berühren, was zu nicht unbeachtlichen Reibungen und somit zu einer Verringerung des Zähleransprechvermögens bei dem betreffenden Durchsatz führen würde.
  • Es ist zu bemerken, dass wenn die in Berührung mit der Kugel stehenden Flächen eben statt konkav wären, unabhängig vom Gewicht der Turbine im Wasser, das Phänomen der Selbstzentrierung nicht vorhanden wäre, die Kugel an die Innenfläche des Lagers 39 kommen könnte und zusätzliche Berührungen bilden würde, die zu den beiden ursprünglich vorgesehenen Punktberührungen hinzukämen, was dadurch zu zusätzlichen Reibungen führen würde. In diesem Fall kämen diese Reibungen zu denen hinzu, die durch die Berührung zwischen dem Lager 39 der Turbine 16 und dem Teil 46b des Stützpunktes 46 erzeugt werden.
  • Umgekehrt, wenn die konkaven Flächen ungefähr den gleichen Krümmungsradius wie der der Kugel hätten, könnten die oberen und unteren Punktberührungen nicht ausgeführt werden und würden durch obere und untere, oder sogar seitliche, Flächenberührungen ersetzt, die zu erheblichen Reibungen und somit zu einer Verringerung des Zähleransprechvermögens führen würden.
  • Es ist zu bemerken, dass man, statt ein Zusatzstück 48 auf dem Boden des Lagers 39 bereitzustellen, die Fläche 48a einfach in dem Lagerboden bearbeiten oder gießen könnte.
  • Während des Transports der Zähler nach dem bekannten Stand der Technik werden diese wiederholten, ungewollten Stößen ausgesetzt, und bei diesen Stößen schlägt die Turbine gegen die dünne Spitze des Stützpunktes, was bewirkt, dass ein Verstemmen der Spitze hervorgerufen wird. Die Spitze nutzt sich also ab, noch ehe sie für die Verschwenkung der Turbine verwendet wird, und das Zähleransprechvermögens wird dadurch von Anfang an herabgesetzt.
  • Bei der Erfindung ist das Risiko der Herabsetzung des Zähleransprechvermögens erheblich reduziert, dadurch dass man es nicht mehr mit einer relativ zerbrechlichen dünnen Spitze zu tun hat sondern mit einer Kugel, und zwar um so mehr als der Berührungspunkt der Kugel, an dem das Verstemmen stattfinden wird, wahrscheinlich nicht der ist, der später beim Verschwenken der Turbine verwendet werden wird.
  • Ferner, wenn der Wasserzähler mit Wasser verwendet wird, das sehr durch Mineralteilchen getrübt ist, setzen sich diese in den kleinsten Ecken des Zählers und z. B. dort, wo das Verschwenken der Turbine erfolgt, ab.
  • Fig. 2b ist eine vergrößerte vereinfachte Ansicht, welche die Auswirkungen der Verschmutzung des Bereichs, wo die Verschwenkung der Turbine in einem Zähler nach dem bekannten Stand der Technik erfolgt, zeigt.
  • Da der Berührungspunkt zwischen der dünnen Spitze 52 und der konkaven Fläche 54 gegenüber dem Turbinenlager fest ist, sammeln sich Teilchen um die Spitze auf der Fläche an, und nach zahlreichen Betriebsstunden in trübem Wasser bilden sie schließlich eine Schicht 56, welche die Reibungen mit der Stützpunktespitze erhöht und somit das Zähleransprechvermögens beeinträchtigt.
  • Da bei der Erfindung die Kugel 46d sich frei zwischen den konkaven Flächen 46c und 48a drehen kann, wird sie sich unter der Einwirkung der verschiedenen Vibrationen und/oder schwachen Anhebungen der Turbine und/oder ihrer radialen Verschiebungen leicht zwischen den Flächen verschieben, und die Bewegung der Kugel wird also gewissermaßen das Anhaften der vom Wasser transportierten Mineralteilchen auf den Flächen verhindern.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform, wie in Fig. 2c dargestellt, besitzt ein im Verhältnis zum Boden der Messkammer herausragendes und außen im. Wesentlichen zylinderförmiges Stück 58 eine zylindrische Aufnahme 60, auf deren Boden eine konkave Fläche 58a angebracht ist, um als Träger für eine Kugel 62 zu dienen.
  • Die teilweise dargestellte Turbine 63 umfasst eine axiale Spindel 64, die auf die Drehachse ZZ' der Turbine ausgerichtet ist und dauerhaft an der Turbine befestigt ist.
  • Die Spindel 64 dringt teilweise in die Aufnahme 60 ein und liegt auf der Kugel 62 auf, die zusammen mit der konkaven Fläche 58a einen Stützpunkt für die Verschwenkung der Turbine bildet.
  • Die Spindel 64 weist auf ihrem die Kugel berührenden unteren Teil 64a eine konkave Fläche 64b auf.
  • Die beiden konkaven Flächen weisen die oben mit Bezug auf Fig. 1 und 2a angegebenen Merkmale auf.
  • Es ist zu beachten, dass wenn die durchschnittliche Dichte der Turbine kleiner ist als die Wasserdichte, die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Anordnungen der Fig. 2a und 2c oberhalb der Turbine in umgekehrter Reihenfolge als in den jeweiligen Figuren gezeigt angeordnet sind, d. h. dass für die Anordnung der Fig. 2a die Fläche 48a unter der Kugel 46d angeordnet wird und diese unter dem länglichen Stück 46a, b angeordnet wird.
  • Die Wirksamkeit der Erfindung wird durch Fig. 3 dargestellt, wo zwei Fehlerkurven A und B jeweils den prozentualen Fehler E angeben, der bei dem Durchsatz Q erhalten wurde, der von einem Wasserzähler mit einem Nenndurchsatz von 20 m³/Std., wie in Fig. 1 dargestellt, gemessen wurde, bevor und nachdem ein 825- stündiger. Haltbarkeitstest bei einem Durchsatz von 3 m³/Std. durchgeführt wurde.
  • Dieser Test besteht darin, den Verschleißvorgang des Drehzapfens zu beschleunigen.
  • Somit sind die beiden Kurven im Wesentlichen identisch, was zeigt, dass der erfindungsgemäße Zähler unabhängig vom Durchsatz seine Ansprechvermögen nach einer längeren Verschwenkbewegung der Turbine 16 auf dem Stützpunkt 46 bewahrt hat.
  • Die Kurve A entspricht ebenfalls der Fehlerkurve, die vor dem Haltbarkeitstest mit einem Wasserzähler, wie in Fig. 1 dargestellt, erhalten wurde, wobei die Verschwenkung nicht mehr mit der Kugel sondern über eine dünne Spitze, die eine konkave Fläche berührt (Stand der Technik), erfolgt.
  • Eine dritte Fehlerkurve C dagegen zeigt den Fehler, der bei dem Durchsatz erhalten wurde, der von dem Wasserzähler nach dem bekannten Stand der Technik gemessen wurde, nachdem der obengenannte Test durchgemacht wurde, und zeigt eine sehr deutliche Herabsetzung des Zähleransprechvermögens.
  • Es ist zu beachten, dass der mit Bezug auf Fig. 2a beschriebene Wasserzähler in der Art und Weise arbeitet, wie sie in der europäischen Patentschrift Nr. 0 170 564 angegeben wird, d. h. dass die Turbine ab einem bestimmten Durchsatzwert angehoben wird, und die Fläche 48a dann nicht mehr die Kugel berührt.
  • Bei herkömmlichen Zählern kann man damit vermeiden, dass die Turbine bei hoher Drehgeschwindigkeit auf der dünnen konischen Spitze aufliegt, also den Verschleiß der Spitze begrenzen und so ein gutes Ansprechvermögen bewahren, wenn der Durchsatz hoch ist.
  • Bei einem derartigen Zähler muss die axiale Verschiebung der Turbine groß genug sein, damit die axialen Vibrationen der Turbine, wenn sie sich in der oberen Stellung befindet, keine wiederholten Stöße zwischen der konkaven Fläche der Turbine und der dünnen konischen Spitze des Stützpunktes hervorrufen, welche die Leistungsfähigkeit des Zählers herabsetzen könnten.
  • Da die Erfindung derartige Auswirkungen beträchtlich verringert, kann die axiale Verschiebung der Turbine somit reduziert werden.
  • Dieses Merkmal stellt einen beträchtlichen Vorteil dar.
  • Wenn die Turbine nämlich ab einem bestimmten Durchsatzwert angehoben wird, kann die Kurve, welche die Fehler wiedergibt, die bei dem gemessenen Durchsatz erhalten wurden, in der Nähe des Durchsatzwertes, bei dem das Anheben erfolgt, eine um so größere Stufe aufweisen je größer der Hub der Turbine ist. Wegen dieser Stufe können die Fehler, die auf der Kurve vor dem "Anhebungsdurchsatz" erhalten wurden, und denen, die nach diesem Durchsatz erhalten wurden, einen großen Abstand aufweisen, woraus sich ergibt, dass die Fehlerkurve des Zählers angesichts der beabsichtigten Anwendungen für gewisse Durchsatzwerte des Zählerbereichs unannehmbare. Fehler aufweisen kann.
  • Durch die Reduzierung des axialen Turbinenhubs kann man eben den Abstand zwischen den auf der Kurve vor und nach dem "Anhebungsdurchsatz" erhaltenen Fehlern reduzieren und somit die Messtechnik des Zählers verbessern.
  • Die Erfindung ist für alle Flüssigkeitszähler mit Axialturbine anwendbar und insbesondere für einen Flüssigkeitszähler der Woltmann-Art, bei dem der Flüssigkeitsstrom eine Turbine dreht, auch Schraube genannt, indem er in der Messkammer unterhalb der Turbine ankommt und die Kammer oberhalb der Turbine verlässt.
  • Ganz gleich, ob der Flüssigkeitszähler von der Art mit einem einzigen Düsenstrahl, mit mehreren Düsenstrahlen oder von Woltmann-Art ist, ist die Erfindung ebenso gut in dem Fall anwendbar, bei dem man über einen mechanischen Antrieb zwischen der Turbine und dem Zählwerk verfügt, wie in dem Fall, bei dem der Antrieb über Magnete ausgeführt wird.
  • Die Erfindung ist auf alle Arten von Flüssigkeitszählern, wie Wasserzähler, Industrie- oder Lebensmittelflüssigkeitszähler, anwendbar.

Claims (10)

1. Flüssigkeitszähler (10), umfassend eine Messkammer (14), in der eine Turbine (16) durch eine Drehbewegung um eine Achse (ZZ') bewegt wird und zumindest für geringe Flüssigkeitsdurchsätze auf einem Stützpunkt (46a-d) verschwenkbar ist, der auf die Achse ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschwenkbewegung über eine Kugel (46d) erfolgt, die sich frei drehen und sich frei seitlich zwischen zwei konkaven Flächen (46c, 48a) bewegen kann, so dass die Kugel sich automatisch zentriert, wobei jede konkave Fläche einen Krümmungsradius aufweist, der absolut größer ist als der der Kugel, wobei eine (48a) der konkaven Flächen mit der Turbine (16) verbunden ist, während die andere Fläche (46c) mit dem Stützpunkt (46a-d) einstückig ist.
2. Flüssigkeitszähler nach Anspruch 1, bei dem die obere Grenze der Krümmungsradien der konkaven Flächen (46c, 48a) durch das Gewicht der Turbine (16) in der Flüssigkeit derart bestimmt wird, dass die Krümmungsradien desto größer sind je höher das Gewicht der Turbine in der Flüssigkeit ist.
3. Flüssigkeitszähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die konkaven Flächen (46c, 48a) beide eine im Wesentliche kugelförmige Form haben.
4. Flüssigkeitszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei dem die konkaven Flächen beide eine im Wesentlichen parabolische Form haben.
5. Flüssigkeitszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei dem die konkaven Flächen beide eine im Wesentlichen elliptische Form haben.
6. Flüssigkeitszähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die konkaven Flächen (46c, 48a) beide den gleichen Krümmungsradius haben.
7. Flüssigkeitszähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kugel (46d) unter der Turbine (16) angeordnet ist, wenn die durchschnittliche Dichte der Turbine größer als die Flüssigkeitsdichte ist.
8. Flüssigkeitszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Kugel (46d) oberhalb der Turbine (16) angeordnet ist, wenn die durchschnittliche Dichte der Turbine kleiner als die Flüssigkeitsdichte ist.
9. Flüssigkeitszähler nach Anspruch 1 und Anspruch 7 oder 8, bei dem eine axiale Aufnahme (39) in der Turbine (16) bereitgestellt wird, um den Stützpunkt aufzunehmen, der aus der Kugel (46d) und einem axialen Drehzapfen (46a-c) besteht, der an einem seiner Enden, das in die Aufnahme eindringt, mit einer (46c) der konkaven Flächen versehen ist, die dazu dient, die Kugel zu berühren, wobei die andere konkave Fläche (48a) auf dem Boden der axialen Aufnahme angebracht ist.
10. Flüssigkeitszähler nach Anspruch 1 und Anspruch 7 oder 8, bei dem eine mit der Turbine (63) einstückige axiale Spindel (64) in eine axiale Aufnahme (60) eindringt, auf deren Boden eine (58a) der konkaven Flächen angebracht ist, wobei die axiale Spindel an einem eindringenden Ende ihrer Enden mit der anderen konkaven Fläche (64b) versehen ist, wobei die Kugel (62) in der Aufnahme zwischen diesen Flächen angeordnet ist.
DE69715908T 1996-12-19 1997-12-17 Flüssigkeitszähler mit verbesserter schwenkung Expired - Lifetime DE69715908T2 (de)

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DE69715908D1 DE69715908D1 (de) 2002-10-31
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