DE9402184U1

DE9402184U1 - Meßwerk für einen Volumenzähler

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Publication number: DE9402184U1
Application number: DE9402184U
Authority: DE
Original assignee: Kracht GmbH
Current assignee: Kracht GmbH
Priority date: 1994-02-10
Filing date: 1994-02-10
Publication date: 1994-04-14
Anticipated expiration: 2004-02-11

Description

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Gebrauchsmuster-Anmeldung
Anmelder: KRACHT GmbH.

Meßwerk für einen Volumenzähler

Die Erfindung betrifft ein Meßwerk für einen Volumenzähler mit einem von einem Deckel verschlossenen Gehäuse, das eine Radkammer aufweist, in der zwei nach Art eines Zahnradmotors kämmende Zahnräder spielarm gelagert sind, mit einem Einlaß und mit einem Auslaß für Flüssigkeit, die im wesentlichen achsparallel zu den Drehachsen der Zahnräder angeordnet sind.

Volumenzähler haben die Aufgabe, ein Volumen bzw. einen Volumenstrom mit hoher Genauigkeit bei geringem Druckverlust zu messen. Sein Meßwerk wird nach dem Verdrängerprinzip eines Zahnradmotors vom Flüssigkeitsstrom angetrieben.

Bei einem bekannten Volumenzähler (DE 25 54 466 C3) sind Zahnräder nach DIN 867 (Ausgabe September 1974) verwendet, deren Kopfspiel etwa das 0,1-fache des Moduls m = p//T beträgt mit &rgr; als der Teilung des Bezugsprofils des als Zylinderrad ausgebildeten Zahnrads. Die an die Zahnlücke angepaßten, Einlaß und Auslaß trennenden Stege in Gehäuse und Deckel sind mit positiver Überdeckung ausgelegt, d.h. die von den im Eingriff befindlichen Zähnen der beiden Zahnräder gebildete Meßkammer wird zum Einlaß abgeschlossen, bevor sie zum Auslaß geöffnet wird. Bei dem bekannten **- Volumenzähler tritt folgendes Problem auf: Insbesondere

bei Verwendung von Zahnrädern mit kleinem Modul und damit kleinen meßbaren Teilmengen kommt es bei größeren Durchflußmengen zu einer starken Erhöhung des Durchflußwiderstandes und damit zu einer Drosselung des Flüssigkeitstromes, welche den Meßbereich nach oben begrenzt. Außerdem tritt eine Geräuschentwicklung auf, die störend ist.

Zur Lösung des genannten Problems ist es bekannt (DE 40 40 409 Cl), die Zahnräder wenigstens auf der den Strömungswegen zugewandten Seite in ihren Zahnlücken f mit einer sich über den Fußkreis radial einwärts

erstreckenden und zur Zahnlücke symmetrischen Vertiefung zu versehen, deren Breite im wesentlichen der Zahnlückenbreite im Bereich des Fußkreises der Verzahnung entspricht und die sich von der Stirnseite der Zähne ausgehend wenigstens über einen Teil der Breite des Zahnrades erstreckt. Diese Lösung hat den Nachteil, daß der Zahnradkörper in dem Bereich innerhalb des Fußkreises geschwächt ist und daß die Fertigung gegenüber genormten Zahnrädern erschwert ist.

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Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das genannte Problem mit normgerechten Zahnrädern zu lösen. Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Grund jeder Zahnlücke auf de.m Fußkreis des zugeordneten Zahnrads angeordnet ist und die Zahnlücke ein Kopfspiel von größer 0,3 m, vorzugsweise 0,4 m (m = Modul) aufweist.

Bei der Erfindung ist der Zahngrund als Gegenprofil zu dem kämmenden Zahnrad von dessen Kopfkreis in einem Abstand von 0,4 m angeordnet. Versuche haben ergeben, daß bei Ausschöpfung dieser für normgerechte Zahnräder nach DIN 867 angegebenen oberen Grenze für Volumenzähler-Meßwerke der eingangs genannten Art sowohl der Durchflußwiderstand vermindert und damit die Drosselung des Flüssigkeitsstromes vermieden als auch die Geräuschentwicklung vermindert ist.

Die Erfindung zeigt, daß auch ohne radiale Ausnehmungen im Zahnfußbereich für die betriebliche Praxis gute Druckverlust- bzw. Geräuschminderungen erzielt werden. Dies wird erreicht, indem die Verzahnung mit dem größtmöglichen Kopfspiel gestaltet wird, welche die Norm DIN 867 zuläßt. Das Kopfspiel wird dadurch maximal. Zweckmäßig erfolgt die Bearbeitung, d.h. das Schleifen der Zahnradflanken und des Zahnfußes, in einem Arbeitsgang mit profilierter Schleifscheibe im Einzelteilverfahren.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Breite der Zahnlücke zwischen Grundkreis und Fußkreis des Zahnrads gleich der Breite der Zahnlücke im Bereich des Grundkreises. Der Grundkreis ist definiert als der Kreis,

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der das Fußende der nutzbaren Flanke jedes Zahns mit den anderen Fußenden verbindet. Diese Ausgestaltung ist fertigungstechnisch am einfachsten zu realisieren. Sie löst das vorstehend angesprochene Problem vollständig.

In einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist ausgehend von einem Kopfspiel von 0,4 m beidseitig eine tangentiale Abschrägung über die Breite der Zahnlücke im Bereich des Grundkreises hinaus vorgesehen. Bei dieser Weiterbildung ist eine Zahnfußgestaltung mit einer stirnseitig über die durch den Grundkreis bestimmte Breite hinausgehenden Breite der Ausnehmung verwendet. Diese Form gibt ein größeres Kompressionsvolumen im Zahneingriffsbereich, ist jedoch aufwendiger in der Herstellung und nicht über die gesamte Radbreite möglich.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Zahnlücke im Bereich zwischen Grundkreis und Fußkreis des Zahnrads durch Unterschnitt der Zähne gebildet.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind Stege in Gehäuse und Deckel mit positiver Überdeckung maßlich an die Zahnlücke angepaßt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Volumenstromzähler im Längsschnitt entlang der Schnittlinie I-I in Figur 2;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Volumenzähler entlang der Schnittlinie II-II in Figur 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Eingriffsbereich der Zahnräder mit der bevorzugten Zahnlückenform;

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Eingriffsbereich der Zahnräder mit einer anderen Zahnlückenform.

Der als Ausführungsbeispiel gewählte Volumenzähler ist nach Art eines Zahnradmotors aufgebaut. Er weist ein Paar miteinander kämmende Zahnräder 2 auf, die auf feststehenden Achsen 4 über Kugellager 6 in der sie aufnehmenden Kammer 8 ohne Wandberührung frei drehbar gelagert sind. Die Kammer 8 ist in einem unteren Gehäuseteil 10 ausgebildet. Sie ist verschlossen durch einen Deckel 12. Zwischen den beiden Gehäuseteilen ist eine Dichtung 14 angeordnet. Im Gehäuse 10 sind im Abstand voneinander als Zu- bzw. Ablauf Bohrungen 16 und 18 angeordnet, über die Flüssigkeit im wesentlichen parallel zu den Drehachsen der Zahnräder stirnseitig ein- und austritt.

Im Deckel 12 ist in einer zu den Achsen der Zahnräder parallelen Senkbohrung 20 ein Feldplattendifferentialfühler 22 angeordnet, der an seinem unteren Ende 24 seine beiden Feldplatten trägt. In den Gehäusedeckel ist von einer ebenen Kammerwandung 26 ausgehend ein

Einsatz 28 vorgesehen, der die Form eines flachen Zylinders hat und aus einem nicht magnetischen Material besteht, beispielsweise aus Aluminium. Dieser Einsatz 28 liegt koaxial mit der Bohrung 20. Seine den Zahnrädern 2 zugewandte Innenseite liegt in der Ebene der Kammerwandung 26.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der Grund 32 aller Zahnlücken 34 auf einem Fußkreis F. Der Abstand jedes Zahnlückengrunds 32 von einem Kopf 36 des Gegenzahnrads, also das Kopfspiel, beträgt 0,4 m, wobei m der Modul ist, der definiert ist als m = &rgr;/77 , mit &rgr; als der Teilung des Bezugprofils.

Die Breite der Zahnlücke 34 im Bereich zwischen Grundkreis G und Fußkreis F des Zahnrads 2 ist gleich der Breite der Zahnlücke 34 im Bereich des Grundkreises G. Anders definiert ist die Breite der Zahnlücke 34 zwischen dem Fußende 38 der nutzbaren Flanke 40 jedes Zahns 42 und dem Zahngrund 32 gleich der Breite am Fußende 38 der nutzbaren Flanke 40. Dabei ist der Übergang zwischen dem Zahngrund 32 und der Zahnflanke 40 abgerundet; er weist eine Fußrundung auf.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten anderen Ausführungsbeispiel ist ausgehend von einem Kopfspiel von etwa 0,4 m beidseitig eine tangentiale Abschrägung 46 über die Breite der Zahnlücke 34 im Bereich des Grundkreises G hinaus vorgesehen.

Bei beiden Ausführungen ist ein Steg 50 am Gehäuse 10 und am Deckel 12 maßlich an die Zahnlücke 34 angepaßt. Die Stege 50 sind in positiver Überdeckung an die Zahnlücke 34 angepaßt. Die Herstellung der Expansionsnuten bzw. der Stege 50 im Gehäuse 10 und im Deckel 12 erfolgt auf übliche Weise.

Claims

Schutzansprüche

1. Meßwerk für einen Volumenzähler mit einem von einem Deckel verschlossenen Gehäuse, das eine Radkammer aufweist, in der zwei nach Art eines Zahnradmotors kämmende Zahnräder spielarm gelagert sind, mit einem Einlaß und mit einem Auslaß für Flüssigkeit, die im wesentlichen achsparallel zu den Drehachsen der Zahnräder angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Grund (32) jeder Zahnlücke (34) auf dem Fußkreis (F) des zugeordneten Zahnrads (2) angeordnet ist und die Zahnlücke (34) ein Kopfspiel größer 0,3 m aufweist.

2. Meßwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnlücke (34) ein Kopfspiel von 0,4 m aufweist.

3. Meßwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Zahnlücke (34) im Bereich zwischen Grundkreis (G) und Fußkreis (F) des Zahnrads (2) gleich der Breite der Zahnlücke im Bereich des Grundkreises (G) ist.

4. Meßwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von einem Kopfspiel von 0,4 m beidseitig eine tangentiale Abschrägung (46) über die Breite der Zahnlücke (34) im Bereich des Grundkreises (G) hinaus vorgesehen ist.

5. Meßwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnlücke im Bereich zwischen Grundkreis (G) und Fußkreis (F) des Zahnrads (2) durch Unterschnitt der Zähne (42) gebildet ist.

6. Meßwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Stege (50) am Gehäuse (10) und · am Deckel (12) in positiver Überdeckung an die Zahnlücke (34) maßlich angepaßt ist.