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Durchlaufzähler für Flüssigkeiten
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsdurchlaufzähler,
bei welchem durch die unter Druck in die Meßkammer eingeführte Flüssigkeit ein mit
Schaufeln versehener Läufer in Umlauf versetzt wird, der über eine Welle das die
Menge der die Meßvorrichtung durchfließenden Flüssigkeit anzeigende Zählwerk antreibt.
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Bei derartigen Meßvorrichtungen bestand bisher der Nachteil, daß
dieselben nur für kleinere Leistungen verwendet werden konnten, da sie den Anforderungen
für höhere Leistungen nicht genügten bzw. infolge der hohen Herstellungskosten keinen
Absatz fanden.
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Die Erfindung bezweckt, einen Zähler dieser Art zu schaffen, der
nicht nur eine sehr hohe Leistung aufweist, sondern auch in besonders wirtschaftlicher
Weise in verschiedenen Größen unter Verwendung einer großen Zahl von gemeinsamen
Teilen hergestellt werden kann.
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Dies wird mit der Erfindung dadurch erreicht, daß eine Mehrzahl von
beiderseits offenen, zylindrischen. Gehäuseteilen, deren jedes eine als Schaufelführ,ungsfläche
dienende Innenwand mit einem aus zwei entgegengesetzt angeordneten konzentrischen
Kreisbögen ungleichen Durchmessers gebildeten Querschni,tt aufweist, koaxial mitein-
ander
fest verbunden sind und eine einzige, an beiden Stirnseiten durch je einen doppelten
Deckel verschlossene Kammer bilden; und dadurch, daß eine gleiche Anzahl von mit
in Schlitzen geführten, radial verschiebbaren Schaufeln versehenen Läufern von der
axialen Länge der Gehäuseteile ebenfalls fest miteinander verbunden und in den inneren
der doppelten Deckel drehbar gelagert sind.
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Die Schlitze benachbarter Läufer sind zweckmäßig um einen kleinen
Winkel gegeneinander versetzt, so daß sich die entsprechenden Schaufeln benachbarter
Läufer an den Seitenflächen einander derart überschneiden, daß jede Schaufel in
der Breite des Läufers, in welchem er angeordnet ist, festgehalten wird und sich
nicht in seitlicher Richtung verschieben kann.
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Jeder Gehäuseteil ist mit je einer Ein- und Austrittsöffnung versehen,
wobei ein mit einem Ein-und einem Austrittskanal versehenes Kopfstück auf den Gehäuseteilen
derart befestigt ist, daß der Eintrittskanal sämtliche Einlaßöffnungen und der Austrittskanal
sämtliche Austrittsöffnungen des Zählers untereinander verbindet. Jeder Endläufer
ist mit einem Achsstumpf versehen, der in einem Lager in der benachbarten Stirnplatte
gelagert ist.
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Außerdem weist der an jedem Ende des Zählers angebrachte Doppelboden
an seinem inneren Teil nach innen eine ebene Fläche auf, der auch das Lager für
den Läufer trägt, während der äußere Boden nach außen gewölbt ist. Der dadurch gebildete
Zwischenraum zwischen beiden Böden steht mit der Arbeitskammer des Zählers in Verbindung.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise
dargestellt, und zwar zeigt Fig. I eine gemäß der Erfindung ausgebildete Meßvorrichtung
in einem senkrechten Querschnitt nach Linie I-I -der Fig. 2, Fig. 2 einen Längsschnitt
durch den Gegenstand der Fig. I nach Linie 2-2 mit Läufern in. Ansicht und Fig.
3 und 4 je einen Teilschnitt durch die Mittel, die zür Zusammensetzung der Läuferteile
verwendet werden.
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Wie die Zeichnung erkennen läßt, besteht die Meßvorrichtung aus mehreren,
z. B. drei Gehäuseteilen 10, welche gemeinsam die Arbeitskammer II bilden. Diese
wird an beiden Enden durch die Böden I2 begrenzt, welche an der Innenseite eine
vollständig ebene Fläche aufweisen und welche durch gewölbte Außenböden I3 überdeckt
werden.
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Die Arheitskammer I I wird durch zwei sich gegenüberliegende Wände
14 und 15 begrenzt, welche durch konzentrische Kreisbögen mit verschiedenem Radius
gebildet werden. Jede Wand erstreckt sich über einen Winkel von go0 in bezug auf
die gemeinsame Mittelachse. Die Wände I4, 15 sind miteinander durch Wandteile I6
und I7 verbunden, deren Krümmung eine solche ist, daß ein stetiger uebergang zwischen
den Kreisbögen 14 und 15 gewährleistet ist. Die Wandteile I6 und I7 eines jeden
Gehäuseteiles 10 sind mit je einer Eintrittsöffnung Ig und einer Austrittsöffnung
19 unmittelbar am Ende der Wände IS und I7 versehen. Die Ein- und Austrittskanäle
2I und 22 reichen bis zu den Ein- und Austrittsöffnungen I8 und 19 und verbinden
diese Öffnungen mit den entsprechenden Öffnungen in der oberen Abschlußfläche 23
der Gehäuseteile 10.
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Jeder Gehäuseteil 10 ist mit zwei äußeren Flanschen 24 versehen.
Der mittlere Gehäuseteil ist an den äußeren Gehäuseteilen mittels Bolzen 25 befestigt,
welche durch die aufeinanderliegenden Flansche 24 hindurchgeführt sind. Die Böden
12 und I3 sind an den Endflanschen der äußeren Gehäuseteile mittels Bolzen 26 befestigt,
wobei in ringförmigen Ausnehmungen in den Gehäuseteilen 10 Dichtungsringe 27 eingelegt
sind. Auch die Doppelböden I2, I3 sind durch entsprechende flüssigkeitsdichte Einlagen
28 gegeneinander abgedichtet.
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Den oberen Abschluß der Meßvorrichtung bildet ein Kopfstück 29, das
auf die ebene obere Abschlußfläche 23 der Gehäuseteile 10 mit drei Bolzen 3I befestigt
ist. Gleichzeitig sind Bolzen 32 durch die Vorsprünge 33 am Rande der Abschlußfläche
23 in Gewindelöcher eingeschraubt.
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Das Kopfstück 29' ist mit einem Eintrittskanal 35, der sämtliche
Einlaßöffnungen IS, und einem Austrittskanal 36 versehen, der alle Austrittsöffnungen
19 miteinander verbindet.
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Jeder Gehäuseteil io umschließt in seinem Inneren einen Läufer 37
in der Form einer zylinfrischen Trommel, die mit radialen Schlitzen 38 in einem
Abstand von je go0 versehen ist, wobei jeder Schlitz 38 sich über die ganze Breite
des Läufers erstreckt. Die Läufer 37 haben einen wesentlich kleineren Radius als
das Innere der Gehäuse 10, um einen genügend großen Flüssigkeitsraum frei zu lassen.
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In jedem Schlitz 38 ist radial verschiebbar je eine Schaufel 39 von
gleicher Breite wie die Läufer angeordnet. Die Schaufeln 39 in den diagonal gegenüberliegenden
Schlitzen sind miteinander durch Stangen 41 verbunden, welche durch die Mittelachse
des Läufers gehen. Die Läuferschlitze 38 sind an ihrem Boden durch Wände verschlossen,
welche einen zentralen Raum innerhalb des Läufers einschließen. Die Stangen 41 sind
durch Stopfbüchsen (in der Zeichnung nicht dargestellt) hindurchgeführt, welche
verhindern, daß die Flüssigkeit durch die Löcher, durch welche die Stangen hin durchgehen,
hindurchtreten kann.
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Die drei Läufer 37 sind an ihren einander zugekehrten Seitenflächen
miteinander durch Bolzen 42 befestigt und werden in der Fluchtlinie der Seitenflächen
durch Zwischenstücke 43 (Fig. 3 und 4) gesichert. Die Einführung der Bolzen 42 in
die in den Seiteuflächen der Läufer vorgesehenen Bohrungen wird durch eine in den
Seitenwänden der Füh rungsschlitze 38 vorgesehene Öffnung ermöglicht, die durch
die vier segmentartigen Aussparungen in den Läufern, welche zur Aufnahme und Führung
der Schaufeln 39 dienen, zugänglich sind. Jedes Zwischenstück 43 besteht aus einer
Scheibe 44 mit einem gleichachsigen Vorsprung 45 auf beiden Seiten. Die Stirnflächen
der Läufer 37 sind mit einer Aussparung zur Aufnahme der Scheibe44 und
außerdem
mit einer kleineren Bohrung 46 versehen, welche sich von der erwähnten Aussparung
in den mittleren Raum der Läufer erstreckt. Diese Bohrungen entsprechen der Größe
des zylindrischen Vorsprunges 45 und sind genau konzentrisch zum Läufer angeordnet.
Jedes Zwischenstück43 ist an einem der Läufer durch eine Schraube 40 befestigt,
die durch die Scheibe 44 hindurchgeführt ist.
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Der Achsstumpf 47 ist an den Endläufern 37 in der gleichen Weise
wie die Zwischenstücke 43 angeordnet und wird in Kugellagern48 im inneren Boden
I2 gelagert. Die Läufer sind so eingebaut, daß sie konzentrisch sind mit den kreisförmigen
Wandteilen 14 und 15 der Arbeitskammer II. Einer der Achsstümpfe 47 trägt einen
Schraubbolzen 49, welcher durch eine Stopfbüchse in dem benachbarten Außenboden
13 der Meßvorrichtung hindurchragt, um die Drehbewegung der Läufer durch ein Ritzel
5 I auf eine Anzeigevorrichtung zu übertragen.
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Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist der mittlere Läufer 37 um einen
kleinen Winkel in bezug auf die Endläufer versetzt angeordnet, so daß also die korrespondierenden
Schaufelblätter 39 an den mittleren und den seitlichen Läufern sich in allen Stellungen
am Rande überschneiden. Sie bilden somit Anschläge, die eine Querverschiebung der
Schaufeln verhindern. Daher ist es nicht möglich, daß alle Schaufeln sich nach einer
Seite der Arbeitskammer hin verschieben und dabei einen verhältnismäSig großen Raum
auf der anderen Seite frei lassen. Es kann jedoch ein kleiner Spielraum für jede
Schaufel zugelassen werden.
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Die Winkelverschiebung der Schaufelblätter 39 verursacht eine Relativbewegung
zwischen den entsprechenden Schaufelblättern des benachbarten Läufers, wobei sich
die Schaufelblätter hin und her bewegen. Eine solche Bewegung hat das Bestreben,
Fremdstoffe, welche in den Zwischenraum eintreten können, zu verdrängen. Eine Anhäufung
von Fremdstoffen zwischen den Schaufeln könnte einen entgegengesetzten Zug und ein
Anwachsen des Reibungswiderstandes beim Hin- und Hergleiten der Flügelblätter hervorrufen,
was aber hierdurch verhindert bzw. wesentlich verringert wird.
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Kleine Bohrungen 52 in den Gehäuseteilen 10 und den Böden 12 verbinden
die Räume 53 zwischen den Doppelböden I2, I3 und der Arbeitskammer II in der Nähe
der Austrittsöffnungen I9, so daß ein nach innen gerichteter Druck entsteht, welcher
auf den inneren Boden I2 einen Druck ausübt, der gleich ist dem Druck am Austritt
der Meßvorrichtung.
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Die Böden 12 können nicht durch den Druck in der Arbeitskammer pach
außen durchgedrückt werden, wodurch der Druck in dem Zwischenraum für die Läufer
anwächst und die Meßgenauigkeit gestört werden würde. Die Bohrungen 52 könnten auch
in der Arbeitskammer II in der Nähe der Eintrittsöífnungen I8 anstatt in der Nähe
der Austrittsöffnungen 19 angeordnet sein.
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Durch die Anordnung von zwei oder mehr Einheiten, von denen jede
aus einem Gehäuseteil 10 und einem Läufer 37 besteht, erhält der Zähler eine Kapazität,
welche dem der Leistung einer einzigen Einheit entsprechenden Vielfachen entspricht,
ohne daß die Meßgenauigkeit des Zählers beeinträchtigt wird. Die Einzelteile mit
Ausnahme des Kopfstückes 29, das gemäß der Anzahl der in dem Zähler enthaltenen
Einheiten gestaltet werden muß, sind für alle Zähler, welche aus einer beliebigen
Zahl von Einheiten bestehen können, beliebig austauschbar.
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Das Kopfstück könnte ebenfalls ein zusammengesetzter Körper sein.
Der Druck in den Rohrleitungen wird nicht direkt auf den Körper der Meßvorrichtung
übertragen, und deshalb wird die Gefahr der Zerstörung des Meßkörpers durch solche
Drücke, welche die Arbeitsweise des Zählers gefährden könnten, mit Sicherheit vermieden.