JP2744602B2 - 体積計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数に分割された
ケーシング内に配置され、計測チャンバーを備え、この
チャンバー内に二つの係合ギアが設けられた体積計に関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種の体積計は、流量を測定すること
により体積測定を行う。この体積計はは、ギアモーター
の変位原理に基づき、測定すべき液体の流れ自身によっ
て駆動される。ギアの歯がタップ穴を通過するとパルス
が生成される。パルスの和は測定点を通過する歯の数に
対応し、測定される流量の尺度となる。

【０００３】このギアモーターの原則にもとづいて作動
する公知の体積計は、油圧業界における計測法としてよ
く用いられている。この種の計測器では、ギアは、基部
および上端部に挿入されたスピンドルによって遊隙なく
しかも回転自在な状態で取り付けられている。二つのケ
ーシング部分は、適合する溝内に挿入されたＯ−リング
によって密閉される。スピンドルは、ケーシング部分内
に取り付けられたベアリング・ブシュによって所定の位
置に配置される。この計測器で高度に正確な測定を行な
うためには、すべての構成部分が精密に配置されること
が重要である。速度の検出は、ギアの外周に取り付けら
れ非接触式に作動する電子センサーによって行なわれ
る。電子式または光学式ピックアップあるいはタップの
固定は、通常、穴を用いて行なう。

【０００４】体積計は、同質の溶媒の流量を測定するの
にとくに好適である。異質溶媒、例えば異質の複数のワ
ニスあるいは塗料を測定する場合には、個々の溶媒の交
換に当たり問題が生じる。公知の体積計は、溶媒が堆積
して部分的に硬化するおそれのあるポケットを有してい
る。ここでポケットとは、体積計内の遊隙あるいは区域
であって、測定される溶媒がその中に流れ込み、そこで
は連続的な貫流が行なわれない。ワニスや塗料設備など
で測定される溶媒を交換すると、残留物が新たな測定溶
媒を汚染するおそれが生じる。塗布する装置に使用した
場合、頻繁に溶媒を交換することになるが、このような
場合には測定溶媒のこの種の汚染を避けるために、溶媒
の交換時に計測セルを清掃あるいは洗浄する作業が行な
われている。公知の体積計では、この種の洗浄作業は、
時間を要し、また、溶媒を大量に消費する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、複数
に分割されたケーシング内に配置され、計測チャンバー
を備え、このチャンバー内に二つの係合ギアが設けられ
た体積計において、ポケットをなくして最小限の時間お
よび最小限の溶媒の消費により清掃が可能な体積計を提
供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の体積計は、複数分割ケーシング（６、
７）内に設けられ、内部に二つの係合ギア（２）が配置
された計測チャンバー（５）を備えており、該ギア
（２）が自立式スピンドル（９）上に回転自在に配置さ
れ、該ケーシング分割部（６、７）を密閉するために平
型ガスケット（１）が配設されたことを特徴とする。

【０００７】係合ギア（２）の中心にベアリング・ブシ
ュ（１０）が配設され、その高さが前記係合ギア（２）
の高さに等しいかまたはそれよりわずかに高いことを特
徴とする。

【０００８】ギア（２）の表面が計測チャンバー（５）
の表面に平行に向けられ、かつ近接していることを特徴
とする。

【０００９】スピンドル（９）が段差部を有し、前記段
差部の直径がベアリング・ブシュ（１０）の直径とほぼ
等しいことを特徴とする。

【００１０】ケーシング部分（７）内のスピンドル
（９）の自己支持端部の近傍に基板（８）が配設されて
いることを特徴とする。

【００１１】基板（８）が硬質材料により構成され、計
測チャンバーの表面とほぼ同平面に形成されていること
を特徴とする。

【００１２】基板（８）の直径がベアリング・ブシュ
（１０）の直径とほぼ等しいことを特徴とする。

【００１３】基板（８）およびベアリング・ブシュ（１
０）の材料が滑動対を形成することを特徴とする。

【００１４】自立式スピンドル（９）の高さが計測チャ
ンバー（５）の高さとほぼ等しいことを特徴とする。

【００１５】係合ギア（２）、基板（８）、スピンドル
（９）およびベアリング・ブシュ（１０）が窒化クロム
で表面コーティングされていることを特徴とする。

【００１６】係合ギア（２）、基板（８）、スピンドル
（９）およびベアリング・ブシュ（１０）が窒化チタン
で表面コーティングされていることを特徴とする。

【００１７】ケーシング（６、７）が電子速度センサー
を受信するためのめくら穴（１１）を備えていることを
特徴とする。

【００１８】めくら穴（１１）の端部が計測チャンバー
（５）から離れていることを特徴とする。

【００１９】平型ガスケット（１）の形状が計測チャン
バー（５）に適合していることを特徴とする。

【００２０】平型ガスケット（１）の高さが明確に画定
されていることを特徴とする。

【００２１】平型ガスケット（１）が粗プレスされてい
ることを特徴とする。

【００２２】ケーシング（６、７）が多くとも二つの分
割部より構成されていることを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい一実施形態にも
とづけば、ギアは自支持式スピンドル上に回転自在に配
置され、また、ケーシング部分を密閉するために平型ガ
スケットが配設される。

【００２４】本発明の基本原理にもとづけば、体積計、
特にその計測チャンバーは、ポケットやその他の溶媒が
堆積するおそれのある表面および区域以外の場所に構成
させる必要がある。取付け支持用ポケットは、自立式
（自己支持式）スピンドルを使用することによって最小
限に抑えられる。これらのスピンドルは、剛性であり、
片側でのみ支持固定され、対向する側では案内も取付け
固定も不要である。ケーシングの分割部を密閉するため
には平型ガスケットが用いられ、そのためＯ−リング・
シールおよびそれに対応する溝を設けた場合に配置され
るポケットをなくすことができる。

【００２５】本発明の好ましい一実施形態にあっては、
ギアの中央にベアリング・ブシュが配設され、その高さ
はギアの高さに等しいかあるいはわずかに大きく設定さ
れる。該ギアは、その表面が計測チャンバーの表面に平
行に向けられ、かつ、隣接して配置される。これによっ
て、ポケットが生じることが避けられ、ギアと計測チャ
ンバーの表面の間の摩擦は、わずかに立ち上がったベア
リング・ブシュによって防がれる。すなわち、計測チャ
ンバーの壁との直接接触は、ギアの中央すなわちベアリ
ング・ブシュの近辺のみに限られる。

【００２６】スピンドルは、好ましくは段差部あるいは
肩部を備え、その直径はベアリング・ブシュの直径にほ
ぼ等しくする。このことにより、ベアリング・ブシュす
なわち、ギアが確実に保持される。またこれによって、
ギアは、スピンドルが固定されている計測チャンバーの
側に向けて確実に案内され、不要な摩擦が生じるのを避
ける。

【００２７】さらに、スピンドルの自己支持端部の近辺
でケーシング内に止め具あるいは基板を配置することも
可能である。これらの基板は、硬質材料よりつくられ、
計測チャンバーの表面に対してほぼ平面になるように配
置され、その直径は、ベアリング・ブシュの直径とほぼ
等しく形成される。したがって、ベアリング・ブシュと
ケーシングの間の摩擦は、明確に限定された表面上での
み生じ、そのため正確な測定を行なうことができる。ケ
ーシング内部の構造により、計測チャンバーは平らで直
線的に整った状態に構成されているため、測定される溶
媒が堆積するおそれのあるポケットは形成されることは
ない。

【００２８】止め具あるいは基板およびベアリング・ブ
シュは、それらが滑動対を形成するようにその材料を選
定することが好ましい。このようにすれば、低磨耗接触
および低摩擦を達成することができる。

【００２９】好ましい一実施形態にもとづけば、自己支
持式スピンドルの高さは、計測チャンバーの高さにほぼ
等しくすることがよい。計測チャンバーの全容積がギア
で満たされるようにして、ポケットの形成を避ける必要
がある。自支持スピンドルを計測チャンバーの高さと一
致する様に形成して、ギアがこの全区域内を案内するよ
うに設定することが好ましい。

【００３０】本発明の好ましい一実施形態にもとづけ
ば、測定される溶媒の体積計の構成部分上への堆積また
は固着は、適当な表面コーティングを行なうことによっ
て防止できる。そのため、ギア、基板、スピンドルおよ
びベアリング・ブシュは、窒化クロム（ＣｒＮ）または
窒化チタン（ＴｉＮ）によりコーティングされている。

【００３１】好ましい一実施形態にもとづけば、ケーシ
ングは、電子速度センサーを受けるためのめくら穴を有
し、該めくら穴の端部は計測チャンバーから隔てられ
る。このように構成することによって、計測チャンバー
内への干渉が避けられ、ポケットを形成しない平坦な計
測チャンバーの壁が維持される。磁気測定原理を基礎に
した速度測定の場合には、計測チャンバーの材料、とく
にめくら穴と計測チャンバーの間の壁は、相対透過度が
１に近い磁気的に中性の材料でつくらなければならな
い。

【００３２】平型ガスケットの形状は、好ましくは、計
測チャンバーの形状に適合したものとする。ただし、基
板に組み込まれた透過平型ガスケットを用いることも可
能である。好ましくは、ギアが計測チャンバー内に正確
に嵌まり込むようにするために、該平型ガスケットは明
確に画定された高さを有するものとする。そのため、粗
プレスした平型ガスケットを用い、それを明確に確定さ
れた高さとなるように加工することも可能である。

【００３３】好ましい他の一実施形態にもとづけば、ケ
ーシングは、多くとも二つの部分で構成される。これに
よって、多数の表面ではなく一つの表面のみを密閉すれ
ばよいことになり、ポケット形成を防止するのに役立
つ。

【００３４】このような構造を有した体積計は、測定さ
れる溶媒を頻繁に交換する必要を有し、その後に異なる
測定液の汚染を防止する必要のある測定に好ましく使用
することができる。

【００３５】体積計においてすぐれた洗浄性が求められ
る測定作業の場合には、本発明にもとづく体積計は、そ
のために必要な洗浄時間および溶剤の消費量を有意に低
減することができる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の実施例を示す添付の図面を参
照して本発明をさらに詳細に説明する。

【００３７】図１は、ギア２の取付け面に添って切った
場合の体積計の断面図である。該体積計は、ギアモータ
ーと同様に構成される。二つの係合ギア６、７の半体
は、上部および下部ギア半体とも呼ばれるが、平型ガス
ケット１によって密閉される。下方ケーシング分割部６
内にはスピンドル９が固定されており、その各々の上に
ブシュ１０によってギア２が取り付けられている。ケー
シング６、７内には、計測チャンバー５が形成され、ギ
ア２はその中に配置される。下方計測チャンバーの壁の
上方へのギア２のせり上がりは、スピンドル９の段差部
あるいは肩部によって防がれる。また、上方計測チャン
バーの壁の上でギア２がせり上がるのは、上方ケーシン
グ分割部７に組み込まれた止め具あるいは基板８によっ
て防がれる。上方ケーシング分割部７内には、また、電
子信号タップを固定することのできるギア２の一方の外
円近くにめくら穴１１が配設される。めくら穴１１は、
計測チャンバー５とのつながりがないため洗浄性および
測定精度には影響しない。

【００３８】図２は、ギアのない状態で入口および出口
チャンネル３、４の平面で体積計を切った場合の断面図
である。入口チャンネル３と出口チャンネル４は、とも
に下方ケーシング分割部６内に配置され、測定チャンバ
ー５内に通じている。通常、下方ケーシング分割部６す
なわち下部の機能は、上方ケーシング分割部７すなわち
上部またはカバーの機能と互換可能である。したがっ
て、入口および出口チャンネル３、４、スピンドル９の
取付けあるいはめくら穴１１の配設は、下方ケーシング
部分６と上方ケーシング部分７のいずれでも可能であ
る。

【００３９】図３は、平型ガスケット１が挿入された状
態において分割部を開いた場合の体積計の平面図を示し
ている。入口チャンネル３と出口チャンネル４は、二つ
の係合ギア２の近辺に配設される。平型ガスケット１の
形状は、入口および出口チャンネル３、４および計測チ
ャンバー５に適合している。

【００４０】図４は、図１の一部分を詳細に示してい
る。スピンドル９には係合ギア２が下方計測チャンバー
の壁の上にせり上がるのを防ぐために段差部が配設され
ている。ブシュ１０は、スピンドル９に固定され、止め
具あるいは基板８よりわずかに上方に突出しまた該止め
具と接触している。

【００４１】図４に示す部品、すなわちスピンドル９、
ブシュ１０、ギア２、および基板８は、測定される溶媒
の固着を防ぐために窒化クロムまたは窒化チタンで表面
をコーティングされている。ギア２とブシュ１０は、適
当な割合で組み合わせてコーティングされる。

【００４２】図５は、平型ガスケット１の平面図であ
り、該ガスケット１は、接続ねじ用の凹部と計測チャン
バー５の形状の凹部を含む。ただし、これには透過平型
ガスケット１を使用することも考えられるが、その場合
には、ギアの高さを変える必要がある。図示の平型ガス
ケットの場合には、ギアをその上端面が上方ケーシング
部分７の表面近くまで達するような寸法とするために、
前記ガスケット１の高さを測定しておくことが必要であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の体積計におけるギアの取付け面に添
った縦断面図である。

【図２】 本発明の体積計におけるギアを設置していな
い状態で入口および出口チャンネルの面に添った縦断面
図である。

【図３】 本発明の体積計における平型ガスケットを挿
入した状態で分割部を開いた場合の平面図である。

【図４】 本発明の体積計におけるギア周辺の詳細図で
ある。

【図５】 本発明の体積計における計測チャンバーを備
えた平型ガスケットの平面図である。

【符号の説明】

１ 平型ガスケット、２ 係合ギア、３ 入口チャンネ
ル、４ 出口チャンネル、５ 計測チャンバー、６，７
ケーシング分割部、８ 基板、９ スピンドル、１０
ベアリング・ブシュ、１１ めくら穴。

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数分割ケーシング（６、７）内に設け
   られ、内部空間を占めるように二つの係合ギア（２）が
   配置された計測チャンバー（５）を備えた体積計におい
   て、前記係合 ギア（２）が自立式スピンドル（９）上に回転
   自在に配置され、前記係合ギア（２）の中央にベアリン
   グ・ブッシュ（１０）が設けられ、前記ベアリングブッ
   シュの高さが前記係合ギアの高さに等しいか若しくはそ
   れよりもわずかに高く構成され、 前記 ケーシング分割部（６、７）を密閉する平型ガスケ
   ット（１）が前記分割ケーシングの接続面に直接配設さ
   れたことを特徴とする体積計。
2. 【請求項２】 複数分割ケーシング（６、７）内に設け
   られ、内部空間を占めるように二つの係合ギア（２）が
   配置された計測チャンバー（５）を備えた体積計におい
   て、 前記係合ギア（２）はそれぞれ自立式スピンドル（９）
   上に回転自在に配置され、前記自立式スピンドルには自
   己支持端部が備えられ、前記自立式スピンドルの自己支
   持端部の近傍には基板（８）が備えられ、 前記ケーシング分割部（６、７）を密閉するために平型
   ガスケット（１）が前記分割ケーシングの接続面に直接
   配設されたことを特徴とする 体積計。
3. 【請求項３】 ギア（２）の表面が計測チャンバー
   （５）の表面に平行に向けられ、かつ近接していること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の体積計。
4. 【請求項４】 スピンドル（９）が段差部を有し、前記
   段差部の直径がベアリング・ブシュ（１０）の直径とほ
   ぼ等しいことを特徴とする請求項１に記載の体積計。
5. 【請求項５】 ケーシング部分（７）内のスピンドル
   （９）の自己支持端部の近傍に基板（８）が配設されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の体積計。
6. 【請求項６】 基板（８）が硬質材料により構成され、
   計測チャンバーの表面とほぼ同平面に形成されているこ
   とを特徴とする請求項５に記載の体積計。
7. 【請求項７】 基板（８）の直径がベアリング・ブシュ
   （１０）の直径とほぼ等しいことを特徴とする請求項５
   に記載の体積計。
8. 【請求項８】 基板（８）およびベアリング・ブシュ
   （１０）の材料が滑動対を形成することを特徴とする請
   求項５に記載の体積計。
9. 【請求項９】 自立式スピンドル（９）の高さが計測チ
   ャンバー（５）の高さとほぼ等しいことを特徴とする請
   求項１又は２に記載の体積計。
10. 【請求項１０】 係合ギア（２）、基板（８）、スピン
    ドル（９）およびベアリング・ブシュ（１０）が窒化ク
    ロムで表面コーティングされていることを特徴とする請
    求項５に記載の体積計。
11. 【請求項１１】 係合ギア（２）、基板（８）、スピン
    ドル（９）およびベアリング・ブシュ（１０）が窒化チ
    タンで表面コーティングされていることを特徴とする請
    求項５に記載の体積計。
12. 【請求項１２】 ケーシング（６、７）が電子速度セン
    サーを受信するためのめくら穴（１１）を備えているこ
    とを特徴とする請求項１又は２に記載の体積計。
13. 【請求項１３】 めくら穴（１１）の端部が計測チャン
    バー（５）から離れていることを特徴とする請求項１１
    に記載の体積計。
14. 【請求項１４】 平型ガスケット（１）の形状が計測チ
    ャンバー（５）に適合していることを特徴とする請求項
    １又は２に記載の体積計。
15. 【請求項１５】 平型ガスケット（１）の高さが明確に
    画定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載
    の体積計。
16. 【請求項１６】 平型ガスケット（１）が粗プレスされ
    ていることを特徴とする請求項１又は２に記載の体積
    計。
17. 【請求項１７】 ケーシング（６、７）が多くとも二つ
    の分割部より構成されていることを特徴とする請求項１
    又は２に記載の体積計。