PL176525B1

PL176525B1 - Wodomierz skrzydełkowy

Info

Publication number: PL176525B1
Application number: PL95308069A
Authority: PL
Inventors: Wolfgang Dobeneck
Original assignee: Landis & Gyr Tech Innovat
Priority date: 1994-04-11
Filing date: 1995-04-10
Publication date: 1999-06-30
Also published as: DK44095A; CZ286440B6; CZ91495A3; HUT70658A; PL308069A1; FR2718526B1; HU219045B; HU9501031D0; DE19513395B4; DE19513395A1; FR2718526A1

Abstract

1. Wodomierz skrzydelkowy, wyposazo- ny w korpus zamkniety szczelnie pokrywa, dzielaca wodomierz na komore mokra i komore sucha oraz wyposazony w wirnik skrzydelkowy zaopatrzony w tuleje lozyskowa majaca otwarty od góry, nieprzelotowy otwór, w którym osadzo- ny jest trzpien lozyskowy oraz zaopatrzona w czop stanowiacy dolne lozysko wirnika, a ponad- to wyposazony w umieszczone w czesci suchej li- czydlo obrotów wirnika skrzydelkowego, znamienny tym, ze trzpien lozyskowy (3) jest jednolity i osadzony trwale przelotowo w pokry- wie (2), przy czym jego czesc, na której w komo- rze mokrej jest za pomoca tulei lozyskowej (6) zaopatrzonej w czop (15) ulozyskowany wirnik skrzydelkowy (4), jest dokladnie wspólosiowa z czescia znajdujaca sie w komorze suchej, na któ- rej jest osadzony element napedowy (9, 23) li- czydla obrotów wirnika skrzydelkowego (4). PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest wodomierz skrzydełkowy, wyposażony w korpus zamknięty szczelnie pokrywą, dzielącą wodomierz na komorę mokrą i komorę suchą oraz wyposażony w wirnik skrzydełkowy, zaopatrzony w tuleję łożyskową, mającą otwarty od góry, nieprzelotowy

176 525 otwór, w którym osadzony jest trzpień łożyskowy. Ponadto wodomierzj est wyposażony, w umieszczone w komorze suchej liczydło obrotów wirnika skrzydełkowego.

W znanych, na przykład z niemieckiego opisu patentowego nr DE 3624364, rozwiązaniach wodomierzy z wirnikami skrzydełkowymi wyposażonych w sprzęgło magnetyczne, wirnik skrzydełkowy wraz z jedną częścią sprzęgła magnetycznego jest ułożyskowany w komorze mokrej wodomierza. Druga część sprzęgła magnetycznego jest umieszczona na pierwszym kole przekładni liczydła mechanicznego, ułożyskowanym w komorze suchej wodomierza. Wirnik skrzydełkowy oraz pierwsze koło przekładni sąułożyskowane na osiach stanowiących odrębne elementy, zamocowanych trwale w pokrywie oddzielającej obie komory. Jednakże okazało się, że w rozwiązaniu tym trudne jest osiągnięcie dostatecznej współosiowości osi wirnika skrzydełkowego i pierwszego koła liczydła mechanicznego.

Dokładność wskazań wodomierza zależy także od parametrów obwodu sprzęgła magnetycznego, a mianowicie składowych sił przyciągania, które powinny być na tyle duże, aby gwarantowały przeniesieniu momentu obrotowego przy maksymalnym przepływie mierzonej cieczy przez wodomierz, nie powodując równocześnie nadmiernego obciążenia łożysk, zarówno wirnika skrzydełkowego jak też pierwszego koła liczydła mechanicznego. Wartość siły sprzężenia magnetycznego można ustalić przez zmianę położenia magnesów. Omawiane rozwiązanie nie stwarza takich możliwości, ponieważ zarówno magnesy osadzone w wirniku skrzydełkowym jak i w pierwszym kole liczydła mechanicznego są trwale zamocowane w procesie montażu wodomierza.

Ponadto są znane wodomierze skrzydełkowe wyposażone w sprzęgło magnetycznego, w których oś wirnika, wykonana ze stali jest ułożyskowana w otworze podstawy korpusu wodomierza, wykonanego zwykle z mosiądzu. Na styku tych dwóch elementów wykonanych z różnych materiałów zachodzi zjawisko korozji elektrochemicznej, powodującej po pewnym czasie pogarszanie dokładności wskazań wodomierza.

Celem wynalazku jest opracowanie wodomierza z wirnikiem skrzydełkowym eliminującego wady znanych rozwiązań i zapewniającego wysoką dokładność wskazań.

Cel ten realizuj e konstrukcja wodomierza skrzydełkowego według wynalazku, wyposażonego w korpus zamknięty szczelnie pokrywą, dzielącą wodomierz na komorę mokrą i komorę suchąoraz w wirnik skrzydełkowy zaopatrzony w tuleję łożyskową mającąotwarty od góry, nieprzelotowy otwór, w którym osadzony jest trzpień łożyskowy oraz zaopatrzoną w czop stanowiący dolne łożysko wirnika, a ponadto wyposażony w umieszczone w części suchej liczydło obrotów wirnika skrzydełkowego, który charakteryzuje się tym, że trzpień łożyskowy jestjednolity i osadzony trwale przelotowo w pokrywie, przy czymj ego część, na której w komorze mokrej jest za pomocą tulei łożyskowej zaopatrzonej w czop ułożyskowany wirnik skrzydełkowy jest dokładnie współosiowa z częścią znajdującą się w komorze suchej, na której jest osadzony element napędowy liczydła obrotów wirnika skrzydełkowego.

Element ten stanowi zębnik liczydła mechanicznego, korzystnie zaopatrzony w dwa magnesy rozmieszczone pod kątem środkowym 180° względem jego osi obrotu.

Korzystnym jest także, że co najmniej niektóre magnesy są osadzone w otworach zębnika lub na nim, w położeniu regulowanym wzdłuż jego osi obrotu.

Magnesy osadzone przesuwnie w otworach zębnika po ustaleniu położenia są unieruchamiane w nich za pomocą kleju.

Korzystnym jest zaopatrzenie magnesów na ich zewnętrznych powierzchniach w gwint, współpracujący z gwintem wewnętrznym w otworach zębnika, pozwalający na ich unieruchomienie po ustaleniu położenia. Możliwe jest wyposażenie wodomierza w elektroniczne liczydło obrotów wirnika skrzydełkowego. Wówczas część trzpienia łożyskowego znajdująca się w komorze suchej stanowi środkowąelektrodę elektronicznego liczydła obrotów wirnika skrzydełkowego, ponadto zaopatrzonego w dwie elektrody boczne o osiach równoległych do osi trzpienia łożyskowego. Wirnik skrzydełkowy jest zaopatrzony w nasadkę z materiału izolacyjnego, umieszczonąwspółosiowo z trzpieniem łożyskowym pomiędzy elektrodąśrodkową i elektrodami bocznymi.

176 525

Korzystnym jest także, że tuleja łożyskowa i czop wirnika skrzydełkowego są wykonane z poliamidu wzmocnionego włóknem węglowym, a ich powierzchnie, zwłaszcza od strony trzpienia łożyskowego, są nieobrobione. Pokrywa korpusu wodomierza jest wykonana z tworzywa sztucznego. Środkowa część trzpienia łożyskowego zaopatrzona w kilka pierścieniowych rowków jest połączona szczelnie i trwale z pokrywą w procesie jej wytwarzania.

W wodomierzu skrzydełkowym według wynalazku trzpień łożyskowy służy jednocześnie jako trzpień łożyskowy wirnika skrzydełkowego i zębnika liczydła mechanicznego, dzięki czemu uzyskuje się dokładną współosiowość tych elementów, a tym samym części suchej i mokrej sprzęgła magnetycznego. Niewątpliwą zaletąwodomierzajest to, że zębnik liczydła mechanicznego stanowi integralną część mechanizmu pomiarowego, złożonego z wirnika z osadzonymi magnesami.

Magnesy, umieszczone przesuwanie w otworach zębnika pozwalają w prosty sposób ustalić odpowiednie parametry sprzęgła magnetycznego. Po przeprowadzeniu regulacji, magnesy są unieruchamiane w otworach zębnika za pomocą kleju lub połączenia gwintowego, co zapewnia zachowanie stabilności parametrów sprzęgła magnetycznego.

Dzięki zamocowaniu trzpienia łożyskowego w pokrywie zamykającej korpus wodomierza, możliwe jest zastosowanie do zliczania obrotów wirnika skrzydełkowego liczydła elektronicznego. W tym przypadku część trzpienia łożyskowego stanowi jedną z elektrod tego liczydła. Ponadto tuleja łożyskowa wraz z czopem wirnika skrzydełkowego wykonana z poliamidu, wzmocnionego włóknami węglowymi ma optymalną odporność na zużycie. Powierzchnia tulei łożyskowej, zwłaszcza od strony trzpienia łożyskowego, jak również powierzchnia czopa są nieobrobione, co zapewnia im znaczną odporność na ścieranie.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wodomierz według wynalazku, w osiowym przekroju podłużnym, fig. 2 - zębnik liczydła mechanicznego z magnesami mocowanymi w jego otworach za pomocą klejenia, w osiowym przekroju podłużnym, fig. 3 - zębnik liczydła mechanicznego z magnesami zamocowanymi w jego otworach za pomocą połączenia gwintowego, w osiowym przekroju podłużnym, fig. 4 - zębnik przedstawiony na fig. 2, w widoku z góry, a fig. 5 - wodomierz według wynalazku z elektronicznym liczydłem obrotów wirnika, w osiowym przekroju podłużnym.

Wodomierz według wynalazku jest wyposażony w korpus 1 zamknięty szczelnie pokrywą 2 zamocowaną za pomocą nagwintowanego pierścienia 8. Pomiędzy tą pokrywą, a korpusem umieszczonajest uszczelka 7 zapewniająca szczelność połączenia. Poniżej pokrywy 2, jest utworzona w korpusie 1 komora mokra, w której jest ułożyskowana, osadzona obrotowo na trzpieniu łożyskowym 3, tulej a łożyskowa 6 wirnika skrzydełkowego 4, zamocowana wjego przelotowym otworze. W tym celu tuleja łożyskowa 6 jest zaopatrzona w nieprzelotowy otwór, w którym osadzony jest trzpień łożyskowy 3. Trzpień łożyskowy 3 jest jednolity i osadzony trwale przelotowo w pokrywie 2, przy czym jego oś jest prostopadła do kierunku przepływu wody. W celu trwałego połączenia z pokrywą 2 powierzchnia zamocowanej w niej środkowej części trzpienia 3 jest kształtowa, najkorzystniej mająca kilka pierścieniowych rowków. Pokrywa 2 oraz wirnik skrzydełkowy 4 są korzystnie wykonane z tworzywa sztucznego, a tuleja łożyskowa 6 wirnika skrzydełkowego 4 - z poliamidu wzmocnionego włóknem węglowym. Tuleja łożyskowa 6 zamocowana w przelotowym otworze wirnika skrzydełkowego 4, jest w swej dolnej części zaopatrzona w czop 15 o przekroju półkuli opierający się o dno korpusu 1. Wirnik skrzydełkowy 4 jest w swej górnej części zaopatrzony w pierścieniowy magnes 5, stanowiący jedną z części sprzęgła magnetycznego, przenoszącego obroty wirnika do liczydła. Drugą część sprzęgła magnetycznego stanowią magnesy 10, 11 zamocowane w zębniku 9 lub na nim, stanowiącym pierwszy stopień liczydła mechanicznego 14 (fig. 1) i zazębiającym się z kolejnym kołem 13 tego liczydła. W otworach zębnika 9 równoległych do jego osi obrotu, osadzone sąprzesuwnie w kierunku osiowym magnesy 10a, 11 a, unieruchamiane w nich po ustaleniu położenia, za pomocą kleju.

Przedstawione na fig. 3 magnesy 10b i 11b mająpostać wkrętów z gwintem wewnętrznym i mogą być przesuwane w nagwintowanych otworach zębnika 9, a następnie unieruchamiane w

176 525 nich, po ustaleniu położenia. Magnesy 10,11, w które zaopatrzony jest zębnik 9 sąrozmieszczone pod kątem środkowym o 180° względem jego osi obrotu.

Zębnik 9 zaopatrzonyjest w osiowy otwór stanowiący tuleję łożyskową osadzonąna części trzpienia łożyskowego 3 wystającej ponad pokrywę 2. Górne łożysko zębnika stanowi występ w płycie 12 liczydła.

Poprzez osiowe przesuwanie magnesów w otworach zębnika 9 możliwa jest korekta asymetrii pól magnetycznych. Jednocześnie następuje regulacja sił składowych dzielących na łożyska wirnika skrzydełkowego 4 i zębnika 9.

Dzięki wyposażeniu wodomierza w osadzony nieruchomo w pokrywie 2, oddzielającej komorę do sucha od komory mokrej wodomierza, trzpień łożyskowy 3 stanowiący jednocześnie ułożyskowanie wirnika skrzydełkowego 4 i zębnika 9, ma on bardzo małą masę, umożliwiając przenoszenie do liczydła bardzo niewielkiego momentu obrotowego.

Na fig. 5 przedstawiono wodomierz według wynalazku wyposażony w elektroniczne liczydło obrotów wirnika skrzydełkowego 4. W rozwiązaniu tym, trzpień łożyskowy 3 stanowi elektrodę środkową 23 elektronicznego liczydła, natomiast wirnik skrzydełkowy 4 jest zaopatrzony, w umieszczoną z nim współosiowo nasadkę 25 z materiału izolacyjnego, mającąpostać cylindra podzielonego osiowo na sektory. W komorze mokrej korpusu 1 sąponadto zamocowane w pokrywie 2, co najmniej dwie elektrody boczne 24 o osiach równoległych do osi trzpienia łożyskowego 3. Pozostałe elementy tego rozwiązania odpowiadają elementom przedstawionym na fig. 1.

176 525

Fig. 4

176 525

Fig. 1

6 3 4 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Wodomierz skrzydełkowy, wyposażony w korpus zamknięty szczelnie pokrywą, dzielącą wodomierz na komorę mokrą i komorę suchą oraz wyposażony w wirnik skrzydełkowy zaopatrzony w tuleję łożyskowąmającąotwarty od góry, nieprzelotowy otwór, w którym osadzony jest trzpień łożyskowy oraz zaopatrzoną w czop stanowiący dolne łożysko wirnika, a ponadto wyposażony w umieszczone w części suchej liczydło obrotów wirnika skrzydełkowego, znamienny tym, że trzpień łożyskowy (3) jest jednolity i osadzony trwale przelotowo w pokrywie (2), przy czym jego część, na której w komorze mokrej jest ułożyskowany wirnik skrzydełkowy (4) za pomocą tulei łożyskowej (6) zaopatrzonej w czop (15), jest dokładnie współosiowa z częścią znajdującą się w komorze suchej, na której jest osadzony element napędowy (9,23) liczydła obrotów wirnika skrzydełkowego (4).
2. Wodomierz według zastrz. 1, znamienny tym, że element napędowy (9) stanowi zębnik liczydła mechanicznego.
3. Wodomierz według zastrz. 2, znamienny tym, że zębnik (9) jest zaopatrzony w dwa magnesy (10,11, 10a, 11a, 10b, 11b) rozmieszczone pod kątem środkowym 180° względemjego osi obrotu.
4. Wodomierz według zastrz. 3, znamienny tym, że co najmniej niektóre magnesy (10,11) są osadzone w otworach zębnika (9) w położeniu regulowanym wzdłuż jego osi obrotu.
5. Wodomierz według-zastrz. 3, znamienny tym, że co najmniej niektóre magnesy (10,11) są osadzone na zębniku (9) w położeniu regulowanym wzdłuż jego osi obrotu.
6. Wodomierz według zastrz. 4, znamienny tym, że magnesy (10a, 10a) osadzone przesuwnie w otworach zębnika (9) po ustaleniu położenia sąunieruchamiane w nich za pomocakleju.
7. Wodomierz według zastrz. 4, znamienny tym, że magnesy (10b, 11b) są zaopatrzone na swych zewnętrznych powierzchniach w gwint, współpracujący z gwintem wewnętrznym w otworach zębnika (9).
8. Wodomierz według zastrz. 1, znamienny tym, że elementem napędowym (23) liczydła obrotów wirnika skrzydełkowego jest część trzpienia łożyskowego (3) znajdująca się w komorze suchej, stanowiąca środkową elektrodę liczydła elektronicznego, ponadto zaopatrzonego w dwie elektrody boczne (24) o osiach równoległych do osi trzpienia łożyskowego (3).
9. Wodomierz według zastrz. 8, znamienny tym, że wirnik skrzydełkowy (4) jest zaopatrzony w nasadkę (25) z materiału izolacyjnego, umieszczoną współosiowo z trzpieniem łożyskowym (3) pomiędzy elektrodą środkową (23) i elektrodami bocznymi (24).
10. Wodomierz według zastrz. 1, znamienny tym, że tuleja łożyskowa (6) i czop (15) są wykonane z poliamidu wzmocnionego włóknem węglowym.
11. Wodomierz według zastrz. 10, znamienny tym, że powierzchnie czopa (15) i tulei łożyskowej (6), zwłaszcza od strony trzpienia łożyskowego (3) wykonane za pomocą wtrysku są nieobrobione.
12. Wodomierz, według zastrz. 1, znamienny tym, że pokrywa (2) korpusu (1) jest wykonana z tworzywa sztucznego.
13. Wodomierz według zastrz. 1, znamienny tym, że środkowa część trzpienia łożyskowego (3) zaopatrzona w kilka pierścieniowych rowków jest połączona szczelnie i trwale z pokrywą (2) w procesie jej wytwarzania.

* * *