CN101907476B - 带发送器壳体的水表/热量表以及发送器壳体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有发送器壳体(6)和测量装置(10)的水表/热量表(2)，其中，所述测量装置(10)包括一个发送器。本发明所述的发送器壳体(6)是由一个塑料件(7)和一个部分地浇注到该塑料件中的金属管(1)构成的复合部件。此外本发明还涉及一种用于制造水表/热量表(2)的发送器壳体(6)的方法，根据本发明，在金属管(1)、尤其是钢管的壁(3)中加工一个开口(4)，然后将该金属管(1)放入注塑模具中，在该注塑模具中用塑料对该金属管部分地进行注塑包封。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有发送器壳体的水表/热量表和一种用于制造发送器壳体的方法。
背景技术
已知在现有技术条件下，水表或热量表及其发送器的壳体均为黄铜制成，因此价格昂贵。此外也公开了仅用塑料制成的壳体，其制造成本可以低廉，但是这种塑料壳体的市场认可度很小，因为这些壳体对于装配过程以及对于在管道中安装的持久负荷具有比较小的强度。
发明内容
本发明的任务在于，给出一种具有成本低廉且坚实牢固的发送器壳体的水表/热量表以及一种以低廉成本制造水表/热量表的坚实牢固的发送器壳体的方法。
水表/热量表具有发送器壳体和测量装置，所述测量装置包括发送器。
根据本发明，发送器壳体是由塑料件和部分地浇注到该塑料件中的金属管构成的复合部件。可以用低廉成本制造这种发送器壳体以及水表/热量表。为此，金属管优选用钢制成，因此价格明显低于现有技术条件下用来制造壳体的黄铜。此外，金属管还可使得发送器壳体具有纯金属壳体的有利特性，例如牢固的装配特性并且针对管道***中的力和扭矩具有大的持久负荷能力。
符合目的的是，金属管的壁具有一个被塑料件包围的开口，在该开口的区域中有利地在塑料件中构造一个用于测量装置的发送器的测量腔，使得流入到金属管中的水流可以在该开口处转向到测量腔中并且也能从该测量腔重新流入金属管中。
塑料件优选具有用来容纳水表/热量表的测量装置的成型部，从而可以将其插装在塑料件上并且可以固定在该塑料件上，其中，测量装置的发送器则被定为在测量腔中。由于将测量装置固定在塑料件上，测量腔被水密地封闭，因此不会有水从管道***中漏出。
所述塑料件的塑料优选完全覆盖金属管的内壁并且有利地从内壁开始朝金属管外壁的方向至少部分地、优选完全地覆盖金属管的端面。这样塑料就会形成金属管的封闭内衬层，从而在安装状态下穿流而过的水不会与金属管接触，因此可防止金属管发生腐蚀和磨损，并且也可防止金属管影响水质。
在一个有利的实施方式中，在塑料件中在金属管的开口区域中构造一个用于温度传感器的容纳部，这样不仅可以将该发送器壳体用于不需要温度传感器的水表，而且也可用于热量表。所述热量表例如可以在采暖设备中使用，用来测量消耗的热量，但例如也可以在冷却设备中作为冷量表或负热量表使用。
例如可将热量表安装在采暖设备的进水通道或优选安装在回水通道中，其中，可以根据水流量和进水通道与回水通道之间的温度差确定供热量。为此需要两个温度传感器，即一个进水通道中的用来测量进水温度的温度传感器和一个回水通道中的用来测量回水温度的温度传感器。将这两个温度传感器的其中一个安装于发送器壳体中。
在该发送器壳体中，温度传感器与现有技术的不同地被安装在塑料件中并且可通过塑料与具有良好导热性且与环境接触的金属管热隔离。这样就使得温度传感器与流过的水或介质更好地热耦合并且温度测量不受发送器壳体的环境温度影响，从而能更加准确地测量温度并且能更加精确地测定供热量。
例如可以借助于快速闭锁装置将温度传感器固定在塑料件中，这样就不需要使用其它紧固件、例如现有技术所使用的两半式开合螺母，这种开合螺母易于磨损并且长时间使用之后难以维护或更换温度传感器。由此可以节约成本并且便于维护或简单更换温度传感器。
符合目的的是，金属管在两个端部上具有用来连接在管道***上的机构，该机构优选是有利地设置在金属管外壁上的螺纹，这样就能毫无困难地将发送器壳体安装到管道***中，其中，发送器或整个水表/热量表的安装过程中的力和力矩仅仅作用于金属管，从而不会损伤塑料件。
根据本发明，在一种用于制造水表/热量表的发送器壳体的方法中在金属管、尤其是钢管的壁中加工一个开口，然后将该金属管放入注塑模具中，在该注塑模具中用塑料对该金属管部分地进行注塑包封。该方法可以标准化，从而具有良好的可再现性。因此能够以低廉成本批量生产坚实牢固的发送器壳体，由此，不仅生产效率高，而且能最佳且成本低廉地保证发送器壳体的质量。
金属管中的开口优选是铣出或者冲裁出的，这样就能使用机床以优异的质量加工金属管。
优选在金属管的两个端部上将螺纹加工在金属管的外壁中，从而可以将发送器壳体安装到管道***中。安装过程中出现的力和力矩仅仅作用于金属管，因此不会损伤塑料。
注塑模具中的金属管有利地被这样用塑料进行注塑包封，使得形成一个塑料件，该塑料件包围金属管中的开口、完全覆盖金属管内壁并且从内壁开始朝外壁的方向至少部分地覆盖金属管的端面。这样就能以低廉成本生产坚实耐用的发送器壳体，其中，在注射成型期间，在塑料件中能够以一道工序形成一个测量腔、一个用来容纳水表/热量表的成型部和（如果必要的话）一个用于温度传感器的容纳部。由于塑料件是一体形成的并且完全包裹金属管，因此穿流而过的水不会接触金属管，从而可以避免金属管发生腐蚀和磨损，避免影响水质，并且由于塑料具有绝热作用，还可避免发送器壳体的环境温度影响温度传感器的温度。
附图说明
以下将根据附图对本发明的实施例进行详细解释。
相关附图如下：
图1 是金属管的透视图，
图2 是发送器壳体的透视图，
图3 发送器壳体的剖面图，以及
图4 水表/热量表的透视图。
所有附图中相同的部件均具有相同的附图标记。
具体实施方式
图1所示为金属管1的透视图。金属管1优选用钢制成，因为钢的成本比较低廉，而且价格波动小于现有技术条件下用于水表/热量表2的黄铜。金属管1的壁3具有一个开口4，该开口优选在金属管1的纵向伸展的中部。例如可以用冲切或铣挖方式在金属管1中加工出所述开口4。
金属管1两端各具有设置在金属管1的外壁3.1上的螺纹5作为用来连接在管道***上的装置，例如可以在外壁3.1中车出螺纹。
将经过如此加工后的金属管1放入注塑模具中，然后将塑料浇注或注射到注塑模具中，从而能够以低廉成本批量生产出附图2所示的发送器壳体6。附图3所示为发送器壳体6的横截面图。
发送器壳体6是一体构成的塑料件7与部分地嵌入其中的金属管1所构成的复合部件。金属管1中的开口4被塑料件7完全包围。此外从附图3可清楚看出，金属管1的内壁3.2被塑料件7的塑料完全覆盖。所述塑料也越过金属管1的端面8朝外壁3.1的方向一直延伸到加工在外壁3.1中的螺纹5，这样就使得金属管1在发送器壳体6安装到管道***中以后不会接触到穿流而过的介质（例如水），因此可避免金属管1的腐蚀并且可避免影响水质。这样就可以使用由廉价金属（例如钢）制成的金属管1。
由于金属管1的外壁3.1仅仅被塑料件7部分地覆盖，这就使得发送器壳体6还具有纯金属壳体的有利特性，例如在安装于管道***中时具有牢固耐用的装配特性，并且能耐受很大的持久作用力和扭矩负荷。该金属管可通过金属管1的牢固耐用的螺纹5而固定地旋入到管道***中，其中，可将工具放在金属管1上而不会损伤塑料件7，因为没有作用力和扭矩作用于塑料件上。
在塑料件7中在金属管1的开口4的区域中形成一个用于水表/热量表2的测量装置10的发送器的测量腔9，使得流入被塑料包衬的金属管1中的水流在该开口4处转向到测量腔9中，然后从测量腔9重新流入被塑料包衬的金属管1中。
塑料件7在测量腔9上方具有一个用来容纳测量装置10的成型部11，从而可以将测量装置安放并且固定到塑料件7上，在这里所示的实施例中，通过螺纹连接12将其与塑料件7固定在一起。测量装置10的发送器在此被定位在测量腔9中。必要时可使用密封装置将测量装置10固定在塑料件7上，由此使测量腔9水密并且抗压地封闭，使得水或者流经管道***的介质不会从该测量腔中流出。
发送器壳体6的这里所示的形状仅仅表示一种可能的实施方式。发送器壳体6并且特别是塑料件7可毫无问题地例如通过改变注塑模具来适配于不同的水表/热量表2及其测量装置10，也就是可适配于不同的造型和工作原理。可以将发送器壳体6用于例如单流束旋翼式水表、多流束旋翼式水表、圆盘式水表、环形活塞式水表、螺翼式水表、超声波水表、磁感应式水表以及其它类型的水表/热量表2，其中，对于几种水表或热量表来说塑料制的测量腔9是特别有利或必需的。
在这里所示实施方式中，发送器壳体6特别是可用于热量表，因为在塑料件7中在金属管1的开口4的区域中构造有一个用于温度传感器14的容纳部13。如果仅仅是水表，则不需要这种温度传感器14，因此可以适当调整用于相应发送器壳体6的注塑模具，从而在注塑过程中不形成用于温度传感器14的容纳部13。
温度传感器14的容纳部13可以构造为穿通塑料件7的穿通部，从而可从外面***温度传感器14并且将该温度传感器定位在水流中。该温度传感器例如可以利用一种快速闭锁装置锁止在塑料件7中，其中，所述塑料件7中的穿通部同时例如借助于密封圈来密封，从而防止水从发送器壳体6流出。
这种快速闭锁装置在这里所示的实施方式中类似于一种卡口式闭锁装置并且包括一个塑料件7上的接片15（该接片位于用于温度传感器14的容纳部13的外边缘上）并且包括温度传感器14上的一个盖罩16，该盖罩具有与所述接片15相关联的、未详细示出的槽，从而在将温度传感器14***容纳部13中以后，可以轻微转动盖罩16并且所述盖罩16通过接片15配合到盖罩16的槽中而将温度传感器14锁止。发送器壳体6优选借助于温度传感器14和塑料件7之间或者盖罩16与塑料件7之间的密封装置被水密且抗压地密封。
通过这种快速闭锁装置就不需要使用其它紧固件，例如现有技术所使用的两半式开合螺母，这种开合螺母易于磨损并且从而长时间使用之后难以维护或更换温度传感器14。由此可以节约成本，而且便于维护或可简单更换温度传感器14。
通过这种将温度传感器14设置在塑料件7中的方式，可通过塑料将具有良好导热性并且和发送器壳体6的周围环境接触的金属管1与温度传感器热隔离。这样就使得温度传感器14与流过的水或介质显著更好地热耦合并且温度测量不受发送器壳体6的环境温度影响。从而能够更加准确地测量温度。
如附图3所示，在金属管1的一端集成一个进口筛17，该进口筛例如在压铸方法期间设置在铸模中并且从而浇铸在塑料中或者在压铸之后***到该位置中。进口筛17从流入的水或介质中滤掉脏污颗粒并且此外还可使得流体线性化，从而保证水表/热量表2的符合规定的功能。
附图4所示的水表/热量表2具有附图2和3所示实施方式的发送器壳体6。将测量装置10插装在发送器壳体6上并且旋紧，由此，发送器壳体6的测量腔9被水密且抗压地封闭。
设置在塑料件7的容纳部13中的温度传感器14与测量装置10上的第一传感器输入端18相连，也就是说，在这里所示的水表/热量表2中特别是涉及热量表，该热量表例如可在采暖设备中用来测量消耗的热量。例如可将这种热量表安装在采暖设备的进水通道中，或者优选安装在回水通道中，因为热量表在回水通道中的温度负荷比较小。
可以根据获得的水流量和进水通道与回水通道之间的温度差算出供热量。为此需要两个温度传感器14，附图所示发送器壳体6中的用于测量回水温度的温度传感器14和一个另外的、附图中没有绘出的、采暖设备进水通道中的用来测量进水温度的传感器，其中，附图中所示的温度传感器14与测量装置10的第一传感器输入端18相连，图中没有绘出的第二温度传感器与测量装置10的第二传感器输入端19相连。测量装置10测量温度差、流量，并且据此算出供热量。
水表/热量表2的发送器壳体6可以集成在管道***中，其中，在安装过程中，金属管1的外壁3.1的没有被塑料覆盖的区域可以用作工具的作用面。以这种方式能够使水表/热量表2通过其发送器壳体6与管道***固定地、特别是抗压且水密地连接，而水表/热量表2、即尤其是塑料件7和测量装置10不会因为出现的力和扭矩而受损。
附图标记清单
1金属管
2水表/热量表
3壁
3.1外壁
3.2内壁
4开口
5螺纹
6发送器壳体
7塑料件
8端面
9测量腔
10测量装置
11成型部
12螺纹连接
13容纳部
14温度传感器
15接片
16罩盖
17进口筛
18第一传感器输入端
19第二传感器输入端
Claims (14)
1.水表/热量表（2），其具有发送器壳体（6）和测量装置（10），其中，所述测量装置（10）包括一个发送器，其特征在于，所述发送器壳体（6）是由塑料件（7）和部分地浇注到该塑料件中的金属管（1）构成的复合部件，所述金属管（1）的壁（3）具有被所述塑料件（7）包围的开口（4）。
2.根据权利要求1所述的水表/热量表（2），其特征在于，所述塑料件（7）的塑料完全覆盖所述金属管（1）的内壁（3.2）。
3.根据权利要求2所述的水表/热量表（2），其特征在于，所述塑料件（7）的塑料从所述内壁（3.2）开始朝金属管（1）的外壁（3.1）的方向至少部分地覆盖所述金属管（1）的端面（8）。
4.根据上述权利要求中任一项所述的水表/热量表（2），其特征在于，在所述塑料件（7）中在金属管（1）的开口（4）区域中形成用于所述测量装置（10）的发送器的测量腔（9）。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的水表/热量表（2），其特征在于，所述塑料件（7）具有用来容纳测量装置（10）的成型部（11）。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的水表/热量表（2），其特征在于，在所述塑料件（7）中在金属管（1）的开口（4）区域中形成用于温度传感器（14）的容纳部（13）。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的水表/热量表（2），其特征在于，所述金属管（1）用钢制成。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的水表/热量表（2），其特征在于，所述金属管（1）在两个端部上具有用来连接到管道***上的机构。
9.根据权利要求8所述的水表/热量表（2），其特征在于，所述机构是螺纹（5）。
10.根据权利要求9所述的水表/热量表（2），其特征在于，所述螺纹（5）设置在金属管（1）的外壁（3.1）上。
11.用于制造水表/热量表（2）的发送器壳体（6）的方法，其特征在于，
在金属管（1）、尤其是钢管的壁（3）中加工一个开口（4），将该金属管（1）
放入注塑模具中，在该注塑模具中用塑料对该金属管部分地进行注塑包封。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述开口（4）是铣出和/或冲裁出的。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，在金属管（1）的两个端部上将螺纹（5）加工在该金属管（1）的外壁（3.1）中。
14.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，对金属管（1）在注塑模具中用塑料这样地进行注塑包封，使得形成塑料件（7），该塑料件包围金属管（1）中的开口（4）、将金属管（1）的内壁（3.2）完全覆盖并且从所述内壁（3.2）开始朝外壁（3.1）的方向至少部分地覆盖该金属管（1）的端面（8）。
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