DE2458699A1 - Nach dem verdraengerprinzip arbeitender rotations-durchflussmesser fuer fluide - Google Patents

Description

Nach dem Verdrängerprinzip arbeitender Rotations-Durchflußmesser für Fluide

Die Erfindung betrifft einen Durchflußmesser für Fluide mit einem Gehäuse, in dem zwischen Einlaß- und Auslaßöffnungen eine zylindrische Ringkammer ausgebildet ist, mit einem Rotor, von dessen Hauptteil eine Anzahl von Flügeln ausragt, die in die Ringkammer abdichtend eingepaßt sind, so daß die Ringkammer vom Einlaß zum Auslaß hin durchströmendes Fluid den Rotor über die Flügel antreibt, und mit einem an einer zur Rotorachse parallelen, gegenüber dieser jedoch versetzten Achse lose mitlaufenden, an die Drehbewegung des Rotors gekoppelten Abdichtrotor, der im wesentlichen zylindrisch ist und an seinen Seiten längsgerichtete Taschen aufweist, die jeweils einen Rotorflügel aufnehmen, wenn dieser vom Auslaß zum Einlaß zurückkehrt, und diesen somit gegen Fluid.-· ■ abdichten, und in seiner Bewegung gegen einen feststehenden Teil des Gehäuses abgedichtet ist.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchflußmesser der beschriebenen Gattung zu schaffen, der bei einer gegebenen Leistung in besonders gedrängter Bauweise ausgeführt ist.

Diese Aufgabe ist bei einem Durchflußmesser der genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei Rotoren vorhanden sind, deren Hauptteile längsgerichtete Taschen aufweisen und jeweils den Abdichtrotor für die Flügel des anderen Rotors bilden, und daß die Einlaß- und die Auslaßöffnung an sieh gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses durch zwei versetzte Ringkammern miteinander verbunden sind, in denen die entsprechenden Rotorflügel laufen.

Der Durchflußmesser ist beispielsweise zur Messung des Gasdurchflusses des in einem Haushalt zum Heizen und Kochen gebrauchten Haushaltgases verwendbar. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Messung der Durchflußmengen bei Haushai twasser. Zu weiteren Anwendungsgebieten kann die Durchflußmessung bei der Abgabe von bzw. in Zapfeinrichtungen für flüssige Brennstoffe gehören.

Es ist möglich, die Rotoren mit verschiedenen Durchmessern auszubilden, so daß sie mit verschiedenen Drehzahlen umlaufen und dementsprechend eine verschiedene Anzahl von Flügeln und Taschen aufweisen. Es werden jedoch Rotoren bevorzugt, die gleiche Abmessungen und die gleiche Anzahl von Flügeln und Taschen aufweisen. In einer bevorzugten Ausbildungsform weist jeder Rotor zwei Flügel und zwei Taschen auf.

Im Gehäuse sind vorzugsweise Synchronisier-Zahnräder untergebracht, die an axial gerichteten Wellen der Rotoren aufgenommen sind und miteinander in Zahneingriff stehen, um eine entsprechende Synchronisation sicherzustellen. Damit vom Messer ein Volumenausgang abgenommen werden kann, ist es zweckmäßig, einen magnetischen Näherungsschalter zu

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verwenden, der im Gehäuse "befestigt ist und auf den Durchgang eines oder mehrerer magnetisch vorspringender Teile eines der umlaufenden Bauteile anspricht. Diese sind mit Vorteil eine oder mehrere Nasen an einem der Synchronisier-Zahnräder. .

Die Erfindung wird im folgenden aihand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht im Aufriß eines Durchflußmessers nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 gezeigten Durchflußme s se r,

Pig. 3 einen Schnitt längs der Linie C-C in I¹Ig. 2, Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie A-A in Pig. 3 und Pig. 5 einen. Schnitt längs der Linie B-B in Pig. 4.

Gemäß der Zeichnung weist der Durchflußmesser ein Gehäuse auf, das aus Aluminiumlegierung gegossen ist. Das Gehäuse ist an sich gegenüberliegenden Seiten mit zwei Öffnungen versehen, von denen die eine, 2, als Einlaßöffnung und die andere, 3> als Auslaßöffnung bezeichnet wird. Es leuchtet jedoch ein, daß^v der Durchflußmesser Durchfluß in beiden Richtungen zu messen vermag. Insbesondere in Pig. 1 ist zu erkennen, daß das Gehäuse einen Schutzdeckel 4 aufweist, in dem Synchronisier-Zahnräder 5 und 6 untergebracht sind (Pig. 2). Ein am Schutzdeckel der Synchronisier-Zahnräder befestigter Fäherungssehalter 7 erzeugt bei Erregung je Umdrehungseinheit der Rotoren des Dur.e hf lußme ssers einen Ausgangsimpuls.

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Pig. 3 und 5 zeigen den inneren Aufbau des Durchflußmessers. Der DurchfTußmesser weist zwei Rotoren 9 und 10 auf. Der Rotor 9 hat einen Hauptteil 9a, von dem Flügel 9b ausragen. Der Rotor 10 hat einen Hauptteil 10a, von dem Flügel 10b ausragen. Die beiden Rotoren sind miteinander gleich und sind drehfest an einer Welle 11 bzw. 12 angeordnet, an deren Enden die Synchronisier-Zahnräder 6 bzw. 5 drehfest aufgenommen sind. Die Synchronisier-Zahnräder haben gleichen Durchmesser und stehen in Zahneingriff miteinander, um sicherzustellen, daß die beiden Rotoren mit gleicher Drehzahl und in entgegengesetzten Richtungen umlaufen.

In ihrer Drehbewegung laufen die Flügel 9b unter Abdichtung in einer Ringkammer 13, die zwischen einer Außenwand 14 des Gehäuses 1 und einem innenliegenden feststehenden Block 15 gebildet ist. Fluidbewegung aus der Einlaßöffnung 2 zur Auslaßöffnung 3 treibt über die Rotorflügel 9b in der Ringkammer 13 den Rotor 9 entsprechend Fig. 4 im Gegenuhrzeigersinn an. Die Flügel 10b des Rotors 10 sind mit Abdichtung in eine ähnliche Ringkammer 16 eingepaßt, die zwischen der Außenwand 14 des Gehäuses und einem weiteren, innenliegenden feststehenden Block 17 gebildet ist. Die Wirkung des die Ringkammer 16 von der Einlaß- zur Auslaßöffnung durchströmenden Fluides versetzt den Rotor 10 in eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn.

Damit die Rotorflügel von der Auslaßseite des Durchflußmessers zur Einlaßseite zurückgeführt werden können, ohne daß sie von dem Eintrittsdruck des Fluides beaufschlagt werden, erfolgt die Rückführung der Flügel in abgedichteten Taschen, die im Abdiehtteil des Rotors ausgebildet sind. Fig. 4, beispielsweise, zeigt einen der Flügel 9b, der in seiner Rüekkehrbewegung in einer Tasche 18 aufgenommen ist, welche im Hauptteil 10a ausgebildet ist. Der Hauptteil 10a und der feststehende Block 15 sind gegeneinander so abgedichtet, daß die als zylindrische Ausnehmung in der Wand des

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Hauptteils 10a ausgebildete Tasche 18 abgedichtet ist und den Flügel 9b bei dessen Rückkehrbewegung vom Auslaß zum Einlaß übergreift. Eine der Tasche 18 diametral gegenüberliegende Tasche 19 nimmt in ähnlicher Weise den anderen Flügel 9b auf. Die Flügel 10b sind in Taschen 20 aufgenommen, die im Hauptteil 9a ausgebildet sind.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß der Durchflußmesser als aus zwei ähnlichen, nach dem Verdrängerprinzip arbeitenden Rotations-Durchflußmessern zusammengesetzt betrachtet werden kann, die nebeneinander angeordnet sind. Die halbierende Ebene der Rotoren ist in Fig. 3 und 5 mit P angegeben, so daß man sagen kann, der eine Durchflußmesser liegt entsprechend Fig. 3 links, entsprechend Fig. 5 unter der Ebene P, der andere Durchflußmesser entsprechend Fig. 3 rechts, entsprechend Fig. 5 über der Ebene P.

Die beschriebene Ausbildungsform hat den Vorteil, daß die beiden Rotoren, ebenso wie die feststehenden Blöcke 15 und 17 als miteinander gleiche Bauteile gegossen werden können. Der Werkstoff der Rotoren und Blöcke ist mit Vorteil eloxierte Aluminiumlegierung.

Der Ausgang des Durchflußmessers wird in Form einer Impulsreihe am Fäherungsschalter 7 abgenommen, der auf den Durchgang einer jeden aus einer Anzahl von Nasen 21 anspricht, die am Synchronisier-Zahnrad 6 angebracht sind. Diese vorspringenden Nasen sind aus ferromagnetischem Werkstoff hergestellt und bilden magnetisch vorspringende Gebilde, auf die der Schalter 7 anspricht. Somit wird der Schalter geschlossen, um bei Erregung je Umdrehungseinheit des Zahnrades 6 einen Ausgangsimpuls zu erzeugen. Die Ausgangsimpulse werden gezählt, in Übereinstimmung mit der Eichung des Durchflußmessers versiegelt.

und über herkömmliche elektronische Schaltungen zum Antrieb einem digitalen Volumenanzeiger zugeführt.

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In Abwandlung der beschriebenen Ausführungsform kann beispielsweise vorgesehen sein, daß einige oder alle Bauteile anstelle von Metall aus Kunststoffmaterialien geformt sein können. Der einen auf das Volumen bezogenen Ausgang liefernde Fühler braucht nicht ein magnetischer Näherungsschalter zu sein. Beispielsweise kann ein optischer Fühler verwendet sein, oder es kann ein mechanisches Zählwerk vorhanden sein, das sich über eine versiegelte Welle antreiben läßt. In einer weiteren Ausbildungsform kann im Hauptteil des Durchflußmessers ein mechanisches Zählwerk untergebracht sein, das durch ein druckdichtes Fenster ablesbar ist*

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Claims (5)

1. ANSPRÜCHE

   Durehflußmesser für Fluide mit einem Gehäuse, in dem zwischen Einlaß- und Auslaßöffnungen eine zylindrische Ringkawner ausgebildet ist, mit einem Rotor, von dessen Hauptteil eine Anzahl von Flügeln ausragt, die in die Ringkammer abdichtend eingepaßt sind, so daß die Ringkammer vom Einlaß zum Auslaß hin durchströmendes Fluid den Rotor über die Flügel antreibt, und mit einem an einer zur Rotorachse paiäLlelen, gegenüber dieser jedoch versetzten Achse lose mitlaufenden, an die Drehbewegung des Rotors gekoppelten Abdiehtrotor, der im wesentlichen zylindrisch ist und an seinen Seiten längsgerichtete Taschen aufweist, die jeweils einen Rotorflügel aufnehmen, wenn dieser vom Auslaß zum Einlaß zurückkehrt, und diesen somit gegen Fluid abdichten, und in seiner Bewegung gegen einen feststehenden Teil des Gehäuses abgedichtet ist, dadurch g e k e η η zeichnet, daß zwei Rotoren (9>10) vorhanden sind, deren Hauptteile (9a,1Oa) längsgerichtete Taschen (18,19>2O) aufweisen und jeweils den Abdiehtrotor für die Flügel (9b,1Ob) des anderen Rotors bilden, und daß die Einlaßöffnung (2) und die Auslaßöffnung (3) an sich gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses (1) durch zwei versetzte Ringkammern (13»16) miteinander verbunden sind, in denen die entsprechenden Rotorflügel (9b bzw. 1Ob) laufen.
2. 2. Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoren (9,10) die gleichen Abmessungen und die gleiche Anzahl von Flügeln (9b bzw. 1Ob) und Taschen (18,19 bzw. 20) aufweisen.

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3. 3. Durchflußmesser nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß jeder Rotor (9»10) zwei Flügel (9b bzw. 10b) und zwei Taschen (18, 19 bzw. 20) aufweist.
4. 4. Durchflußmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) Synchronisier-Zahnräder (5,6) untergebracht sind, die an axial gerichteten Wellen (11,12) der Rotoren (9,10) drehfest aufgenommen sind und miteinander in Zahneingriff stehen, um eine entsprechende Synchronisation sicherzustellen.
5. 5. Dur.chf lußme sser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gek ennzeichnet, daß eines der umlaufenden Bauteile (6) einen oder mehrere magnetisch vorspringende Teile (21) aufweist, und daß ein am Gehäuse (1) befestigter magnetischer Fäherungsschalter (7) auf den Durchgang des oder der magnetisch vorspringenden Teile (21) anspricht.

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