DE29609713U1

DE29609713U1 - Flow meter

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Publication number: DE29609713U1
Application number: DE29609713U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 1996-08-22
Anticipated expiration: 2006-06-01

Description

LEDERER, KELLER & RIEDERER dravanderwerthLEDERER, KELLER & RIEDERER dravanderwerth

Patentanwälte - European Patent Attorneys ...# ·· ··Patent Attorneys - European Patent Attorneys ...# ·· ··

'"I.: .*ÖR.:iRANZ«LEBERER'"I.: .*ÖR.:iRANZ«LEBERER

Lederer, Keller & Riederer. Postfach 2664, D-84010 LandshutLederer, Keller & Riederer. PO Box 2664, D-84010 Landshut

TEkELlIERTEKEllIER

Dipi.-Biol. MünchenDipi.-Biol. Munich

ANTON FREIHERR
RIEDERER v. PAARANTON BARON
RIEDERER v. PAAR

Dipl.-Iag. LandshutDipl.-Jag. Landshut

D-84010 Landshut
Postfach 26 64D-84010 Landshut
PO Box 26 64

JOSef Laubenbacher (84028 Landshut, Freyung 615)JOSef Laubenbacher (84028 Landshut, Freyung 615)

Lerchenweq 1 Telefon (08 71) 2 21 70Lerchenweq 1 Telephone (08 71) 2 21 70

Telefax (08 71) 2 21 43Fax (08 71) 2 21 43

94419 Reisbach 94419 Reisbach

DurchflußmeßgerätFlowmeter

Die Neuerung bezieht sich auf ein Durchflußmeßgerät für Flüssigkeiten mit darin schwimmenden Objekten im festen oder im Gelzustand, insbesondere Verunreinigungen, beispielsweise ein Gülle-Durchflußmeßgerät, in der Ausführung als Flügelradzähler mit einem Flügelrad, das auf einer Welle sitzt, die die Wand eines von der Flüssigkeit durchströmten rohrförmigen Gehäuses, in dem sich das Flügelrad befindet, durchsetzt. Außerhalb des Gehäuses kann dann die Wellendrehzahl erfaßt und datenmäßig verarbeitet werden.The innovation relates to a flow meter for liquids with objects floating in them in a solid or gel state, in particular contaminants, for example a liquid manure flow meter, in the form of an impeller meter with an impeller that sits on a shaft that passes through the wall of a tubular housing through which the liquid flows and in which the impeller is located. Outside the housing, the shaft speed can then be recorded and processed as data.

Speziell für den Gülleaustrag ergeben sich aus Gründen des Umweltschutzes zunehmend Beschränkungen, die es erforderlich machen, die Abgaberate der Gülle in einem gewissen Genauigkeitsrahmen mitzuverfolgen. Zu diesem Zweck sind induktive Durchflußmeßgeräte bekannt, die außen an der Gülleleitung sitzen und in induktiver Weise die Flüssigkeitsströmung innerhalb der Leitung erfassen. Diese Geräte haben den Vorteil, daß sich keinerlei die Strömung beeinträchtigenden Elemente im Strömungsweg befinden, sie haben jedoch den Nachteil, sehr teuer und außerdem sehr ungenau zu sein.For environmental reasons in particular, restrictions are increasingly being placed on the discharge of liquid manure, which make it necessary to monitor the discharge rate of the liquid manure within a certain accuracy range. For this purpose, inductive flow meters are known which are located on the outside of the liquid manure line and inductively measure the liquid flow within the line. These devices have the advantage that there are no elements in the flow path which could affect the flow, but they have the disadvantage of being very expensive and also very inaccurate.

Es sind auch billigere mechanische Durchflußmeßgeräte bekannt, die beispielsweise ein Laufrad mit Meßflügeln aufweisen, dessen Umdrehung gemessen wird. Die bekannten Geräte dieser Bauart neigen jedoch beim Messen verunreinigter Flüssigkeiten wie Gülle erheblich zum Verstopfen, insbesondere wenn faserige Bestandteile wie StrohCheaper mechanical flow meters are also known, which have, for example, an impeller with measuring vanes, the rotation of which is measured. However, the known devices of this type have a significant tendency to become clogged when measuring contaminated liquids such as liquid manure, especially when fibrous components such as straw are present.

sich um rotierende Achsen wickeln.wrap around rotating axes.

Die Problematik der Verstopfung der Durchflußmeßgeräte kann auch in anderem Zusammenhang eine Rolle spielen, beispielsweise bei Durchflußmeßgeräten in Kläranlagen oder in speziellen Industriezweigen. The problem of clogging of flow meters can also play a role in other contexts, for example with flow meters in sewage treatment plants or in special industries.

Durch die Neuerung soll ein Durchflußmeßgerät geschaffen werden, das durch einfachen und robusten mechanischen Aufbau billig herstellbar ist, eine hinreichende Meßgenauigkeit aufweist und die Gefahr von Verstopfungen weitgehend vermeidet.The innovation is intended to create a flow meter that can be manufactured cheaply thanks to its simple and robust mechanical design, has sufficient measuring accuracy and largely avoids the risk of blockages.

Dies wird gemäß der Neuerung dadurch erreicht, daß das rohrförmige Gehäuse am stirnseitigen Ende durch eine Platte verschlossen und in der Nachbarschaft der Platte wenigstens ein radialer oder tangentialer Auslaß gebildet ist, daß die Drehachse des Flügelrads im wesentlichen parallel zur Längsachse des rohrförmigen Gehäuses und nahe bei dieser liegt und daß sich von der Innenwand des rohrförmigen Gehäuses in dessen Innenraum hinein eine Strömungsleitwendel erstreckt. Der Teil, der das Flügelrad umfaßt, kann hierbei exakt den entsprechenden Teilen einer Flügelradpumpe entsprechen und die Bestandteile können dem Ersatzteillager von Flügelradpumpen entnommen werden. Eine gegenüber der Pumpe reine Strömungsrichtungsumkehr würde jedoch nicht zu einer Durchflußmessung führen, da einerseits das Flügelrad durch die radiale Durchströmung nicht in Drehung versetzt würde und andererseits, wenn die Flügel so modifiziert werden, daß sie eine Anstellung gegenüber der Strömungsrichtung aufweisen, doch eine sehr große Gefahr von Verstopfungen durch die mitschwimmenden Objekte bestehen würde. Vielmehr wird im Vergleich zur Flügelradpumpe die Strömungsrichtung beibehalten, jedoch wird durch die Strömungsleitwendel der Strömung im rohrförmigen Gehäuse ein solcher Drall mitgeteilt, daß hierdurch das Flügelrad in Umdrehung versetzt wird. Die Strömungsleitwendel kann ihrem Ursprung nach ein Abschnitt einer Transportschnecke sein. Vorzugsweise sind die Flügel bogenförmig oder anderweitig gekrümmt, und zwar haben sie in der Drehrichtung vorne einen konvexen Verlauf, so daß sich auf ihrer Rückseite das Aussehen konkaver Taschen ergibt.According to the innovation, this is achieved in that the tubular housing is closed at the front end by a plate and at least one radial or tangential outlet is formed in the vicinity of the plate, that the axis of rotation of the impeller is essentially parallel to the longitudinal axis of the tubular housing and close to it, and that a flow guide spiral extends from the inner wall of the tubular housing into its interior. The part that includes the impeller can correspond exactly to the corresponding parts of an impeller pump and the components can be taken from the spare parts warehouse for impeller pumps. However, a pure reversal of the flow direction relative to the pump would not lead to a flow measurement, since on the one hand the impeller would not be set in rotation by the radial flow and on the other hand, if the blades were modified so that they were positioned relative to the flow direction, there would be a very high risk of blockages caused by the objects floating along. Rather, in comparison to the impeller pump, the flow direction is maintained, but the flow guide spiral imparts such a swirl to the flow in the tubular housing that the impeller is set in rotation. The flow guide spiral can originate from a section of a conveyor screw. The blades are preferably arched or curved in another way, and in fact they have a convex shape at the front in the direction of rotation, so that the rear side has the appearance of concave pockets.

Die Gesamtkonstruktion mit dem Flügelrad und der Strömungsleitwendel kann so dimensioniert werden, daß stets ein ausreichender freier Durchströmungsquerschnitt für in der Flüssigkeit mitschwimmende Objekte wie Verunreinigungen freibleibt. Insbesondere kann durch die Streckung der Wendel verhindert werden, daß der freie Lumenquerschnitt auf kurze Strecke so stark eingeengt würde, daß die festen Objekte ihn zusetzen würden, und kann der Abstand zwischen der Wendel und dem Flügelrad eventuell durch eine in den freien Raum vor dem Flügelrad hinein verlängerte Wendel so optimiert werden, daß der Strömungsdrall beim Auftreffen auf das Flügelrad noch gut wirksam ist, jedoch die schwimmenden Objekte noch genügend freien Raum zum seitlichen Austreten finden. Eine erhöhte Sicherheit gegen das Hängenbleiben und Anstauen schwimmender Objekte erreicht man durch ein abgeschrägtes Ende der Strömungsleitwendel auf deren Anströmseite. Die Abschrägung kann im Ernstfall die gesamte Länge der Wendel einnehmen. Sollte ein Objekt so groß sein, daß es durch ein entsprechend optimiertes Durchflußmeßgerät nicht ungehindert hindurchschwimmen kann, so bliebe es auch an anderen Punkten der Installation hängen, beispielsweise an Wechseln und Düsen.The overall construction with the impeller and the flow guide coil can be dimensioned in such a way that there is always a sufficient free flow cross-section for objects floating in the liquid, such as contaminants. In particular, the extension of the coil can prevent the free lumen cross-section from being narrowed so much over a short distance that the solid objects would clog it, and the distance between the coil and the impeller can be optimized by extending the coil into the free space in front of the impeller so that the flow swirl is still effective when it hits the impeller, but the floating objects still have enough free space to exit to the side. Increased safety against floating objects getting caught and piling up can be achieved by a beveled end of the flow guide coil on its inflow side. In an emergency, the bevel can take up the entire length of the coil. If an object is so large that it cannot swim unhindered through an appropriately optimized flow meter, it will also get stuck at other points in the installation, for example at switches and nozzles.

Die Drehzahl des Flügelrads stellt ein nach einer Eichung für eine Flüssigkeit gegebener Zähigkeit einigermaßen genaues Maß für die Durchflußrate der hindurchgepumpten Flüssigkeit dar. Die Abnahme der Drehzahl von der Welle außerhalb des Gehäuses stellt für den Fachmann keine Schwierigkeit dar, hierfür gibt es zahlreiche bekannte Lösungen, beispielsweise eine elektrisch-mechanische oder auch eine kontaktlose Impulsabnahme in regelmäßigen Drehwinkelabständen, insbesondere alle 360°.The speed of the impeller represents a fairly accurate measure of the flow rate of the liquid pumped through, after calibration for a given viscosity of the liquid. The measurement of the speed from the shaft outside the housing does not pose any difficulty for the expert, there are numerous known solutions for this, for example an electro-mechanical or a contactless pulse measurement at regular rotational angle intervals, in particular every 360°.

Konstruktive bevorzugte Besonderheiten des Durchflußmeßgeräts insbesondere im Hinblick auf eine Optimierung unter Berücksichtigung der Forderungen der Meßgenauigkeit und der Verstopfungssicherheit sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Preferred design features of the flow meter, particularly with regard to optimization taking into account the requirements of measurement accuracy and blockage resistance, are characterized in the subclaims.

Weitere Einzelheiten, Weiterbildungen und Vorteile der Neuerung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.Further details, developments and advantages of the innovation emerge from the following description of a preferred embodiment with reference to the drawing.

Fig. 1 in einem axialen Längsschnitt und in einer Hinteransicht ein neuerungsgemäßes Durchflußmeßgerät, wobei die Einrichtungen zur Drehzahl-Meßwertabnahme und -auswertung nicht dargestellt sind;Fig. 1 shows an axial longitudinal section and a rear view of a flow meter according to the invention, whereby the devices for taking and evaluating speed measurement values are not shown;

Fig. 2 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 einer abgewandelten Ausführung; Fig. 2 is a view corresponding to Fig. 1 of a modified embodiment;

Fig.&eegr; 3Fig. 3

und 4 abgewickelte Darstellungen verschiedener angeschrägter Strömungsleitwendeln;and 4 developed representations of various beveled flow guide spirals;

Fig. 5 eine Vorderansicht eines optimierten Flügelrads.Fig. 5 a front view of an optimized impeller.

Das in Fig. 1 dargestellte Durchflußmeßgerät weist ein rohrförmiges Gehäuse 1 auf, das einen längeren Abschnitt 2 kleineren Durchmessers und einen kürzeren Abschnitt 3 größeren Durchmessers umfaßt. Der Abschnitt 3 weist einen tangentialen Ausflußstutzen 4 auf. Die Durchflußrichtung der mit schwimmenden festen Bestandteilen angereicherten Flüssigkeit ist durch Pfeile 5 gekennzeichnet. Der Abschnitt 3 größeren Durchmessers besteht beim dargestellten Beispiel aus einem reifenartigen Mantelteil 10, der beiderseits mittige und zueinander konzentrische Öffnungen aufweist, und einer auf eine dieser mittigen Öffnungen aufgesetzten im wesentlichen kreisringförmigen Stirnplatte 11, die in ihrem Mittelteil in einen axial abstehenden Rohrflansch 12 übergeht, in dem mit Hilfe einer Lagerung 13 die Welle 14 eines Flügelrads 15 gelagert ist. Eine Dichtung 16 behindert den Durchtritt von Flüssigkeit entlang der Welle 14. Am dem Gehäuse 1 abgewandten Ende der Welle 14 befinden sich nicht dargestellte Einrichtungen zur Abnahme einer Meßgröße in Abhängigkeit von der Drehzahl. Diese Einrichtung kann beispielsweise mit einem Rechner verbunden werden, der dann Anzeigen für alle interessierenden gemessenen Daten wie Durchflußrate, Durchflußmenge usw. erzeugt.The flow meter shown in Fig. 1 has a tubular housing 1 which comprises a longer section 2 of smaller diameter and a shorter section 3 of larger diameter. The section 3 has a tangential outlet 4. The flow direction of the liquid enriched with floating solid components is indicated by arrows 5. In the example shown, the section 3 of larger diameter consists of a tire-like casing part 10 which has central and concentric openings on both sides, and an essentially circular end plate 11 which is placed on one of these central openings and which in its middle part merges into an axially protruding pipe flange 12 in which the shaft 14 of an impeller 15 is mounted with the aid of a bearing 13. A seal 16 prevents the passage of liquid along the shaft 14. At the end of the shaft 14 facing away from the housing 1 there are devices (not shown) for taking a measured value as a function of the speed. This device can, for example, be connected to a computer, which then generates displays for all of the measured data of interest, such as flow rate, flow quantity, etc.

Das Flügelrad 15 weist vier kreuzförmig angeordnete achsparalleleThe impeller 15 has four cross-shaped axially parallel

Flügel 21 auf, die von einer auf der'toell'e 14* sitzenden Nabe 22 ausgehen. Eine mit den Flügeln 21 und der Nabe 22 verbundene Basisplatte 23 verhindert, daß einzelne feste Objekte wie z. B. Stroh zwischen das Flügelrad 15 und die Stirnplatte 11 geraten. Der Spalt zwischen der Stirnplatte 11 und der zu ihr parallelen Basisplatte 3 ist relativ klein, beispielsweise in der Größenordnung von 2 nun.The impeller 15 has vanes 21 which extend from a hub 22 located on the wheel 14. A base plate 23 connected to the vanes 21 and the hub 22 prevents individual solid objects such as straw from getting between the impeller 15 and the front plate 11. The gap between the front plate 11 and the base plate 3 parallel to it is relatively small, for example in the order of 2 mm.

Die Stirnplatte 11 ist mit dem Mantelteil 10 durch an sich bekannte Mittel verbunden, insbesondere durch lösbare Mittel, um im Bedarfsfall einen Zugang zum Flügelrad 15 herzustellen und dieses zu entnehmen und auszutauschen. Insbesondere kann die Stirnplatte 11 in nicht dargestellter Weise über eine dazwischenliegende Dichtung durch Schraubbolzen angeschraubt sein.The front plate 11 is connected to the casing part 10 by means known per se, in particular by means that can be removed or replaced to provide access to the impeller 15 if necessary. In particular, the front plate 11 can be screwed on by means of screw bolts via a seal in between, in a manner not shown.

Der Abschnitt 3 mit seinen Installationen entspricht insoweit einem entsprechenden Bestandteil einer üblichen Flügelradpumpe.Section 3 and its installations correspond to a corresponding component of a conventional impeller pump.

Im Abschnitt 2 geringeren Durchmessers des rohrförmigen Gehäuses 1 ist an die Innenwand eine Strömungleitwendel 28 eingeschweißt. Beim beschriebenen Beispiel ist diese Wendel hinsichtlich ihrer Länge so dimensioniert, daß sie eine halbe Windung einnimmt. Diese Länge genügt, um der hindurchgepumpten Strömung einen Drall zu erteilen, der das Flügelrad 15 in stromungsratenproportionale Umdrehung versetzt. Durch die halbe Windung der Wendel 28, die mit mäßiger Steigung über eine Gehäuselänge gestreckt ist, die etwa dem doppelten Durchmesser des Abschnitts 2 entspricht, bleibt einerseits die Hälfte des durchströmten Querschnitts des Abschnitts 2 von Strömungshindernissen vollständig frei und ist andererseits in der anderen Hälfte das Strömungshinderniss, nämlich die Wendel 28, so gedehnt, daß in diesem Teil mit der Flüssigkeit mitschwimmende Objekte von der Strömungsleitwendel 28 nur sanft zur Seite gedrückt werden, aber keine eigentliche Querschnittseinschnürung vorfinden. Die Beschränkung auf eine halbe Windung der Wendel 28 erleichtert auch deren Einschweißen in das den Abschnitt 2 bildende Rohrstück.In the smaller diameter section 2 of the tubular housing 1, a flow guide spiral 28 is welded to the inner wall. In the example described, this spiral is dimensioned in terms of its length so that it takes up half a turn. This length is sufficient to give the flow pumped through a swirl that causes the impeller 15 to rotate in proportion to the flow rate. Due to the half turn of the spiral 28, which is stretched with a moderate gradient over a housing length that corresponds to approximately twice the diameter of section 2, on the one hand half of the flow-through cross-section of section 2 remains completely free of flow obstacles and on the other hand the flow obstacle in the other half, namely the spiral 28, is stretched so that objects floating with the liquid in this part are only gently pushed to the side by the flow guide spiral 28, but do not find any actual cross-section constriction. The limitation to half a turn of the coil 28 also makes it easier to weld it into the pipe section forming section 2.

Die Drallrichtung der Strömungsleitwendel 28 ist auf den Ausflußstutzen 4 abgestimmt derart, daß der durch den Pfeil 5 am StutzenThe swirl direction of the flow guide spiral 28 is matched to the outlet nozzle 4 in such a way that the direction indicated by the arrow 5 on the nozzle

4 markierte Strömungsweg der Tangente in Strömungsrichtung der im Abschnitt 3 rotierenden Flüssigkeit entspricht. Außerdem ist die Wendel 28 so eingeschweißt, daß ihr abströmungsseitiges Ende 30 sich in einem Bereich des rohrförmigen Gehäuses 1 befindet, der dem Abflußstutzen-.-4 etwa gegenüberliegt, so daß ein Querschnittbereich 31 ungehinderte Durchflußmöglichkeiten für die mitschwimmenden Objekte bietet. Desgleichen ist der Abstand 32 zwischen dem Flügelrad 15 und der gegenüberliegenden Wand des Abschnitts 3 bzw. zwischen dem Ende 30 der Wendel 28 so optimiert, daß die mitschwimmenden Objekte einerseits durch diesen Abstand 32 und andererseits durch den Winkelabstand der Flügel 21 ohne die Gefahr, sich zwischen einem solchen Flügel und der Gehäusewand einzukeilen, hindurchschwimmen können. Der Abstand 32 soll andererseits so kurz als möglich sein, um die Drallwirkung so vollständig als möglich auf das Flügelrad 15 zu übertragen, wodurch die Meßgenauigkeit verbessert wird. Hier wird der Fachmann in Abhängigkeit von der betreffenden Flüssigkeit und den mitschwimmenden Objekten ein Optimum schaffen. Durch passende Wahl der Durchmesser der Abschnitte des rohrförmigen Gehäuses 1, das jedoch auch mit konstantem Durchmesser ausgeführt sein könnte, läßt sich ebenfalls eine Optimierung einerseits hinsichtlich der Verstopfungssicherheit und andererseits hinsichtlich der Zwangsläufigkeit der Mitdrehung des Flügelrads 15 und damit der Meßgenauigkeit anstreben.4 corresponds to the tangent in the flow direction of the liquid rotating in section 3. In addition, the spiral 28 is welded in such a way that its outflow-side end 30 is located in an area of the tubular housing 1 that is approximately opposite the discharge nozzle 4, so that a cross-sectional area 31 offers unhindered flow possibilities for the objects floating along. Likewise, the distance 32 between the impeller 15 and the opposite wall of section 3 or between the end 30 of the spiral 28 is optimized so that the objects floating along can swim through this distance 32 on the one hand and through the angular distance of the blades 21 on the other hand without the risk of getting wedged between such a blade and the housing wall. The distance 32 should also be as short as possible in order to transfer the swirl effect as completely as possible to the impeller 15, thereby improving the measurement accuracy. Here, the expert will create an optimum depending on the liquid in question and the objects floating with it. By selecting the appropriate diameter of the sections of the tubular housing 1, which could also be designed with a constant diameter, an optimization can also be sought, on the one hand with regard to the blockage resistance, and on the other hand with regard to the inevitable rotation of the impeller 15 and thus the measurement accuracy.

Das gesamte Durchflußmeßgerät ist weitgehend verstopfungssicher, jedoch einfach und robust aus üblicherweise im Handel erhältlichen Teilen erstellbar, wofür keine besonderen Anlagen erforderlich sind.The entire flow meter is largely resistant to clogging, but can be easily and robustly constructed from commonly available commercially available parts, for which no special equipment is required.

Als Material des Durchflußmeßgeräts wird zunächst Metall angenommen. Bei Durchflußmeßgeräten, bei denen an die mechanische Stabilität keine so hohen Anforderungen gestellt werden, könnten auch Teile des Geräts, insbesondere der Abschnitt 2 einschließlich der Strömungsleitwendel 28, einstückig aus Kunststoff beispielsweise im Spritzguß oder im Preßguß hergestellt sein.Metal is initially assumed to be the material of the flow meter. For flow meters where the mechanical stability requirements are not so high, parts of the device, in particular section 2 including the flow guide coil 28, could also be made in one piece from plastic, for example by injection molding or compression molding.

Strichpunktiert ist noch eine Weiterentwicklung der Strömungsleitwendel 28 eingezeichnet, nämlich - bei etwas verlängertemA further development of the flow guide spiral 28 is shown in dash-dotted lines, namely - with a slightly extended

Abschnitt 2 - eine Abschrägung des anst!röiriungss*eit*igen Endes 29 der Wendel 28. Hierdurch wird die Wahrscheinlichkeit noch weiter verringert, daß sich an diesem anströmungsseitigen Ende faserige Objekte wie z. B. Stroh verfangen.Section 2 - a bevel of the upstream end 29 of the helix 28. This further reduces the likelihood of fibrous objects such as straw becoming caught on this upstream end.

Fig. 2 zeigt eine in mehrerer Hinsicht gegenüber Fig. 1 abgewandelte Ausführung. Die Strömungleitwendel 28 ist mit der Rohrwand des Abschnitts 2 entlang einer Befestigungslinie 34 mit Helixvorlauf, die bei dieser Ausführungsform von größerer Steilheit als in Fig. 1 ist und mehr als eine Windung einnimmt. Die Wendel 28 weist, an ihrem einstromungsseitigen Ende 29, eine nur allmählich ansteigende der Befestigungslinie 34 gegenüberliegende Abschrägugn oder Rampe 35 auf, die erst nach etwa einer Viertel- bis Drittelwindung die Steghöhe der Wendel 28 erreicht.Fig. 2 shows a design that is modified in several respects compared to Fig. 1. The flow guide spiral 28 is connected to the pipe wall of section 2 along a fastening line 34 with a helical lead, which in this embodiment is steeper than in Fig. 1 and takes up more than one turn. The spiral 28 has, at its inflow-side end 29, a bevel or ramp 35 that only rises gradually and is opposite the fastening line 34 and only reaches the web height of the spiral 28 after about a quarter to a third of a turn.

Am abströmungsseitigen Ende der Wendel weist diese gemäß Fig. 2 einen überstehenden Streifen 36 auf, der eine stärkere Annäherung an die Flügel 21 bringt. Die Bedeutung dieses Streifens 36, der eine Fortsetzung des Stegs der Strömungsleitwendel 28 in den Querschnittsbereich 31 hinein ist, besteht darin, daß sehr zähe Flüssigkeiten noch bis näher an die Flügel 21 des Flügelrads 15 heran im Umlaufsinn geführt sein sollen. Da der Abstand 32 nicht beliebig verkürzt werden kann, hat auch die axiale Länge des kürzeren Abschnitts 3 eine untere Grenze. Zur besseren Drallbildung wird indessen der Steg der Wendel 28 in diesen Bereich 31 hinein verlängert, wodurch ohne Verkürzung des Abstands 32 der Leiteffekt der Wendel sehr nahe an das Flügelrad herangebracht wird. Dieser überstehende Streifen 36 ist freitragend, also nicht mit seinem Rand am rohrförmigen Gehäusse 1 befestigt, und muß deshalb von ausreichender mechanischer Stabilität sein.At the downstream end of the spiral, as shown in Fig. 2, it has a protruding strip 36 that brings it closer to the blades 21. The significance of this strip 36, which is a continuation of the web of the flow guide spiral 28 into the cross-sectional area 31, is that very viscous liquids should be guided in the direction of rotation even closer to the blades 21 of the impeller 15. Since the distance 32 cannot be shortened arbitrarily, the axial length of the shorter section 3 also has a lower limit. To improve swirl formation, the web of the spiral 28 is extended into this area 31, whereby the guiding effect of the spiral is brought very close to the impeller without shortening the distance 32. This protruding strip 36 is self-supporting, i.e. not attached by its edge to the tubular housing 1, and must therefore be of sufficient mechanical stability.

Fig. 2 zeigt noch eine weitere Abwandlung gegenüber Fig. 1, nämlich ist aus der Hinteransicht des Durchflußmeßgeräts erkennbar, daß er nicht nur einen, sondern zwei Ausflußstutzen 4 aufweist. Prinzipeil sind auch mehr als zwei Ausflußstutzen möglich.Fig. 2 shows a further modification compared to Fig. 1, namely from the rear view of the flow meter it can be seen that it has not just one, but two outlet nozzles 4. In principle, more than two outlet nozzles are also possible.

Die Fig.&eegr; 3 und 4 zeigen in der Hinsicht abgewickelte Darstellungen von Stromungslextwendeln, daß deren Befestigungslinie 34, entlangFig. 3 and 4 show developed representations of flow spirals in such a way that their fastening line 34, along

der sie insbesondere durch Schweißen *an 'der &and" des**länglichen Abschnitts 2 befestigt sind, in die Zeichenebene abgewickelt oder gestreckt dargestellt ist. Die Strömungsleitwendel 28 stellt sich dadurch als in einer Ebene angeordneter flacher Körper dar. Hierbei ist die Rampe 35 anschaulich erkennbar. Gemäß Fig. 3 nimmt diese Rampe etwa ein Drittel der Gesamtlänge der Strömungsleitwendel 28 ein, in Fig. 4 ist eine Ausführung dargestellt, in der die Rampe 35 die Gesamtlänge der Strömungsleitwendel .28 einnimmt.to which they are attached in particular by welding *to the &and" of the**elongated section 2, is shown unfolded or stretched in the plane of the drawing. The flow guide spiral 28 is thus shown as a flat body arranged in a plane. The ramp 35 is clearly visible here. According to Fig. 3, this ramp takes up about a third of the total length of the flow guide spiral 28, Fig. 4 shows an embodiment in which the ramp 35 takes up the total length of the flow guide spiral 28.

Auch die beschriebene Konstruktion des Abschnitts 3 und der darin installierten Teile ist nur beispielhaft. Die Mantelfläche des zylindrischen Abschnitts 3 könnte ebensogut einstückig mit der Stirnplatte 11 verbunden sein, während der der Stirnplatte 11 gegenüberliegende Teil des Abschnitts 3 ablösbar wäre. Das Flügelrad 15 selbst könnte Flügel mit einer passenden Krümmung aufweisen, und die Vierzahl der Flügel entspricht einem Aufbau, der sich experimentell bewährt hat, sie ist jedoch nicht zwingend.The described construction of section 3 and the parts installed therein is also only an example. The outer surface of the cylindrical section 3 could just as well be connected in one piece to the front plate 11, while the part of section 3 opposite the front plate 11 could be detached. The impeller 15 itself could have blades with a suitable curvature, and the number of four blades corresponds to a structure that has been proven experimentally, but it is not mandatory.

In Fig. 5 ist ein Flügelrad 15 dargestellt, bei dem - wie auch in Fig. 2 angedeutet - auf der Basisplatte 23 fünf Flügel 21 dargestellt sind. Diese sind nicht, wie in Fig. 1 erkennbar, jeweils in einer Axialebene liegende Stege, sondern weisen eine'Biegung auf, derart, daß der Mittelbereich der einzelnen Flügel 21 in der Drehrichtung 3 9 des Flügelrads gegenüber einer direkten Verbindung der Endpunkte der einzelnden Flügel vorauseilt, wobei es herstellungstechnischen Gesichtspunkten überlassen bleibt, ob die einzelnen Flügel 21 insgesamt kreisbogenförmig oder mit ungleicher Krümmung und eher einem Winkel angenähert gestaltet sind. Der einzelne Flügel 21 hat also eine konkave Rückseite 40, die für die mit einer Umlaufkomponente anströmende Flüssigkeit eine Art Tasche bildet, und eine konvexe Vorderseite 41.Fig. 5 shows an impeller 15 in which - as also indicated in Fig. 2 - five vanes 21 are shown on the base plate 23. These are not, as can be seen in Fig. 1, webs lying in an axial plane, but have a bend such that the middle area of the individual vanes 21 leads in the direction of rotation 39 of the impeller compared to a direct connection of the end points of the individual vanes, whereby it is left to manufacturing considerations whether the individual vanes 21 are designed as a circular arc or with unequal curvature and more approximate to an angle. The individual vane 21 therefore has a concave rear side 40, which forms a kind of pocket for the liquid flowing in with a circulating component, and a convex front side 41.

Claims

SchutzansprucheProtection claims

1. Durchflußmeßgerät für Flüssigkeiten mit darin schwimmenden Objekten im festen oder im Gel-Zustand, in der Ausführung als Flügelradzähler mit einemJFlügelrad (15), das auf einer Welle (14) sitzt, die die Wand eines von der Flüssigkeit durchströmten rohrförmigen Gehäuses (1), in dem sich das Flügelrad befindet, durchsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Gehäuse (1) am stirnseitigen Ende durch eine Platte (11) verschlossen und in der Nachbarschaft der Platte ein radialer oder tangentialer Auslaß (4) gebildet ist, daß die Drehachse des Flügelrads (15) im wesentlichen parallel zur Längsachse des rohrförmigen Gehäuses (1) und nahe bei dieser liegt und daß sich von der Innenwand des rohrförmigen Gehäuses in dessen Innenraum hinein eine Strömungsleitwendel (28) erstreckt.1. Flow meter for liquids with objects floating therein in the solid or gel state, in the design as an impeller meter with an impeller (15) which sits on a shaft (14) which passes through the wall of a tubular housing (1) through which the liquid flows and in which the impeller is located, characterized in that the tubular housing (1) is closed at the front end by a plate (11) and a radial or tangential outlet (4) is formed in the vicinity of the plate, that the axis of rotation of the impeller (15) is essentially parallel to the longitudinal axis of the tubular housing (1) and close to it and that a flow guide spiral (28) extends from the inner wall of the tubular housing into its interior.

2. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad (15) radiale im wesentlichen ebene Flügel (21) aufweist, deren Ebenen parallel zu seiner Drehachse liegen.2. Flow meter according to claim 1, characterized in that the impeller (15) has radial, substantially flat vanes (21) whose planes lie parallel to its axis of rotation.

3. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad (15) gekrümmte Flügel (21) aufweist, deren Krümmung in der Drehrichtung der Strömungsleitwendel (28), hinsichtlich deren Verlauf auf das Flügelrad zu, nach vorne einen konvexen Verlauf und nach hinten einen konkaven Verlauf hat.3. Flow meter according to claim 1, characterized in that the impeller (15) has curved blades (21) whose curvature in the direction of rotation of the flow guide spiral (28), with respect to their course towards the impeller, has a convex course towards the front and a concave course towards the rear.

4. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (21) des Flügelrads (15) von dessen Mitte aus bogenförmig mit achsparallelen Erzeugenden verlaufen.4. Flow meter according to claim 3, characterized in that the blades (21) of the impeller (15) extend from its center in an arc shape with axially parallel generators.

5. Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad (15) sich in einem Abschnitt (3) vergrößerten Durchmessers des rohrförmigen Gehäuses (1) befindet.5. Flow meter according to one of claims 1 to 4, characterized in that the impeller (15) is located in a section (3) of enlarged diameter of the tubular housing (1).

6. Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad (15) in einem Fortsatz (12)6. Flow meter according to one of claims 1 to 5, characterized in that the impeller (15) is mounted in an extension (12)

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der stirnseitigen Platte (11) mit seiner zu dieser Platte im rechten Winkel verlaufenden Welle (14) gelagert ist und bei seiner Umdrehung in kleinem Abstand über diese Platte streicht.the front plate (11) is supported by its shaft (14) running at right angles to this plate and, as it rotates, passes over this plate at a small distance.

7. D.urchflußmeßgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad (15) selbst eine Basisplatte (23) aufweist, die mit nur kleinem Zwischenraum-Spalt im Abstand von der stirnseitigen Platte (11) rotiert.7. Flow meter according to claim 6, characterized in that the impeller (15) itself has a base plate (23) which rotates with only a small gap at a distance from the front plate (11).

8. Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel (28) eine Steilheit von nicht mehr als einer halben Windung auf eine Länge im rohrförmigen Gehäuse (1) gleich dessen Durchmesser im Bereich (2) der Wendel aufweist.8. Flow meter according to one of claims 1 to 7, characterized in that the helix (28) has a steepness of not more than half a turn over a length in the tubular housing (1) equal to its diameter in the region (2) of the helix.

9. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steilheit nicht mehr als eine viertel Windung auf eine Länge gleich dem Gehäusedurchmesser beträgt.9. Flow meter according to claim 8, characterized in that the steepness is not more than a quarter turn over a length equal to the housing diameter.

10. Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtlänge der Wendel (28) nicht mehr als eine ganze und vorzugsweise eine halbe Windung beträgt.10. Flow meter according to one of claims 1 to 9, characterized in that the total length of the coil (28) is not more than one whole and preferably half a turn.

11. Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel (28) aus einem Steg besteht, der in das Gehäuseinnere mit einer Höhe vorsteht, die zwischen dem halben und dem ganzen Radius des rohrförmigen Gehäuses (1) im Bereich (2) der Wendel liegt.11. Flow meter according to one of claims 1 to 10, characterized in that the helix (28) consists of a web which projects into the interior of the housing with a height which lies between half and the entire radius of the tubular housing (1) in the region (2) of the helix.

12. Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des dem Flügelrad (15) zugewandten Endes (30) der Wendel (28) zu diesem Flügelrad in der Größenordnung von 80 % bis 120 % des Radius des rohrförmigen Gehäuses (1) im Bereich (2) der Wendel beträgt.12. Flow meter according to one of claims 1 to 11, characterized in that the distance of the end (30) of the helix (28) facing the impeller (15) from this impeller is in the order of 80% to 120% of the radius of the tubular housing (1) in the region (2) of the helix.

13. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 5 oder einem der auf Anspruch 5 rückbezogenen Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel (28) aus einem Steg besteht, der aus einem Abschnitt13. Flow meter according to claim 5 or one of claims 6 to 12 dependent on claim 5, characterized in that the helix (28) consists of a web which consists of a section

(2) kleineren Durchmessers in den Abschnitt (3) vergrößerten Durchmessers des rohrförmigen Gehäuses unter Fortsetzung seines Wendelverlaufs freischwebend vorsteht (36).(2) of smaller diameter protrudes freely into the section (3) of larger diameter of the tubular housing while continuing its spiral course (36).

14. Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das anströmseitige Ende (29) der Wendel (28) abgeschrägt ist (bei 35).14. Flow meter according to one of claims 1 to 13, characterized in that the upstream end (29) of the helix (28) is bevelled (at 35).

15. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schräge sich über einen Uralaufwinkel des Wendel in der Größenordnung von 90° bis 120° erstreckt.15. Flow meter according to claim 14, characterized in that the slope extends over a lateral angle of the helix in the order of magnitude of 90° to 120°.

16. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schräge sich über 50 % bis 100 % der Länge der Wendel erstreckt.16. Flow meter according to claim 14 or 15, characterized in that the slope extends over 50% to 100% of the length of the helix.