DE3521410A1 - Turbinenradzaehler - Google Patents

Description

PATENTANWALT DR.-ING. KLAUS DURM KARLSRUHE FELIX-MOTTL-STRASSEIa TELEFON 85335&'. ZUGELASSENER VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEM PATENTAMT ..

R 3319/85 ^ 1,

10. Juni 1985

Johann Baptist Rombach GmbH & Co K.G., Karlsruhe

7500 Karlsruhe 21
Hardeckstraße 2

Turbinenradzähler
15

Die Neuerung betrifft einen Turbinenradzähler zur Messung des Volumens eines strömenden Mediums, mit einem eine seitliche Öffnung aufweisenden Zählergehäuse, welches von einem Kanal durchsetzt ist, der im Bereich der Öffnung eine Unterbrechung aufweist, mit einem in die Unterbrechung eingesetzten, rohrförmigen, ein Flügelrad und ein Umlenkgetriebe beinhaltenden Meßeinsatz, mit einem einlaufseitig vor dem Meßeinsatz im Kanal vorgesehenen Strömungsrichter in Gestalt eines in einer Zylinderhülse sitzenden, mit Leitrippen versehenen Verdrängungskörpers, sowie mit einem Gehäusedeckel, der die Öffnung verschließt und welcher von außen ein Zählwerk trägt.

Die Neuerung findet insbesondere Anwendung bei Turbinenradzählern für Gasversorgungssysteme, in welchen Rohrdurchmesser von 4 Zoll und mehr benutzt werden und große Volumina bei hohen Drücken mit hoher Genauigkeit zu messen sind.

-If.

Turbinenradzähler mit einem geraden Strömungskanal, in welchem - vom Medium umströmt - ein Meßeinsatz mit einem Flügelrad sowie davor ein Strömungsrichter angeordnet sind, werden seit langem in verschiedenen Ausführungsformen gebaut. Bei einem Teil dieser Zähler werden der Strömungsteiler und der Meßeinsatz in Längsrichtung in den Strömungskanal eingeschoben, dies hat den Nachteil, daß bei einem Auswechseln jener Teile infolge von Beschädigungen oder zwecks Überholung der Turbinenradzähler aus dem Leitungszug ausgebaut werden muß, was eine zeitaufwendige und angesichts des beträchtlichen Gewichtes der für große Nennquerschnitte vorgesehenen Zähler recht mühsame Montagearbeit zur Folge hat (DE-OS 27 02 319). Andere Turbinenradzähler weisen an ihrem Zähiergehäuse einen seitlichen Zugang zu dem Strömungskanal auf, durch welchen der Meßeinsatz mit dem Flügelrad eingesetzt wird, jedoch geschieht die Montage des Strömungsteilers auch hier durch Einschieben von vorn in den Strömungskanal. Zum Auswechseln eines beschädigten Strömungsrichters muß somit ebenfalls das ganze Zählergehäuse aus der Leitung herausgenommen werden (DE-OS 20 66 055).

Es ist die Aufgabe der Neuerung, einen Turbinenradzähler so auszubilden, daß nicht nur sein Meßeinsatz, sondern auch der Strömungsrichter aus dem Zählergehäuse ohne Ausbau des ganzen Zählers herausgenommen und diese beiden Teile außerhalb des Zählergehäuses geeicht werden können.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird von einem Turbinenradzähler der eingangs erwähnten Bauart ausgegangen und gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß die Länge der Zylinderhülse kleiner ist als die lichte Weite der Unterbrechung des Kanals, daß die Zylinderhülse des Strömungsrichters und der Meßeinsatz stirnseitig gegen-

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einander gerichtete Steck- und Zentriereinrichtungen tragen, daß der Kanal eine von seiner Unterbrechung ausgehende, zylindrische Erweiterung mit einer Schulter besitzt, deren radiale Auflagefläche zur Unterbrechung weist und die in der Erweiterung sitzende Zylinderhülse des Strömungsrichters mit einer Gegenschulter an der Schulter anstößt, und daß zwischen dem Meßeinsatz und dem ausflußseitigen Rand der Unterbrechung des Kanals ein kreisringförmiges Klemmelement steckt. Diese Ausgestaltungsmerkmale gestatten in ihrem Zusammenwirken, daß bei dem vorgeschlagenen Turbinenradzähler sowohl der Meßeinsatz wie der Strömungsrichter aus der seitlichen Öffnung des Zählergehäuses herausgenommen werden können, ohne daß das ganze Gerät aus dem Leitungszug ausgebaut werden muß. Dies bedeutet nicht nur einfache werkseitige Montage, sondern auch problemloses Austauschen dieser wesentlichen Bauteile. Die vorgeschlagene Steck- und Zentriereinrichtung, welche die beiden Teile miteinander lösbar verbindet, erlaubt - wie sich gezeigt hat - die gesamte Meßeinrichtung des Zählers außerhalb des Zählergehäuses zu eichen bzw. nachzueichen und sie erst nach erfolgter^Eichung in den Zähler einzusetzen. Dies erspart Kosten bei der Herstellung und bei der Wartung des Turbinenradzählers.

Vorteilhaft ist als Steck- und Zentriereinrichtung an der Zylinderhülse ein kreisringförmiger Stirnsteg vorgesehen, welcher in den Meßeinsatz hineingreift. Diese einfache Einrichtung gewährleistet zuverlässig die Lage von Meßeinsatz und Strömungsrichter gegeneinander in und außerhalb des Zählergehäuses.

Neben dem Stirnsteg liegt zweckmäßig eine kreisringförmige Stirnnut, in welcher ein Dichtring sitzt. Mit dieser Maßnahme wird die Abdichtung der Verbindungsstelle

zwischen dem Meßeinsatz und dem Strömungsrichter bewirkt.

Nach einem weiteren Merkmal der Neuerung sind im Zählergehäuse im Bereich der Unterbrechung des Kanales Führungen für den Meßeinsatz vorgesehen. Diese Führungen geben dem Meßeinsatz seine vorgeschriebene Lage in radialer Richtung im Kanal vor und sie dienen dem Strömungsrichter bei dessen Einschub bzw. Herausnehmen aus dem Kanal.

Zweckmäßig dienen als Führungen im Innern des Zählergehäuses angeformte Querrippen.

Es ist von Vorteil, wenn das Klemmelement federelastisch ausgebildet ist. Dieses Klemmelement, welches damit unter Spannung eingesetzt werden kann/ gewährleistet die richtige Lage von Meßeinsatz und Strömungsrichter in axialer Richtung.

Das Klemmelement kann an seinem Rand eine hervorstehende Lasche sowie wenigstens einen rechtwinkelig angesetzten Lappen tragen. Diese Lasche erleichtert das Herausziehen des Klemmelementes und mit Hilfe des Lappen kann es entweder am Zählergehäuse oder am Meßeinsatz befestigt werden.

Die Neuerung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Turbinenradzähler in einem Längsschnitt und in verkleinertem Maßstab.

Der in der Zeichnung wiedergegebene Turbinenradzähler besitzt ein aus Metallguß bestehendes Zählergehäuse 1, welches mit zwei endständigen Befestigungsflanschen 2 und 3 versehen ist, die Befestigungslöcher 4 aufweisen. Mit

Hilfe dieser Befestigungsflansche 2 und 3 wird der Turbinenradzähler in den Zug einer Gasversorgungsleitung eingesetzt.

Das Zählergehäuse 1 weist in seiner Mitte eine seitliche Öffnung 5 auf, die durch einen angeformten Stutzen 6 gebildet wird. Die Öffnung 5 ist mit einem Gehäusedeckel 7 unter Verwendung von Kopfschrauben 8 und einer in eine Nut 9 eingelegte Dichtung 10 verschlossen. Der Gehäusedeckel 7 trägt außen an seiner Oberseite ein mechanisches Zählwerk 11 mit sechs Zählstellen.

Das Zählergehäuse 1 ist von einem zylindrischen, geraden Kanal 12 durchsetzt, der im Bereich der Öffnung 5 eine Unterbrechung 13 aufweist. Das Gas, dessen Volumen mit dem Turbinenradzähler gemessen wird, durchströmt den Kanal 12 in Richtung der eingezeichneten vier Pfeile. Die Unterbrechung 13 teilt den Kanal 12 in zwei Hälften, eine einlaufseitige und eine auslaufseitige Hälfte.

In die Unterbrechung 13 des Kanales 12 ist ein rohrförmiger Meßeinsatz 14 eingesetzt. Dieser Meßeinsatz 14 besitzt eine Zylinderwand 15 und ein zylindrisches Getriebegehäuse 16, das mit radialen Haltestegen 17 unter BiI- dung eines Ringkanales 18 an der Zylinderwand 15 befestigt ist. An der einlaufseitigen Stirnseite 19 des Meßeinsatzes 14 ist ein Flügelrad 20 angeordnet, welches sich auf einer in dem Getriebegehäuse 16 gelagerten Welle 21 dreht, die ein im Getriebegehäuse 16 untergebrach— tes Umlenk- und Reduziergetriebe in Tätigkeit setzt.

In einem Ansatz 22 des Meßeinsatzes 14 steckt eine aus dem Getriebegehäuse 16 durch einen Steg 19 hindurch herausgeführte Drehwelle 23 mit einem endständigen Ringmagneten 24. Diesem steht ein zweiter Ringmagnet 25

-^- 352H10

- getrennt durch eine gasdichte Membran 26 - gegenüber, dessen Antriebswelle 27 das Zählwerk 11 antreibt.

Im Bereich der Unterbrechung 13 des Kanales 12 sind im Zählergehäuse 1 Führungen für den Meßeinsatz 14 in Gestalt von zwei Querrippen 28 angeformt. Der Meßeinsatz 14 liegt mit seiner Zylinderwand 15 auf den beiden Querrippen 28 auf, welche wie zwei schmale Lagerböcke mit etwa halbkreisförmiger Lagerfläche ausgebildet sind.

Im Kanal 12 steckt einlaufseitig vor dem Meßeinsatz 14 ein Strömungsrichter 29. Dieser besteht aus einer Zylinderhülse 30, in deren Innern zentrisch ein mit einem halbkugeligen Kopf versehener, hohler und auslaufseitig offener Verdrängungskörper 31 sitzt, welcher mit einem Kranz von radialen Leitrippen 32 bestückt ist. Die Enden der Leitrippen 32 sind durch einen Ring 33 miteinander verbunden, der in die Zylinderhülse 30 von vorn eingeschoben ist.

Die Länge 1 der Zylinderhülse 30 ist kleiner als die lichte Weite w der Unterbrechung 13 des Kanales 12, dies bedeutet, daß der Strömungsrichter 29 nach Abnahme des Gehäusedeckels 7 und Herausheben des Meßeinsatzes nach seitlichem Verschieben bis an die bisherige Stelle des Meßeinsatzes 14 durch die Öffnung 5 des Zählergehäuses 1 herausgenommen werden kann. Beim Verschieben des Strömungsrichters 29 gleitet dieser auf den Querrippen 28.

Die Zylinderhülse 30 des Strömungsrichters 29 sowie die Zylinderwand 15 des Meßeinsatzes 14 weisen an ihren Stirnseiten gegeneinander gerichtete Steck- und Zentriereinrichtungen 34 auf. Als solche ist in der Zylinderhülse 30 ein ringförmiger Stirnsteg 35 vorgesehen, der ein

Stück in die Zylinderwand 15 des Meßeinsatzes 14 mit enger Passung hineingreift. Neben diesem Stirnsteg 35 ist in der Zylinderhülse 30 eine kreisringförmige Stirnnut 36 angeordnet, in die ein Dichtri.ng 37 eingelegt ist, welcher sich an die Stirnfläche der Zylinderwand dichtend anlegt.

Der einlaufseitige Teil des Kanales 12 des Zählergehäuses 1 besitzt eine von seiner Unterbrechung 13 ausgehende, zylindrische Erweiterung 38 mit einer Schulter 39, deren radiale, ringförmige Auflagefläche 40 zur Unterbrechung 13 weist, und die Zylinderhülse 30 besitzt eine Gegenschulter 41 in Gestalt ihrer kreisförmigen Stirnfläche. Der Strömungsrichter 29 sitzt passend in der Erweiterung 38 des Zählergehäuses 1 und die Gegenschulter 41 stößt an der Schulter 39 an. Damit ist die Lage des Strömungsrichters 29 axial und radial genau festgelegt.

Zwischen dem Meßeinsatz 14 bzw. dessen Zylinderwand 15 und dem ausflußseitigen, ringförmigen Rand 42 der Unterbrechung 13 des Kanales 12 steckt ein flaches, kreisringförmiges Klemmelement 43. Die Breite von dessen Ring stimmt mit der Dicke der Zylinderwand 15 des Meßeinsatzes 14 überein. Das Klemmelement 43 ist federelastisch ausgebildet und so vorgeformt, daß es wie eine Federscheibe unter Spannung im Zwischenraum zwischen der Zylinderwand 15 und dem Rand 42 des Kanales 12 sitzt und den Strömungsrichter 29 über den Meßeinsatz 14 gegen die Schulter 39 der Erweiterung 38 drückt. Dadurch ist die Lage dieser beiden Teile gegenüber dem Zählergehäuse 1 in axialer Richtung eindeutig fixiert.

Das im Querschnitt schwertförmige Klemmelement 43 trägt an seinem Rand eine Lasche 44 mit einem Loch 45, in

welches z.B. ein hakenförmiges Werkzeug zum Herausziehen des Klemmelementes 43 eingeführt werden kann. Am Fuß der Lasche 44 sind zwei kurze Lappen 46 und 47 rechtwinkelig angesetzt, mit deren Hilfe das Klemmelement 43 mittels Schrauben 48 sowohl am Meßeinsatz 14 wie am Zählergehäuse 1 lösbar befestigt ist.

Damit sich der Meßeinsatz 14 nicht verdrehen kann, ist in seiner Zylinderwand 15 eine Längsnut 49 vorgesehen, in welche eine die Wand des Zählergehäuses 1 durchsetzende Sechskantschraube 50 mit endständigem Zapfen eingreift. Die Zylinderhülse 30 des Strömungsrichters 29 trägt eine Sackbohrung 51, in die eine in der Wand des Stutzens 6 sitzende Madenschraube 52 eingreift? damit wird der Strömungsrichter 29 bei seiner Demontage zwecks Erleichterung der Trennung vom Meßeinsatz 14 festgehalten.

Die Zylinderhülse 30 des Strömungsrichters 29 trägt an ihrem Außenmantel nahe der Unterbrechung 13 eine radiale Ringnut 53, in welcher eine Ringdichtung 54 liegt; hierdurch wird die Bildung eines unerwünschten Umweges der Strömung an der Außenseite der Zylinderhülse 30 verhindert. .

352HiO

R 3319/85 10. Juni 1985

Zusammenstellung der verwendeten Bezugsziffern

1	Zahlergehause
2	Befestigungsflansch
3	Befestigungsflansch
4	Befestigungslöcher
5	Öffnung
6	Stutzen
7	Gehäusedeckel
8	Kopfschraube
9	Nut
10	Dichtung
11	Zählwerk
12	Kanal
13	Unterbrechung
14	Meßeinsatz
15	Zylinderwand
16	Getriebegehäuse
17	Haltestege
18	Ringkanal
19	Stirnseite
20	Flügelrad
21	Welle
22	Ansatz
23	Drehwelle
24	Ringmagnet
25	Ringmagnet
26	Membran
27	Antriebswelle
28	Querrippe

, 352U10

29 Strömungsrichter

30 Zylinderhülse

31 Verdrängungskörper

32 Leitrippen 33 Ring

1 Länge (von 30)

w lichte Weite (von 13)

34 Steck- und Zentriereinrichtung

35 Stirnsteg 36 Stirnnut

37 Dichtring

38 Erweiterung (von 12)

39 Schulter

40 Auflagefläche 41 Gegenschulter

42 Rand

43 Klemme1ement

44 Lasche

45 Loch
46 Lappen

47 Lappen

48 Schraube

49 Längsnut

50 Sechskantschraube 51 Sackbohrung

52 Madenschraube

53 Ringnut

54 Ringdichtung

Claims (7)

-y- 352U10 R 3319/85 10. Juni 1985 Ansprüche

1. Turbinenradzahler zur Messung des Volumens eines strömenden Mediums, mit einem eine seitliche Öffnung aufweisenden Zählergehäuse, welches von einem Kamal durchsetzt ist, der im Bereich der Öffnung eine Unterbrechung aufweist, mit einem durch die Öffnung in die Unterbrechung eingesetzten, rohrförmigen, ein Flügelrad und ein Umlenkgetriebe beinhaltenden Meßeinsatz, mit einem einlaufseitig vor dem Meßeinsatz im Kanal vorgesehenen Strömungsrichter in Gestalt eines in einer Zylinderhülse sitzenden, mit Leitrippen versehenen Verdrängungskörpers, sowie mit einem Gehäusedeckel, der die Öffnung verschließt und welcher außen ein Zählwerk tragt, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (1) der Zylinderhülse (30) kleiner ist als die lichte Weite (w) der Unterbrechung (13) des Kanales (12), daß die Zylinderhülse (30) des Strömungsrichters (29) und der Meßeinsatz (14) stirnseitig gegeneinander gerichtete Steck- und Zentriereinrichtungen (34) tragen, daß der Kanal (12) eine von seiner Unterbrechung (13) ausgehende, zylindrische Erweiterung (38) mit einer Schulter (39) besitzt, deren radiale Auflagefläche (40) zur Unterbrechung (13) weist und die in der Erweiterung (38) sitzende Zylinderhülse (30) mit einer Gegenschulter (41) an der Schulter (39) anstößt, und daß zwischen dem Meßeinsatz (14) und dem ausflußseitigen Rand (42) der Unterbrechung (13) des Kanales (12) ein kreisringförmiges Klemmelement (43) steckt.

2. Turbinenradzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Steck- und Zentriereinrichtung (34) an der Zylinderhülse (30) ein kreisringförmiger Stirnsteg (35) vorgesehen ist, welcher in den Meßeinsatz (14) hineingreift.

3. Turbinenzähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß neben dem Stirnsteg (35) eine kreisringförmige Stirnnut (36) liegt, in welcher ein Dichtring (37) sitzt.

4. Turbinenzähler nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Zählergehäuse (1) im Bereich der Unterbrechung (13) Führungen für den Meßeinsatz (14) vorgesehen sind.

5. Turbinenzähler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß als Führungen angeformte Querrippen (28) dienen.

6. Turbinenzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (43) federelastisch ausgebildet ist.

7. Turbinenzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (43) an seinem Rand eine hervorstehende Lasche (44) sowie wenigstens einen rechtwinkelig angesetzten Lappen (46, 47) trägt.