DE9412912U1 - Volumenzähler, dessen Meßwerk aus zwei oder mehreren axial angeströmten Spindeln besteht - Google Patents

Volumenzähler, dessen Meßwerk aus zwei oder mehreren axial angeströmten Spindeln besteht

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Description

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Beschreibung Titel:
Volumenzähler, dessen Meßwerk aus zwei oder mehreren axial angeströmten Spindeln besteht.
5
Stand der Technik mit Fundstellen:
Handelsübliche Volumenzähler, deren Meßwerk aus zwei oder mehreren Spindeln besteht, werden zum genauen Messen von Flüssigkeitsvolumen verwendet.
In diesen Volumenzählem drehen sich zwei Schraubenspindeln mit geometrisch überdeckenden Profilen ineinander. Diese Spindeln befinden sich in überdeckenden Bohrungen welche die Meßkammer bilden. Das Meßmedium strömt in axialer Richtung gegen die Spindeln und versetzt diese in Drehung. Dabei wird das Medium durch die Profile der Räder zwangsgeführt und entlang der Meßkammerbohrungen transportiert. Die Spindelflanken trennen so ein Teilvolumina des gesamten Volumenstromes ab und transportieren es durch das Meßgerät. Die Drehzahl der Spindeln ist somit proportional zur Durchflußmenge. Es ist somit möglich, die Spindeldrehzahl abzugreifen und damit den Volumenstrom zu bestimmen. Volumenzähler nach diesem Prinzip werden von verschiedenen Herstellern angeboten, so z.B. die Modelle SRZ von der Fa. KEM Küppers Elektromechanik GmbH. Weitere Informationen zum aktuellen Stand der Technik lassen sich in den Patentschriften der Klassen G 01 F 3 / 04 bis G 01 F 3 / 24 finden.
Problem:
Der nach Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Volumenzähler zu schaffen, der bei einem großen Meßbereich und niedrigen und hohen Viskositäten der Meßmedien eine große Anzahl von Impulsen pro Teilvolumina bei einem niedrigen Druckabfall aufweist. Mit handelsüblichen Volumenzählem werden bei diesen Anforderungen noch keine zufriedenstellenden Ergebnisse erreicht.
Lösung:
Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
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Erreichte Vorteile:
Mit dieser Erfindung wird erreicht, daß der Strömungswiderstand des Meßgerätes über einen großen Durchflußbereich minimiert wird und durch die Gestaltung der Teile nahezu viskositätsunabhängig ist. Durch den geringeren Druckabfall kann das Meßmedium dadurch mit einer geringeren Pumpleistung transportiert werden. Durch das zusätzliche Anbringen von Zahnrädern oder optischen oder induktiven Drehzahlabgriffen wird ein größeres Auflösungsvermögen gegenüber herkömmlichen Volumenzählern erreicht.
Weiterhin kann mit zusätzlichen Drehzahlabgriffen eine Drehrichtungs- und damit
Strömungsrichtungserkennung realisiert werden.
10
Weitere Ausgestaltung der Erfindung:
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den Schutzansprüchen 2 bis 14 angegeben.
Eine Weiterbildung nach Schutzanspruch 2 bewirkt ein besseres Einströmverhalten des Meßmediums durch das Gerät.
Eine Weiterbildung nach Schutzanspruch 3 bewirkt ein besseres Anströmverhalten des Meßmediums an die Spindelkammern.
Eine Weiterbildung nach Schutzanspruch 4 bewirkt eine einfachere Lagerung der Spindeln und damit einen geringeren Strömungswiderstand.
Eine Weiterbildung nach Schutzanspruch 5 bewirkt eine stabile und genauere Befestigung der Spindellager und damit geringe Leckverluste durch eine schlechte Abdichtung der Spindelkammern.
Eine Weiterbildung nach Schutzanspruch 6 bewirkt eine einfache Lagerung der Spindeln und damit eine einfachere Bauart.
Eine Weiterbildung nach Schutzanspruch 7 bewirkt eine leichtgängige Drehbewegung der Spindeln und damit einen geringeren Durchflußwiderstand.
Eine Weiterbildung nach Schutzanspruch 8 bewirkt eine leichtgängige Drehbewegung der Spindeln und damit einen geringeren Durchflußwiderstand.
Eine Weiterbildung nach Schutzanspruch 9 bewirkt, daß eine große Anzahl von Impulsen abgegriffen werden kann und damit ein großes Auflösungsvermögen.
Eine Weiterbildung nach Schutzanspruch 10 bewirkt eine Impulsvervielfachung pro abgetrenntes Teilvolumina und damit ein größeres Auflösungsvermögen, Eine Weiterbildung nach Schutzanspruch 11 bewirkt einen strömungsgünstigen Anschluß an Rohr- und Leitungssysteme und damit einen geringeren Druckverlust. Eine Weiterbildung nach Schutzanspruch 12 bewirkt eine verschleißfreie und einfache Lagerung der Spindeln und damit eine lange Lebensdauer des Gerätes bei einer gleichmäßig hohen Meßgenauigkeit.
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Eine Weiterbildung nach Schutzanspruch 13 bewirkt einen verschieißfreien und leichten Lauf der Spindeln und damit eine lange Lebensdauer des Gerätes bei einer gleichmäßig hohen Meßgenauigkeit.
Eine Weiterbildung nach Schutzanspruch 14 bewirkt einen leichten Lauf der Spindeln bei geringem Verschleiß besonders bei der Messung von abrasiven Medien oder Medien mit schlechten Schmiereigenschaften.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen:
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren 1 bis 3 erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Volumenmesser mit 2 Spindeln (5) im Schnitt.
Das Gehäuse besteht aus den Komponenten Anschlußträger (1), Lagerträger (2) und einer Meßkammer (3) mit Aufnehmerbohrung (10). Bei dieser Ausführung wird die Drehzahl der Spindel durch einen Aufnehmer in der Meßkammer berührungslos induktiv abgegriffen. Die Lagerträger (2) sind zur Anschlußseite hin so ausgeformt (8), daß das den Lagerträger anströmende Medium strömungsgünstig abgeleitet wird. Der Lagerträger (8) ist weiterhin mit Einlauflkanälen (7) versehen, die ein besseres Füllvermögen der Spindelkammern bewirken. Diese Einströmkanäle (7) sind mit einer positiven Steigung zur Spindel (5) hin in den Lagerträger eingearbeitet. In das Meßkammergehäuse (4) ist weiterhin ein ovaler Ring (12) eingearbeitet, der das Medium auch in radialer Richtung in die Spindelkammern lenkt und so ein besseres Füllvermögen und damit einen geringeren Durchflußwiderstand gewährleistet. Die Spindeln (5) werden mit in den Lagerträger eingebrachten Buchsen radial und mit Kugeln (12) axial gelagert um einen möglichst reibungsarmen und spielfreien Lauf zu gewährleisten. Fig. 2 zeigt ein Volumenmesser mit 2 Spindeln (5) im Schnitt, !m Gegensatz zu Fig. 1 wird hier die Spindeldrehzahl durch einen Aufnehmer in einem vergrößerten Lagerträger (3) abgegriffen. Die Impulse werden hier nicht durch die Flanken der Spindeln (5) erzeugt, sondern durch ein Zahnrad, mit dessen Hilfe mehr Impulse pro Teilvolumen abgegeben werden, als bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Die Spindeln (5) werden hier zusätzlich durch mit ihnen fest verbundenen Achsen (11) gelagert.
Bei beiden Ausführungsbeispielen kann der Anschlußträger (1) leicht gewechselt werden, um das Meßgerät an die verschiedensten Rohr- oder Schlauchanschlüsse druck- und leckagesicher anschließen zu können.
Fig. 3 zeigt einen Lagerträger (2) in der Draufsicht mit 2 Schnitten. Anhand der Schnitte lassen sich die Einströmkanäle (7) und ihre pos. Steigung gut erkennen.
Weiterhin ist hier auch der vom Medium umströmte Lagersteg (9) zu sehen.

Claims (14)

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1. Volumenzähler, dessen Meßwerk aus zwei oder mehreren Spindeln (5) besteht deren Drehzahlen mittelbar oder unmittelbar induktiv oder optisch abgegriffen werden und in dessen mehrteiligem Gehäuse (1, 2, 3, 4) jede Spindel (5) drehbar gelagert und axial vom Meßmedium angeströmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Meßmedium umströmten Einzelteile (2, 3, 4) zur Ein- und Auslaufseite hin eine strömungsgünstige Form aufweisen, und daß diese Form (12) so ausgebildet ist, daß die Spindeln auch radial angeströmt werden, und daß zur Impulsvervielfachung weitere Teile wie Zahnräder verwendet werden können, und daß zur Drehrichtungserkennung weitere optische oder induktive Aufnehmer angebracht werden können.
2. Volumenzähler nach Schutzanspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerträger (2) Ein- und Auslaufseitig strömungsgünstig ausgeformt sind und diese Ausformungen {8) in die Anschlußträger (1) hineinragen können.
3. Volumenzähler nach Schutzanspruch dadurch gekennzeichnet, daß in die Lagerträger (2) Einlaufkanäle (7) eingebracht sind, die eine positive Steigung zur Spindel hin aufweisen.
4. Volumenzähler nach Schutzanspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerträger (2) umströmte Lagerstege (9) aufweisen, in denen sich die Spindellagerungen befinden.
5. Volumenzähler nach Schutzanspruch dadurch gekennzeichnet, daß in die Lagerstege (9) Lagerbuchsen eingebracht sind.
6. Volumenzähler nach Schutzanspruch dadurch gekennzeichnet,
daß in die Lagerstege (9) Bohrungen eingebracht werden, deren Oberfläche beschichtet ist. 35
7. Volumenzähler nach Schutzanspruch dadurch gekennzeichnet, daß in die Lagerstege (9) Kugellager eingebracht sind.
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8. Volumenzähler nach Schutzanspruch 4 dadurch gekennzeichnet,
daß in die Bohrungen der Lagerstege Kugeln (13) oder Teile (13) mit gewölbter Oberfläche eingebracht werden.
5
9. Volumenzähler nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
daß in das Meßkammergehäuse (4) eine oder mehrere Bohrungen (10) eingebracht sind, in denen ein optischer oder induktiver Aufnehmer zum Drehzahlabgriff befestigt werden kann. 10
10. Volumenzähler nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
daß auf einer oder beiden Spindelwellen (11,5) Zahnräder (6) angebracht sind.
11. Volumenzähler nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichet,
daß auf einem oder beiden Lagerträgern (2) eine oder mehrere Bohrungen (10) eingebracht sind, in denen ein optischer oder induktiver Aufnehmer zum Drehzahlabgriff befestigt werden
kann.
20
11. Volumenzähler nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
daß an der Ein- und Ausströmseite Anschlußträger (1) angebracht sind, die mit Flanschanschlüssen oder Rohrverschraubungen versehen sind. 25
12. Volumenzähler nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
daß die Schraubenspindeln (5) durch eingebrachte Achsen (11) gelagert werden.
13. Volumenzähler nach Schutzanspruch dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche der eingebrachten Achsen (11) eine Beschichtung aufweisen.
14. Volumenzähler nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche der Spindeln (5) eine Beschichtung aufweisen.
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