(57)【要約】  液体用流量計は、羽根車（５０）を包囲し、回転可能に取り付ける測定装置本体（１０）を有し、当該測定装置本体は一体型供給管（１２）と排出管（１３）とからなり、羽根車は、ノズル形成くびれ（１４）の後で排出管（１３）に偏心して配置される。センサエンコーダは羽根車に関連し、センサエンコーダに応答するセンサ（９０）を、羽根車の回転に基づき測定装置本体（１０）を流れる液体の量を決定するため、測定装置本体（１０）に設ける。羽根車に対応する外径は排出管（１３）の公称内径より小さく、一体型管（１２，１３）に押し込むことを可能にする。
2015521746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽根車（５０；１５０）を包囲し、回転可能に取り付ける測定装置本体（１０；１１０）と、供給管（１２）と、排出管（１３）と、前記羽根車（５０；１５０）に割り当てられた少なくとも１つのセンサエンコーダ（５０；１６０）と、前記測定装置本体（１０；１１０）に設けられ、前記センサエンコーダ（５０；１６０）に応答し、前記羽根車（５０；１５０）の回転に基づき、前記測定装置本体（１０；１１０）を流れる液体量を決定する目的を持つセンサ（９０）とを有する液体用流量計であって、前記測定装置本体（１０；１１０）は、前記供給管（１２）と前記排出管（１３）を一体的に備える管（１１）である流量計において、ノズル形成くびれ（１４）が前記測定装置本体（１０；１１０）内の前記供給管（１２）と前記排出管（１３）の間に偏心して配置され、前記羽根車（５０；１５０）は前記ノズル形成くびれ（１４）の下流の前記排出管（１３）に回転可能に取り付けられ、前記羽根車（５０）に対応する外径（５２−５２；１５２−１５２）は、前記排出管（１３）の公称内径より小さいことを特徴とする流量計。
【請求項２】
前記羽根車（５０；１５０）は、前記羽根車（５０；１５０）が内管によってできる自由空間に嵌入するよう軸方向の管方向平面図で各回転位置に外面（５２；５３）を有し、前記羽根車（５０；１５０）は２つの側壁（５５）を有し、そのそれぞれに軸方向中央に軸受要素（５６）を設け、当該軸受要素（５６）は、前記排出管（１３）に割り当てられた回転軸受（６６；１６６）に割り当てられることを特徴とする請求項１記載の流量計。
【請求項３】
前記軸受要素（５６）はそれぞれ軸受円錐（５６）であり、前記回転軸受（１６６）が前記排出管（１３）の壁の中または前に設けられることを特徴とする請求項２記載の流量計。
【請求項４】
少なくとも１つの位置決めフィン（１６）、特に２つの位置決めフィン（１６）を前記排出管（１３）に設け、その位置決めフィン（１６）に、前記羽根車（５０；１５０）用の軸受ケージ（６０）を嵌合可能（６３）であることを特徴とする請求項２記載の流量計。
【請求項５】
前記軸受ケージ（６）をその軸方向位置に固定するため少なくとも２つのラチェット爪（１７）を設けることを特徴とする請求項４記載の流量計。
【請求項６】
前記軸受ケージ（６０）は、互いに対向して位置し、前記軸受（６６）を設けた軸受アーム（６２）を有することを特徴とする請求項４または５記載の流量計。
【請求項７】
前記羽根車（５０；１５０）は３個または４個の羽根（５１）を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の流量計。
【請求項８】
前記羽根車（５０）は射出成型部品であり、少なくとも前記羽根（５１）において、永久磁石射出成型プラスチックからなることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の流量計。
【請求項９】
前記羽根車（１５０）は射出成型部品であり、少なくとも１個の羽根（５１）が、射出成型によって少なくとも部分的に包囲された永久磁石（１６０）を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の流量計。
【請求項１０】
前記センサ（６０）は、ホールセンサまたはリードスイッチを含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の流量計。
【請求項１１】
前記羽根車（５０）に対応する前記外径（５２−５２；１５２−１５２）は、前記排出管（１２）の前記公称内径より小さいことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の流量計。
【請求項１２】
排出側には、流入管の前記ノズル形成くびれ（１４）の大きさのオーダーの貫流開口部（３０４、４０４）を有する貫流絞り（３００、４００）を設けることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１つに記載の流量計。
【請求項１３】
前記貫流絞りは、前記排出管（１３）と係合するインサート（３００）または前記排出管（１３）と嵌合するアタッチメント（４００）であることを特徴とする請求項１２記載の流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、羽根車を包囲し、回転可能に取り付ける測定装置本体と、供給管と、排出管と、羽根車に割り当てられた少なくとも１つのセンサエンコーダと、測定装置本体に設けられ、センサエンコーダに応答し、羽根車の回転に基づき、測定装置本体を流れる液体量を決定する目的を有するセンサとを有する、液体用流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
当初に述べた種類の多くの特徴を有する流量計として、ＧＢ  ２、３８２、６６１が知られる。この特許出願は、羽根車に割り当てられた対応する磁石でホール効果を検出するセンサを用いる。この文脈において、この磁石は、特に古いモデルとは対照的に、本文書の情報によると、このような配置は装置にマイナスの影響を与え、磁石の交換を困難にするため、液体の経路から取り除かれる。
【０００３】
ＧＢ  ２  ３８２  ６６１において、磁石は液体経路の外側に配置される。
【０００４】
従来技術として本英国文書に基づくＥＰ  ２  １６６  ３１６において、測定装置本体に一体成形された流入コネクタを用いて、ノズルダクトを形成するノズル管を追加要素としてその中に封入する。
【０００５】
引用文献はホール効果の測定原理に基づき満足いく動作を行うが、一体成形コネクタを持つ円筒形測定装置本体があるため、非常に限られた空間の用途にはその寸法があまり適さない。
【０００６】
当初に述べた種類の特徴を有する流量計として、ＥＰ  ２  １５４  ４９０が知られる。ここで、測定装置本体は、供給管と排出管とを一体に囲み、ノズル形成くびれが供給管と排出管の間に偏心して配置された管である。羽根車は、測定装置本体のために拡大した排出管に回転可能に取り付けられ、羽根車は供給管と排出管の直径の約２倍である。一体型管のくびれは中央に設けられる。従って、この従来技術の短所は、就中、供給管と排出管とからなる管の外径を越えて突出する測定装置本体に必要な空間が大きいため、供給管および/または排出管からなる断面によって決定される円寸法が突出することである。
【０００７】
同様の流量計としてＷＯ２０１１／０５５３６２  Ａ１およびＦＲ２  ４２８  ８２７  Ａ１が知られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この従来技術を出発点として、本発明は当初述べた種類の流量計をより小さく、より容易に配設可能に構成する目的に基づく。特に、本発明の目的は、温飲料または冷飲料調製装置のラインに容易に設置可能な省空間流量計を特定することである。この文脈において、本発明のさらなる目的は、制御ユニット等の必要な電気および電子システムを、この制御ユニットで測定装置本体管にクリップする等して、追加スペースを必要としないコンパクトな方法で接続することである。
【０００９】
本発明のさらなる目的は、流量計の組立を簡易化し、使用する部品を少なくすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
これらの目的は、本発明によると当初述べた種類の流量計によって達成され、就中、請求項１の特徴では、液体用流量計は、羽根車を封入し回転可能に取り付けた測定装置本体を有し、測定装置本体自体が供給管と排出管とからなる。この文脈において、羽根車に割り当てられた少なくとも１つのセンサエンコーダと、測定装置本体に設けられ、センサエンコーダに応答し、羽根車の回転に基づき測定装置本体を流れる液体量を決定する目的を有するセンサとを設ける。測定装置本体は、一体型の供給管と排出管とからなり、ノズル形成くびれが供給管と排出管の間に偏心して配置された管である。羽根車はノズル形成くびれの下流の排出管に回転可能に取り付けられる。この文脈において、羽根車に対応する外径は、排出管の公称内径より小さい。
【００１１】
センサはホールセンサであることが有利である。
【００１２】
羽根車は、管軸方向の平面図で、各回転位置で、羽根車が内管によって設けられたフリースペースに嵌合するような外面を有し、羽根車は２つの側壁を有し、そのそれぞれに軸方向中心に軸受要素が設けられ、該軸受要素は排出管に割り当てられた回転軸受に割り当てることが有利である。回転軸受の軸は管の長手軸に垂直で、センサは管の上または下の２本の指定軸に関して垂直に取り付けるのが有利である。
【００１３】
軸受はそれぞれ、回転軸の両端部の軸受コーンからなり、軸受コーンは、排出管内または壁の前で回転軸受として対応する開口と係合することが有利である。
【００１４】
流量計には軸受ケージを設けることができ、そのためには、例えばガイドフィンのような少なくとも２つの取り付け要素を排出管に設け、羽根車の軸受ケージをガイドフィンと嵌合することができる。これら要素はガイド要素または位置決め要素として働き、回転に対してケージを保護し、同様にこれを位置決めする。この軸受ケージは、ラチェット爪によってその軸方向位置に固定することが有利である。
【００１５】
軸受ケージはリングからなることが可能で、その上に互いに対向する軸受アームを一体に形成し、該軸受アームはリングからほぼ直角に突出する。直角からの逸脱は、特に射出成形の締付に依存し得る。軸受はこれら軸受アームに設けることが可能である。軸受アームは、リングを下流に配置した結果としてくびれの方向に押し込むことが有利である。原則として、軸受は反対方向でも可能だが、最初に述べた解決法が好ましい。
【００１６】
羽根車は３枚か４枚の羽根を持つことができる。基本的に数は制限されないため、羽根は４枚、６枚、８枚、９枚、１０枚その他の数とすることができる。この文脈において、羽根車は射出成形部品とすることができ、少なくとも１枚の羽根は永久磁石射出成形プラスチックからなる。これは、２ｋ射出成形材料によって達成することができる。磁場の変化は軸から離れている羽根によって決定されるため、羽根車全体を永久磁石射出成形プラスチックから形成することも可能である。
【００１７】
別の実施形態では、羽根車は射出成形部品とすることが可能で、少なくとも１枚の羽根は、射出成形によって少なくとも部分的に封入された永久磁石を有する。
【００１８】
その結果、流量計は実質的に管状の測定装置本体内に完全に配置されるため、測定装置本体は「測定管」となり、該測定管は、管クリップへのホースや管等、解放可能または解放不可のラッチ要素を有する対応する互換切替ユニットに容易に挿入可能であるため、温飲料または冷飲料調製装置において切替ユニットと測定装置本体管とを接続するための追加スペースが必要なくなる。
【００１９】
さらなる実施形態は従属請求項に示される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明の実施形態を、単に説明のためにのみ示し、制約的と解釈されない図面を参照しながら下記に記載する。図面において、
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る流量計の部分切取斜視図を示す。
【図２】図２は、図１の断面の断面図を示す。
【図３】図３は、図１の実施形態に係る羽根車の斜視図を示す。
【図４】図４は、図１に係る実施形態の代替羽根車の斜視図を示す。
【図５】図５は、図１に係る流量計の図３または図４に係る羽根車の軸受ケージを示す。
【図６】図６は、本発明のさらなる実施形態に係る流量計の代替管の部分切取斜視図を示す。
【図７】図７は、本発明のさらなる実施形態に係る流量計の羽根車を挿入した代替管の部分切取斜視図を示す。
【図８】図８は、図１に係る流量計のセンサ本体の斜視図を示す。
【図９】図９は、図８に係るセンサ本体のさらなる斜視図を示す。
【図１０】図１０は、図１に係る流量計の測定装置本体の斜視図である。
【図１１】図１１は、排出管に貫流絞りを挿入した測定装置本体の断面図を示す。
【図１２】図１２は、図１１の貫流絞りの斜視図を示す。
【図１３】図１３は、図１１の貫流絞りの平面図を示す。
【図１４】図１４は、排出管に貫流絞りを嵌合させた測定装置本体の断面図を示す。
【図１５】図１５は、図１５の貫流絞りの斜視図を示す。
【図１６】図１６は、図１５の貫流絞りの平面図を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係る流量計の部分切取斜視図を示す。測定装置本体１０は、以下により詳しく述べるように、その排出管１１をセンサ本体３０に入れて嵌合する。測定装置本体１０は管状で、まったく損傷しておらず、つまり、２つの管開口部１２および１３のみ有することを意味する。供給管は参照番号１２で示し、反対の排出管は参照番号１３で示す。
【００２３】
図１の断面の図２の断面図から、排出管１１がフランジ１８を有し、その反対に対向するフランジ１９が配置され、対向するフランジはセンサ本体の外壁３１と３２の間に嵌入することがわかる。貫流方向の向きは、対向するフランジの他側の向き溝２１によって確保される。円周方向の管１１の向きについては、図１０に関連して後述する。
【００２４】
供給管１２と排出管１３は好ましくは同じ大きさである所定の内径を持ち、管１１の外径が６ｍｍ、長さが約３．３ｃｍの場合、たとえば４．１ｍｍとする。当然ながら概要データから既に明らかなように、必要な貫流量によっては他の大きさも考えられる。供給管１２は、ノズルとして作用し、測定装置本体１０の長手軸に対して半径方向にオフセットして配置されるくびれ１４に向かってくびれる。長手軸は、後述する位置決めフィン１６のレベルで図２の図面の平面に位置する。くびれ１４は、曲線を有し、その間に非対称の円錐を配設された２つの接合面を介して設置される。くびれ１４は、供給管１２の公称直径の２０％から４０％の間の範囲が好ましく、上述のタイプの実施形態の場合、たとえば１．３３ｍｍである。くびれ１４は、内管の長手軸を含まないように配置される。同時に、排出管１３の領域内の背壁１５に対して小さい段２４（図６または図７参照）を備える結果、ジェットの方向が、測定装置本体１０に嵌入する羽根車またはタービン５０に当たることになる。対応する衝撃面５４を図３および図４の羽根車５０の斜視図に示す。この段２４もまた、図示しない他の実施形態では省略することができる。
【００２５】
図１において、測定装置本体１０は、センサ本体３０の凹部３５中に嵌入する。測定装置本体１０のないセンサ本体３０をより詳細に図８および図９に示し、センサ本体３０のない測定装置本体１０をより詳細に図１０に示す。
【００２６】
軸方向のセンサ本体３０中の測定装置本体１０の軸受はフランジ１８および１９によって確保され、外側からセンサ本体の側壁３１および３２に対し支持する。下側からセンサ本体３０に係止舌３３が設けられ、この係止舌が外側管１１の対応するフィンの後ろで係合することにより、測定装置本体１０とセンサ本体３０とを２つの異なる部品のままにして、センサ９０からの液体の経路の分離を確保する。センサ９０はホールセンサであり、縦型羽根車５０の軸の半径方向延長線に配置される。図示の実施形態では、当該センサ９０はセンサ本体３０の対応するスロット３６に嵌入し、好ましくは絶縁シリコーンで密封される。このため、センサ本体３０の上側に接続開口部４４を設け、この絶縁材料を、接続開口部４４を介してセンサ９０を収納する空隙に射出成型することができる。
【００２７】
図２の断面図は、排出側１３の管の位置決めフィン１６を示し、この位置決めフィン１６は排出管１３のほぼ端部から羽根車の軸領域まで設ける。ここで、図示の実施形態には、排出管１６の両側に互いに対して１８０度の角度で配置された２つのフィン１６がある。他の実施形態では、１２０度の角度で間隔をあけた３つのフィン１６、あるいは９０度の間隔をあけた４つのフィンでもよい。
【００２８】
そして２つのフィン１６に関連して４つのラチェット爪１７があり、当該ラチェット爪１７は、互いに対して４０度の小さい角度で対として配置される。
【００２９】
フィン１６は、軸受ケージ６０の軸受アーム溝６３と相互作用するよう設けられるが、これを図５に、より詳細に示す。軸受ケージ６０は、ラチェット爪１７の後ろに突き当たるまで排出管側１３から外側管１１に嵌入される。ここに示す実施形態では、２つのラチェット爪１７が、排出管１３に隆起として射出成型され、位置決めフィン１６に対して９０度の角度にある。１２０度の角度間隔をあけた３つの位置決めフィンの場合、例えば３つのキャッチ１７を、フィン１６に対して６０度の角度間隔で設けることができる。位置決めフィン１６も隆起部を有するか、または隆起を形成することができ、これが内径に対して小さい結果、ケージ６０にとって固定機能を果たすこともできる。
【００３０】
例示する図５に示す軸受ケージ６０はリング６１を有し、その外壁６９の直径は、排出管１３の内径に嵌合する。互いに対向する２つの軸受アーム６２はリング６１上に一体に射出成型され、当該軸受アーム６２はその外側に上述の軸受アーム溝６３を有し、上向き突出６４で終わり、ここには溝６３のみがあって、案内用側壁はなくなる。軸受アームは、排出管１３のくびれ１４の端壁に当接し、キャッチ１７に対して軸受ケージ６０の軸方向位置を確保するか、止め具としてくびれ１４から対応して突出する壁に当接するような長さとすることが有利である。
【００３１】
軸受開口部６６はそれらに続く案内溝６５より低いが、これが軸受アーム６２の内側に互いに対向する位置で設けられる。これら案内溝６５により、例えば図３または図４によると、羽根車５０が上向き突出６４に嵌合することができる。
【００３２】
図３は、図１の実施形態に係る羽根車５０の斜視図である。羽根車５０は、正面図でそれぞれ台形として構成される４つの羽根５１を有する。したがってこれらは斜面５３が両側に隣接する外面５２を有する結果、羽根車は内管によって予め定義される自由空間に嵌入する。２つの側壁５５が側面に設けられ、中央では、当該側壁から軸受円錐５６が幅広の円錐ベースから隆起する。軸受円錐５６の終端は丸めた円錐先端となる。
【００３３】
図３に係る羽根車５０はしたがって４つの衝撃面５４を有する。
【００３４】
原則として、３枚羽根の羽根車５０を設けることも可能である。２枚羽根の羽根車は実施形態として好ましい特性が少ない。４枚以上の羽根をもつ羽根車がさらなる代替実施形態である。
【００３５】
図３に係る羽根車５０は、Ｓｃｈｒａｍｍｂｅｒｇの材料ＨＦ１４／２２（ＤＥ−８７０７１３  Ｓｃｈｒａｍｍｂｅｒｇ−ＳｕｌｇｅｎのＭＳ−Ｓｃｈｒａｍｍｂｅｒｇ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ．  ＫＧ）などのプラスチックに埋め込んだ磁石からなる射出成型部品である。射出成型によって埋め込み、射出成型方法を用いて加工することのできる別の磁石材料は、ＤＥ−５１７６６  ＥｎｇｅｌｓｋｉｒｃｈｅｎのＢａｒｌｏｃ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  ＧｍｂＨのＣｌｅｒａｂｌｅｎｔ製品で、この材料は、磁石機能部品製造用の広い範囲の異なる熱可塑性プラスチックに基づくフェライト充填化合物からなる。
【００３６】
図４に係る別の実施形態に、代替羽根車１５０を示す。同一の参照記号を持つ場合すべての図で特徴は同一であり、同様の特徴は参照番号を持つ。羽根車１５０も４つの羽根５１と衝撃面５４とを有し、かかる衝撃面は、ここでは鋳造くぼみ１５３を有する。対称性のため、２つの鋳造くぼみ１５３は各羽根５１において互いに対向する面に設けられ、つまり２倍になる。
【００３７】
先端を丸めた軸受円錐５６は、図３に係る実施形態と同じように構成されるが、ここでは羽根車に用いられるプラスチックは通常の非磁性射出成型プラスチックである。ホールセンサを作動するのに必要な磁性部品は、射出成型で２つのさらなる羽根に挿入される磁石１６０によって装備される。これらさらなる羽根１５１はしたがって、磁石１６０周囲の横方向に射出成型によって包囲された壁１６１を有し、外面１５２は原則として他方の羽根５１の面５２に対応する。
【００３８】
羽根車５０または１５０のいずれのタイプもケージ６０に挿入可能で、後者はその後キャッチ１７の後方に押し込まれる。
【００３９】
円錐５６と軸受開口部６６の代わりに、この軸受は、特に軸受ケージ６０を用いる時、逆に実施することもでき、すなわち、開口部を側壁５５に設け、円錐をサイドアーム６２の開口部６６の代わりに隆起部分として装備する。隆起部分をタービンの一側に、くぼみを他側に有することも可能である。
【００４０】
図６に係るさらに別の実施形態では、本発明のさらなる実施形態に係る流量計の代替管１１０の部分切取斜視図を示す。対応して外管１１にフランジ１８および１９を備えることができるため、上記に既に述べ、図８および図９に示すセンサ本体３０を、測定装置本体としてこの管１１０に修正なしに採用することができる。間にノズルとしてくびれ１４のある供給管１２と排出管１３は、正確に図１に係る管１０の実施形態のように構成する。くびれの背壁１５も同様である。軸受開口部１６６も、長手方向に排出管に設け、当該軸受開口部１６６はしたがって、外管１１に位置するが、これを貫通しない。そのため、円錐５６の寸法は直接利用に適するよう、やや長くなければならない。こうして、軸受円錐５６を正しい向きで案内フィン１１１の間の案内溝１１２内へ挿入し、軸受開口部１６６の方向に多量の遊びなしに押し込む。この文脈において、これは斜面１１３に立ち上がり、軸受円錐５６が軸受開口部１６６内へ摺動した後、羽根車５０が滑り出ることを確実に防止する。
【００４１】
図７は、本発明のさらなる実施形態に係る流量計の挿入羽根車５０を持つ代替管２１０の部分切取斜視図を示す。これもケージのない解決法で、軸受開口部は案内用隆起部分２１１に入り、これは横方向斜面２１３のみ有して、これを介して軸受円錐５６が挿入される。実用的構成として、羽根車５０の羽根５１、ここでは排出管１３の長手方向に配向した羽根５１をペンチで固定し、その途中、取り付ける測定管を外力によって選択的に変形するなら、図７に示す位置で管１３に嵌入することができる。さらに、図７は、背壁１５に小さい段２４があり、この結果、くびれ１４によって予め定義される主なジェット方向が衝撃面５４の中央に当たることを明確に示す。この代替解決法において、円錐はまた、やや長くなければならない。
【００４２】
図８および図９は、センサ本体３０の斜視図を示す。図８は、ソケット背壁３４を持つソケット３５を明確に示し、このソケット背壁３４は、側壁３１および３２の端縁部によって形成される２つの別個のフィンからなる。同時に、ソケット３５は上部境界および下部境界を有し、これら境界に対し、図１０に見える排出管１１の上側２２あるいは前側または背側２３が当接する。ソケット背壁３４に設けた段４５の結果、係止舌３３との相互作用により、センサ本体３０内の排出管１１の引き抜き固定手段および、該当する場合、固定手段がもたらされる。
【００４３】
この側からのセンサ本体３０へのホールセンサ９０の装備を参照記号３６で示す。センサ本体３０の反対側の背面に、対応するプラグソケット開口部３７が見えるが、ここでラインガイド４２とホールセンサ接点との電気接続を行う。ガイドフィン４３によって、プラグを開口部３７に正しく装着する。
【００４４】
接続ソケット３８は、流量計を必要とする装置にプラグソケットを取り付けるため、センサ本体３０の背面を越えて突出する係止舌３９を含む。さらなる開口部を参照記号３６で示すが、この開口部は、射出成型工程における係止舌３３用の離型間隙領域である。
【００４５】
最後に、図１０は図１に係る流量計の測定装置本体１０の斜視図を示す。ここで、対向するフランジ１９はフランジ１８などの２つの非円形フランジであり、配向溝２１は、センサ本体３０に測定装置本体を正しく設置するため、ブリッジ（ウェブ）２５をさらに備えることに注意する。したがって、組立の自動化において測定管１０の位置を検出するためフランジを拡大する。そして、ウェブ２５を用いて、回転に対してさらにくびれ/ノズルの位置を検出し、装置を１８０度シフトして設置した場合、組立中に光学センサによってウェブ２５を検出することができる。
【００４６】
軸受ケージ６０のある実施形態と軸受ケージ６０のないものとの違いは次のようにまとめられる。軸受ケージ６０のない実施形態では、測定ケージ１０または１１０の測定管１１は、軸受点が拡大するよう変形され、その結果、羽根車５０または１５０を取り付けることができる。羽根車５０または１５０を組立位置とし、軸受円錐５６を軸受点１６６の両側に配置するとすぐにこの変形が再び逆転するが、これは単なる力の除去と弾性変形によって実現できる。
【００４７】
一方、軸受ケージを用いる場合、羽根車５０をまずこの軸受ケージ６０に取り付けてから、排出側１３から管１１に嵌入する。軸方向の組立は、ここでは４つのキャッチ１７によって行われる。キャッチ１７を２個のみ設けることも原則として可能である。半円溝６８で実現する弾性部を、４個のキャッチ１７を介して嵌入する軸受ケージ６０自体に設ける。回転位置自体、すなわち正しい向きでの羽根車の位置決めは、軸受ケージ６０の溝に対応する横方向ウェブによって定義される。
【００４８】
測定管１１は、供給管側１２にノズルとして当該くびれ１４を有し、このノズルによって測定範囲が定議される。各種ノズル径によって貫流液体の流速を変化させる。さらに、この装置は測定する流速の変化に適合することができる。
【００４９】
回転羽根車５０の場合の回転磁場は、センサ本体３０の開口部３６に嵌入されたホール効果センサによって検出される。ここで、ホール効果センサの接続端子と、対向するプラグとの直接接触による提示されたプラグ解決法に加えて、ケーブルを用いてもよいし、あるいはプリント回路基板による直接取り付けを行うこともできる。センサ本体３０と管１０との分離がさらに二重絶縁層として機能する。
【００５０】
羽根車５０の軸受の接触点を最小可能な直径に維持するため、２つの異なる円錐角度を用いることが好ましい。軸受ジャーナルの場合、円錐５６の回転軸に対する角度は例えば４０度であるが、軸受開口部６６によって形成される軸受シェルは、回転軸に対して単純な角度の４５度を有する。
【００５１】
羽根車１５０の場合、射出成型によって包囲した磁石１６０を用いるときには、一対の磁極のみを用いる。これによってパルス数を制限できるようになり、実施形態で述べた寸法のモデル見本の大きさの場合、１分あたり約１リットルの貫流速度、および大略２２‘２００パルスを生じる。
【００５２】
管１０，１１０と、センサ本体３０と、軸受ケージ６０とは射出成型部品であることが有利で、羽根車の場合、適切な場合には永久磁石材料からなる。
【００５３】
羽根車５０の直径は、これを挿入する排出管１３の内径よりやや小さい。この文脈において、羽根車５０の特徴的な直径とは、互いに対向して位置する外面５２上から半径方向に見て、羽根車５０がこのように測定した直径を有するか、あるいはこの直径が面(複数)１５２の間の距離で決定されることを意味する。この文脈において、羽根車５０の外接円直径は内径または排出管１３の各内径より小さい。この外接円直径は、ハブを介して互いに対向する面５２−５２と１５２−１５２の間でも、羽根車５０に対応する外径が定義される。当該外接円直径は排出管１３の公称内径より小さく、これは２つのことを意味する。１つは、公称直径が排出管１３の（または下記参照：供給管１２の）直径であり、この管は実質部分を有する。この文脈において、軸受ケージ６０等の挿入物は考慮しない。この比較的大きな公称直径の結果、羽根車５０をこの経路を通じて測定装置本体に嵌入することができ、センサ本体３０に対する締め付けと終結の点で有利である。
【００５４】
特に、供給管１２は排出管１３と類似か、これと同じ直径を持つのが有利であり、羽根車５０の直径もまた供給管１２の内径より小さい。したがって、図６に断面で示す一体型供給管/排出管１２/１３を特定することが可能で、これは図１０に示すように実質的に円筒形の外形を有し、接続フィンと接続フランジによってのみ中断され、同一外径を設けて、接続ホース（図示せず）をこれに嵌合することができる。特に、上記に定義したような、羽根車５０の直径を越えて突出する測定装置本体１１０がない。これによって、従来技術の設計に比べて、測定装置本体１１０の空間要求が減少する。この測定装置本体１１０はセンサ本体３０のソケット部３５に横方向に嵌入し係止し、特にクリップすることができ、ホースを非常に単純かつ空間節約的に配設することができ、測定装置本体１１０を間に位置させたまま、ホースがセンサを包囲して出入りすることになる。
【００５５】
図１１は、羽根車５０を持つ測定装置本体１０の実施形態の断面を示し、貫流絞り３００を排出管１３自体に挿入する。図１２は、図１１からの貫流絞り１３の斜視図を示し、図１３はその平面図を示す。
【００５６】
貫流絞り３００は、羽根車５０に面した側に、排出管１３の内管の直径を貫流開口部３０４の大きさまで減少させる収斂円錐３０２を有する。貫流開口部３０４の大きさは、収斂円錐２９の下流の供給管側１２に残る開口部の大きさのオーダーである。測定装置の測定範囲はノズルとしてのくびれ１４で定義される。この側において、ポンプ作用によるリバウンド効果を回避することにより測定精度が上がる。
【００５７】
図１４を簡単に参照すると、８個の位置決めつまみ３０１すべてのうち４個を断面で示し、位置決めつまみ３０１上に貫流絞りを取り付ける。この文脈において、貫流絞り３００は、半径方向圧力とつまみ３０１によって管の軸方向に固定される。
【００５８】
貫流絞り３００は、排出管１３の内径に緊密に嵌合するよう形成された周囲壁３１２を有する。当該周囲壁３１２は、係止要素を受けるため互いに対向して位置する２つの溝３１０を有する。より単純に排出管１３に挿入できるよう、周囲壁３１２は少なくとも挿入側３１３を面取りする。排出方向を向く側には、溝３１０に対して横方向に延びるくぼみ３２０を設け、当該くぼみ３２０は、図示の実施形態において射出成型部品の射出点である。排出管１３に挿入するためのはさみ形状物体によって、係合により貫流絞り３００の取り扱いを容易にするフィン３３０を、貫流開口部３０４に対して半径方向に設ける。
【００５９】
図１４は、排出管１３の外側に貫流絞り４００を組み立てるための別の実施形態を示す。図１５は、貫流絞り４００を斜視図で示し、図１６は排出側からの平面図である。
【００６０】
貫流絞り４００も、上述の貫流開口部３０３と同様の連続通路開口部４０４を有する。当該通路開口部４０４は、互いに隣接し、直径に隣接する２つの側面４０５と４１５とに一体で接続される２つのスリーブ４０１と４０２を接続する壁の、特に中央に配置される。壁４０５/４１５は、特に排出管１３と同様の直径を持つことのできる、比較的狭いことが有利な排出側スリーブ４０２の排出側において連続する。ここで、貫流絞り３００の内側の円錐３０２に対して、貫流開口部４０４を有する壁は、両側が半径に沿う平坦な側面である。貫流絞り３００の場合でも、本実施形態では円滑な供給側の壁および円錐を有することができる。
【００６１】
排出側では、内径がより大きく、特に圧力嵌合で排出管１３の外壁に着座する管状スリーブ４０１を設ける。この文脈において、排出管１３は内壁４０５に当接し、当該内壁４０５は肩を形成する。２つのスリーブ４０１および４０２の間に肩４０３を設けるが、これは連接によって実施することもできる。排出管は、応力下でスリーブ４０１の内壁４１１に着座する。
【００６２】
貫流絞り３００または４００は排出側に配置するため、羽根車５０は両側でくびれ１４または３０４/４０４によって限定される。ノズル１４が測定範囲を定義する供給側の位置において、これら流量計を用いる時は、液体をくみ上げる装置は吸引点として、いわば下流に配置されるのが普通であるため、くびれ３０４/４０４が測定を改善する。このポンプは全体として一定の計時方法で動作し、これは測定装置の排出側で異なる部分真空を生じさせる。この部分真空の変化によって測定結果が不正となる。この影響は、貫流絞り３００/４００を排出側に挿入することにより減少するが、それは特に貫流を決定するくびれ１４が、羽根車５０の方向に配設されるノズルとしてくびれ３０４/４０４を介して排出直径に対応するためである。
【００６３】
要素３００または４００を貫流絞りと称してきた。これは出口において圧力損失を生成するため、そのくびれ３０４または４０４を流れる貫流を減少させる。貫流絞りの開口部の直径は、管の方向の長さより大きいか、少なくともその大きさのオーダーである。しかしながら、その下流に位置するポンプはこの圧力損失を補償することが可能で、流量計は当然ながらポンプの吸引側に設置される。
【符号の説明】
【００６４】
１０  測定装置本体                    ５４  衝撃面
１１  外管                            ５５  側壁
１２  供給管                          ５６  軸受円錐
１３  排出管                          ５７  幅広円錐ベース
１４  くびれ                          ５８  丸めた円錐先端
１５  くびれの背面                    ６０  軸受ケージ
１６  位置決めフィン                  ６１  リング
１７  ラチェット爪                    ６２  軸受アーム
１８  フランジ                        ６３  軸受アーム溝
１９  対向フランジ                    ６４  上向き突出
２１  配向溝                          ６５  案内溝
２２  上側                            ６６  軸受開口部
２３  前側／背側                      ６７  楕円ブレイクスルー
２９  収斂円錐                        ６８  弾性部
３０  センサ本体                      ６９  外壁
３１  側壁                            ９０  ホールセンサ
３２  側壁                          １１０  測定装置本体
３３  係止舌                        １１１  案内フィン
３４  ソケット背壁                  １１２  案内溝
３５  ソケット                      １１３  斜面
３６  センサソケット                １５０  羽根車
３７  プラグソケット                １５１  羽根
３８  接続ソケット                  １５２  外面
３９  係止舌                        １５３  鋳造くぼみ
４１  変形間隙領域                  １６０  磁石
４２  ラインガイド                  １６１  横方向射出成型エンクロージャ
４３  案内フィン                    １６６  軸受開口部
５０  羽根車                        ２１０  測定装置本体
５１  羽根                          ２１１  案内上昇部分
５２  外面                          ２１３  斜面
５３  斜面                          ３００  貫流絞り
３０１  つまみ                      ４０１  管側スリーブ
３０２  減少円錐                    ４０２  排出側スリーブ
３０４  貫流開口部                  ４０３  肩
３１０  固定溝                      ４０４  貫流開口部
３１２  周囲壁                      ４０５  内肩
３１３  面取り部                    ４１１  内壁
３２０  くぼみ                      ４１５  内肩
３３０  フィン
４００  貫流絞り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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2015521746.tif 000020
2015521746.tif 000021
2015521746.tif 000022
2015521746.tif 000023
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