MEASURING UNIT FOR LIQUID FLOW COUNTERS

Abstract: 1. Measuring unit for throughflow meters for liquids for connection to a coaxial connecting piece (10) comprising an outlet passage (14) and an inlet passage (13) annularly surrounding the latter, wherein an impeller (31) is rotatably mounted about an axis (33) within a measuring mechanism housing (24) comprising a guide means for the liquid and a bottom (40), said housing comprising at least one inlet opening (43) connectable to the inlet passage (13) of the connecting piece (10) and at least one outlet opening (44) connectable to the outler passage (14) of the connecting piece (10), and wherein a meter means (22) is connected to the measuring mechanism housing (24), characterized in that the bottom (40) of the measuring mechanism housing (24) comprises an annular wall (41) which projects axially into the latter and which surrounds at constant spacing the axis (33) of the impeller (31), that the inlet opening (43) as guide means outside the annular wall (41) passes through the bottom (40), extends radially and is made in slit form, that with respect to the direction of rotation of the impeller (31) in front of the slit-shaped inlet opening (43) a radially extending sill (42) is disposed and that the outlet opening (44) within the annular wall (41) traverses the bottom (40).

Description: Die Erfindung betrifft eine Messeinheit für Durchflusszähler für Flüssigkeiten der im Oberbegriff von Anspruch 1 angegebenen Art. Bei einer bekannten Messeinheit dieser Art ist ein einen Einlass und einen Auslass aufweisendes Messwerkgehäuse vorgesehen, das einen eine zylindrische Innenwand aufweisenden und durch einen Boden verschliessbaren Innenraum hat. In den Innenraum ist ein entsprechend ausgebildeter, einseitig offener und mit einem Boden versehener Nessbecher satt eingepasst, der eine Umfangswand hat, die einen Einlass- und einen Auslassschlitz aufweist. Innerhalb des Messbechers ist zwischen dem Boden des Messbechers und einem Zwischenboden des Messwerkgehäuses ein Flügelrad frei drehbar gelagert. In dem Boden und der zylindrischen Umfangswand des Messbechers sind ein Einlasskanal und ein Auslasskanal ausgebildet, die von dem zentralen Bereich des Bodens zu dem als Leiteinrichtung für die Flüssigkeit ausgebildeten Einlassschlitz bzw. dem Auslassschlitz in dem Messbecher geführt sind. In dem zentralen Bereich des Bodens des Messbechers ist zwischen den beiden Bodenabschnitten des oder der Einlass- bzw. Auslasskanäle ein Trennwand element vorgesehen, das mit einem wandförmigen Einsatz fluchtet, der innerhalb eines T-förmigen Anschlussstücks angeordnet ist, das sich in der Rohrleitung der zu messenden Flüssigkeit befindet, und der innerhalb des Anschluss stücks einen halbkreisförmigen Eingangskanal von einem halbkreisförmigen Ausgangskanal trennt. Die bekannte Messeinheit ist damit für Koaxial-Anschlüssstücke ungeeignet. Ausserdem hat die Messeinheit ein ziemlich voluminöses Messwerkgehäuse, da innerhalb des Messwerkgehäuses ein Messbecher angeordnet ist, der innerhalb seines Bodens und seiner Umfangswand Kanäle aufweist, die zu der für die Beaufschlagung des Flügelrades vorgesehenen Leiteinrichtung für die Flüssigkeit führen. Das die Messeinheiten aufnehmende Messwerkgehäuse besteht aus Metall, da der das Gehäuse verschliessende Boden als Reduzierstück ausgebildet ist, so dass das Messwerkgehäuse relativ kostenaufwendig ist. Zum erneuten Eichen muss deshalb das gesamte ausgetauschte.Messwerkgehäuse zur Prüfatation gebracht werden. Die nachgeeichte Messeinheit mit dem Messwerkgehäuse ist dann wiederverwendbar. Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kompakten Durchfluss zähler und insbesondere eine kompakte Messeinheit für diesen zu schaffen, die ausserdem als Einweg- bzw. Wegwerfprodukt ausgebildet ist und nach entsprechender Betriebsdauer ein Wegwerfen ohne Nachjustieren bzw. Nacheichen rechtfertigt. Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäss die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 vorgeschlagen. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass eine kom-pakte Einheit geschaffen wird, die an Koaxial-Anschluss stücke in Rohrleitungen anschliessbar ist, die unter Putz verlegt sind und beispielsweise Trinkwasser, Brauchwasser, insbesondere Heisswasser, und Heizungswasser führen. Die Messeinheit ist damit zur Ermittlung der Waraiwasserkostenverteilung besonders geeignet. Die kompakte Bauweise ergibt sich durch den Fortfall des Messbechers und die Tatsache, dass die Einlassöffnung der Messeinheit gleichzeitig und unmittelbar die Leiteinrichtung für die Flüssigkeit zur Beaufschlagung des Flügelrades bildet. Die Messeinheit kann weitgehend aus Kunststoff hergestellt werden und ist deshalb relativ leicht und stellt ein Einweg- bzw. Wegwerfprodukt dar, das nach einer bestimmten Betriebszeit ausgebaut und weggeworfen wird, ohne dass ein erneutes Justieren oder Eichen in einer Prüfstelle erforderlich wäre. Die Messeinheit besteht weitgehend aus Spritzgussteilen, die exakt gefertigt werden können und einen vollständigen Abschluss der Messeinheit gestatten, so dass sie nicht nur in der Fabrik justiert sondern auch nach der Eichordnung beglaubigt werden kann, so dass eine selbständig eichfähige Messeinheit für einen Durchfluss zähler vorliegt. Die Messeinheit genügt auch allen Anforderungen hinsichtlich der Messgenauigkeit innerhalb des vorgegebenen Messbereichs. Durch den vollständigen Fortfall eines Messbechers sind auch die Möglichkeiten zur Bildung von Ablagerungen reduziert. Die Messeinheit ist zweckmässigerweise in Trockenläufer-Bauart ausgeführt. Die Leiteinrichtung für die Flüssigkeit wird durch die schlitzförmige Einlass öffnung gebildet, die vorzugsweise zur Flügelradachse geneigt ist, wobei die Flügel selbst achsparallel verlaufen. Zweckmässigerweise umfasst die Leiteinrichtung mehrere unter gleichen Winkelabständen angeordnete, schlitzförmige Einlassöffnungen. Auf die Drehrichtung des Flügelrades bezogen ist dann vor diesen jeweils eine radiale Schwelle angeordnet. Die Anlaufkante der Schwelle kann strömungsgunstig ausgebildet sein. Eine entsprechend der Achse des Flügelrades ausgerichtete Anlaufkante einer rippenartigen Schwelle genügt jedoch ebenfalls den Genauigkeitsanforderungen. Die Höhe der Ringwand ist zweckmässigerweise grösser als die der Schwelle bzw. Schwellen, und zwar vorzugsweise im Verhältnis 60 : 40. Die Messeinheit kann unterhalb des Bodens vor der bzw. den Einlassöffnungen ein ringförmiges Sieb aufweisen. Dieses ist zweckmässigerweise an der Messeinheit drehbar gelagert und weist eine Reguliereinrichtung auf, durch die der Durchflusswert der Messeinheit voreinstellbar ist. Die Reguliereinrichtung kann zur Feinjustierung ausgelegt sein. Auf diese Weise wird die Messeinheit selbständig eichfähig und kann nachträglich plombiert werden. Der Druckverlust der Messeinheit ist besonders niedrig. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfidnung sind in den übrigen Unteransprüchen unter Schutz gestellt. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, das anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird. Es zeigt: Fig. 1 die Messeinheit im Schnitt in Verbindung mit einem Koaxial-Anschlussstück, Fig. 2 eine Draufsicltdes Bodens der Messeinheit, Fig. 3 eine Abwicklung des Schnitts A-B in Fig. 2, Fig. 4 eine Draufsicht des ringförmigen Siebes der Messeinheit, und Fig. 5 eine Seitenansicht des Siebes gemäss Fig. 4. Ein Koaxial-Anschlussstück 10 bekannter Bauart kann in einer unter Putz verlegten, nicht dargestellten Wasserleitung angeordnet sein. Das Anschlussstück 10 hat einen Einlass 11 und einen Auslass 12 mit einer entsprechenden Rohrverschraubung. An den Einlass 11 schliesstsich ein Eingangskanal 13 an, der ringförmig einen zentralen Ausgangskanal 14 umschliesst, der zu dem Auslass ;2 führt. Der ringförmige Eingangskanal 13 wird so von einer äusseren Gehäusewand 15 und einer Wandung 16 des Ausgangskanals 14 begrenzt. Die Gehäusewand i5ist länger als die Wandung 16 und hat ein Innengewinde 17. Die Wandung 16 hat eine radiale Abschlussfläche 18, die tiefer liegt als der obere freie Rand der Gehäusewand 15. Mit dem Innengewinde 17 steht eine zylindrische ber- wurfmutter 19 aus Metall in Eingriff, die eine Messeinheit 20 mit dem Koaxial-Anschlussstück 10 verbindet. Die Messeinheit 20 besteht aus einem Messwerk 21 und einem Zählwerk 22. Das Zählwerk 22 kann ein Rollen- und/oder Zeigerzählwerk bekannter Bauart sein, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Trockenläufer-Bauart über eine Magnetkupplung angetrieben wird, von der der Antriebsmagnet 23 in Fig. 1 gezeigt ist. Dieser kann auch ein elektronisches Zählwerk betätigen. Das Messwerk 21 hat ein Messwerkgehäuse 24, das aus Kunststoff besteht und dessen Umfangswand 25 satt in die Bohrung der Uberwurfmutter 19 passt. Das Messwerkgehäuse 24 hat einen oben liegenden Zwischenboden 26 mit radial verlaufenden Staurippen 27. Der Zwischenboden 26 ist vollständig durch eine Zwischenplatte 28 abgedeckt, die zweckmässigerweise aus Metall besteht und deren äusserer freier Umfangsrand von einem Flansch 29 der Uberwurfmutter 19 übergriffen wird. Der Flansch 29 hat eine zentrale Bohrung, durch die das Gehäuse des Zählwerks 22 hindurchragt. In der Umfangswand der Zwischenplatte 28 ist eine Ringnut zur Aufnahme einer Dichtung 30 ausgebildet, die etwaiges aus dem Eingangskanal 13 durch die Passung zwischen der Uberwurfmutter 19 und der Umfangswand 25 hindurchtretendes Wasser zurcickhält, Das Messwerk 21 weist ein Flügelrad 31 auf, das zahlreiche Flügel 32 hat, die sich innerhalb des Messwerkgehäuses 24 radial erstrecken und bei diesem Ausführungsbeispiel parallel zu einer Achse 33 des Flügelrades 31 verlaufen. Die Achse 33 ist in einem oberen Lager 34 des Zwischenbodens 26 geführt, das von dem Antriebsmagneten 23 umschlossen ist, der an der Nabe des Flügelrades 31 befestigt ist. Der Antriebsmagnet 23 bzw. die Nabe werden unter radialem Abstand von einer oberen Ringwand 35 umschlossen, die sich axial erstreckend an dem Zwischenboden 26 vorgesehen ist. Zwischen der oberen Ringwand 35 und der äusseren Umfangswand 25 des Messwerkgehäuses 24 erstrecken sich die radialen Staurippen 27. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind unter gleichen Winkelabständen 12 Staurippen 27 vorgesehen, deren Höhe gegenüber der der oberen Ringwand 35 zweck mässigerweise im Verhältnis 40 : 60 steht. Das untere Ende der Achse 33 des Flügelrades 31 ist in einer Lagerbuchse 36 geführt, die in einem Boden 40 des Messwerkgehäuses 24 angeordnet ist. Der Boden 40 erstreckt sich parallel zu dem Zwischenboden 26 und hat bei dem dargestellten Ausführungsbeipiel einen zylindrischen Vorsprung 37, dessen Stirnfläche 38 unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes 39 und unter der von der Überwurfmutter 19 aufgebrachten Spannung an der Abschlussfläche 18 der Wandung 16 des Ausgangskanals 14 anliegt. Der Boden 40 des Messwerkgehäuses 24 weist eine axial in dieses hineinragende Ringwand 41 auf. Ausserdem ist der Boden 40 innerhalb des Messwerkgehäuses 24 mit sich radial erstreckenden Schwellen 42 versehen, die zwischen der Ringwand 41 und der Umfangswand 25 angeordnet sind. Die Höhen der Ringwand 41 und der Schwelle bzw. Schwellen 42 sind zweckmässigerweise im Verhältnis 60 : 40 ausgelegt. Dabei ragt die Ringwand 41 teilweise in den Umlaufbereich der Flügel 32 des Flügelrades 31. Die Ringwand 41 umschliesst die Achse 33 des Flügelrades 31 unter konstantem radialem Abstand, der jedoch grösser ist als der der oberen Ringwand 35. Der Boden 40 des Messwerkgehäuses 24 weist die Leiteinrichtung des Messwerk 21 in Form von Einlassöffnungen 43 auf, die unter gleichen Winkelabständen ausserhalb der Ringwand 41 den Boden 40 durchsetzen. und sich radial erstrecken sowie schlitzförmig ausgebildet sind. Die Einlass öffnungen 43 befinden sich oberhalb des Eingangskanals 13, während oberhalb des Ausgangskanals 14 Auslassöffnungen 44 innerhalb der Ringwand 41 den Boden 40 durchsetzen. Auf die Drehrichtung des Flügelrades 31 bezogen, ist vor jeder schlitzförmigen Einlass öffnung 43 eine sich radial erstreckende Schwelle 42 vorgesehen (vgl. Fig. 2 und 3). Unterhalb des Bodens 40 ist zwischen dem ringförmigen en Eingangskanal 13 und der bzw. Einlassöffnungen 43 ein ringförmiges Sieb 45 vorgesehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Sieb 45 als einstückiger Kunststoff-Spritzgussteil 46 mit einem Lagerring 47 versehen, der auf dem zylindrischen Vorsprung 37 des Bodens 40 drehbar gelagert ist. Der äussere freie Rand des Siebes 45 ist mit einer Rasteinrichtung 48 od.dgl. versehen und in einer Ausnehmung 49 geführt, die an dem unteren freien Rand einer Wand 50 vorgesehen ist. Die Wand 50 fluchtet mit der Umfangswand 25 des Messwerkgehäuses 24 und ist parallel zu dem zylindrischen Vorsprung 37 sowie unter Abstand von diesem an dem Boden 40 ausgebildet. Gemäss Fig. 4 und 5 sind auf den Lagerring 47 zwei Sektoren 53 aufgesetzt, die'nach Art von sich radial nach aussen erstreckenden Scheiben ausgebildet sind und zwei der Einlassöffnungen 43 teilweise abdecken können. Zu diesem Zweck ist der freie Rand 51 der Sektoren 53 nach Art einer Kurve ausgebildet, die eine feinfühlige Einstellung der Abdeckung mindestens einer der Eintrittsöffnungen 43 gestattet (Fig.4). Wie aus Fig. 5 ersichtlich, können die Sektoren 53 unter einem bestimmten Abstand von dem Lagerring 47 an einem Sockel 52 angeordnet sein. Die Einstell- bzw. Rasteinrichtung 48, die nur in Fig. 1 angedeutet ist, kann eine enge Verzahnung an dem Sieb 45 und der Wand 50 aufweisen, die es gestattet, vor dem Einbau des Siebes 45 dieses und damit die Sektoren 53 in eine bestimmte Stellung gegenüber der Wand 50 und damit dem Boden 40 bzw. den Einlassöffnungen 43 zu bringen. Andererseits kann die Einstelleinrichtung derart ausgebildet sein, dass der Siebring 46 von aussen verstellbar ist, wobei das Stellorgan nach dem Eichen plombierbar ist. Die Messeinheit 20 bildet dann eine selbständig eichfähige Einheit, insbesondere wenn das Zählwerk 22 mit der Zwischenplatte 28 und dem den Zwischenboden 26, die Umfangswand 25 des Messwerkgehäuses 24 und die Wand 50 des Bodens 40 aufweisenden Messwerk 21 durch Kleben, Schweissen od.dgl. verbunden ist. Die Ausbildung und Anordnung der Schwellen 42 und der Einlassöffnungen 43 sind aus Fig. 2 und 3 ersichtlich. Bei dem dargestellten AusfUhrungsbei- spiel sind sechs Schwellen 42 auf die Drehrichtung des Flügelrades 31 bezogen jeweils unmittelbar vor einer Einlassöffnung 43 angeordnet. Die Schwellen 42 haben eine achsparallele Anlaufkante 54, die jedoch auch strömungsgünstig ausgebildet sein kann. In bei den Fällen wird oberhalb der schlitzförmigen Einlass öffnung 43 eine freie Entspannungszone geschaffen. Dieser Effekt ist am günstigsten, wenn jede Schwelle in Verlängerung der stromauf weisenden Wand der schlitzförmigen Einlassöffnung 43 angeordnet ist. Auf die Drehrichtung des Flügelrades bezogen braucht die Schwelle nicht unmittelbar vor der Einlassöffnung 43 angeordnet zu sein. Vielmehr kann sie auch unter einem kurzen Abstand vor dieser auf dem Boden 40 ausgebildet sein, so dass die Entspannungszone an der stromauf weisenden Wand der schlitzförmigen Einlass öffnung 43 eher beginnt. Es besteht auch die Möglichkeit, auf die Drehrichtung des Flügelrades 31 bezogen vor jeder Schwelle 42 eine weitere Schwelle anzuordnen. Diese muss dann jedoch einen ausreichenden Abstand von der stromab weisenden Wand der vorangehenden schlitzförmigen Einlass öffnung 43 haben, um dort die stromabseitige Entspannungszone nicht zu beeinträchtigen.

Claims: Messeinheit für Durchfluss zähler Anspriche 1. Messeinheit für Durdiflusszähler für Flüssigkeiten zum Anschluss an ein einen Einlass und einen Auslass aufweisen- des Anschlussstück, bei der ein Flügelrad innerhalb eines eine Leiteinrichtung für die Flüssigkeit aufweisenden Messwerkgehäuses gelagert ist, dessen Boden mindestens eine an den Einlass des Anschlussstücks anschliessbare Einlass öffnung und mindestens eine an den Auslass des Anschlussstücks anschliessbare Auslassöffnung aufweist, und bei der an das Messwerkgehäuse ein Zählwerk angeschlossen ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Boden (40) des Messwerkgehäuses (24) eine axial in dieses hineinragende Ringwand (41) aufweist, die unter konstantem Abstand die Achse (33) des Flügelrades (31) umschliesst, die Einlassöffnung (43) als Leiteinrichtung ausserhalb der Ringwand (41) den Boden (40) durchsetzt, sich radial erstreckt und schlitzförmig ausgebildet ist, auf die Drehrichtung des Flügelrades (31) bezogen vor der schlitzförmigen Einlass öffnung (43) eine sich radial erstreckende Schwelle (42) angeordnet ist, die Auslassöffnung (44) inner halb der Ringwand (41) den Boden (40) durchsetzt und die Auslassöffnung (44) an einen zentralen Ausgangskanal (14) und die Einlassöffnung (43) an einen den Ausgangskanal (14) ringförmig umschliessenden Eingangskanal (13) eines für einen Koaxial-Anschluss ausgebildeten Anschlussstücks (10) anschliessbar sind. 2. Messeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schlitzförmige Einlassöffnung (43) zur Flügelradachse (33) geneigt ist und die Flügel (32) achsparallel verlaufen. 3. Messeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere schlitzförmige Einlassöffnungen (43) unter gleichen Winkelabständen in dem Boden (40) vorgesehen sind, vor denen jeweils eine radiale Schwelle (42) angeordnet ist. 4. Messeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schwelle (42) in Verlängerung der stromauf weisenden Wand der schlitzförmigen Einlassöffnung (43) angeordnet ist. 5. Messeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Drehrichtung des Flügelrades (31) bezogen vor jeder Schwelle (42) eine weitere Schwelle angeordnet ist. 6. Messeinheit nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Ringwand (41) grösser ist als die der Schwelle bzw. Schwellen (42). 7. Messeinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhender Ringwand (41) und der Schwelle bzw. Schwellen (42) im Verhältnis 60 : 40 ausgelegt sind und die Ringwand (41) teilweise in den Umlaufbereich des Flügelrades (31) eingreift. 8. Messeinheit nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Auslass öffnungen (44) vorgesehen sind. 9. Messeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnungen (44) zylindrische Bohrungen sind. 10. Messeinheit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Auslassöffnung (44) gegenüber den achsparallelen Flügeln (32) des Flügelrades (31) geneigt ist. 11. Messeinheit nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Bodens (40) zwischen dem ringförmigen Eingangskanal (13) und der bzw. den Einlassöffnungen t43) ein ringförmiges Sieb (45) angeordnet ist. 12. Messeinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (45) auf einem zylindrischen Vorsprung (37) des Bodens (40) drehbar gelagert ist und eine Reguliereinrichtung (48,53) für mindestens eine Einlassöffnung (43) aufweist. 13. Messeinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reguliereinrichtung (48,53) scheibenförmige Sektoren (53) aufweist, die zum verstellbaren Abdecken mindestens einer der Einlassöffnungen (43) ausgebildet und zusammen mit dem Sieb (45) in Umfangsrichtung verstellbar sind. 14. Messeinheit nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in Verlängerung der Umfangswand (25) des Messwerkgehäuses (24) der Boden (40) mit einer Wand (50) versehen ist, die sich parallel zu und unter Abstand von dem zylindrischen Vorsprung (37) erstreckt und in einer Ausnehmung (49) eine Rast- bzw. Einstelleinrichtung (48) zum Halten des Siebes (45) und der Regulier-Sektoren (53) in einer bestimmten Durchlassstellung aufweist. 15. Messeinheit nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Zählwerk (22) mit der Zwischenplatte (28) und dem den Zwischenboden (26), die Umfangswand (25) des Messwerkgehäuses (24) und die Wand (50) des Bodens (40) aufweisenden Messwerk (21) durch Kleben, Schweissen od.dgl. zu einer Einheit verbunden ist.

Inventors: LACHER, EWALD, DIPL.-ING., ROSCH, GUNTHER, Rösch, Günther
Applicants: HYDROMETER GESELLSCHAFT MBH
Application year: 1983
Main classification: G01F1
IPC codes: G01F1