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Turbinenzähler Die Erfindung bezieht sich auf Flssigkeitszähler, insbesondere
Turbinonzähler, bei denen das Durchflußmittel das in dem becherlosen Gehäuse direkt
angeordnete Flügelrad in einem tangential gerichteten Strahl beaufschlagt und bei
denen die Anschlußstutzen ein, gemeinsame Achse besitzen. Bei bekannten derartigen
Zahlern liegt der Zufluß und der -Ablauf fiir das Flügelrad in gleicher Höhe, seine
Beaufschlagung erfolgt einseitig. Dadurch zeigt die Flügelradwellenlagerung, insbesondere
bei größeren Durchnußmengen, schon nach kurzer Betri, ebszeit erhebliche Abnutzungserscheinungen,
welche die Meßgenauigkeit des Zählers mehr oder weniger stark beeinflussen. Zur
Beseitigung dieses Übelstandes wurde um d. ie Nabe des Flügelrades eine Schutzhülle
gelegt.
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In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, daß auch eine solche Einrichtung
keinen ausreichendien Schutz gegen die einseitige Beanspruchung der Flügelradwellenlagerung
zu bieten vermag.
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Es sind auch Zähler bekannt, bei denen zur Vermediung einer einseitigen
Beaufschlagung des Flügelrades bei normalen Einstrahlzählern die in einer Achse
liegenden Stutzen. gekreuzt sind. um eben damit einen größeren Teil des Umfanges
auszunützen.
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Dabei werden etwa 270° der gesamten Kreislinie lweaufschlagt, im Gegensatz
zu den üblichen 90°. Dieser bekannte Zähler ist jedoch schwierig herzustellen. weil
die hierfür erforderliche Kreuzung des Zu- udn Ablaufstutzens nicht ohn weiteres
durchzuführen ist. da die Zu- und Abführung des Meßmediums in einer Ebene, und zwar
mittig, erfolgt.
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Gegenüber den lvekannten Bauart, en, auch der zuletzt erwahnten,
hat der Erfindungsgegenstand den Vorteil, daß das Flügelrad auf einem Umfange vox
über 360° beaufschlagt wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die
zur MeBkammer gerichteten Öffnungen des Zu-und Ablaufkanals gegeneinander in der
Höhe versetzt sind. Vorzugsweise sind dabei die beiden letzten kanalöffnungen bzw.
die Ebenem ihrer Achsen auf die obere und untere kammerhälfte aufgeteilt. Das Durthflußmittel
wird dadurch gezwungen, schraubenförmig hochzusteigen.
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Damit kommt eine Beaufschlagung auf dem ganzen Umfang des Fliígelradles
zustande, die sich vor allem be. i groöen Durchflüssen günstig auswirkt. Ausgeibige
Versuche haben dies bestätigt. Der ernndungsgemäße Zähl, er hat demnach im Gegensatz
zum bekannten Einstrahlzähler keine einseitige Beanspruchung der Flügelradwellenlagerung
mehr. Fr läßt sich außerdem so herstellen, daß der Zu-undAbnußkanal im Gehäuse gleich
eingegossen werden kann. wodurch jegliche Bearbeitung dieser Kanäle entfällt.
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Es werden auch Starthilfen für Mehrstahlzähler benutzt. bei denen
der zulauf kleinster Mengen auf
einen Strahl konzentriert wird. Wohl kann mit ein@r
solchen Einrichtung der Zulauf und Ablauf des Durchflußmediums in zwei verschiedenen,
in d (r Hohe gegeneinander versetzten Ebenen vorgenommen werden. Doch iäßt sich
mit ihr keineswegs eine Beaufschlagung des Flügeelrades von 360°, geschweige devin
noch darüler, erzielen. Der Unterschied in der Bcaufschlagungs'höhezwischenEin-undAustritt
ist bei dieserBauartvomMeßstraMprinzip her bedingt und d, alier mit der des Erfindungsgegenstandies
nicht vergleichbar. Im Gegensatz zur bekannten Bauart erfolgt bei dem Turbinenzähler
die Beaufschlagung des Flügelrades über den ganzen Meßbereich durch einen Kanal.
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NVeiterhin ist ein Zähler bekannt, bei dem bei tangentialer Beaufschlagung
des Flügelrades auf das tangentiale Abströmen, wie es sonst allgemein bei Flügelradkählern
üblich ist, verzichtet wird. Die Gesamtkonstruktion nähert sich damit stark der
einer Fracis-Turbine, Folgerichtig ist zusätzlich zur Liailaufspirale ein Leitapparat
mit feststehender Schaufelung vorgesehen, und ebenso folgerichtig sind die Flügel
des Flügelrades nicht mehr radial, sondern gekrümmt. Das Flügelrad muß konstruktiv
den axial-en Abfluß der Flüsswigkeit ermöglichen. Einseitige radiale Kräfte am Flügelrad
können durch geeignete Maßnahmenvermiedenwerden,andererseitssindal)er wegen der
REaktionskräfte der abströmenden Flüssigkeit axiale Kräfte aufzunehmen. Im ganzen
wird eine derartige Ausführung eines Flüssigkeitazählcrs in jeder Beziehung aufwendig.
Sic ist mit einer Konstruktion, bei der die l) ewährten Bauformen mit tangentialem
Zu- und Ablauf beibehalten werden, nicht zu vergleichen.
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Eine unterschiedliche Höhenlage der zu- und Ablaufkanäle ist auch
bei Mehrstrahlzählern bekann@ Bei ihnen wird aber dem Flügelrad keine gleichbleibende
Beaufschlagungslänge
aufgezwungen. Nachdem bei diesen Zählern auch immer besondere Flügelbechernotwendigsind,unterscheidensiesich
vom Ernndungsgegenstandgrundsätzlich.
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Gegenüber dem Mefhrstrahlzähler hat der Ernndungsgegenstandwesentliche
Vorteile. Wird der Mehrstrahlzähler üblicher Bauart riickwärts beaufschlagt, so
leidet bekanntlich der Grundstift des Flügelradesdarunter, mit der Folge, daß die
Genauigkeit.insbesondereindenBereichenkleiner Durchflüsse, verlorengeht. Die gleichmäßige
Beaufschlagung des Turbinenzählers durch den in flacher Steigung schraubenförmig
verlaufenden Durchnuß verhindertähnlicheErscheinungen.Außerdem ergeben sichMeßeigenschaften,welchediedesMehrstrahlzählers
erreichen, in einzelnen Punkten sogar übertreffen. Mit dem Turbinenzähler ist e
daher möglich geworden, die schon durch den Einstrahlzähler angestrebtenwirtschaftlichenEinsparungen
eineseinfachenZähleraufbauesauszunützen.
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Bei großem Einlaufquerscbnitt mit dadurch beeinträchtigter Führung
des Durchflußmittels wird gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung etwa in der mité
des Einlaufkanals ein, senkrechte Leitrippe angeordnet. Durch sie wird die charakteristische
tangentiale Beaufschlagung des Flügelrades auch m diesem Falle aufrechterhalten.DieseLeitrippekannaber
auch, wenn dies erforderlich, im Auslaufkanal angeordnet werden.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. Es
zeigt Fig. 1 einen Turbinenzähler von der Seite, teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen
waagerechten Längsschnitt nach Linie II-II der Fig. 1.
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Fig. 3 einen senkrechten Längsschnitt durch die MeßkammerbeieinerSonderbauart,
Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 dieAnordnungeiner Leitrippe
im Zuflußkanal und Fig. 6 einen waagerechten Längsschnitt durch eine andere Ausführung.
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Das Zählergehäuse l besitzt die üblichen Anschlußstutzen für den
Zu-und Ablauf. D, er ZufluBstutz, en 2 mündet mit seiner Einlauföffnung 3 in die
untere Hälte der Meßkammer 4, während sich die Austrittsöffnung 5 zum Ablaufstutzen
6 im oberen Teil der Meßkammer 4 befindet. Die sich an die Einlauföffnun 3 und die
Auslauföffnung 5 anschließenden Kanäle werdenbei der Herstellung des Gehäuses gleich
mit eingegos&en.Siebedürfen im Gegensatz zu den bekannten Bauarten keinerlei
Bearbeitung. Durch einen angenähert rechteckigen Querschnitt ergibt sich bei gleicher
Durchnußmengeei.neniedrigereBauhohe.
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Es ist deshalb möglich, die Meßkammerhöhe trotz der in der Höhe gegeneinander
versetzten Kanäle ohne Durchflußverminderung beizubehalten.
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Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Sonderbauart zeigt die innenwand
der Meßkammer 4 spiralförmig ausgebildet, und zwar ist für die untere Hälfte eine
Spirale 7 und für die obere Hälfte eine zur unteren gegenläufige Spira. le 8 vorgesehen.
Beide sind gleich in das Gehäuse mit eingegossen.
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BeigroßemQuerschnittdesZulaufkanals3ist.wie aus 5 ersichtlich, etwa
in der Kanalmitte eine Leitrippe 9 angeordnet. Durch die Leitrippe 9 wird
der Zuflußkanal
3 in zwei Zuflußkanäle mit hesserer Fülhrung des Durchnußmittels aufgeteilt. Dadurch
wird, insbesondere bei Meinen Durchnüssen, das sonst nicht ausreichend geführte
Durchflußmittel dara gehindert, von der tangentialen Beaufschlagungsrichtung abweichend
mehr in Richtung auf die Achse des Flügelrades 10 zuzuströmen, wodurch ein geringeres
Drehmoment, ja sogar, wenn die Strömung hinter der Achse auf die Flügel auftreffen
könnte, ein Gegenmoment hervorgerufen würde.
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Aus gießtechnischen Gründen ist es vorteilhaft, die gemeinsame Achse
der Stutzen gegenüberderMeßkammerac'hse zu versetzen. In der Fig. 6 ist dies gezeigt.
Die e Achse 11, die für die beiden Stutzen 2 und 6 geineinsamist.hatgegenüberdersenkrechtenAchse
12 der Meßkammer 4 einen Abstand. Eine solche Bauart ergibt Vorteile bei der Herstellung
des Kernes oder im Falle des Kokillengusses durch Verwendung von Stahlkernen.
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PATENTASPRÜCHE 1. Turbinenzähler, bei dem die Flüssigkeit das indembecherlosenGehäusedirektangeordnete
Flügelrad in einem tangential gerichteten Strahl beaufschlagt und. die Anschlußstutzen
des Zählers eine e gemeinsame Achse besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die zur
Meßkammer gerichteten Öffnungen des Zu-und Ablaufkanals (3, 5) gegeneinander in
der Höhe versetzt sind.