DE1027892B

DE1027892B - Turbine counter

Info

Publication number: DE1027892B
Application number: DEB35885A
Authority: DE
Inventors: Carl Jaeger; Dr Edgar Schroeder
Original assignee: Bopp and Reuther GmbH
Current assignee: Bopp and Reuther GmbH
Priority date: 1955-05-25
Filing date: 1955-05-25
Publication date: 1958-04-10

Description

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.Turbine meters The invention relates to liquid meters, in particular Turbinon meters, in which the flow medium is that in the cupless housing directly arranged impeller acted upon in a tangentially directed jet and at which the connecting pieces have a common axis. With known such The inflow and the outflow for the impeller are the same, his Charging takes place unilaterally. This shows the impeller shaft bearing, in particular in the case of larger quantities of soot, considerable signs of wear and tear after a short period of operation, which influence the measuring accuracy of the meter to a greater or lesser extent. To the Elimination of this problem was around d. The hub of the impeller has a protective cover placed.

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.In practice, however, it has been shown that such a device insufficient protection against one-sided loading of the impeller shaft bearings able to offer.

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. There are also known meters in which a one-sided mediation Actuation of the impeller in normal single-jet meters in one axis lying nozzle. are crossed. around a larger part of the scope to take advantage of.

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.In this case, about 270 ° of the entire circular line is impacted, in contrast to the usual 90 °. However, this known meter is difficult to manufacture. because the required crossing of the inlet and outlet nozzles is to be carried out. because the supply and discharge of the measuring medium in one plane, namely in the middle, takes place.

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. Compared to the known design, including the last mentioned, the subject of the invention has the advantage that the impeller on an extent vox is applied over 360 °. This is achieved according to the invention in that the to the measuring chamber directed openings of the inlet and outlet channel against each other in the Height are offset. The two last duct openings or the plane of their axes is divided between the upper and lower half of the chamber. The thirst flux is thereby forced to climb up in a helical manner.

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.This results in an impact on the entire circumference of the wing wheel come about, which are mainly be. i has a beneficial effect on large flows. Issued Tests have confirmed this. The count according to the appointment, he therefore has in opposition compared to the known single-jet meter, there is no unilateral stress on the impeller shaft bearings more. Fr can also be produced in such a way that the inlet and outlet channels in the housing are the same can be poured. which eliminates the need for any processing of these channels.

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. Starting aids for multi-steel meters are also used. at them the inflow of the smallest quantities a beam is concentrated. With a @ r such a device the inlet and outlet of the flow medium in two different, can be carried out in the high, mutually offset planes with it by no means a loading of the wing wheel of 360 °, let alone devin still darüler, achieve. The difference in surcharge between entry and exit is due to the measuring principle of this type of construction and d, alier with that of the subject matter of the invention not comparable. In contrast to the known design, the turbine meter takes place the loading of the impeller over the entire measuring range through a channel.

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. N Furthermore, a counter is known in which, in the event of a tangential application of the impeller on the tangential outflow, as is otherwise generally the case with impeller counters is common, is waived. The overall construction is very close to that a Fracis turbine, consequently a guide device is in addition to the flow spiral with fixed blades, and the wings are just as consistent of the impeller is no longer radial, but curved. The impeller must be constructive enable the axial drainage of the fluid. Unilateral radial forces on the impeller can be avoided by taking suitable measures, on the other hand, because of the Reaction forces of the outflowing liquid to absorb axial forces. Throughout Such a design of a liquid meter becomes complex in every respect. Sic is with a construction in which the l) time-tested designs with tangential Inflow and outflow are retained, not to be compared.

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. There is also a different height of the inlet and outlet channels with multi-jet meters well @ With them, however, the impeller is not a constant Loading length imposed. Since these meters always require special wing cups, they differ from the object of the contract.

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. Compared to the multi-jet meter, the object of supply has essentials Advantages. If the multi-jet meter of conventional design is acted upon backwards, so As is well known, the base pin of the impeller suffers from this, with the result that the Accuracy, especially in areas of small flow rates, is lost. The even one Actuation of the turbine meter by the helical in a flat slope running through nut prevents similar phenomena. In addition, measurement properties are obtained which are similar to those of the multi-jet counter achieve, even exceed in some points. With the turbine meter, e therefore, the economic savings already aimed at by the single-jet meter have become possible to use a simple counter structure.

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. In the case of a large inlet cross-section with impaired guidance as a result of the flow medium is approximately in the mité according to a further embodiment of the invention of the inlet channel, a vertical guide rib is arranged. Through it becomes the characteristic tangential loading of the impeller is also maintained in this case also, if necessary, can be arranged in the outlet channel.

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. In the drawing, the invention is shown by way of example. It Fig. 1 shows a turbine meter from the side, partially in section, Fig. 2 shows a horizontal longitudinal section along line II-II of FIG. 1.

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. 3 shows a vertical longitudinal section through the measuring chamber in the case of a special type of construction, Fig. 4 shows a section along line IV-IV of Fig. 3, Fig. 5 shows the arrangement of a guide rib in the inflow channel and FIG. 6 shows a horizontal longitudinal section through another embodiment.

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. The meter housing l has the usual connection pieces for the Inlet and outlet. The inlet port 2 opens with its inlet opening 3 into the lower half of the measuring chamber 4, while the outlet opening 5 leads to the drainage connection 6 is located in the upper part of the measuring chamber 4. The one to the Einlauföffnun 3 and the The ducts adjoining the outlet opening 5 are identical in the manufacture of the housing with poured in. In contrast to the known types, sieves do not need any Editing. An approximately rectangular cross-section results in the same Amount of nuts at a lower height.

Es ist deshalb möglich, die Meßkammerhöhe trotz der in der Höhe gegeneinander versetzten Kanäle ohne Durchflußverminderung beizubehalten.It is therefore possible to adjust the height of the measuring chamber in spite of the height against each other to maintain offset channels without reducing flow.

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. The special design shown in FIGS. 3 and 4 shows the inner wall the measuring chamber 4 is formed in a spiral shape, namely one for the lower half Spiral 7 and for the upper half a spiral opposite to the lower half. le 8 provided. Both are cast into the housing at the same time.

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. In a large cross-section of the inlet channel 3, as can be seen from FIG A guide rib 9 is arranged in the middle of the channel. By the guide rib 9 is the inflow channel 3 divided into two inflow channels with better guidance of the nutritive material. Through this becomes, especially with My Durchnuss, the otherwise insufficiently managed Flow medium prevented, deviating from the tangential direction of application to flow more in the direction of the axis of the impeller 10, whereby a smaller Torque, even if the flow hits the blades behind the axis could, a counter-moment would be created.

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. For reasons of casting technology, it is advantageous to use the common axis to move the nozzle opposite the measuring chamber axis. This is shown in FIG. 6. The e axis 11, which is common for the two nozzles 2 and 6, has an opposite vertical axis 12 of the measuring chamber 4 a distance. Such a design gives manufacturing advantages of the core or, in the case of permanent mold casting, by using steel cores.

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. PATENT CLAIMS 1. Turbine meter in which the liquid is directly arranged in the cupless housing Impeller acted upon in a tangentially directed jet and. the connecting pieces of the counter have a common axis, characterized in that the for Openings of the inlet and outlet channels (3, 5) directed towards each other in the measuring chamber are offset in height.

Claims

2. Turbine meter according to claim 1, characterized in that the the two channel openings are preferably divided between the upper and lower half of the measuring chamber are.

3. Turbine meter according to claim 1 or 2, characterized in that that the two channels (3, 5) with their openings each have an additional one in the measuring chamber (4) arranged inlet (7) resp.

Outlet spiral (8) or. flow out.

4. Turbine meter according to claim or one of the following, characterized in that the Channels (3, 5) are cast in the housing (1) or in the nozzle (2. 6).

5. Turbine meter according to claim 1 and / or one of the following, thereby characterized in that the two channels (3, 5) and their openings to the measuring chamber one have approximately rectangular cross-section.

6. Turbine meter according to one or more of the preceding claims, characterized. that in particular with large cross-sections approximately in the middle of the inlet channel (3) at least a vertical guide rib (9) is arranged.

7. Turbine meter according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that characterized in that at least one vertical guide rib is built into the outlet channel is.

8. Turbine meter according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the common axis of the nozzles is offset with respect to the measuring chamber axis.

Considered publications: German Patent Specifications No. 298 245, 461 330.

500801.865808: British Patent No. 529 615.