DE4211740A1

DE4211740A1 - Rotary motion transfer device for oval wheel quantity meter for fluid volume measurement - uses permanent magnetic coupling to transfer oval wheel motion from wet to dry chambers

Info

Publication number: DE4211740A1
Application number: DE19924211740
Authority: DE
Inventors: Herbert Krampitz
Original assignee: Daniel Messtechnik Babels GmbH
Current assignee: Daniel Messtechnik Babels GmbH
Priority date: 1992-04-03
Filing date: 1992-04-03
Publication date: 1993-10-07

Abstract

The device has a permanent magnetic coupling (8,12) which transfers the rotary motion of the oval wheel (1) from the wet into the dry chamber via a housing separation wall. The coupling is mounted outside the oval wheel and centrally above it. The separating wall is either a specially thinned housing region, e.g. a housing cover or base, or a pressure pot (9) pressed into the housing so as to form a seal. USE/ADVANTAGE - For measuring vol or quantities of liquids in wide range of applications. Eliminates need for hollow axis on which to mount driven wheel, and a transmission in wet chamber.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Übertragung der Drehbewegung bei Ovalrad-Mengenmessern, insbesondere kleiner Nennweiten, die zur Volumen- bzw. Mengenmessung von Flüssig keiten breite Anwendung finden.The invention relates to a device for transmitting the Rotary movement in oval wheel flow meters, especially smaller ones Nominal sizes for the volume or quantity measurement of liquid widely used.

Ovalrad-Mengenmesser werden in bekannter Weise in zwei konstruk tiv unterschiedlichen Bauformen hergestellt, nämlich in der Ge häusebauform oder in der Bauform mit einem Meßeinsatz. In bei den Fällen wird die Drehbewegung des antreibenden Ovalrades durch eine dauermagnetische Kupplung vom Naßraum über eine mög lichst dünn gehaltene Trennwand in den Trockenraum übertragen, um von dort geeigneten Auswertbausteinen, wie Zählwerken, zu geführt zu werden. Bei der Gehäusebauform, z. B. nach DD-WP 1 17 280, ist das antreibende Ovalrad auf einer Hohlachse gela gert, in der sich ein Kernmagnet befindet, der mit einem, in dem Ovalrad befestigten Ringmagneten zusammenarbeitet. Der im Trockenraum angeordnete Kernmagnet ist drehfest auf einer Welle gelagert, die über ein geeignetes Getriebe die Drehbewe gung auf die nachgeordneten o. g. Bausteine überträgt. Die Unterbringung des Kernmagneten nebst Welle sowie die Mittel zur Stützung der relativ dünnen Hohlachse, wie in dem o. g. DD-WP beschrieben, erfordert einen relativ großen Durchmesser der Hohlachse. Dadurch ergeben sich Dimensionierungsprobleme bei der Lagerung des Ovalrades auf der Hohlachse, wenn diese, wie es bei bestimmten gut schmierenden, nicht aggressiven Meßmedien, wie z. B. Kohlenwasserstoffen, gefordert wird, mittels Kugellager erfolgen soll.Oval wheel flow meters are constructed in two known manner tiv different designs manufactured, namely in the Ge housing design or in the design with a measuring insert. In at In the cases, the rotating movement of the driving oval wheel by a permanent magnetic coupling from the wet room via a poss transfer as thin a partition as possible into the drying room, from there to suitable evaluation modules such as counters to be led. In the housing design, for. B. according to DD-WP 1 17 280, the driving oval wheel is on a hollow axle gers, in which there is a nuclear magnet, which with a, in the ring magnet attached to the oval wheel. The core magnet arranged in the drying room is non-rotatable on one Shaft mounted, the rotating movement via a suitable gear on the subordinate o. g. Transfers building blocks. The housing of the core magnet together with the shaft and the means to support the relatively thin hollow axis, as in the above. DD-WP described requires a relatively large diameter the hollow axis. This leads to dimensioning problems with the bearing of the oval gear on the hollow axle, if this, like it with certain well lubricating, non-aggressive measuring media, such as B. hydrocarbons, is required by means of ball bearings should take place.

Bei Ovalrad-Mengenmessern der Gehäusebauart, die aufgrund ihrer kleinen Nennweite, eine Anordnung des o. g. Kernmagneten in einer Hohlachse aus Dimensionierungsgründen nicht ermöglichen, ist es üblich, die Ovalräder auf einer Achse zu lagern und von dem antreibenden Ovalrad die Drehbewegung über ein in das Oval rad eingepreßtes Stirnrad weiterzuleiten. With oval wheel flow meters of the housing type, which due to their small nominal size, an arrangement of the above Core magnets in not allow a hollow axis for dimensioning reasons, it is common to store the oval wheels on one axis and from the driving oval wheel the rotary movement over into the oval forward pressed-in spur gear.

Bei den diesbezüglich bekannten Geräten wird in jedem Fall ein Naßraumgetriebe vorgesehen, um die Drehbewegung ins Zentrum des Zählers zu übertragen. Von dort aus erfolgt dann über einen in den Gehäusedeckel dicht eingepreßten Drucktopf die Übertragung der Drehbewegung vom Naßraum in den Trockenraum mittels einer geeigneten Magnetkupplung.In the case of the devices known in this regard, one is in any case Wet space gear provided to make the rotary movement to the center of the Transfer counter. From there, an in the housing cover tightly pressed pressure pot the transmission the rotary movement from the wet room into the drying room by means of a suitable magnetic coupling.

Über einen langen Zeitraum, in dem diese Zähler in der beschrie benen Weise hergestellt werden, hat sich gezeigt, daß das im Naßraum vorgesehene Getriebe, welches durch das häufig auch aggressive Meßmedium stark belastet wird, die Eigenschaften des Gerätes, insbesondere die Zuverlässigkeit, stark nachteilig be einflußt werden.Over a long period of time in which these counters were described benen manufactured, it has been shown that the Wet room provided gear, which by the often also aggressive medium is heavily loaded, the properties of the Device, especially the reliability, be strongly disadvantageous be influenced.

Bei der Bauform mit Meßeinsatz wird, ähnlich wie bei den oben beschriebenen Zählern mit kleiner Nennweite, durch ein im Naß raum vorgesehenes Getriebe, die Drehbewegung ins Zentrum des Meßeinsatzes geleitet, um von dort durch eine zentral angeord nete dauermagnetische Kupplung vom Naßraum in den Trockenraum durch einen abgedünnten Gehäusebereich übertragen zu werden. Nachteilig ist dabei, wie vorstehend beschrieben, daß üblicher weise verwendete Naßraumgetriebe.With the design with measuring insert, similar to the one above described meters with a small nominal diameter, by a wet gear provided, the rotational movement into the center of the Measuring insert directed to from there through a centrally arranged Permanent magnetic coupling from the wet room to the drying room to be transmitted through a thinned housing area. The disadvantage here, as described above, is that more common wise used wet room gear.

Demgemäß liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, eine Einrichtung zur Übertragung der Drehbewegung bei Ovalrad- Mengenmessern zu schaffen, bei der sowohl auf eine Hohlachse zur Lagerung des antreibenden Ovalrades, als auch auf ein im Naßraum angeordnetes Getriebe verzichtet werden kann. Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch die in den Patent ansprüchen beschriebenen Merkmale gelöst.Accordingly, the present invention addresses the problem a device for transmitting the rotary motion in oval gear Flow meters to create both on a hollow axis for storing the driving oval wheel, as well as on an in Wet room arranged gear can be dispensed with. According to the invention this problem is solved by the in the patent Features described claims solved.

Die Erfindung geht von der bisher üblichen Anordnung der dauer magnetischen Kupplung im Zentrum des Ovalrad-Mengenmessers ab und setzt die genannte Kupplung genau fluchtend über die Lager achse bzw. Lagerwelle des antreibenden Ovalrades. Abgesehen von der Lösung mit Hohlachse wird es dadurch möglich, das bisher notwendige Naßraumgetriebe einzusparen. The invention is based on the usual arrangement of the duration magnetic coupling in the center of the oval wheel flow meter and puts the coupling mentioned exactly in alignment over the bearings axis or bearing shaft of the driving oval wheel. Apart from the solution with a hollow axle, this makes it possible to save the previously required wet room gear.

Soll der Abtrieb der Drehbewegung zu den nachgeordneten Bau gruppen wie bisher zentrisch erfolgen, so ist zwar hierfür auch ein Getriebe erforderlich, jedoch liegt dieses im Troc kenraum, unbeeinflußt von den unerwünschten Einwirkungen des Meßmediums. Diese Beseitigung des schädlichen Einflusses des Meßmediums auf das bisherige Naßraumgetriebe führt zu einer Verbesserung der Zuverlässigkeit und Funktionssicherheit derartiger Meßgeräte.Should the output of the rotary motion to the downstream construction groups as in the past, this is indeed the case a gearbox is also required, but this is in the Troc kenraum, unaffected by the undesirable effects of Medium. This elimination of the harmful influence of Measuring medium on the previous wet room gear leads to a Improve reliability and functional reliability such measuring devices.

Diese Vorteile treffen naturgemäß nicht für die Ausführungen mit Hohlachse zu, da dort bereits vor der Erfindung kein Naß raumgetriebe verwendet wurde.These advantages naturally do not apply to the designs with hollow axis, since there was no wet even before the invention space transmission was used.

Wie bereits eingangs beschrieben, werden durch die vorliegende Erfindung die Dimensionierungsprobleme bei der Lagerung des Ovalrades auf der Hohlachse infolge des großen Hohlachsendurch messers beseitigt. Das trifft besonders für jene Anwendungsfälle zu, wo als Meßmedium gut schmierende, nicht aggressive Stoffe, wie z. B. Kohlenwasserstoffe, eingesetzt sind. Bei diesen Fällen wird auf eine Lagerung der Ovalräder mittels Kugellager großen Wert gelegt, was bei den großen Hohlachsdurchmessern zu Proble men führt.As already described at the beginning, the present Invention the dimensioning problems in the storage of Oval wheel on the hollow axle due to the large hollow axle knife eliminated. This is particularly true for those use cases where, as a measuring medium, well lubricating, non-aggressive substances, such as B. hydrocarbons are used. In these cases is large on a bearing of the oval wheels by means of ball bearings It was important to consider the problem with the large hollow axle diameters leads.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand zweier Ausfüh rungsbeispiele näher erläutert.The present invention will hereinafter be described in two ways Rungsbeispiele explained in more detail.

Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The associated drawings show:

Fig. 1 ein Ovalrad-Meßwerk in der Gehäusebauform, Fig. 1 shows an oval wheel measuring mechanism in the housing design,

Fig. 2 ein Ovalrad-Meßwerk in der Ausführung mit Meßeinsatz. Fig. 2 shows an oval wheel measuring mechanism in the version with measuring insert.

Fig. 1 zeigt ein Ovalrad-Meßwerk in der Gehäusebauform. Die Meßkammern für die Ovalräder 1 und 2 sind in das Gehäuse 3 eingearbeitet. Die Lagerung der Ovalräder 1, 2 erfolgt auf den Achsen 4, 5, die fest in das Gehäuse 3 eingefügt sind. Den räumlichen Abschluß der Meßkammer im Naßraum bildet der Naß raumdeckel 6, der genau mit der Bohrung 15 zur Achse 4 ausgerich tet ist. Der Kernmagnethalter 7 mit dem Kernmagneten 8 ist fest in das Ovalrad 1 axial fluchtend eingepreßt und ragt durch den Naßraumdeckel 6 in den Drucktopf 9. Der Drucktopf 9, als tren nende Wand zwischen dem Naß- und Trockenraum des Ovalrad-Meß werkes, ist fest in den Gehäusedeckel 10 eingeschweißt. Fig. 1 shows an oval wheel measuring mechanism in the housing design. The measuring chambers for the oval wheels 1 and 2 are incorporated in the housing 3 . The oval wheels 1 , 2 are mounted on the axles 4 , 5 , which are firmly inserted into the housing 3 . The spatial conclusion of the measuring chamber in the wet room forms the wet room cover 6 , which is aligned with the bore 15 to the axis 4 tet. The core magnet holder 7 with the core magnet 8 is pressed into the oval wheel 1 in an axially aligned manner and projects through the wet space cover 6 into the pressure pot 9 . The pressure pot 9 , as a separating wall between the wet and dry room of the oval wheel measuring unit, is firmly welded into the housing cover 10 .

Auf der Achse 11 des Drucktopfes 9 ist der sich im Trockenraum befindende Ringmagnet 12 der Zentralkupplung axial fluchtend gelagert. Der Drucktopf 9 im Deckel 10 weist eine Drucktopfver längerung 13 im Naßraum auf, die in eine Nut 14 im Naßraum deckel 6 hineinragt. Dadurch wird der Deckel 10 beim Aufsetzen auf das Gehäuse 3 in seiner Lage eindeutig fixiert und der Drucktopf 9 fluchtend zur Achse 4 ausgerichtet.On the axis 11 of the pressure pot 9 , the ring magnet 12 of the central clutch located in the drying chamber is axially aligned. The pressure pot 9 in the cover 10 has a Drucktopfver extension 13 in the wet area, which protrudes into a groove 14 in the wet area cover 6 . As a result, the cover 10 is clearly fixed in its position when it is placed on the housing 3 and the pressure pot 9 is aligned with the axis 4 .

Durch die fluchtende Ausrichtung der dauermagnetischen Kupplung zur Achse eines der beiden Ovalräder 1, 2 ist es möglich, jedes beliebige Ovalrad-Meßwerk ohne ein Naßraumgetriebe zu betreiben. Insbesondere ist diese Ausführung dort vorteilhaft einsetzbar, wo sich aufgrund der kleinen Nennweite des Zählers eine Anord nung der Kupplung im Ovalrad (Hohlachsenausführung) aus Platz- und Dimensionierungsgründen nicht realisieren läßt. Sie ist ebenso dort vorteilhaft einsetzbar, wo sich aufgrund von Lager problemen der Einsatz einer Hohlachse als problematisch erweist.Due to the alignment of the permanent magnetic coupling to the axis of one of the two oval wheels 1 , 2 , it is possible to operate any oval wheel measuring mechanism without a wet area gear. In particular, this version can be used advantageously where, due to the small nominal size of the meter, an arrangement of the coupling in the oval wheel (hollow axle version) cannot be realized due to space and dimensioning reasons. It can also be used advantageously where the use of a hollow axle proves to be problematic due to bearing problems.

Fig. 2 zeigt ein Ovalrad-Meßwerk mit einem Meßeinsatz 16, der sich in einem Gehäuse 17 befindet. Das Ovalrad 18 ist auf einer Achse 19 und das antreibende Ovalrad 20 ist auf einer Welle 21 gelagert. Das Ovalrad 20 ist mit der Welle 21 durch einen Stift 22 formschlüssig verbunden. Auf dem aus dem Meßeinsatz herausragenden Ende der Welle 21 ist die im Naßraum liegende Magnethälfte 23 fest verbunden und ragt in eine Ausdrehung 24 im Gehäuseboden des Gehäuses 17 hinaus. Die Ausdrehung 24 ist fluchtend zur Welle 21 angeordnet. Der Magnethälfte 23 der Stirndrehkupplung ist im Trockenraum die Magnethälfte 25 fluchtend zugeordnet, wobei die letztgenannte in einem Gehäuselager 26 rotorisch gelagert ist. Die Magnethälfte 23 im Naßraum ist von der Magnethälfte 25 im Trockenraum durch eine möglichst dünne, dem jeweiligen Betriebs druck der Meßflüssigkeit angepaßte Wand 27 getrennt. Fig. 2 shows an oval wheel measuring mechanism with a measuring insert 16 , which is located in a housing 17 . The oval gear 18 is mounted on an axis 19 and the driving oval gear 20 is mounted on a shaft 21 . The oval gear 20 is positively connected to the shaft 21 by a pin 22 . On the end of the shaft 21 protruding from the measuring insert, the magnet half 23 lying in the wet space is firmly connected and protrudes into a recess 24 in the bottom of the housing 17 . The recess 24 is aligned with the shaft 21 . The magnetic half 23 of the disc coupling is associated with the drying chamber 25, the magnetic half flush, whereby the latter is mounted in a housing bearing rotorisch 26th The magnet half 23 in the wet room is separated from the magnet half 25 in the drying room by a wall 27 which is as thin as possible, the respective operating pressure of the measuring liquid.

Durch die Anordnung der magnetischen Durchführung der Kupplung über dem Lagerungsmittelpunkt des antreibenden Ovalrades 20 ist es erstmals möglich Ovalrad-Meßwerke mit einem Meßeinsatz ohne ein Naßraumgetriebe, daß die Drehbewegung des Ovalrades ins Meßwerkszentrum leitet und die o. g. Nachteile aufweist, zu produzieren.By arranging the magnetic implementation of the coupling over the center of the bearing of the driving oval wheel 20 , it is possible for the first time to produce oval wheel measuring units with a measuring insert without a wet-space gear that the rotary movement of the oval wheel leads to the measuring unit center and has the above-mentioned disadvantages.

Claims

1. Device for transmitting the rotary movement in oval wheel flow meters, in which the transmission of the rotary movement from the driving oval wheel from the wet to the drying room is carried out by a suitable permanent magnetic coupling which acts through a housing partition, characterized in that the permanent magnetic coupling outside the driving Oval wheels ( 1 , 20 ) centrally over this oval wheel ( 1 , 20 ) is angeord net and that as a housing partition either a specially thinned area of the housing ( 27 ), for. B. housing cover or housing base, or a sealingly pressed into the housing, known pressure pot ( 9 ) is used.

2. Device according to claim 1, characterized in that the arranged in the wet magnetic half ( 23 ) is fixedly mounted on a shaft ( 21 ), that the driving oval gear is mounted on this shaft and with the shaft ( 21 ) by a pin ( 22 ) is positively connected.

3. Device according to claim 1, characterized in that the arranged in the wet core magnet ( 8 ) of a central rotary coupling on a magnet holder ( 7 ) is fixed, which is pressed into the driving oval gear ( 1 ) axially aligned that the core magnet ( 8th ) protrudes into a pressure pot ( 9 ) which is tightly welded into a housing cover ( 10 ) and which has a pressure pot extension ( 13 ) in the wet area, which extends into a groove ( 14 ) of a wet area cover ( 6 ) which closes the measuring chamber.