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Dokumentenidentifikation DE202004018109U1 24.02.2005
Titel Flüssigkeitszähleranordnung
Anmelder Körner, Hans-Holger, 23758 Oldenburg, DE
Vertreter Glawe, Delfs, Moll, Patentanwälte, 80538 München
DE-Aktenzeichen 202004018109
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 24.02.2005
Registration date 20.01.2005
Application date from patent application 22.11.2004
IPC-Hauptklasse G01F 15/00

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft Flüssigkeitszähler, insbesondere für Haushaltswasserzähler, die aus einem Rohranschlußstück und einer Meßkapsel bestehen, die mittels ineinander passender Gewinde-Anschlußstutzen zu verbinden sind. Die Anschlußstutzen weisen einander gegenüberstehende Stirnflächen auf, welche Dichtflächen zum Einschluß einer Axialdichtung bilden. Typisch ist diese Anordnung für sogenannte Koaxialzähler. Die Axialdichtung nimmt die volle Verbindungskraft des Gewindes auf und verbindet sich unter dem dadurch erzeugten Druck im Laufe der Jahre so fest mit den Stirnflächen, daß nach einigen Jahren, wenn bei Ablauf der Eichdauer die Meßkapsel ersetzt werden muß, ein sehr hohes Drehmoment zum Lösen der Meßkapsel vom Rohranschlußstück aufgebracht werden muß. Dies ist unbedenklich, wenn das Rohranschlußstück sehr fest, beispielsweise über herkömmliche Schraub- oder Lötverbindungen, mit dickwandigen Rohren verbunden ist. Wenn jedoch neuzeitliche Preßverbindungen oder dünnwandige Rohre verwendet werden, kann es leicht geschehen, daß diese durch das Drehmoment beschädigt werden. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zähleranordnung zu schaffen, bei welcher die Meßkapsel von dem Rohranschlußstück unter Aufwendung eines geringeren Drehmoments gelöst werden kann. Dabei sollen weitgehend herkömmliche Meßkapseln verwendet werden können.

Die erfindungsgemäß Lösung liegt in den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, daß einer der beiden Anschlußstutzen eine Schulter zur Positionierung einer Radialdichtung und der andere Stutzen eine der Position der Radialdichtung gegenüberliegende radiale Dichtfläche aufweist. Die Schulter wird zweckmäßigerweise von einer Flanke einer Nut gebildet.

Die Möglichkeit, die Abdichtung mittels einer Axialdichtung vorzunehmen, bleibt zwar erhalten. Aber es besteht auch die Möglichkeit, statt dessen oder sogar zusätzlich eine Radialdichtung zu verwenden, beispielsweise einen O-Ring. Eine Radialdichtung dichtet aufgrund ihrer Eigenelastizität sowie – je nach Bauart – aufgrund des Differenzdrucks des abzudichtenden Mediums. Der zwischen der Dichtungsoberfläche und den Dichtflächen wirkende Druck ist dabei im allgemeinen wesentlich geringer als im Falle einer Axialdichtung, die die volle Gewindekraft überträgt. Daher entwickelt sich bei einer Radialdichtung auch nur eine geringere Haftung, die durch ein mäßiges Drehmoment beim Lösen der Meßkapsel gelöst werden kann.

Zweckmäßigerweise ist das Rohranschlußstück der mit der Nut oder der Anlageschulter zum Positionieren der Radialdichtung versehene Teil. Je nach Art der Radialdichtung gibt dies die Möglichkeit, herkömmliche Meßkapseln zu verwenden, bei denen im Anschluß an das Gewinde eine glatte Fläche vorhanden ist, die sich als Dichtfläche eignet. Besser ist es jedoch im allgemeinen, solche Meßkapseln zu verwenden, bei denen der Anschlußstutzen mit einer besonderen Dichtfläche für die Radialdichtung versehen ist.

Zwar ist es auch denkbar, die Nut oder Positionierschulter für die Radialdichtung am Stutzen der Meßkapsel anzuordnen; jedoch setzt dies voraus, daß an dem Rohranschlußstück eine zugeordnete Dichtfläche bereitgestellt werden kann, was nicht immer der Fall ist. Möglich ist es auch, sowohl an dem Rohranschlußstück als auch am Stutzen der Meßkapsel eine Schulter vorzusehen, die dann einander entgegengesetzt angeordnet werden.

Wenn eine Axialdichtung verwendet wird, kann die Pressung dieser Dichtung erfindungsgemäß dadurch herabgesetzt werden, daß die beiden Anschlußstutzen ein weiteres Stirnflächenpaar bilden, das einen Einschraubanschlag bildet. Dies ist ein Anschlag, der die Strecke, um welche der eine Anschlußstutzen in den anderen eingeschraubt werden kann, begrenzt. Dieser Einschraubanschlag wird so bemessen, daß die Axialdichtung nur um eine begrenzte Strecke und daher auch nur mit begrenztem Druck komprimiert werden kann. Man erreicht auf diese Weise, daß die Oberfläche der Axialdichtung sich weniger innig als bisher mit den Stirnflächen der Anschlußstutzen verbindet. Das Drehmoment, das zum Lösen der Schraubverbindung aufgewendet werden muß, wird dadurch vermindert. Dies gilt insbesondere dann, wenn für die Axialdichtung ein weicher Werkstoff verwendet wird, der auch bei beträchtlicher Kompression nur eine geringe Axialkraft erzeugt. Dies ist deshalb möglich, weil die Axialdichtung durch das weitere Stirnflächenpaar von der Aufgabe befreit wird, die gesamte Axialkraft der Schraubverbindung aufzunehmen. Als weich werden in diesem Zusammenhang solche Werkstoffe betrachtet, deren Härte unter 70 Shore A, zweckmäßigerweise in der Größenordnung von 50 Shore A, liegt. Der Gedanke, einen Einschraubanschlag mit einer weichen Axialdichtung zu kombinieren, verdient gegebenenfalls unabhängigen Schutz.

Das Paar weiterer Stirnflächen kann auch dazu verwendet werden, das Gewinde vor dem korrosionsfördernden Einfluß der Umgebung zu schützen. Zu diesem Zweck werden diese Stirnflächen, die an die Außenseite grenzen, so ausgeführt, daß sie dicht aneinander anschließen. Zur Verbesserung der Dichtigkeit kann eine der beiden Stirnflächen mit einem Dichtring ausgerüstet werden. Dieser ist im Sinne des vorstehenden Absatzes zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß er die Anschlagfunktion der Stirnflächen nicht beeinträchtigt.

Wenn die Stirnflächen unmittelbar mit Metallkontakt aufeinanderliegen, kann sich eine unerwünscht hohe Pressung mit entsprechend hoher Reibung beim Lösen ergeben. Dies kann man dadurch verhindern, daß man einen nachgiebigeren und/oder reibungsärmeren Ring einlegt. Er kann beispielsweise aus einem Fluor-Kohlenwasserstoff oder PTFE bestehen. Er kann mit dem vorerwähnten Dichtungsring identisch sein. Beim Einschrauben erkennt der Monteur die Drehmomentzunahme, die dann eintritt, wenn der Kontakt an diesem Ring zustandekommt. Er weiß, daß er dann den Einschraubvorgang beenden muß und erreicht dadurch, daß die Montagepressung zwischen den beiden Stutzen vergleichsweise gering ist und eine entsprechend geringes Drehmoment zum Lösen ausreicht.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Rohranschlußstück unten und diesem gegenüberstehend den Anschlußstutzen einer Meßkapsel. Alle darin gezeigten Teile sind als ringförmig geschlossen zu verstehen, auch wenn sie zum Teil nur auf einer Seite angedeutet sind.

Das Rohranschlußstück 1 weist zwei Stutzen 2, 3 zur Verbindung mit nicht gezeigten Rohren auf. Lotrecht dazu ist ein Anschlußstutzen 4 angeordnet, der ein Innengewinde enthält. Der Innenraum 6 des Stutzens 2 führt zu einem Ringraum 7 in dem Anschlußstutzen 4. Der Innenraum 8 des Anschlußstutzens 3 ist verbunden mit einem zentralen Raum 9, der innerhalb des Anschlußstutzens 4 von dem Ringraum 7 durch einen inneren Stutzen 10 getrennt ist.

An das Gewinde 5 schließt sich auf der öffnungsfernen Seite eine Nut 11 an, die zur Aufnahme eines Radialdichtrings, beispielsweise eines O-Rings 12 (nur auf der linken Seite der Zeichnung dargestellt), dienen kann. Daran schließt sich ein innerer Ringvorsprung an, der eine Stirnfläche 13 zur Aufnahme einer Axialdichtung 14 (nur auf der rechten Seite der Zeichnung dargestellt) bildet. Der innere Stutzen 10 endet in einer Stirnfläche 15, die etwa mit der Stirnfläche 13 fluchtet.

Der Anschlußstutzen 4 dient zur Verbindung mit einer Meßkapsel 20, von der nur der Anschlußstutzen 21 gezeigt ist, der ein Außengewinde 22 aufweist, das zu dem Innengewinde 5 paßt. Nicht gezeigt ist insbesondere ein innerer Stutzen der Meßkapsel, der mit dem inneren Stutzen 10 des Rohranschlußstücks und dessen Stirnfläche 15 dichtend zusammenwirken soll. Der Anschlußstutzen 21 weist eine Stirnfläche 24 auf, die der Stirnfläche 13 des Anschlußstutzens 4 gegenübersteht und im eingeschraubten Zustand herkömmlich mit ihr über eine Axialdichtung 14 zusammenwirkt. Im Anschluß an das Gewinde 22, benachbart der Stirnfläche 24, weist der Anschlußstutzen 21 eine zylindrische Fläche 23 auf. Die Länge des Stutzens 21 und seines Innengewindes 22 ist so bemessen, daß diese zylindrische Fläche 23 der Nut 11 und dem darin enthaltenen O-Ring 12 radial gegenüberliegt, wenn der Anschlußstutzen 21 in den Anschlußstutzen 4 eingeschraubt ist. Sie bildet dann die mit der Radialdichtung 12 zusammenwirkende Dichtfläche. Die Anordnung ist so getroffen, daß der O-Ring 12 aufgrund seiner Elastizität und des Drucks des abzudichtenden Mediums ausreichend abdichtet. Eine zusätzliche Axialdichtung ist nicht erforderlich. Es hat sich gezeigt, daß zum Lösen der Radialdichtung und der Verschraubung des Stutzens 21 mit dem Anschlußstutzen 4 ein geringeres Drehmoment erforderlich ist, als zum Lösen einer herkömmlichen Axialdichtung, die im allgemeinen unter einer höheren Pressung steht.

Die Nut 11 bildet mit ihren beiden Flanken zwei Schultern, die den Dichtring positionieren. Wie bekannt, kann statt dessen eine Schulter zur Positionierung des O-Rings 12 genügen.

Alternativ kann die gezeigte Anordnung auch mit der Axialdichtung 14 mit oder ohne zusätzliche Radialdichtung verwendet werden. In diesem Fall ist die Anordnung zweckmäßigerweise so bemessen, daß die einander gegenüberstehenden Stirnflächen 25,26 der Anschlußstutzen genau dann aneinander anschlagen, wenn die Axialdichtung 14 soweit zusammengedrückt ist, daß sie hinreichend dichtet, ohne so stark komprimiert zu werden, daß sie sich unter dem dadurch erzeugten Druck im Laufe der Jahre innig und schwer lösbar mit den sie einschließenden Stirnflächen verbindet. Diese Bemessung wird durch eine weiche Konsistenz der Axialdichtung 14 erleichtert. Ihre Shore-A-Härte liegt zweckmäßigerweise in der Größenordnung von 50.

Diese Anordnung hat auch den Vorteil, daß das Stirnflächenpaar 25, 26, das zur Außenseite hin den Bereich des Gewindes 5, 22 abschließt, das Gewinde vor dem möglicherweise korrosionsfördernden Einfluß der Umgebung schützt. Damit dieses Ziel noch besser erreicht werden kann, kann eine der beiden Stirnflächen 25, 26 mit einem Dichtring 27 (nur auf der rechten Seite der Zeichnung dargestellt) versehen sein. Wenn er die Anschlagfunktion der außenseitigen Stirnflächen 25, 26 nicht beeinträchtigen soll kann er so ausgeführt sein, daß er nur einen unwesentlichen Teil der Anschlagkraft übernimmt, indem er beispielsweise durch die Gegenfläche in die ihn aufnehmende Nut gänzlich zurückgedrückt wird, wenn die Stirnflächen 25, 26 aneinander anschlagen. Es kann aber im Gegenteil auch angestrebt werden, daß er die volle Anschlagkraft oder einen wesentlichen Teil derselben übernimmt, um einen zu festen Reibkontakt zwischen den Metallteilen der Stirnfächen 25, 26 zu verhüten. Auch in diesem Fall ist die Bemessung so getroffen, daß die Axialdichtung 14 in dem gewünschten Maß zusammengedrückt wird, sobald die Anschlag-Endposition an dem Ring 27 erreicht ist. Er kann beispielsweise aus PTFE bestehen, um möglichst geringe Lösereibung zu verursachen.


Anspruch[de]
  1. Flüssigkeitszähler-Anordnung bestehend aus einer Meßkapsel (20) und einem Rohranschlußstück (1), die mit ineinander passenden Gewinde-Anschlußstutzen (4, 21) versehen sind, die einander gegenüberstehende Stirnflächen (13, 24) als Dichtflächen zum Einschluß einer Axialdichtung (14) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Anschlußstutzen (4, 21) eine Schulter zur Positionierung einer Radialdichtung (12) und der andere eine der Position der Radialdichtung (12) gegenüberliegende Dichtfläche (23) aufweist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter von einer Nut (11) gebildet ist.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 öder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter bzw. Nut (11) an dem Anschlußstutzen (4) des Rohranschlußstücks (1) angeordnet ist
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anschlußstutzen (4, 21) ein Paar von weiteren Stirnflächen (25, 26) aufweisen, die einen Einschraubanschlag bilden.
  5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialdichtung (14) weich ausgebildet ist .
  6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar weiterer Stirnflächen (25, 26) mit einem reibungsarmen Anschlagring (27) versehen ist.
  7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anschlußstutzen (4, 21) ein Paar von weiteren Stirnflächen (25, 26) aufweisen, das im montierten Zustand an die Außenseite grenzt und zum Schutz des Gewindes (5, 22) dicht geschlossen ist.
  8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden weiteren Stirnflächen (25, 26) mit einem Dichtring (27) versehen ist.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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