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Patent Searching and Data


Title:
VOLUME METER WITH WET VOLUME SCANNING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/071238
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a volume meter comprising a measuring chamber which is arranged inside a housing, and through which a liquid flows. Said volume meter also comprises at least one rotor which is rotatably mounted in the measuring chamber such that it is perpendicular to the flow direction of the liquid. A volume flow of the liquid can displace said rotor in a rotational movement which can be used to quantitatively measure the volume flow. At least one signal generator is connected to the rotor in a rotationally fixed manner. The volume meter comprises a sensor for signal formation, said sensor being arranged in the housing. The inventive volume meter is characterised in that the at least one signal generator is a flat signal disc comprising defined regions which can be detected by the sensor, and the at least one signal disc is arranged directly above the rotor(s), on a projection thereof, outside the measuring chamber but inside the housing.

Inventors:
SENF HERMANN (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/001605
Publication Date:
August 28, 2003
Filing Date:
February 18, 2003
Export Citation:
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Assignee:
BOPP & REUTHER MESSTECH GMBH (DE)
SENF HERMANN (DE)
International Classes:
G01F3/10; (IPC1-7): G01F3/10
Foreign References:
US5992230A1999-11-30
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 220 (P - 482) 31 July 1986 (1986-07-31)
Attorney, Agent or Firm:
Lichti, Heiner (Karlsruhe, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Volumenzähler (1) mit einer innerhalb eines Gehäuses (2) angeordneten Messkammer (3), mit mindestens einem innerhalb der Messkammer (3) angeordneten, drehbar ge lagerten und durch einen Volumenstrom eines Fluids in Drehbewegung versetzbaren Rotor (5, 51), wobei die Messkammer (3) senkrecht zur Achse des mindestens einen Rotors (5, 5') vom Fluid durchströmbar ist, und mit mindestens einem mit dem einen bzw. den mehreren dreh baren Rotoren (5, 5') drehfest verbundenen Signalgeber sowie mit mindestens einem in eine dem bzw. den Signal geber/n zugewandte Stirnwandung des Gehäuses eingesetz ten Sensor (13) zur Signalbildung, dadurch gekennzeich net, dass der/die Signalgeber eine flache Signalscheibe (7, 7') bzw. flache Signalscheiben (7, 7') mit ab gegrenzten, durch den Sensor erfassbaren Bereichen ist bzw. sind und dass die mindestens eine Signalscheibe (7, 7') di rekt oberhalb des Rotors (5, 5') bzw. der Rotoren (5, 5') an einer Verlängerung des Rotors (5, 5') bzw. der Rotoren (5, 5') außerhalb der Messkam mer (3), aber innerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
2. Volumenzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalscheiben (7, 7') als Fahnenscheiben aus gebildet sind.
3. Volumenzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalscheiben (7, 7') als Lochscheiben ausge bildet sind.
4. Volumenzähler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, dass die Signalscheiben (7, 7') eine volumen proportionale Anordnung von Vorsprüngen (9) bzw. Lö chern (8) aufweisen.
5. Volumenzähler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens zwei unter schiedlichen Rotoren (5, 5') jeweils eine Signalscheibe (7, 7') angeordnet ist.
6. Volumenzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an einem einzelnen Rotor (5) min destens zwei Signalscheiben (7, 7') angeordnet sind.
7. Volumenzähler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalscheiben (7, 7') zu einem einzigen Bau teil (7) kombiniert sind, das zugleich als Fahnenund Lochscheibe mit konzentrischen Signalspuren aus Vor sprüngen (9) bzw. Löchern (8) ausgebildet ist.
8. Volumenzähler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (13) als in duktive Nährungsgeber ausgebildet sind.
9. Volumenzähler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalscheiben (7, 71) aus einem durch induk tive Nährungsgeber (13) nachweisbaren Material, insbe sondere aus Kupfer oder Aluminium bestehen.
10. Volumenzähler nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn zeichnet, dass die Signalscheiben (7, 7') aus Chrom stahl oder ChromNickelStahl in V2Abzw. V4AQualität bestehen.
11. Volumenzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (13) als Magnetfeld sensoren ausgebildet sind.
12. Volumenzähler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalscheiben (7, 7') definierte magnetisier te Bereiche aufweisen.
13. Volumenzähler nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn zeichnet, dass die magnetisierten Bereiche der Signal scheiben (7, 7') durch eine magnetisierte Bestückung, insbesondere in Form von Permanentmagneten, gebildet sind.
14. Volumenzähler nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn zeichnet, dass die magnetisierten Bereiche der Signal scheiben (7, 7') volumenproportional ausgebildet sind.
15. Volumenzähler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (13) jeweils abgedichtet in einen Sensorhalter (11,12) eingebracht, insbesondere eingeschraubt sind.
16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) einen im we sentlichen ebenen Deckel (10) aufweist.
17. Volumenzähler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorhalter (11,12) abgedichtet in in dem Deckel (10) des Gehäuses (2) angebrachten Bohrungen an geordnet sind.
18. Volumenzähler nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung durch einen ORing (18) erfolgt, der in einer auf einer Außenumfangsfläche des Sensor halters (11,12) vorgesehenen Nut angeordnet ist.
19. Volumenzähler nach einem der Ansprüche 15 bis 18, da durch gekennzeichnet, dass die Sensorhalter (11,12) in ihrer Längsrichtung zur axialen Justage der Sensoren (13) verschiebbar sind.
20. Volumenzähler nach einem der Ansprüche 15 bis 19, da durch gekennzeichnet, dass die axiale Justage der Sen soren (13) mittels Unterlegscheiben (17) durchführbar ist, die zwischen einem am Sensorhalter (11,12) vorge sehenen Flansch (15) und der Oberseite (16) des Gehäu sedeckels (10) angeordnet sind.
21. Volumenzähler nach einem der Ansprüche 15 bis 20, da durch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse als Sen sorhalter (11,12) ausgebildet ist.
22. Volumenzähler nach einem der Ansprüche 15 bis 21, da durch gekennzeichnet, dass die Sensorhalter (11,12) als Vollgehäuse ausgebildet sind, so dass ein Ausbau einer Elektronik des Sensors (13) bei eingebautem Sen sor (13) und fluidbefülltem Zählerinnenraum durchführ bar ist.
23. Volumenzähler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung einer Mehr zahl von Signalscheiben (7, 7') bzw. spuren die zuge hörigen Sensoren (13) relativ zueinander derart ange ordnet sind, dass einzelne Signalkanäle zueinander ei nen bestimmten Phasenwinkel aufweisen.
24. Volumenzähler nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass durch die relative Phasenlage der einzelnen Kanäle eine Durchflußrichtung detektierbar ist.
25. Volumenzähler nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekenn zeichnet, dass bei Verwendung von zwei Signalscheiben (7, 7') bzw. spuren und zwei Sensoren (13) die Kanäle einen Phasenwinkel von 90° bei Vorwärtsund 270° bei Rückwärtslauf des Zählers (1) aufweisen.
26. Volumenzähler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalscheibe/n (7, 7') durch Laserschneiden hergestellt ist bzw. sind.
27. Volumenzähler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalscheibe/n (7, 7') gestanzt ist bzw. sind.
Description:
Volumenzähler mit Nassraumabtastung Die Erfindung betrifft einen Volumenzähler mit einer inner- halb eines Gehäuses angeordneten Messkammer, mit mindestens einem innerhalb der Messkammer angeordneten, drehbar gela- gerten und durch einen Volumenstrom eines Fluids in Drehbe- wegung versetzbaren Rotor, wobei die Messkammer senkrecht zur Achse des mindestens einen Rotors vom Fluid durchström- bar ist, und mit mindestens einem mit dem einen bzw. den mehreren drehbaren Rotoren drehfest verbundenen Signalgeber sowie mit mindestens einem in eine dem bzw. den Signalge- ber/n zugewandte Stirnwandung des Gehäuses eingesetzten Sensor zur Signalbildung.

Die Erfindung geht aus von einem Stand der Technik, wie er aus der DE 33 00 657 A1, der DE 34 42 358 C3 oder auch der CH 576 629 A5 bekannt ist.

Volumenzähler oder Durchflussmessgeräte sind demnach in einer Vielzahl unterschiedlicher Bauformen wie beispiels- weise Ovalradzähler, Zahnradzähler, Bi-Rotor-Zähler, Treib- schieber-oder Ringkolbenzähler bekannt, die alle auf einem grundlegenden gemeinsamen Funktionsprinzip beruhen : Inner- halb einer von einem Fluid durchströmbaren Messkammer ist mindestens ein Rotor angeordnet, das durch das strömende Fluid in Drehbewegung versetzt wird, wobei die Rotationsge- schwindigkeit des Rotors als Maß für das den Zähler durch- strömende Fluid-Volumen verwendet werden kann. Um eine ent-

sprechende Auswertung dieser Drehbewegung vornehmen zu kön- nen, ist es erforderlich, diese in geeigneter Weise senso- risch zu erfassen.

Die DE 33 00 657 A1 betrifft einen Ovalradzähler, bei dem jeweils eine Stirnseite mit einem Permanentmagneten be- stückt ist und bei denen eine entsprechende Magnetfeldsen- sor-Anordnung oberhalb der Ovalradstirnseiten vorgesehen ist. Allerdings erlauben die ovalen Stirnflächen flächenmä- Big in der Regel nur das Anbringen einer geringen Anzahl von Magneten, da eine notwendigerweise kreisförmige Anord- nung in geeigneter Teilung nur im Nabenbereich der Ovalrä- der erfolgen kann. Dies wirkt sich insbesondere auf die Größe des Messbereiches und die Messwertauflösung nachtei- lig aus. Eine beliebig enge Anordnung einer Mehrzahl von Permanentmagneten ist darüber hinaus aufgrund der starken magnetischen Streufelder einer solchen Anordnung nicht mög- lich, da die Gefahr von Fehlmessungen bestünde. Dieser As- pekt ist insbesondere bei Volumenzählern problematisch, bei denen der Rotor bzw. die Rotoren ungleichförmige Rotations- bewegungen ausführen, beispielsweise bei Ovalradzählern.

Zum Erreichen einer hohen Messwertauflösung müssen bei der- artigen Volumenzählern eine Mehrzahl von Signalgebern in volumenproportionalen, d. h. an die variable Rotationsge- schwindigkeit angepassten Abständen angeordnet sein, die in Teilbereichen aufgrund verminderter Rotationsgeschwindig- keit sehr eng werden. Als nachteilig ist weiterhin anzuse- hen, dass aufgrund der mit baulichen Veränderungen an den Rotoren verbundenen Anordnung der Permanentmagneten ein nachträgliches flexibles Verändern bzw. Anpassen des Mess- bereichs oder der Messwertauflösung praktisch nicht mehr möglich ist oder mit erheblichem Aufwand verbunden wäre.

Die DE 34 42 358 C3 betrifft einen Flügelradzähler mit in das Flügelrad eingesetzten Permanentmagneten. Auch hier er-

geben sich konstruktionsbedingt die vorstehend aufgeführten Nachteile.

Beim Gegenstand der CH 576 629 A5 sind an einer Verlänge- rung eines schaufelradbesetzten Rotors an einem Steuerzahn- rad Teile aus ferromagnetischem Material vorgesehen, die bei jeder Umdrehung des Steuerradzahnes an einem Sensor ei- nen Messimpuls erzeugen, so dass sich auch hier die ent- sprechende Problematik, insbesondere betreffend die Mess- wertauflösung eines derartigen Volumenzählers, ergibt. Zu- dem ist das offenbarte Messprinzip nur bei solchen Volumen- zähler einsetzbar, deren Rotoren mit exakt gleicher Winkel- geschwindigkeit rotieren.

Ähnliche Nachteile ergeben sich auch für bekannte Sensoran- ordnungen in einer hohl ausgebildeten Rotorwelle, z. B. bei Sensoranordnungen nach dem Wiegand-Prinzip. Die Anordnung eines Wiegand-Sensors in einer Hohlwelle ist baulich an- spruchsvoll, außerdem ist die zugehörige Steuerungselektro- nik aufwendig und komplex. Das gleiche gilt für die Kali- brierung eines solchen Sensors. Der Nachweis einer Drehbe- wegung geschieht mittels kurzer Pulse, deren Dauer nicht von der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors abhängt. Des- halb sind derartige Sensoren insbesondere bei geringen Durchflussmengen (quasi-statischer Betrieb) mit Nachteilen behaftet. Aufgrund der beengten Platzverhältnisses ist außerdem nur ein geringer konstruktiver Spielraum vorhan- den, was mit entsprechend erhöhtem konstruktiven und ferti- gungstechnischen Aufwand einhergeht.

Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, einen gattungsgemäßen Volumenzähler unter Vermeidung der vorste- hend aufgeführten Nachteile in konstruktiv einfacher und damit fertigungstechnisch günstiger Weise derart auszubil- den, dass eine sichere, hochaufgelöste und dabei flexible

Signalgebung für eine nachgeschaltete Auswertelektronik auch bei sehr geringen Durchflussmengen gewährleistet ist, die mit einer Montage-und Bedienfreundlichkeit einhergeht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem gattungsgemä- ßen Volumenzähler gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der/die Signalgeber eine flache Signalscheibe bzw. flache Signalscheiben mit abgegrenzten, durch den Sensor erfassbaren Bereichen ist bzw. sind und dass die mindestens eine Signalscheibe direkt oberhalb des Rotors bzw. der Ro- toren an einer Verlängerung des Rotors bzw. der Rotoren außerhalb der Messkammern, aber innerhalb des Gehäuses an- geordnet ist. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemä- ßen Lösung liegt darin, dass der Querschnitt des Gehäuses bzw. der durch den Rotor überstrichene Bereich Volumenmes- sung optimal genutzt werden kann zur unabhängig von der Bauart und somit die Messauflösung gegenüber bekannten Vo- lumenzählern erhöht wird. Ein weiterer Vorteil der Erfin- dung liegt darin, dass keinerlei Abdichtungen von Wellen, insbesondere der Geberrotoren erforderlich sind und daher die Reibung minimiert ist.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vor- gesehen, dass die Signalscheiben als Fahnenscheiben oder als Lochscheiben ausgebildet sind. Derartige Signalscheiben lassen sich in äußerst einfacher Weise durch Laserschnitt oder Stanzen aus einem Blech herstellen und sind damit in der Fertigung besonders kostengünstig.

Zudem ist die Anwendbarkeit der Erfindung besonders auf- grund einer bevorzugten Ausbildung der Signalgeber nicht auf Zählertypen beschränkt, bei denen der Rotor bzw. gege- benenfalls mehrere Rotoren mit gleicher Winkelgeschwindig- keit rotieren. Demnach weisen die Signalscheiben bei einer Weiterbildung der Erfindung als sensorisch erfassbare Be-

reiche eine volumenproportionale Anordnung von Vorsprüngen bzw. Löchern auf."Volumenproportional"bedeutet hier und im folgenden, dass die sensorisch erfassbaren Bereiche der Signalscheiben nicht äquidistant angeordnet sind und dar- über hinaus auch keine identischen Breiten aufweisen, son- dern derartig ausgebildet sind, dass bei gleichem Volumen- durchfluss ggf. eine ungleichförmige Rotationsbewegung eines rotierenden Bauteils eines Volumenzählers ausgegli- chen wird, wie dies beispielsweise bei Ovalradzählern der Fall ist. Vielmehr gilt für die Breiten bzw. Abstände B, B' der sensorisch erfassbaren Bereiche der Signalscheibe eine Beziehung der Form B, B'-Tu, wobei s die momentane Win- kelgeschwindigkeit des Rotors beim Vorbeibewegen der ent- sprechenden erfassbaren Bereiche der Signalscheibe am Ort des Sensors angibt. Es ergibt sich daher in jedem Fall eine gleichmäßige Impulsfolge am Sensor, was die Messgenauigkeit erhöht und die nachfolgende Auswertung erleichtert. Außer- dem ist auf diese Weise auch eine einfache Anpassungsmög- lichkeit an beliebige Zählertypen, beispielsweise Zahnrad- zähler oder Flügelradzähler, gegeben, bei denen die Räder eine im wesentlichen gleichförmige Drehbewegung ausführen.

Allerdings kommt der Erfindung insbesondere bei einer Aus- gestaltung des Zählers als Ovalradzähler besondere Bedeu- tung zu, da sich derartige Zähler durch ihr besonders brei- tes Anwendungsspektrum auszeichnen und zudem aufgrund des relativ großen Messvolumens pro Rotorumdrehung, z. B. im Vergleich mit dem Gegenstand der CH 576 629 A5, eine besse- re Auflösung und Messgenauigkeit erlauben, wenn die unre- gelmäßige Drehung der Rotoren in erfindungsgemäßer Weise ausgeglichen ist.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens zwei Signalscheiben an

einem einzelnen drehbaren Bauteil eines Volumenzählers an- geordnet sind. Insbesondere können dabei die Signalscheiben derart relativ zueinander angeordnet sein, dass an den ent- sprechenden zugeordneten Sensoren ein bestimmter Phasenver- satz der Signale resultiert. Durch Vorsehen einer Mehrzahl von Signalscheiben und Sensoren können entsprechend mehrere Signale mit beliebig gestalteten Puls-Pause-Verhältnissen sowie beliebigem Phasenversatz erzeugt werden. Auf diese Weise ist sowohl die Messwertauflösung des Volumenzählers an konkrete Erfordernisse anpassar, als auch ein Erfassen der Laufrichtung des Zählers, d. h. der Durchflussrichtung des Fluids möglich. Bei einer äußerst bevorzugten Ausges- taltung der Erfindung ist es darüber hinaus möglich, mehre- re Signalscheiben zu einem einzigen Bauteil zu kombinieren, das in diesem Fall zugleich als Fahnen-und Lochscheibe mit mehreren konzentrisch angeordneten Signalspuren aus Vor- sprüngen bzw. aus Löchern ausgebildet ist. Auf diese Weise ist eine Minimierung der erforderlichen Bauteilanzahl und folglich eine noch weitergehende Optimierung des erforder- lichen Bauraums möglich.

Die Signalbildung erfolgt vorzugsweise induktiv, wobei ko- stengünstige handelsübliche Sensoren zum Einsatz kommen können. Im Zuge einer entsprechenden Ausgestaltung der Er- findung sind die Signalscheiben vorzugsweise aus einem durch induktive Nährungsgeber nachweisbaren Material, ins- besondere aus Chromstahl oder Chrom-Nickel-Stahl in V2A- bzw. V4A-Qualität gefertigt. Alternativ können die Signal- scheiben beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium bestehen.

Insbesondere beim Vermessen aggressiver Fluide ist die Ver- wendung widerstandsfähiger, nicht rostender Stahlscheiben als Signalgeber von Vorteil, um eine lange Standzeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu gewährleisten. Die Signal- scheiben besitzen demgemäß mit ihren Vorsprüngen und/oder Löchern abgegrenzte ferromagnetische Bereiche, in denen

eine An-bzw. Abwesenheit von Signalscheibenmaterial durch die verwendeten Sensoren nachweisbar ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Signalbildung magnetisch. In diesem Fall weisen die Signal- scheiben definierte magnetisierte Bereiche auf oder besit- zen in Teilbereichen eine magnetisierte Bestückung, insbe- sondere in Form von Permanentmagneten. Die Sensoren sind dabei vorzugsweise als Magnetfeldsensoren ausgebildet. Im Zuge dieser Ausgestaltung können zur Herstellung der Sig- nalscheiben auch Materialien verwendet werden, die sich mit induktiven Nährungsgebern nicht nachweisen lassen, deren Verwendung jedoch mit Blick auf gewisse materialschädigende Eigenschaften des Fluids angezeigt sein kann. Dies gilt insbesondere für die mögliche Verwendung von Signalscheiben aus Kunststoff mit Permanentmagnetbestückung. Auch im Falle magnetischer Signalbildung sind die entsprechenden magneti- sierten Teilbereiche bzw. die Magnetbestückung der Signal- scheiben vorzugsweise volumenproportional ausgebildet.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäße Gegenstandes sieht vor, dass die Sensoren jeweils abgedichtet in einen Sensor- halter eingebracht, insbesondere eingeschraubt sind. Das Vorsehen von Sensorhaltern ermöglicht die Verwendung viel- fältiger handelsüblicher Sensoren, da auf diese Weise eine Anpassung der Sensorgeometrie an die baulichen Gegebenhei- ten des Volumenzählers erreicht werden kann. Vorzugsweise sind dabei die Sensorhalter abgedichtet in entsprechenden Bohrungen angeordnet, die in einem vorteilhafterweise ebe- nen Deckel des Zähler-Gehäuses vorgesehen sind. Eine solche Ausgestaltung zeichnet sich insbesondere durch ein hohes Maß an Variabilität bezüglich der relativen und absoluten Positionierung der Sensoren aus. Auf diese Weise lassen sich bei einer Verwendung einer Mehrzahl von Signalscheiben bzw. -spuren die zugehörigen Sensoren relativ zueinander

derartig anordnen, dass einzelne Signalkanäle zueinander einen bestimmten Phasenwinkel aufweisen. Bei einer Verwen- dung von zwei Signalscheiben bzw. -spuren und entsprechend zwei Sensoren besitzen die Kanäle vorzugsweise einen rela- tiven Phasenwinkel von 90° bei Vorwärts-und 270° bei Rück- wärtslauf des Zählers. Anhand der relativen Phasenlage der Kanäle ist damit die Laufrichtung des Zählers angebbar.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäu- se des Sensors selbst als Sensorhalter ausgebildet ist. Die Abdichtung des Sensorgehäuses gegen das Zählergehäuse er- folgt vorzugsweise mittels eines O-Rings, der in einer auf einer Außenumfangsfläche des Sensorhalters vorgesehenen Nut angeordnet ist. Auf diese Weise ist es nach einer äußerst bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung möglich, die Sen- sorhalter und damit die Sensoren in Richtung ihrer Längs- achsen zwecks einer axialen Justage der Sensoren zu ver- schieben, wodurch ein optimaler sensorabhängiger Schaltab- stand gewährleistet ist. In Verbindung mit einem geeigne- ten, erfindungsgemäßen Signalscheiben-Material und einer geeigneten, erfindungsgemäßen Dimensionierung der definier- ten Bereiche liefern die Sensoren so auch bei einer Durch- flussmenge von Null (und entsprechend verschwindender Ro- tordrehung) ein stabiles und eindeutiges Ausgangssignal.

Bei den bislang diskutierten Ausgestaltungen der Erfindung sind die Sensoren fluidberührt, d. h. sie tauchen zumindest mit ihrer Vorderseite in das Fluid ein. Nach einer äußerst bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch auch vorgesehen, dass der Sensorhalter als Vollgehäuse ausgebil- det ist, so dass sich die Sensorelektronik vollständig im Trockenraum befindet und somit auch bei eingebautem Sensor und fluidbefülltem Zählerinnenraum ausgetauscht werden kann. Bei einer solcher Ausgestaltung ist es nicht erfor- derlich, ein Fluid-Fördersystem, bei dem ein Volumenzähler

zum Einsatz kommt, anzuhalten und den Zählerinnenraum zu entleeren, bevor ein Austausch oder eine Überprüfung der Sensorelektronik erfolgen kann.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Aus- führungsbeispielen näher erläutert. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen : Fig. la eine Schnittansicht eines Ovalrad-Zählers mit in das Zähler-Gehäuse integrierter Messkammer sowie zwei Sensoren und einer Signalscheibe ; Fig. 1b eine Draufsicht auf einen dem Volumenzähler der Fig. la ähnlichen Volumenzähler ; Fig. 2a eine Schnittansicht eines Ovalrad-Zählers mit se- parater Messkammer sowie zwei Sensoren und zwei Signalscheiben ; Fig. 2b eine Draufsicht auf einen dem Volumenzähler der Fig. 2a ähnlichen Volumenzähler ; Fig. 3a eine Schnittansicht eines Ovalrad-Zählers mit se- parater Messkammer sowie zwei Sensoren und einer Signalscheibe ; Fig. 3b eine Draufsicht auf einen dem Volumenzähler der Fig. 3a ähnlichen Volumenzähler ; und Fig. 4 eine Oszilloskop-Darstellung der Sensorsignale eines erfindungsgemäßen Impulsabgriffes mit zwei Sensoren.

Fig. la zeigt einen Volumenzähler in Form eines Ovalradzäh- lers 1 mit in ein Zähler-Gehäuse 2 integrierter Messkam-

mer 3. Das Gehäuse 2 weist in seiner Seitenwandung einander diametral gegenüberliegend einen Fluid-Einlass 2a und einen Fluid-Auslass 2b auf. Unterhalb eines Messraumabschlussde- ckels 4 sind in an sich bekannter Weise zwei Ovalräder 5, 5'mittels zweier vertikaler drehbar gelagerter, paralleler Wellen A, A'oder um entsprechende (gehäusefeste) Achsen drehbar gelagert. Das eine Ovalrad 5 weist bezüglich, der Oberseite des Messraumabschlussdeckels 4 einen gewissen Überstand oder eine Verlängerung 6 auf, an dessen Ende eine senkrecht zur Richtung der Wellen A, A'stehende Signal- scheibe 7 aus ferromagnetischem Material angeordnet ist.

Die Signalscheibe 7 ist im wesentlichen als Kreisscheibe ausgebildet und weist zwei konzentrische Signalspuren mit sensorisch erfassbaren definierten Bereichen auf, die aus Löchern 8 bzw. Vorsprüngen 9 gebildet sind, wobei jeweils die An-bzw. Abwesenheit von Signalscheiben-Material re- gistrierbar ist.

Das Zähler-Gehäuse 2 ist nach oben durch einen ebenen Ge- häuse-Deckel 10 verschlossen. In diesem sind in hierfür vorgesehenen Bohrungen zwei Sensorhalter 11,12 angeordnet.

In diese sind induktive Nährungsgeber 13 derart eingesetzt, dass sich die Spitze 14 des Sensors 13 jeweils direkt ober- halb der Signalscheibe 7 im Bereich einer der beiden Sig- nalspuren befindet. Die Sensorhalter 11,12 weisen oberhalb des Gehäuse-Deckels 10 einen Flansch 15 auf. Zwischen die- sem Flansch 15 und der Oberseite 16 des Gehäuse-Deckels 10 ist eine Unterlegscheibe 17 als Abstandsstück eingelegt.

Fig. 1b verdeutlicht die konzentrische Anordnung der beiden aus Vorsprüngen 9 bzw. Löchern 8 gebildeten Signalspuren der Signalscheibe 7. Die Signalspuren der Signalscheibe 7 weisen eine volumenproportionale Teilung auf. D. h. die Lö- cher 8 und Vorsprünge 9 besitzen Breiten B, B', die über den Umfang der Signalscheibe 7 nicht konstant sind, sondern

vorstehend erläutert gemäß B, B'~ s an die momentane Drehgeschwindigkeit der Ovalräder 5, 5'angepasst sind. Die Sensorhalter 11,12 sind so oberhalb der Signalscheibe 7 angeordnet, dass sich ein Sensor oberhalb der inneren und der andere Sensor oberhalb der äußeren Signalspur befindet.

Die relative Anordnung der Sensoren ist so gewählt, dass sich der eine Sensor gerade über einer Lücke zwischen zwei Vorsprüngen 9 der Signalscheibe 7 befindet, während der an- dere Sensor je nach Durchflussrichtung des Fluids sich noch bzw. bereits über einem induktiv detektierbaren Teil 9 der Signalscheibe 7 befindet. Auf diese Weise liefern die bei- den Sensoren die in Fig. 4 gezeigten Signale, anhand derer sich sowohl die Drehgeschwindigkeit als auch die Drehrich- tung des Ovalrades 5 und damit die Durchflussmenge und die Durchflussrichtung des Fluids ableiten lassen.

Die Verwendung von unterschiedlich dicken bzw. einer Mehr- zahl von Unterlegscheiben 17 zwischen Sensorhalter-Flansch 15 und der Oberseite 16 des Gehäusedeckels 10 ermöglichen eine einfache axiale Justage, d. h. ein Verschieben der Sen- sorhalter 11,12 in Richtung ihrer Längsachsen und damit eine Justage der Sensoren 13, wodurch ein optimaler Ar- beitsabstand der Sensorspitze 14 zur Signalscheibe 7 ein- stellbar ist.

Bei der hier gezeigten Ausgestaltung der Erfindung exis- tiert neben den beiden Ovalrädern 5, 5'nur ein einziges weiteres bewegtes Bauteil, die Signalscheibe 7, woraus eine besonders einfache Ausgestaltung resultiert.

Durch die Verlagerung des Impulsabgriffs in den Druckaus- gleichsraum zwischen Messraumabschlussdeckel 4 und Gehäuse- Deckel 10 lassen sich bedeutende Verbesserungen der Ab- griffsgestaltungsmöglichkeiten erzielen, insbesondere er-

lauben die großzügigen Platzverhältnisse eine hohe Impuls- zahl mit exakter volumenproportionaler Teilung.

Dadurch bedingt, dass die verwendeten induktiven Sensoren auch eine statische Funktion besitzen, d. h. beliebig lange ein-bzw. ausgeschaltet bleiben, lässt sich auch bei sehr geringen Durchflussmengen (Schleichmengen) eine sichere Signalgebung erreichen. Auch ein völliger Stillstand des Volumenzählers wird so sicher erkannt.

Für den Fall, dass die Sensorhalter 11,12 als Vollgehäuse ausgebildet sind, sind diese oberhalb der Signalscheibe 7 gegen den Zählerinnenraum vollständig abgeschlossen, so dass der Sensor 13 bzw. die Sensorelektronik auch bei lau- fendem Betrieb des Volumenzählers 1 im fluidgefüllten Zu- stand ausgetauscht werden kann.

Fig. 2a zeigt einen Volumenzähler, der in seinem Aufbau im wesentlichen dem in Fig. la und 1b gezeigten Ovalradzähler entspricht. Allerdings ist hier die Messkammer 3 nicht in das Zähler-Gehäuse 2 integriert, sondern als separates Bau- teil innerhalb des Gehäuses 2 ausgebildet.

Auf der Verlängerung 6 des Ovalrades 5 sind zwei Signal- scheiben 7, 7'parallel und in einem gewissen Abstand zu- einander angeordnet, wobei die obere Signalscheibe 7'einen gegenüber der unteren Signalscheibe 7 verminderten Durch- messer aufweist. Diese Mindermaß der oberen Signalscheibe 7'ist derart gestaltet, dass die Signalspur der unteren Signalscheibe 7 entlang des vollen Umfangs der unteren Sig- nalscheibe 7 freiliegt. Die in den Deckel 10 des Zähler- Gehäuses 2 eingebrachten Sensorhalter 11,12 sind derart ausgebildet bzw. angeordnet, dass der eine Sensor 13 sich in einem optimalen Arbeitsabstand zur Signalspur der unte- ren Signalscheibe 7 befindet, während der andere in einem

eben solchen Abstand zur Signalspur der oberen Signalschei- be 7'angeordnet ist.

Oberhalb der Messkammer 3 ist ein Führungsteil 19 mit U-förmigem Querschnitt vorgesehen, das mit den Enden seiner freien Schenkel auf der Oberseite der Messkammer 3 aufsitzt und in seinem parallel zur Oberseite der Messkammer 3 ver- laufenden Mittelbereich eine Bohrung 20 besitzt, die zur Aufnahme der Verlängerung 6 der Welle A des Ovalrades 5 dient.

Fig. 2b zeigt die Ausbildung der Signalscheiben 7, 7'als Fahnenscheiben, so dass die Signalspuren durch volumenpro- portional ausgebildete bzw. angeordnete Vorsprünge 9 gebil- det sind. Auch bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Sensorhalter 11,12 so im Deckel 10 des Zähler- Gehäuses 2 angeordnet, dass ein Sensor über einer Lücke der ersten Fahnenscheibe 7'angeordnet ist, während sich der zweite Sensor noch bzw. bereits teilweise über einem Vor- sprung 9 der anderen Fahnenscheibe 7 befindet.

In einer auf der Außenumfangsfläche der Sensorhalter 11,12 vorgesehenen Nut ist ein O-Ring 18 angeordnet, der eine Ab- dichtung zwischen Sensorhalter 11,12 und dem Deckel 10 des Zähler-Gehäuses 2 bewirkt.

Fig. 3a zeigt einen Ovalradzähler, der eine Kombination der in den Figuren la, b und 2a, b gezeigten Systeme darstellt.

Der hier gezeigt Volumenzähler 1 weist eine separat inner- halb des Zähler-Gehäuses angeordnete Messkammer 3 auf und besitzt darüber hinaus eine einzige Signalscheibe 7, die zwei konzentrische Signalspuren aus volumenproportional ausgebildeten bzw. angeordneten Vorsprüngen 9 und Löchern 8 aufweist. Oberhalb der Oberseite der Messkammer 3 ist ein

Führungsteil 19 mit einer Bohrung 20 zur Aufnahme der Ver- längerung 6 des Ovalrades 5 vorhanden.

Fig. 3b zeigt noch einmal die aus Fig. 1b bekannte Ausges- taltung der Signalscheibe 7 mit zwei konzentrisch angeord- neten Signalspuren in Verwendung bei einem aus Fig. 2a be- kannten Volumenzähler 1 mit separater Messkammer 3.

Fig. 4 zeigt die Ausgangssignale zweier Sensoren eines Vo- lumenzählers 1 gemäß den Figuren la bis 3b, bei dem die Sensoren so angeordnet sind, dass die Sensorsignale eine relative Phasenlage von 90° bei Vorwärtslauf und 270° bei Rückwärtslauf des Volumenzählers 1 besitzen. Bei dem hier gezeigten Messungsbeispiel eilt das Signal Sl des ersten Sensors dem Signal S2 des zweiten Sensors um ein Viertel einer Signal-Periodendauer T voraus, wodurch ein Vorwärts- lauf des Volumenzählers 1 angezeigt ist. Bei Rückwärtslauf des Zählers wäre das Signal S2 zusätzlich noch einmal um 180°, d. h. um die Hälfte der Signal-Periodendauer T gegen- über dem Signal S1 verschoben. Die Auswirkung der erfin- dungsgemäßen volumenproportionalen Ausbildung der Signal- spuren der Signalscheiben 7, 7'ist an der Regelmäßigkeit der Ausprägung und zeitlichen Abfolge der Sensorimpulse deutlich erkennbar.

Die vorstehend beschriebenen Zeichnungen besitzen lediglich exemplarischen und keinesfalls beschränkenden Charakter.

Zusätzlich zu der dargestellten Verwendung der erfindungs- gemäßen Vorrichtung bei Ovalradzählern ist insbesondere auch die Verwendung mit anderen bekannten Typen von Volu- menzählern wie beispielsweise Zahnradzählern, Treibschie- bern, Bi-Rotor-Zählern und Ringkolbenzählern ohne weiteres möglich.

Bezugszeichenliste 1 Volumenzähler (Ovalradzähler) 2 Zähler-Gehäuse 3 Meßkammer 4 Meßraumabschlußdeckel 5, 5'Ovalräder 6 Verlängerung von 5 7, 7'Signalscheiben 8 Loch 9 Vorsprung 10 Gehäuse-Deckel 11,12 Sensorhalter 13 Sensor 14 Sensorspitze 15 Flansch 16 Oberseite des Gehäuse-Deckels (10) 17 Unterlegscheibe 18 O-Ring 19 Führungsteil 20 Bohrung A, A'Drehachsen/Wellen B, B'Breite S1, S2 Sensorsignal T Signal-Periodendauer