專利名稱：組合水表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有一個旋轉(zhuǎn)支承葉輪的主水表計量插入件、一個與主水表計量插入件不透水地連接的且在流動方向上位于主水表計量插入件后面的換向閥插入件的組合水表，其中主水表計量插入件和換向閥插入件懸垂地設(shè)置在水表外殼蓋板上，此外殼蓋板封住了一個外殼上開口。
組合水表用于這樣的場合，即單塊水表的計量范圍不足以測知所有出現(xiàn)的流量。組合水表是由一個作為主水表的大水表、一個作為副水表的家用水表以及一個換向閥構(gòu)成的。換向閥控制主水表的啟閉且主水表原則上設(shè)計成渦輪測量計，并且主水表只有在預(yù)定的大流動量情況下與副水表一起承擔(dān)流量計量任務(wù)。
這樣的組合水表是眾所周知的，其中換向閥被設(shè)計成由重力加載的回轉(zhuǎn)舌瓣(如US4100800)且它在通流橫截面開啟時完全開通。另外，舌瓣和與其相連的閥盤繞一個位于通流橫截面?zhèn)让娴霓D(zhuǎn)動點轉(zhuǎn)動。這種布局的缺點是，為了轉(zhuǎn)動，舌瓣需要很大的空間，這使組合水表較大且較重。
另外，上述這種組合水表例如由DE3732703A1、DE3740531A1或DE3924147C1公開了。在這些水表中，換向閥的封閉件在一個在流向上位于正中的軸上平移地受到引導(dǎo)且通過一根彈簧對其加載，此彈簧沿流向反向?qū)⒎忾]件壓靠在閥座上。根據(jù)預(yù)定流量，封閉件在克服彈簧力的情況下從閥座上抬起并沿流向移動。由此開啟了一個環(huán)形通流橫截面。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，如此構(gòu)成的換向閥占地較少，但它和在前面接入的主水表計量插入件一起總是在流向上相當(dāng)長，這表現(xiàn)為對組合水表長度和重量不利。此公知的組合水表的主水表計量插入件通常是如此構(gòu)成的，葉輪在計量腔內(nèi)可轉(zhuǎn)動地支承在兩個通過隔片夾持在計量腔內(nèi)的套筒內(nèi)。在這種情況下，在位于葉輪下游側(cè)的套筒中形成葉輪轉(zhuǎn)數(shù)的機械分支點(如蝸輪-小齒輪)，葉輪轉(zhuǎn)數(shù)通過軸傳遞到計數(shù)器中。
本發(fā)明的目的在于提供一種解決方案，可以在上述類型的組合水表中利用此方案使結(jié)構(gòu)長度縮短且結(jié)構(gòu)更緊湊。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的是借助上述類型的組合水表而得以實現(xiàn)的，該組合水表的特征在于葉輪象已知的那樣在其位于上游的那一側(cè)支承在一個固定在隔片上的套筒中；在套筒空腔中裝有一個本身公知的且用于測得葉輪轉(zhuǎn)數(shù)的電子掃描機構(gòu)，此掃描機構(gòu)通過電線與電子計數(shù)器相連；葉輪在其位于下游的那一側(cè)支承在換向閥插入件上，此換向閥插入件代替現(xiàn)有技術(shù)中作為軸支承部位的套筒。
另外，本發(fā)明基于以下的基本思路，即通過一個本身由單塊水表公開的電子分支點替代葉輪轉(zhuǎn)數(shù)的機械分支點且將其安置在一個設(shè)置在葉輪上游的套筒中。當(dāng)考慮將反正需要的換向閥插入件用于在下游側(cè)支承葉輪且在此葉輪后密封地固定此換向閥插入件時，可以省去根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而設(shè)置在葉輪下游的套筒。另外，主水表計量插入件/換向閥插入件的組合長度至少比原先設(shè)置在葉輪下游的套筒的長度要小。
當(dāng)在本發(fā)明的很有利的設(shè)計方案中采用全新的換向閥時，可以進一步地明顯降低結(jié)構(gòu)高度。此設(shè)計方案具有一個靠彈簧在關(guān)閉方向上加載的封閉件，此封閉件被設(shè)計成分體舌瓣形結(jié)構(gòu)，它的兩個葉片在一個位于其劃分面的轉(zhuǎn)軸上鉸接其一起，其中舌瓣在位于其上游的那一側(cè)上且至少在一個具有受結(jié)構(gòu)限制縫隙的轉(zhuǎn)軸區(qū)域內(nèi)被一個密封墊遮蓋住。
由于換向閥的封閉件被設(shè)計成分體結(jié)構(gòu)且兩個葉片繞一個位于劃分面內(nèi)的公用轉(zhuǎn)軸擺動，所以開通了流經(jīng)主水表的水流通路而封閉件無需平移或完全轉(zhuǎn)擺過來。與已知的換向閥解決方案相比，這兩個葉片在開啟狀態(tài)下占地較少。較小的占地要求可用于降低組合水表的結(jié)構(gòu)高度。
由于根據(jù)本發(fā)明可以電子掃描葉片轉(zhuǎn)數(shù)，所以不僅可以省去傳遞軸，也可以省去測量機構(gòu)。因此，如此在主水表計量腔上方空出來的主水表計量插入件中的空間可以有利地用于在其中裝入副水表。由于主水表計量插入件與一體的副水表、上述新型舌瓣形換向閥組裝在一起，所以獲得了這樣緊湊的標(biāo)準組件，從而可以將構(gòu)成一個單元的水表外殼蓋板/主水表計量插入件/換向閥插入件的標(biāo)準組件裝入單個水表的外殼中。
與已知換向閥(如見DE3732703A1)相比，其中封閉件在開啟位置上留在水流中，新型的舌瓣形換向閥具有很小的壓力損失。在舌瓣形換向閥中，雖然封閉件仍然在關(guān)閉位置上持續(xù)地留在水流中，但其入流面在葉片開啟時縮小了即壓力損失總是較小且壓力損失在葉片完全打開時是最小的。因此，可利用舌瓣形換向閥的小壓力損失，從而降低了組合水表的結(jié)構(gòu)高度以獲得更緊湊的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的改進方案中由此獲得上述緊湊結(jié)構(gòu)，即在入水口凸緣和出水口凸緣之間的水表區(qū)域一直下移到凸緣底邊處并因此利用接管凸緣之間的自由空間。由此在主水表計量腔的前后產(chǎn)生了傾斜的進水通路或排水通路。因在水表外殼中由這樣的水流通路導(dǎo)致的且與直線水流通路相比較大的壓力損失將通過舌瓣形換向閥的小壓力損失而得以補償。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，降低組合水表的結(jié)構(gòu)高度可以通過其它方式實現(xiàn)。在此解決方案中利用了位于入水口凸緣和出水口凸緣底邊與水表外殼底側(cè)之間的空腔。所述解決方案規(guī)定了向下延長主水表計量插入件并由此將副水表一體地裝入由此提供的空間內(nèi)。在此變型方案中，副水表仍然安裝在主水表計量腔下方。它相對上述實施方式具有以下優(yōu)點，即直線穿過柵形外殼地供水。由此造成較小的壓力損失。
在本發(fā)明的其它設(shè)計結(jié)構(gòu)中，也可以為副水表配備一個本身公知的且用于測的其轉(zhuǎn)數(shù)的電子掃描機構(gòu)，電線從此掃描機構(gòu)通向電子計數(shù)器。
以下根據(jù)兩個實施例來進一步描述本發(fā)明。在所屬附圖中

圖1是第一實施方式中的組合水表的縱截面圖。
圖2是在第二實施方式中的組合水表的縱截面圖。
圖3是從下游位置看過去的、在閥關(guān)閉時的換向閥的透視圖。
圖4示出了圖3所示的A-A截面。
圖5示出了在閥開啟時的圖4的截面。
圖6示出了圖3的細節(jié)B。
在圖1中，以縱截面圖示出了組合水表。它的外殼1具有用于與管路相連的入水口凸緣2和出水口凸緣3。經(jīng)過主水表外殼1的水流向由箭頭4表示。外殼1具有一個頂部開口5，通過一個外殼蓋板6封閉這個開口。在此外殼蓋板6上懸掛著一個主水表計量插入件7，其計量腔8對準了外殼1的給水通道9、10。給水通道9、10由一個在計量腔8壁上環(huán)行的外部雙密封唇46不透水地分隔開。此雙密封唇46在主水表計量插入件7移入外殼1中時密封地壓靠在其內(nèi)壁上。密封唇46和其大致位于主水表計量插入件7中央的布局與現(xiàn)有技術(shù)相比是新穎的。此實施方式具有的優(yōu)點是對應(yīng)于密封唇46的外殼1內(nèi)壁不必被加工成密封面。
在計量腔8中，沃爾特曼葉輪11可轉(zhuǎn)動地支承在位于其上游的且通過隔片13夾持的鐘形套筒12和換向閥插入件14上。換向閥插入件14與主水表計量插入件7不透水地連接且和其組成一個單元。在換向閥插入件14中裝有一個不屬于現(xiàn)有技術(shù)的換向閥18。以下以實施例的方式來描述此換向閥的結(jié)構(gòu)和功能。
換向閥插入件14由一個通流橫截面成圓形的外殼19構(gòu)成，在此外殼中形成了閥座20(見圖4和圖5)。另外，在外殼19直徑中支承有轉(zhuǎn)軸21，兩個葉片22、23作為換向閥18封閉件地鉸接在此轉(zhuǎn)軸上。因此，葉片22、23配有孔22.1、22.2或23.1、23.2，轉(zhuǎn)軸21穿入在這些孔中。如圖3清楚所示的那樣，在孔22.1、23.2和22.2、23.1之間露出了轉(zhuǎn)軸21。在此區(qū)域內(nèi)，一根預(yù)緊卷簧24安置在轉(zhuǎn)軸21上，其簧端24.1、24.2壓靠在葉片22、23上且在關(guān)閉方向上對所述葉片施加彈簧力。在這里，葉片22、23在小流量情況下位于閥座20上，在所述流量情況下不會開通主水表，如圖4所示。為了確保葉片22、23密封地壓靠在閥座20上，在葉片22、23上游側(cè)設(shè)置了一個密封墊25，它在葉片22、23封閉的情況下被夾緊在葉片和閥座20之間。
密封墊25形狀吻合地設(shè)置在葉片22、23上，葉片為此具有橫梢26、27(見圖4和圖5)。密封墊在橫梢26、27區(qū)域內(nèi)開設(shè)有長孔28、29，所述長孔在一條假想線上垂直于轉(zhuǎn)軸13地延伸。為了固定密封墊25，長孔28、29垂直其縱向延伸，從而它們經(jīng)過橫梢26、27的加寬頭，密封墊25在經(jīng)過所述加寬頭后被鎖定在這些橫梢的后面。
在打開葉片22、23時，密封墊25繞轉(zhuǎn)軸21或孔22.1、22.2、23.1、23.2彎曲。因而隨之而來的是，密封墊25在閥關(guān)閉時所遮蓋的表面擴大了。在將密封墊25牢固地固定在葉片22、23上時，這導(dǎo)致了密封墊25伸長。于是，密封墊25疲勞斷裂只是時間問題。另外，流經(jīng)主水表的水流量在這種情況下也克服了密封墊25作用于葉片22、23上的矯頑力。通過在其長孔28、29中引導(dǎo)密封墊25而避免了所述缺陷。它可以通過橫梢26、27而經(jīng)過導(dǎo)向地從葉片22、23邊緣滑開，因此上述密封墊的伸展得到平衡。在圖5中示出了在葉片22、23完全打開的特殊例子中的上述狀態(tài)。
特別是可從圖4中推導(dǎo)出，由兩個葉片22和23、閥座20、轉(zhuǎn)軸21、密封墊25和彈簧24構(gòu)成的換向閥18在逆流情況下也非常適合作止回閥。為了保護在此情況下可能出現(xiàn)問題的轉(zhuǎn)軸21區(qū)域(在此區(qū)域中存在受結(jié)構(gòu)限制的縫隙)，一塊隔片30沿逆流方向看過去地設(shè)置在轉(zhuǎn)軸21后面，密封墊25壓在此隔片上。在這里，它例如可以在水沖擊的情況下不會受壓而向后移動。在隔片30中嵌入了一個用于葉輪11的支承銷47。
在葉片22、23打開時，預(yù)緊彈簧24被繼續(xù)張緊，即隨著葉片22、23開口角度的遞增，卷簧24在關(guān)閉方向上作用于葉片22、23上的力矩增大了。這樣的作用是不希望有的，因為為了獲得較小的壓力損失，應(yīng)該盡可能地打開葉片22、23。因此，位于葉片22、23上的彈簧端24.1、24.2分別在一個槽31、32中受到引導(dǎo)。槽31、32被設(shè)計成徑向延伸的且穿入葉片22或23的槽。另外，此槽的底部33相對葉片22、23表面有所降低。在從葉片23、22表面到槽底部33的過渡段內(nèi)設(shè)有一個向內(nèi)傾向轉(zhuǎn)軸21的斜面34。這樣的結(jié)構(gòu)最好參見圖6，它示出了在彈簧端24.2和槽31之間的配合結(jié)構(gòu)。以下的實施方式與這種配合結(jié)構(gòu)有關(guān)。彈簧端24.1和槽32與之相似地適用于此配合結(jié)構(gòu)。
如圖6所示，在葉片23關(guān)閉的情況下，彈簧端24.2支承在葉片表面上。如果現(xiàn)在獲得確定流量，則葉片23打開。此時，彈簧24因一定的總流量而繞轉(zhuǎn)軸21彎曲，即葉片23上的彈簧24長度縮短。彈簧端24.2由此伸向斜面34，隨著葉片23逐漸打開，它在此斜面上一直沿流向反向向后滑動，直到滑動到槽底部33上為止。這樣一來，在葉片23打開時逐漸增大的彈簧力縮小了。
葉輪11在其上游側(cè)被密封地支承換向閥插入件14。由此且尤其是由于與現(xiàn)有技術(shù)相比較小的換向閥18占地要求，所以縮短了主水表計量插入件7和換向閥插入件14單元的結(jié)構(gòu)長度。
在套筒12中裝有一個本身已知的電掃描機構(gòu)15，它通過電線16與安裝在外殼蓋板6上的電子計數(shù)器17連接。掃描機構(gòu)15和電子計數(shù)器16屬于現(xiàn)有技術(shù)，由于在這里與之有關(guān)地采用了現(xiàn)有技術(shù)，因此在此只對這些部件進行了描述。
由于電子掃描沃爾特曼葉輪11轉(zhuǎn)數(shù)且由此引起地省去了機械傳遞部件，所以在主水表計量插入件7中，在外殼蓋板6和計量腔8之間獲得了空間，此空間可用于裝配副水表35。其葉輪37(家用水表)支承在一個軸向垂直校準的襯套36內(nèi)。葉輪轉(zhuǎn)數(shù)同樣是通過電子技術(shù)測得的。為此，為葉輪37配備了一個自身公知的電子掃描機構(gòu)38。電線39從此掃描機構(gòu)通向計數(shù)器17。計數(shù)器17不僅接收主水表的計量信號，也接收副水表的計量信號。它處理這兩種信號并可以逐個顯示或顯示總值。
副水表35的襯套36安裝在主水表計量插入件7的圓柱形分界壁40中，它的上部與蓋板6不透水地連接且其下部與計量腔8壁41不透水地連接。在壁40以及襯套36中開設(shè)有用于使水流過副水表35的流入口42、43或流出口44、45。
上述副水表35在主水表計量插入件7中的布局有助于進一步使組合水表緊湊，所述組合水表按以下方式工作在臨界流量下，換向閥18是關(guān)閉的且總水量流經(jīng)在主水表計量腔8上方的區(qū)域。它經(jīng)過開設(shè)于壁40中的開口42和開設(shè)于襯套36壁上的流入口43流向葉輪37，并隨后通過在襯套36中的開口44和壁40中的開口45流向水表出口。超過臨界流量時，換向閥18是開啟的且大部分水流過計量腔8，而少量水仍然流經(jīng)在副水表35上方的上述路徑。
在圖2中示出了另一個組合水表實施例。懸掛在外殼蓋板6上的且由帶有一體型副水表35的主水表計量插入件7和換向閥插入件14構(gòu)成的標(biāo)準組件在結(jié)構(gòu)和功能方面與上述實施例完全一樣，此標(biāo)準組件可以作為一個單元被裝入外殼1中或再從中取出。它構(gòu)成了一個可自身校準或得到認定的且實際上可被裝入具有任何結(jié)構(gòu)的外殼中的獨立單元。
與第一實施例的組合水表的唯一不同之處在于，外殼中間段一直移到入水口凸緣2和出水口凸緣3的底邊。這樣的結(jié)構(gòu)具有重要的優(yōu)點，即組合水表的結(jié)構(gòu)高度大幅度減小，當(dāng)與圖1、2所示結(jié)構(gòu)對比時，這是很明顯的。但也由此造成給水通道9、10傾斜地流向計量腔8，或者從計量腔中流出。與直線流動通路相比，經(jīng)過外殼的流動通路造成較高的壓力損失，但這種壓力損失是能夠承擔(dān)得起的，這是因為換向閥18自身只引起小壓力損失。在利用常見的換向閥時，這樣的流動通路因占地要求和壓力損失是不可取的。
權(quán)利要求
1.一種組合水表，它具有一個其中可轉(zhuǎn)動地支承有一個葉輪的主水表計量插入件、一個與主水表插入件不透水地連接的且在流動方向上位于其后方的換向閥插入件，其中主水表計量插入件和換向閥插入件懸掛地安裝在一個水表外殼該板上，此蓋板封閉了外殼上開口，其特征在于，葉輪(11)象已知的那樣在其位于上游的那一側(cè)支承在一個固定在隔片(13)上的套筒(12)中；在套筒(12)空腔中裝有一個本身公知的且用于測得葉輪(11)轉(zhuǎn)數(shù)的電子掃描機構(gòu)(15)，此掃描機構(gòu)通過電線(16)與電子計數(shù)器(17)相連；葉輪(11)在其位于下游的那一側(cè)支承在換向閥插入件(14)上，此換向閥插入件代替現(xiàn)有技術(shù)中作為軸支承部位的套筒。
2.一種具有一個裝在換向閥插入件中的換向閥的組合水表，利用彈簧對換向閥的封閉件逆流加載且該封閉件在關(guān)閉位置上壓靠在一個閥座上，其特征在于，此封閉件被設(shè)計成分體舌瓣，它的兩個葉片(22，23)在一個位于其劃分面內(nèi)的轉(zhuǎn)軸(21)上鉸接，其中舌瓣在位于上游的那一側(cè)且至少在一個具有受結(jié)構(gòu)限制的縫隙的轉(zhuǎn)軸(21)區(qū)域內(nèi)被一個密封墊(26)蓋住了。
3.如權(quán)利要求1或2所述的組合水表，其特征在于，副水表(35)在主水表計量腔(8)上方與主水表計量插入件(7)裝配成一個整體。
4.如權(quán)利要求2和3所述的組合水表，其特征在于，水表外殼(1)中的給水通道(9，10)由入水口凸緣(2)以及出水口凸緣(3)起一直向下傾斜地通向主水表計量插入件(7)的計量腔(8)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的組合水表，其特征在于，副水表(35)在主水表計量腔(8)下方與向下加長的主水表計量插入件(7)裝配成一個整體。
6.如權(quán)利要求3、4或5所述的組合水表，其特征在于，同樣給副水表(35)配備了一個本身公知的且用于測得其轉(zhuǎn)數(shù)的電子掃描機構(gòu)(38)，電線(39)從此掃描機構(gòu)通向電子計數(shù)器(17)。
7.如權(quán)利要求6所述的組合水表，其特征在于，電子計數(shù)器(17)逐個顯示主水表測量值及副水表(35)測量值和/或顯示總值。
全文摘要
一種組合水表,具有其內(nèi)可轉(zhuǎn)動地支承著一個葉輪的主水表計量插入件及與其水密地連接并沿流向設(shè)在其后的換向閥插入件。該兩件懸掛在封閉外殼上口的水表外殼蓋板上。本發(fā)明縮短了組合水表的結(jié)構(gòu)長度使結(jié)構(gòu)緊湊。葉輪(11)在上游側(cè)支承在一個固定在隔片(13)上的套筒(12)中,在該套筒的空腔中設(shè)有一個公知的用于測葉輪轉(zhuǎn)數(shù)的、通過導(dǎo)線(16)與電子計數(shù)器(17)相連的電子掃描裝置(15),葉輪在下游側(cè)支承在作為支承點的換向閥插入件(14)上。
文檔編號G01F7/00GK1203357SQ98109258
公開日1998年12月30日 申請日期1998年4月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月18日
發(fā)明者U·貝迪斯 申請人:H·邁內(nèi)克有限公司