齿轮流量计的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种前文权利要求1所述的齿轮流量计。
【背景技术】
[0002]齿轮流量计原则上可用于测量任何流体流量。举例来说，该流体可以是涂料、粘合剂、乙醇、溶剂、添加剂、微剂量的化学品、汽油或柴油。因此，在柴油发动机的情况下特别是验证注射是可能的。
[0003]用于测量流体流量的通用的齿轮流量计具有齿轮室，其内设有至少一个测量齿轮，所述齿轮室具有底部和盖部，将齿轮室划分在至少一个测量齿轮的端面上，其中关于每一测量齿轮中央设有各自的旋转轴，其中每一测量齿轮安装为可旋转，且流体通过齿轮室为可输送的，以旋转至少一个测量齿轮。另外，这样的齿轮流量计具有测量单元，用以检测齿轮旋转，以及评估装置，用以根据齿轮旋转来确定通过齿轮室的流体的流量。
[0004]在上述齿轮流量计的情况下，流体通过齿轮室在至少一个测量齿轮的相邻齿间及齿轮室的相邻墙壁间输送。至少一个测量齿轮的移动中的共差影响了流体的贯流量，因此导致了测量精度的减损。
[0005]图5示例性地示出了常规齿轮流量计I的截面图。其具有至少一个测量齿轮13，收容在主体11的凹陷内。该凹陷由盖部12封闭来形成一齿轮室。待测量流量的流体通过主体11内的馈送管10流至齿轮室内。当流体流过齿轮室时，测量齿轮13旋转。对测量齿轮13的旋转进行检测用以确定贯流量。
[0006]为了测量齿轮13的可旋转安装，杆或旋转轴14被设置为穿过所述测量齿轮13的中心。所述旋转轴14从主体11延伸，穿过齿轮室进入盖部12。测量齿轮13通过两个深沟球轴承15安装在旋转轴14上。一间隔环设置在两球轴承15间，所述间隔环也围绕旋转轴14。另外，在示出的实例中，一轴承围绕旋转轴14设置在盖部12的凹陷内。另一轴承位于主体11内测量齿轮13下对应凹陷内。
[0007]通过这些部件的方式，特别是深沟球轴承15，促进了测量齿轮13的低摩擦旋转。
[0008]这样的深沟球轴承15在图6中示例性地示出了一部分。它包括复数个球或滚动体16，接触内环17和外环18。图5中，内环17围绕旋转轴14，并在操作中相对于旋转轴14固定。外环18将其外表面与测量齿轮13接触，并在操作中相对于测量齿轮13固定。另夕卜，内环17和外环18通过两个密封盘19连接，且一壳体(未示出)将滚动体16保持在球轴承15内。
[0009]该球轴承15内，部件间存在间隙，也就是说，球轴承15的部件间的不希望的移动是可能产生的。这通过内环17和外环18的偏置示出在图6。为了减少该间隙，如图6所示，补偿盘可设置在上侧和/或下侧。测量齿轮的湍流运行由此确实可减少。然而，会出现测量齿轮的轻微倾斜，这引起了贯流测量中的不精确。泄露的流量也会由于间隙而沿滚动体16出现。这些泄露的流量在贯流确定的精确度上具有不利的影响。此外，测量齿轮旋转间的摩擦不仅导致测量的不精确，也导致了高起动转矩，这是下部流体流量的测量要防止的。
[0010]日本专利S6251232公开了一种齿轮流量计。其使用两测量齿轮。为了安装这两个测量齿轮，一环元件被设置于每一测量齿轮的内部空间内，所述环元件接触复数个球。通过这些球可提供低摩擦安装。
[0011]专利W02007/104517和EP0393294A1可知进一步的齿轮流量计。每一申请中使用两测量齿轮，通过滚子轴承保持。
[0012]本发明的一个目的在于提供一种齿轮流量计，在具有简单结构的同时促进贯流测量尽可能的精确。
[0013]该目的有具有如权利要求1所述特征的流量计达到。
[0014]本发明所述的流量计的有利变化为各从属权利要求的主题，并且还在下方说明书中，特别是结合附图进行说明。
【发明内容】
[0015]根据本发明，在上述类型的流量计中，提供了测量齿轮和底部间及测量齿轮与盖部间提供有各自接收区域，滚动元件设置在所述接收区域内，用于安装各自的测量齿轮。根据本发明，还提供了滚动元件与各自测量齿轮、各自的旋转轴和底部或盖部直接接触，又提供了每一滚动元件可作为一整体相对于与其接触的旋转轴、测量齿轮和底部或盖部移动。
[0016]为了减少泄露的流量和摩擦，需要测量齿轮尽可能小的起动转矩或倾斜移动。如果滚动元件的旋转轴尽可能向外摆放可达到。本发明是基于对使用更大的常规球轴承替换向外的旋转轴是没有意义的认知，因为与之相关的测量齿轮的减少的厚度并不给予足够的强度和稳定性。因此，滚动元件的运行表面通过测量齿轮及其旋转轴形成为本发明的中心思想。安装所需的空间因而可以有利地可相对于旋转轴在径向方向减少。该空间可以扩大到等于滚动元件的直径。通过该用于安装的减少的空间需求，当滚动元件的旋转轴进一步向外摆放时，也可达到测量齿轮的足够厚度和材料强度来减少起动转矩。
[0017]减少安装至少一个测量齿轮需要的部件也可额外地视为本发明的核心思想。传统的深沟球轴承因此被单独的滚动元件或辊体所替代。将辊体从旋转轴隔开的球轴承的内环从而省略了。根据本发明，替代的是滚动元件直接与旋转轴接触。以同样的方式，也省略了滚动元件和测量齿轮间的球轴承的外环。根据本发明，替代的是滚动元件直接与测量齿轮接触，不需要在他们间设置额外的部件。
[0018]另外，测量齿轮通过滚动元件安装在他们的端面。根据本发明，为此，位于盖部和测量齿轮间的接收空间内的滚动兀件与盖部和测量齿轮直接接触。对应地，底部和测量齿轮间的接收区域内的滚动元件直接与底部及测量齿轮直接接触。滚动元件因此有利地有助于在接收区域内在旋转轴方向上安装，也就是说，在旋转轴的长度方向上，也可在其径向方向上。
[0019]部件上提供于安装的间隙有所有部件的制造公差确定。由于根据本发明，这些部件的数量相比于传统球轴承减少，组件上的总公差在例如滚动元件不需要严格制造公差下有利地减少了。
[0020]滚动元件可理解为单圆体。于是，每一滚动体可作为一个整体相对于相邻的旋转轴、相邻的测量齿轮、盖部和底部可移动。滚动元件因此不可理解为一包括不可相对于旋转轴或测量齿轮移动的部件的整个球轴承。
[0021]由于测量齿轮及其旋转轴间部件的减少，这些部件的间隙减少可视为本发明一特别的好处。一方面，泄露的流量沿着旋转轴减少。另一方面测量齿轮的倾斜移动也因而减少。这导致了由齿轮的旋转输送的流体的量的精度的提高。
[0022]根据本发明，齿轮流量计的进一步基本好处在于更好的漂洗能力。这可通过减少用于安装相比于具有深沟球轴承的传统齿轮流量计的部件数量来达到。如果流体举例来说是涂料，彻底清洁可特别地显著。
[0023]在考虑极少流体量的测量时也可达到明显提高。传统的齿轮流量计由于相对高的摩擦而需要高启动力，且也仅可提供每分钟约5cm3流体量的精确的结果。另一方面，根据本发明，由于齿轮流量计摩擦的减少，可确定每分钟2cm3或更少的流体量。
[0024]本发明使用的测量单元原则上可以是任何类型，并举例来说通过电容、电感或光学传感器或超声波传感器设计。其可检测例如测量齿轮之一的齿是否存在于测量位置上。每单位时间内通过的齿的数量可根据该信息确定。可在两相邻齿的每一中空空间输送的流体的量为已知的或可在一校准测量中确定。每单位时间内流过的流体的量因此可从每单位时间内在测量位置上检测的齿的数量也就是说从齿轮的旋转来确定。
[0025]用于确定贯流的评估装置可设置在一具有齿轮室的共享的外壳内亦或是在一外部单元内，例如在计算机上软件实现。
[0026]根据本发明齿轮流量计的优选变化中，每一旋转轴由固定的旋转轴形成，相对于旋转轴，各自的测量齿轮可旋转地通过滚动元件安装。旋转轴可与盖部和/或底部连接固定。测量齿轮具有从一端面至另一端面的中心开口。旋转轴通过该开口运行。中心开口的表面可描述为齿轮内侧。该实施例中，测量齿轮通过与旋转轴和其相对的测量齿轮接触来安装在垂直于其旋转轴的方向上。
[0027]可选地，根据进一步的优选变化，每一旋转轴由与各自测量齿轮固定连接的循环轴形成。测量齿轮则只可与旋转轴共同旋转。所以，旋转轴和底部或盖部间的摩擦接触也可避免。为此，首先底部和盖部具有一凹部，各自的旋转轴向其内延伸。旋转轴和测量齿轮的安装因此可通过接触旋转轴及相反的底部或盖部的滚动元件在旋转轴的反向方向上实现。
[0028]根据本发明齿轮流量计的一优选实施例，各自的接收空间由阶梯缺口形成，阶梯缺口为在测量齿轮的端面或底部和盖部上的凹陷。每一阶梯缺口因此开口朝向旋转轴。
[0029]如果旋转轴由循环轴形成，底部和盖部优选地具有凹部，旋转轴向该凹部延伸。该实施例中，对于每一测量齿轮优选地底部形成有阶梯缺口且盖部形成有阶梯缺口。每一阶梯缺口开口朝向凹部，旋转轴延伸进入所述凹部。
[0030]在固定旋转轴作为旋转轴的情况下，接收空间优选地形成为测量齿轮内的凹陷。测量齿轮上阶梯缺口内的滚动元件因此延伸到端面或端面外，并延伸到齿轮内侧或齿轮内侧外。
[0031]为了使滚动元件接触阶梯缺口及旋转轴，从旋转轴的外周至阶梯缺口的外端的延伸可等于或小于滚动元件的直径。为了避免测量齿轮和关联