DE1542286C - Flussigkeitszuflußregler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitszuflußregler, bestehend aus lösbar miteinander verbundenen Ein- und Auslaßkörpern mit einem gemeinsamen Kanal für die durchströmende Flüssigkeit, wobei zwischen dem Ein- und Auslaßkörper der Außenrand eines mit einer Durchlaßöffnung versehenen, selbständig seine Öffnungsgröße in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsströmungsdruck regelnden, elastischen Ringkörpers eingespannt ist, dessen nicht geklemmter Innenrand nach Art einer Blende in den innerhalb des Verbindungsbereiches von Ein- und Auslaßkörper einen verengten Querschnitt aufweisenden gemeinsamen Kanal vorsteht.

Bei einem aus der USA.-Patentschrift 2454 929 bekannten Zuflußregler dieser Bauart ist zwischen dem elastischen Ringkörper und dem Einlaßkörper ein metallischer Ring eingespannt, dessen Innendurchmesser demjenigen des Kanals im Einlaßkörper entspricht. Der Ring besitzt aus seiner Ebene herausgebogene Vorsprünge, mit denen er auf dem elastischen Ringkörper aufliegt, um zu verhindern, daß dieser unter dem Einfluß des Flüssigkeitsdruckes sich unkontrolliert in die konische Öffnung eines stromab angeordneten Auflageteils hineinbewegt.

Mit dem metallischen Ring werden somit Fertigungsschwierigkeiten beim Anbringen von Vorsprüngen oder ähnlichen Halteteilen an der stromab gerichteten Ringschulter des Einlaßkörpers zur Klemmung des elastischen Ringkörpers beseitigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

ίο Flüssigkeitszuflußregler der eingangs angegebenen Bauart dahingehend zu verbessern, daß die selbsttätige Durchflußmengenregelung feinfühliger erfolgt und gleichzeitig eine Rückströmsicherung gewährleistet wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem elastischen Ringkörper an seiner stromauf liegenden Seite innerhalb des Kanalabschnittes mit verengtem Querschnitt ein Abdeckelement vorgeschaltet ist, dessen Durchlaßquerschnitt größer als der des Ringkörpers, jedoch kleiner als der des verengten Kanalabschnittes ist, und daß Ein- und Auslaßkörper über eine Kupplungsmuffe miteinander verbunden sind, zwischen der und dem stromab gelegenen Teil des Auslaßkörpers eine Luftkammer vorgesehen ist, von der aus .Luftkanäle an den stromabseitigen Bereich des Auslaßkörpers geführt sind.

Im Gegensatz, zu dem bekannten, mit herausgebogenen Vorsprüngen versehenen Haltering übt das erfindungsgemäße Abdeckelement eine echte Abdeckfunktion aus, da erkannt worden ist, daß durch Freilegung einer bestimmten Oberfläche des elastischen Ringkörpers die selbsttätige Regelung der Durchflußmenge in Abhängigkeit vom Leitungsdruck feinfühliger möglich ist. Entsprechend dem Druck des Leitungssystems, in das der Zuflußregler einzubauen ist, wird ein Abdeckelement mit einem größeren oder kleineren Innendurchmesser ausgewählt, wobei solche Abdeckelemente dank der leichten Zerlegbarkeit des Zuflußreglers auch nachträglich ausgetauscht werden können, um das optimale Ansprechverhalten des elastischen Ringkörpers mit Bezug auf den vorhandenen Druckschwankungsbereich auszusuchen. Die im Anschluß an den für die Durchflußregelung erforderlichen verengten Kanalquerschnitt vorgesehene Aufweitung im Auslaßkörper und der dadurch dort entstehende Unterdruckraum wird zur Belüftung der durchströmenden Flüssigkeit ausgenutzt. Die Belüftung von Flüssigkeiten ist beispielsweise beim Waschen oder Spülen, in Schwimmbekken oder bei chemischen bzw. elektro-chemischen Behandlungsverfahren häufig erwünscht. Die für die Belüftung der Flüssigkeit vorgesehene Anordnung von Luftkanälen dient außerdem gleichzeitig als Rücksaugsicherung, falls der Leitungsdruck stromauf vom Zuflußregler zusammenbrechen sollte. Durch den Zuflußregler nach der Erfindung werden somit drei Funktionen in einem kompakten Gerät vereinigt, so daß auf diese Weise die Strömungsdruckverluste gegenüber solchen Anordnungen merklich herabgesetzt sind, bei denen für die einzelnen Funktionen getrennte Geräte in das Leitungssystem eingebaut sind. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Luftkanäle im Auslaßkörper in eine unmittelbar hinter dem stromabseitigen Ende des Kanalabschnittes verengten Durchmessers vorgesehene, sich in den Auslaßquerschnitt fortsetzende Vakuumkammer einmünden. Die Luftkammer kann

durch einen Überhang der Kupplungsmuffe gebildet sein, der den Auslaßkörper mit Abstand umgibt.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in sehematischer Darstellung einen in die Versorgungsleitung eines Behälters eingebauten Zuflußregler nach der Erfindung,

Fig. 2 in verkleinertem Maßstab eine Draufsicht auf die Anordnung nach F i g. 1 und

F i g. 3 einen Längsschnitt durch einen Zuflußregler nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt als Beispiel eine Anlage, bei der das Gerät nach der Erfindung Anwendung findet. Es handelt sich dabei um einen Behälter 10 für die aufzubereitende, zu waschende oder zu behandelnde Flüssigkeit, eine Anschlußleitung 11 für frische Flüssigkeit, ein in die Leitung 11 eingebautes übliches Absperrorgan 12 und um eine Zuführungsleitung 13 zum Behälter 10, die unter Zwischenschaltung des erfindungsgemäßen Gerätes 20 mit der Leitung 11 verbunden ist. Die Zuführungsleitung 13 kann sich ) quer über den Boden des Behälters 10 erstrecken und mit einer Folge von unter Abständen stehenden Sprühöffnungen 13 a versehen sein, über welche die belüftete Flüssigkeit in den Behälter gelangt und die dort befindliche Flüssigkeit in Bewegung versetzt. Dies hat zur Wirkung, daß Verunreinigungen an die Oberfläche der Behälterflüssigkeit ansteigen und über die Kante in eine seitliche Fangrinne 14 fließen, von der aus sie über eine oder mehrere Ablauföffnungen 15 in eine Abwasserleitung 16 geführt werden.

Das Gerät 20 der Erfindung ist in F i g. 3 in seinem zusammengebauten Zustand dargestellt. Es besteht aus einem Einlaßkörper 21, einem Auslaßkörper 23 und aus einer Überwurfhülse 22, die die Eingangs- und Ausgangskörper ausgerichtet und lösbar miteinander verbindet. Der Einlaßkörper 21 enthält eine Senkbohrung 21 a, welche eine Einlaßkammer a bildet, deren Durchmesser etwa dem Strömungsdurchmesser der über die Leitung 11 ankommenden Flüssigkeit entspricht. Der obere Endabschnitt des ) Einlaßkörpers 21 trägt eine Gewindebohrung 216 zur Aufnahme der mit Außengewinde versehenen Rohrleitung 11, deren Druck somit in der Einlaßkammer α wirkt.

Das untere Ende der Einlaßkammer α ist über einen sich konisch verengenden Abschnitt b mit dem oberen Ende eines Blenden- oder Düsenkanals 21c kleineren Durchmessers verbunden. Der Kanal 21c erstreckt sich koaxial zur Einlaßkammer α durch einen unteren Sockelabschnitt 21 /, der im vorliegenden Beispiel zylindrisch ausgeführt ist. Der Kanal 21c bildet einen Hauptkammerabschnitt c mit dem gleichen Durchmesser wie ein nachgeschalteter Kammerabschnitt c', der durch einen Kanal 23 k im Auslaßkörper 23 gebildet wird. Die Kanäle 21 c und 23 k bilden eine in axialer Ausrichtung verlaufende Venturi-Kammer, in der eine Geschwindigkeitserhöhung der dann in Richtung auf den Auslaßkörper 23 strömenden Flüssigkeit erzeugt wird.

Eine bezüglich der Kammern c und d radial nach außen verlaufende Ausnehmung erstreckt sich zwischen der Stirnseite des Sockelabschnittes 21/ und einer Schulter 23 g der Aufnahmebohrung 23/ für den Sockel im Auslaßkörper 23.

Der Einlaßkörper 21 trägt in der Mitte zwischen seinen Enden einen radialen Ringflansch 21 rf, an den sich von oben her ein nach innen gerichteter Ringflansch 22 a der Überwurf hülse 22 anlegt. Unterhalb des Flansches 21 d besitzt der Einlaßkörper 21 eine konusförmige Anlagefläche 21 e, deren Steigung einem sich ebenfalls konisch verjüngenden Abschnitt 23 e einer Bohrung im Ausgangskörper 23 entspricht. Das untere Ende der Anlagefläche 23 e geht in die Wandung der Bohrung 23/ über, wobei ίο der zylindrische Umfang des Sockelabschnittes 21/ etwa den gleichen, d. h. einen etwas geringeren Durchmesser als die Bohrung 23/ aufweist, so daß Einlaßkörper 21 und der Auslaßkörper 23 über die konischen Anlageflächen 21 e und 23 e dichtend aneinanderliegen.

Die Überwurfhülse 22 trägt ein Innengewinde 22 b, welches auf ein Außengewinde 23 b des Ausgangskörpers 23 aufschraubbar ist, um Einlaß- und Auslaßkörper nach außen abgedichtet miteinander jo zu verbinden.

Unterhalb des Kanalabschnittes c' ist ein Zwischenbereich 23 rf des Ausgangskörpers 23 mit einer stromab divergierenden Unterdruck- oder Expansionskammer rf versehen, von der aus die Flüssigkeit aus dem Venturi-Kanal in eine durch die Bohrung 23h gebildete Auslaßkammerg vergrößerten Durchmessers überführt wird. Der Durchmesser der Auslaßkammer e entspricht demjenigen der Zuführungsleitung 13. Die Ausgangsbohrung 23 h endet mit einem Innengewinde 23 i, mit dem der nach sich vorn erstreckende Anschlußabschnitt 23 c des Ausgangskörpers 23 auf das Gewindeende der Leitung 13 aufgeschraubt wird.

Wenigstens zwei gegenüberliegende Luftkanäle 23 / münden mit ihren inneren Enden an gegenüberliegenden Seiten der Vakuumkammer rf und erstrekken sich nach oben durch den Auslaßkörper 23. Die Kanäle 23/ sind an ihrem äußeren Ende mit einer Luftzufuhrkammer/ verbunden, und zwar unterhalb der nach oben abschließenden Wandung des Auslaßkörpers. Die Uberwurfshülse 22 besitzt einen nach unten ragenden Überhang 22 c, der etwa in Höhe der Ausnehmung im Venturi-Kanal beginnt und sich über die Länge des Kanalabschnittes c, der Unterdruckkammer rf und etwas über die Auslaßkammer e hinaus erstreckt. Die Luftzufuhrkammer/ wirkt als stabilisierend, indem sie eine nach außen gerichtete Strömung der Flüssigkeit über die Luftkanäle 23/ verhindert und gleichzeitig unter dem Einfluß des Vakuums in der Kammer rf als Folge der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit in der Venturi-Kammer Luft nach innen befördert, welche die in die Auslaßkammer e und somit in die Leitung 13 strömende Flüssigkeit vollständig belüftet. Falls aus irgendeinem Grund der Druck der über die Anschlußleitung 11 zugeführten Flüssigkeit ausbleiben sollte, so wirken die Luftkanäle 23/ als Saug- oder Rückdruckunterbrecher und verhindern jegliche Rückströmung von Flüssigkeit aus dem Behälter 10 durch die Zuführungsleitung 13 zur Anschlußleitung 11 und somit zurück zur Flüssigkeitsquelle.

In der Ausnehmung zwischen den Kanälen c und c' ist ein Regelelement in Gestalt eines Ringkörpers 24 angeordnet, das aus nachgiebigem oder elastischem Material besteht, welches druckempfindlich ist und die Form einer Dicht- oder Unterlegscheibe besitzt. Das Regelelement 24 ist mit einer Axialbohrung 24 α versehen, die mit den Kammerab-

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schnitten c und c' derart ausgerichtet ist, daß die in dem Metallring 25 kann die Empfindlichkeit des Stau- und Saugwirkung verstärkt und gleichzeitig die Regelelementes 24 verändert werden,
gewünschte Durchflußmenge aufrechterhalten wird. Eine besonders zweckmäßige Anwendung des er-Steigt der Druck der Flüssigkeit, so wirkt er auf die findungsgemäßen Gerätes 20 ergibt sich als Einbaufreie Fläche an der Oberseite des Regelelementes 24 5 einheit in eine Waschwasserzufuhrleitung, zum Aus- und verringert dabei den Querschnitt dessen Bohrung spülen oder Reinigen der Flüssigkeit eines Behälters 24 a. Wenn andererseits der Druck fällt, versucht nach einem chemischen oder elektrochemischen Prosich der Bohrungsquerschnitt zu erweitern, so daß zeß. Durch Belüftung des Wassers bei seinem Einleidie Bohrung vergrößert wird und die gleiche Strö- ten wird nicht nur eine verbesserte Luftzufuhr in mungsmenge unabhängig vom Druck gewährleistet io einem verunreinigten Flüssigkeitsbad erreicht, sonist. Die eigentliche Steuerfläche auf der Oberseite des dem die verunreinigte Flüssigkeit auch vom Boden Regelelementes 24 wird begrenzt oder beeinflußt aus aufgewirbelt um Schmutz, Ablagerungen usw. durch ein weiteres Element, beispielsweise in Form nach oben und über die Fangrinne 14 abzuführen, eines relativ dünnen steifen Ringes 25 mit geringerer Durch Einbau der Regeleinrichtung läßt sich die Dicke als derjenigen des Regelelementes 24. Der 15 Versorgung der Behandlungsflüssigkeit mit jeder er-Ring 25 kann aus Metall bestehen und weist eine wünschten konstant bleibenden Zuflußmenge steu-Bohrung 25 α auf, die größer als die Bohrung 24 α ern, und zwar unabhängig von üblichen Druckverändes Ringkörpers 24 ist. Dadurch wird auf der Ober- derungen in der dem Gerät zuströmenden Flüssigseite des nachgiebigen Regelelementes 24 eine Ring- keit.

fläche rund um die Bohrung 24 α freigelegt, auf die 20 Die einzelnen Bauteile des erfindungsgemäßen der Druck der jeweiligen Flüssigkeit einwirkt. Diese Gerätes 20 lassen sich leicht auseinandernehmen und Ringfläche liegt in Axialrichtung oberhalb der Boh- ihr Aufbau ist so bemessen, daß sie sich beim Zurung 24 α und umgibt unmittelbar deren Eingangsöff- sammenbau selbsttätig zueinander ausrichten. Es nung. Entsprechend der Darstellung liegt das Regel- liegt auf der Hand, daß das Gerät leicht zu reinigen element mit seiner Unterseite an der Schulter 23 g 25 ist und darüber hinaus die Moglichke.it bietet, Regelan, und befindet sich dadurch innerhalb des Verbun- elemente zu ersetzen. In den erfindungsgemäßen Gedes zwischen dem Sockelabschnitt 21/ des Einlaß- rät werden mehrere Funktionen in einer Einheit verkörpers 21 und der Mittelbohrung des Auslaßkörpers einigt, ohne daß dabei der Druck abfällt, was der 23, sowie als besonders wesentliches Merkmal, inner- Fall wäre, wenn mehrere getrennte Einheiten durch halb des aus den beiden Kanalabschnitten c und c' 30 Rohrleitungen miteinander zum gleichen Zweck vergebildeten Venturi-Kanals. Die Unterseite des aus bunden wären.

nachgiebigem Material bestehenden Regelelementes Die seitlich angeordnete Luftkammer / in Ver-24 ist durch die Breite der Schulter 23 g bzw. durch bindung mit den Luftkanälen 23 7 erzeugt auf dem den Durchmesser der Kammer c mit der Wandung Wasser innerhalb der Kammer d eine hydraulische 23 k in einer größeren Fläche freigelegt als an der 35 Druckhöhe, die eine Rückströmung verhindert. Da-Oberseite auf Grund des Metallringes 25. Dadurch durch wird ferner jegliche Möglichkeit eines Wasserwird eine besonders genaue und wirksame Regel- austritts durch die Kanäle 23/ verhindert. Die Gefunktion erreicht. Für eine andere ausgewählte samtkonstruktion ist so getroffen, daß eine optimale Durchflußmenge kann das Regelelement 24 durch Wirksamkeit in Kombination der verschiedenen ein Element mit anderen Eigenschaften, beispiels- 40 Funktionen erreicht wird, ohne daß der Druck der weise einer kleineren oder größeren Bohrung ersetzt Zuführungsflüssigkeit zum Gerät und vom Gerät in werden. Durch die Wahl des Öffnungsdurchmessers das Flüssigkeitsbad beeinträchtigt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Fliissigkeitszuflußregler, bestehend aus einem lösbar miteinander verbundenen Ein- und Auslaßkörper mit einem gemeinsamen Kanal für die durchströmende Flüssigkeit, wobei zwischen dem Ein- und Auslaßkörper der Außenrand eines mit einer Durchlaßöffnung versehenen, selbständig seine Öffnungsgröße in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitsströmungsdruck regelnden, elastischen Ringkörpers eingespannt ist, dessen nicht geklemmter Innenrand nach Art einer Blende in den innerhalb des Verbindungsbereiches von Ein- und Auslaßkörper einen verengten Querschnitt aufweisenden gemeinsamen Kanal vorsteht, dadurch gekennzeichnet, daß dem elastischen Ringkörper (24) an seiner stromauf liegenden Seite innerhalb des Kanalabschnittes mit verengtem Querschnitt (c,c^r) ein Abdeckelement (25) vorgeschaltet ist, dessen Durchlaßquerschnitt größer als der des Ringkörpers, jedoch kleiner als der des verengten Kanalabschnittes ist, und daß Ein- und Auslaßkörper über eine Kupplungsmuffe (22) miteinander verbunden sind, zwischen der und dem stromab gelegenen Teil des Auslaßkörpers (23) eine Luftkammer (/) vorgesehen ist, von der aus Luftkanäle (23/) an den stromabseitigen Bereich (d) des Auslaßkörpers geführt sind.

2. Flüssigkeitszuflußregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkanäle (23/) im Auslaßkörper (23) in eine unmittelbar hinter dem stromabseitigen Ende des Kanalabschnittes verengten Durchmessers (c') vorgesehene, sich in den Auslaßquerschnitt (e) fortsetzende Vakuumkammer (d) einmünden.

3. Flüssigkeitszuflußregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammer (/) durch einen Überhang (22 c) der Kupplungsmuffe (22) gebildet ist, der den Auslaßkörper (23) mit Abstand umgibt.