DE2060751C3

DE2060751C3 - Flüssigkeitsmengenregler

Info

Publication number: DE2060751C3
Application number: DE2060751A
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dieter 5630 Remscheid Keppel
Original assignee: MANNESMANN& KEPPEL ELECTRONICS 5630 REMSCHEID
Current assignee: Rc Mannesmann Wasserregeltechnik 8036 Her GmbH
Priority date: 1970-12-10
Filing date: 1970-12-10
Publication date: 1973-11-08
Also published as: DE2060751A1; DE2403084A1; DE2060751B2; DE2403084C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsmengenregler, dessen elastisch verfoimbarer Ring, der einen profilierten Kern umschließt, in Abhängigkeit vom Druck der an ihm vorbeiströmenden Flüssigkeii /u deren Mengenregelung Durchlaßöffnungen, die \::i dem profilierten Kern gebildet werden, verengt.

Bei den bekannten, ohne Hilfsenergie arbeitend cn riüssigkeitsmengenreglern ist es nicht möglich, ic für jeden beliebigen Mengenbereich auszulegen u: .! dabei Tür diese über einen größerer. Druckhelm,': einen geradlinigen Regelverlauf zu erreichen. Sn [■<.. /. ti. ein elastischer Ring auf einem Kegel versehe!, bar aufgespannt, wobei der Ring gegen die dalvi auftretende Reibung zwecks Mengenregelung .; .·- stellt werden muß. Dies hat, da der Ring nicht κ führt ist, außer einer sehr großen Hysteresis au-j, ein sehr labiles Regelverhalten zur Folge. Oder u.r elastische Ring ist schlauchartig ausgebildet und ρ ,: einem seiner glatt abgeschnittenen Enden über 1:^ Fußende eines vierkantigen oder runden, mit keilförmigen Einschnitten versehenen Kerns gesehok Da die Regelung hierbei nur über das obere !>.■,_■ Ende des Schiauehabschnittes erfolgen kann, ist ei iahrungsgemäß auch hier eine feinfühlige, exakte Regelung nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die sorgenannten Mangel bekannter Flüssigkeitsmeiiüenregler zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungs gemäß dadurch gelöst, daß der elastische ?um zwecks geringster Reibung lediglieh mit Linien berührung auf einer waagerechten Dichtfläche auf bzw. an einer zylindrischen Dichtfläche anliegt, wobei die Dichtfläche rechtwinklig gegen den ihr zugeordneten profilierten Kern gerichtet ist, so daß beim Durchströmen der zu regelnden Flüssigkeit unter dem Einfluß des hierbei entstehenden Differenzdruckes der elastische Ring sich bei geringster Gleitreibung auf der Dichtfläche gegen die von dem profilierten Kern gebildeten Durchlaßöffnungen zwecks Regelung der durchströmenden Flüssigkeit bewegt. Durch diese Maßnahmen werden die genannten Nachteile der bekannten Regler vermieden.

Am Umfang des profilierten Kerns sind zur Weiterbildung der Erfindung mindestens drei, vorzugsweise aber zwecks Geräuschminderung eine möglichst große Anzahl von abgerundeten Hauptnocken angeordne¹, zwischen denen sich niedrige, ebenfalls abgerundete Abstütznocken befinden. Durch die Breilenabstimmung der Haupt- und AbstMiznocken wird die grundsätzlich durchzusetzende Flüssigkeitsmenge festgelegt und durch deren Höhenabstimmung diese Flüssigkeitsmenge über den höheren Druckbereich von etwa 3 atü an konstant gehalten. Die Abstütznocken werden, gegebenenfalls aus einem elastisch verformbaren Material bestehend, als Stifte in Ausnehmungen zwischen den Hauptnocken eingesetzt oder bei entsprechender Form- und Materialabstimmung des elastischen Rings direkt angespritzt.

Das Reglergehäuse wird vorzugsweise aus einem temperaturbeständigen thermoplastischen Kunststoff, der eine möglichst geringe Wasseraufnahme hat, gespritzt; es kann aber auch gegebenenfalls aus Leichtoder Schwermetall hergestellt werden. Der elastische Ring besteht aus Gummi, Perbunan, Silikon oder einem ähnlich elastisch verformbaren Werkstoff und weist ein Profil auf, das rund, quadratisch oder rechteckig sein kann, wobei das quadratische oder rechteckige Profil zwecks geringster Reibung zu seiner ihm zugeordneten waagerechten oder zylindrischen Dichtfläche hin eine Abrundung aufweist, die mit

einem Radius der halben Profilbreite des elastischen Rings versehen ist oder zur Dichtfläche hin keilförmig mit einem kleineren Radius ausläuft.

Die Erfindung wird an Hand der nachfolgend aufgeführten Ausfiihrungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaubild eines Reglers nach Fig. 2,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Ausführung*- beispiel der Erfindung mit in radialer Richtung arbeitendem elastischem Ring,

Fi g. 3 den Schnitt A-B durch Fi g. 2,

Fig. 4 einen Teilschnitt durch eine andere Ausführung der Erfindung,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Ausführung der Erfindung mit in axialer Richtung arbeitendem c'.astischem Ring und

Fig. (\ einen gestreckten Kxeisschnitt C-D durch Fig. 5.

In Fig. 2 ist zwischen eine Rohrvernindung 1-2 bzw. 3-4 ein Reglergehäuse 5 eing spannt, in dessen Ausnehmung 6 ein elastischer Ring 7 eingelegt ist, der durch ein Abdeckkreuz 8 im Reglergehäuse 5 festgehalten wird. Der elastische Ring 7 umspannt einen in Fig. 3 im Schnitt dargestellten profilierten Kern 51 des Reglergehäuses 5. Auf der linken Hälfte der Fig. 2 und 3 ist der elastische Ring im Ruhezustand dargestellt, während die rechte Bildhälfte den elastischen Ring in dem Zustand zeigt, wenn die zu regelnde Flüssigkeit die Durchlaßöffnungen 9 des Reglers durchströmt. Der elastische Ring, der ein rundes, quadratisches oder rechteckiges Profil haben kann, ist in Fig. 4 mit einem rechteckigen, unten abgerundeten Profil ausgebildet. Durch Rippen 11 sind der Kern 51 und das Reglergehäuseteil 52 miteinander verbunden. Die Rippen 11 sind über den Umfang des Kerns 51 gleichmäßig verteilt.

Während der elastische Ring 7 iuf einer waagerechten Dichtfläche; 53 aufliegt und in radialer Riehtung gegen den profilierten Kern 51 arbeitet, stützt sich der in dem Ausführungsbeispiel Fig. 5 mit 12 bezeichnete elastische Ring an eimer Dichtfläche 143 ab und arbeitet in axialer Richtung gegen den profilierten Ring 13 des Reglergehäuseteils 141. Das Reglergehäuse 14 ist in die Rohrverbindung 15-16 eingespannt. Durch die Rippen 17 werden die Reglergehäuseteile 141 und 142 miteinander verbunden. Damu die Umstromung des elastischen Rings 12 gewährleistet ist, sind Stützrippen 18 vorgesehen. Zwischen den am Umfang des profilierten Kerns 51 bzw. des profilierten Rings 13 angeordneten Hauptnocken 54 bzw. 132 sind Abstütznocken 55 bzw. 133 vorgesehen, auf die sich bei höherem Anschlußdruck der elastische Ring 7, 10 oder 12, um ein zu weites Durchbiegen zu verhindern, auflegt. Statt Anordnung des Abdeckkreuzus 8 kann der elastische Ring 12, 7 oder 10 auch durch Kerunterbiegen von ursprünglich hochstehend angeordneten Yerriegelungslappen 20 im Reglergehäuse 14 oder 5 festgehalten werden.

iu Die den Fluss.i:keitsmengenregler 5 oder 14 in Richtung der in Fi g. 2 eingezeichneten Pfeile durchströmende Flüssigkeit erzeugt beim Durchfließen der Durchlaßöffnungen 9 oder 131 vor diesen einen Staudruck, durch den der elastische Ring 7 oder 12.

wie in F i g. 3 oder 6 dargestellt, in die Durchlaßöffnungen 9 oder 131 gepreßt wird. Durch diese mit steigendem Anschlußdruck zunehmende Verengung c'or Durchlaßöffnungen 9 oder 131 wird die sie durchströmende Flüssig jit über den geforderten

ao Anschlußdruckbereich mengenmäßig konstant gehalten. Bei höherem Anschlußdruck, wenn der elastische Ring 7 oder 12 sich auf di·» Abstütznocken 55 bzw. 133 auflegt, wird die freie Biegestrecke des elastischen Rings 7 oder 12 auf die Hälfte reduziert,

»5 wodurch sich, außer dem Schutz gegen Überdehnung, bis zu höchsten Anschlußdrücken eine gute Regelcharakteristik ergibt. Zudem zeigt der Regler, da sich bei höheren Drücken die Anzahl der austretenden FUissigkeitssträhnen auf die doppelte Anzahl kleinerer Strähnen vergrößert, ein sehr günstiges Geräuschverhalten.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig. 3) werden Abstütznocken durch in Bohrungen eingelassene, elastisch verformbare Stifte 56 aus Gummi, Perbunan, Silikon oder ähnlichem Werkstoff bzw. Metallstifte 57, die auf Federn, insbesondere Schraubendruckfedern 58, aufliegen, gebildet.

Fig. 1 zeigt die in Fig. 2 rechts dargestellte

Rohrverbindung 1-2 mit den Teilen 51, 52 des Gehäuses und dem Ring 7 als Sprengzeichnung. In montiertem Zustand greift die Überwurfmutter 2 über den Gewindesfutzen 1.

Wie bereits erwähnt, zeigen die Figuren lediglich

beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung, und diese ist nicht darauf beschränkt; vielmehr sind noch andere Ausführungen und Anwendungen möglich. So kann an Stelle des Kerns auch die Innenwandung des Gehäuses profiliert und der Kern a!i Dichtfläche ausgebildet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fliissigkeitsmengenreglei, dessen elastisch verformbarer Ring, der einen profilierten Kern umschließt, in Abhängigkeit vom Druck der an ihm vorbeiströmenden Flüssigkeit zu deren Mengenregelung Durchlaßölfnuiigen, die von dem profilierten Kern gebildet werden, verengt, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Ring (7, IU oder 12) zwecks geringster Reibung lediglich mit Linienberührung auf einer waagerechten Dichtfläche (53) auf- bzw. an einer zylindrischen Dichtfläche (143) anliegt, wobei die Dichtfläche rechtwinklig gegen den ihr zügeordneten profilierten Kern (51 bzw. 13) gerichtet ist, so daß beim Durchströmen der zu regelnden Flüssigkeit unter dem Einfluß des hierbei entstehende;» Differenzdruekes der elastische Ring sich bei geringster Gleitreibung auf der Dicht-Hache (53 b/w. 143) gegen die von dem profilierten Kern gebildeten Durchkißöfinungen (9 bzw. 131) zwecks Regelung der durchströmenden [lüssigkeit bewegt.

2. Regler nach Ansprucn I, dadurch gekennzeichnet, daß am timfang des profilierten Kerns (51 bzw. 13) drei oder mehr Hi'uptnocken (54 b/w. 132) vorgesehen sind, zwischen denen sich niedrigere Abstüt/nocken (55 bzw. 133) befinden, durch deren Breitenabstimmung die grundsätzlich durchzusetzende Flüssigkeiismenge festzulegen ist und durch deren Köhenabstimmung die>e Flüssigkeitsmenge über den höheren Druck bereich von etwa 3 atü an konstant gehalten wird.

3. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstütznocken (56), aus einem elastisch verformbaren Material bestehend, in Ausnehmungen zwischen den Hauptnocken eingesetzt werden oder bei entsprechender Form und Materialabstimmung des elastischen Rings direkt angespritzt werden.

4. Regler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Hauptnocken eingesetzten Abstütznocken (57) auf Schraubendruckfedern (58) aufsitzen.

5. Regler nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Gummi oder einem gummiartigen Kunststoff bestehende elastische Ring (7, Kl oder 12) ein Profil aufweist, das rund, quadratisch oder rechteckig sein kann, wobei das quadratische und rechteckige Profil zwecks geringster Reibung zu seiner ihm zugeordneten waagerechten oder zylindrisc' jn Dichtfläche hin eine Abrundung aufweist, die mit einem Radius der halben Profilbreite des elastischen Rings versehen ist (Fig. 4) oder zur Dichtfläche (53) hin keilförmig mit einem kleineren Radius ausläuft.

C). Regler nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (5) zwischen einer Rohrverbindung (1-2 oder 3-4) gehalten ist.