DE2339099C3 - Wasserseitige Einrichtung eines Differenzdruckschalters - Google Patents

Description

ichl nicht die Schaltmöglichkeiten, die bei elektrischen Durchlauferhitzern aufgrund der dort erforderlichen großen mechanischen Schaltkräfte notwendig sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der äingangs genannten Art hinsichtlich ihres Aufbaus so zu vereinfachen, daß sie aus wenigen und einfachen Teilen besteht, leicht zu montieren ist und einen geringen Bauraum beansprucht, ohne das Schaltverhalten zu verschlechtern.

Nach der Erfindung ist die genannte Aufgabe Sei einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Venturidüse längsachsgleich an dem Hubkörper befestigt ist, daß der Hubköiper bei der Eintrittsöffnung eine Lochung aufweist, daß zwischen einer Außenwandung der Venturidüse und einer Innenwandung des Gehäuses konzentrisch die Niederdruckkammer ausgebildet ist und daß der Zulauf direkt in die andere Kammer mündet.

Dadurch ist ein einfacher, kompakter Aufbau gegeben, wobei zusätzlich ein günstiges Schaltverhalten gewährleistet ist.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Hubkörper eine Hubmembran. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Hubkörper eine Kolbenscheibe, die im Gehäuse flüssigkeitsdicht gleitet. Bei dieser Ausführung kann der Hubkörper aus Kunststoff gefertigt sein. Eine aufgrund ständiger Biegebeanspruchung verschleißanfällige Membran entfällt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine an der der Niederdruckkammer zugewandten Seite der Kolbenscheibe angreifende, als Schraubendruckfe^er ausgebildete Rückholfeder in der Niederdruckkammer angeordnet.

Die Kolbenscheibe und die Venturidüse sind vorteilhaft als einstückiges Kunststoffbauteil ausgebildet. Dabei kann auf einfache Weise die Abdichtung gegen das Gehäuse mittels sich unter Wasserdruck an dieses anlegenden, an die Kolbenscheibe angeformten Dichtlippen erfolgen.

Die Abdichtung kann auch mittels eines O-Ringes erfolgen. Es kann auch ein flexibles, in Längsachsrichtung der Kolbenscheibe und der Venturidüse dehnbares Wellrohr zwischen der Kolbenscheibe und dem Gehäuse angeordnet sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Außenwandung der Venturidüse gegen das Gehäuse flüssigkeitsdicht, beispielsweise mittels eines O-Ringes oder Dichtlippen, abgedichtet.

Die genannten Abdichtmaßnr.hmen sind in vielen Fällen geeignet, die Entstehung des Differenzdruckes zu begünstigen. Die Funktion des Schalters ist jedoch auch gewährleistet, wenn zwischen der Außenwandung der Düse und der Wandung des Kammergehäuses keine besondere Abdichtung vorgesehen ist. Der Spalt wird dann entsprechend eng ausgelegt.

In den vereinfachten, teilweise schematischen Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, wobei besonders die raumsparende und einfache Konstruktion des Erfindungsge^enstandes sichtbar

F i g. 1 zeigt einen erfindungsHcmäßen Differenzdruckschalter im Längsschnitt,

F i g. 2 vc::'t eine Variante :K .-r-HndungsgeiviKBen Differenzdruckschalters, ebenfalls im (schematischen) Längsschnitt,

F i g. 3 und F i g. 4 stellen Einzelheiten der Abdichtung dar.

Die Venturidüse 1 ist in F i g. 1 längsachsgleich an der zentral gelochten Hubmembran 2 — mit dieser zusammen somit beweglich — befestigt. Zwischen ihrer Außenwandung und der Gehäuseinnenwandung entsteht konzentrisch die Niederdruckkammer 3. Das komplette Gehäuse mit Anschlußstutzen 4 (Zulauf) und 5 (Ablauf) ist zum Beispiel in die Kaltwasserleitung eines elektrisch beheizten Durchlauferhitzers eingesetzt.

Wird Wasser gezapft, so setzt der Durchlauf des Wassers über Stutzen 4, Kammer 6, Lochung 7 und Düse 1 (Pfeilrichtung A)ein. Stutzen 5 führt zum Durchlauferhitzer. Die ursprünglich — im Ruhezustand — in beiden Kammern 3, 6 des Gehäuses gleichen statischen Druckverhältnisse des Wassers verändern sich nun im Durchlaufzustand. Der statische Druck des Wassers wird (in bekannter Weise durch die Düse 1 bewirkt) in und hinter der Düse wesentlich kleiner und teilt sich so über die Querbohrung S der Düse der besagten unteren, deshalb sogenannten Niederdruckkammer 3 mit, wo er nunmehr über die Membran 2 dem relativ größeren statischen Druck in der oberen Kammer (Hochdruckkammer 6) — etwa Zuleitungsdruck minus dortigem Fließdruck — entgegensteht, so daß Membran 2 mitsamt Schaltstange 9 (und Düse 1) ebenfalls in Pfeilrichtung A nach unten sich bewegen muß. Es findet daher in dem in Fortsetzung der Schaltstange 9 angeordneten elektromechanischen Schaltwerk (nicht gezeichnet) die Zuschaltung von Heizenergie statt. F i g. 1 zeigt übrigens die unterste mögliche Stellung der Membran, welche der größten geplanten Durchflußmenge und der höchsten zugeschalteten Heizleistung entspricht. Verringerung bzw. Verschließung des Zapfquerschnittes mittels Zapfventil hinter dem Durchlauferhitzer bewirken analog Verringerung bzw. Ausgleich der statischen Drücke in beiden Kammern 3, 6 und Bewegung der Membran 2 nach oben mit Ausschaltwirkung.

In gänzlich analoger Weise funktioniert der Schalter nach Fig. 2, der allerdings im Gegensatz zu Fig. 1 in »AUS«-Stellung des Durchlauferhitzers (die anstelle der Membran 2 hier vorgesehene Kolbenscheibe 10 oben) gezeigt ist. Es wird also momentan kein Wasser gezapft. Kolbenscheibe 10 und Venturidüse t bilden hier ein einheitliches Teil aus Kunststoff. Sie bewegen sich bei Durchlaufbetrieb wiederum in Pfeilrichtung A.

In F i g. 2 sind alternativ Rückholfedern 11,12 sowohl an der Schaltkammer 9 als auch in der Niederdruckkammer gezeigt. Die Schaltstange ist hier über eine gelochte Haube 13 mit der Kolbenscheibe 10 fest verbunden. Mit 14 ist die unbedingt erforderliche, die beiden Kammern 3a, 6a trennende O-Ringrichtung bezeichnet. Diese Dichtung kann auch, wie in Fig. 3, mittels angeformter Dichtlippen 10a, dichtend unter Wasserdruck P, oder mittels dehnbarem Wellrohr 15 (F i g. 4) erfolgen.

In Fig. 2 ist übrigens — im Gegensatz zu allen anderen Figuren — auch eine reguläre Dichtung 16 des Spaltes 17 zwischen der Düsen-Außenwandung und der Wandung der Kammergehäuseöffnung für die Düse vorgesehen.

Hier,·: ! Mhiit Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Wasserseitige Einrichtung eines Differenzdruckschalters zur Schaltung der Heizleistung eines Durchlauferhitzers in Abhängigkeit von der Flüssigkeitsdurchflußmenge mit einer zwischen einem Zulauf und einem Ablauf angeordneten Venturidüse, die eine Eintrittsöffnung, eine Querbohrung im Bereich ihres engsten Querschnitts und eine ι ο Austrittsöffnung aufweist, welche direkt und konzentrisch in den Ablauf mündet, und mit einem in einem Gehäuse gehaltenen, dieses in zwei Konzentrische Kammern trennenden und mit einem Schaltgestänge fest verbundenen Hubkörper, wobei bei π Flüssigkeitsdurchfluß durch die Venturidüse (Zapfbetrieb) in der einen an die Querbohrung angeschlossenen Kammer (Niederdruckkammer) ein niedrigerer Druck entsteht als in der anderen Kammer, dadurch gekennzeichnet, daß 2u die Venturidüse (1) längsachsgleich an dem Hubkörper (2,10) befestigt ist, daß der Hubkörper (2,10) bei der Eintrittsöffnung eine Lochung (7, 13) aufweist, daß zwischen einer Außenwandung der Venturidüse (1) und einer Innenwandung des Gehäuses konzentrisch die Niederdruckkammer (3) ausgebildet ist und daß der Zulauf direkt in die andere Kammer mündet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubkörper eine Hubmembran (2) κι ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubkörper eine Kolbenscheibe (10) ist, die im Gehäuse flüssigkeitsdicht gleitet.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- )^r> zeichnet, daß eine an der der Niederdruckkammer (3a) zugewandten Seite der Kolbenscheibe (10) angreifende, ais Schraubendruckfeder ausgebildete Rückholfeder (12) in der Niederdruckkammer (3a) angeordnet ist. *"

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenscheibe (10) und die Venturidüse (1) von einem einstückigen Kunststoffbauteil gebildet sind.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden « Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Kolbenscheibe (10) zur Abdichtung gegen das Gehäuse sich unter Wasserdruck an dieses anlegende Dichtlippen (iOa)angeformt sind.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden w Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung gegen das Gehäuse in an sich bekannter Weise ein O-Ring (14) vorgesehen ist.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur « Abdichtung gegen das Gehäuse ein flexibles, in Längsachsrichtung der Kolbenscheibe (10) und der Venturidüse (1) dehnbares Wellrohr (15) zwischen der Kolbenscheibe (10) und dem Gehäuse angeordnet ist. ^b0

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandung der Venturidüse (1) gegen das Gehäuse flussigk^iisdicht, beispielsweise mit iels eines O-Rings (16) oder Diohtlipperi, abgedichtet ist. ·^ν'> Die Erfindung betrifft eine wasserseitige Einrichtung eines Differenzdruckschalters zur Schaltung der Heizleistung eines Durchlauferhitzers in Abhängigkeit von der Flüss'.gkeitsdurchlaufmenge mit einer zwischen einem Zulauf und einem Ablauf angeordneten Venturidüse, die eine Eintrittsöffnung, eine Querbohrung im Bereich ihres engsten Querschnitts und eine Austrittsöffnung aufweist, welche direkt und konzentrisch in den Ablauf mündet, und mit einem in einem Gehäuse gehaltenen, dieses in zwei konzentrische Kammern trennenden und mit einem Schaltgestänge fest verbundenen Hubkörper, wobei bei Flüssigkeitsdurchfluß durch die Venturidüse (Zapfbetrieb) in der einen an die Querbohrung angeschlossenen Kammer (Niederdruckkammer) ein niedrigerer Druck entsteht als in der anderen Kammer.

Eine derartige Einrichtung ist in der Literaturstelle HEA Bilderdienst 8/4133, Februar 1966, »Druckdifferenzschaiter-Steuergerät für Durchlauferhitzer« beschrieben. Diese Einrichtung ist hinsichtlich ihres Aufbaus aufwendig.

In der DE-PS 6 84 490 ist ein Regelventil für Schleudermaschinen beschrieben. Mit diesem soll eine Flüssigkeitsströmung konstantgehaiten werden. Dies wird dadurch erreicht, daß der Druckunterschied zwischen zwei Räumen bei einem von einer Feder bestimmten, im voraus eingestellten Wert gehalten wird. Hierfür sitzt an einem Ventilkörper ein Kolben, der mit einer Drosselöffnung versehen ist, durch die die vom Zulauf zum Auslauf fließende Flüssigkeitsmenge gedrosselt ist. Dies ist bei einem Differenzdruckschalter eines Durchlauferhitzers unerwünscht, da die Einstellung der Durchlaufmenge über das vom Durchlauferhitzer zugeordnete Zapfventil erfolgen soll und die tatsächliche Durchlaufmenge also von der Einstellung dieses Zapfventils abhängig sein muß.

In der DE-PS 5 59 856 ist eine Steuervorrichtung für einen gasbeheizten Durchlauferhitzer beschrieben. Bei dieser ist zur Erzeugung des die Steuerung bewirkenden Druckgefälles ein in einem Führungsgehäuse gegen eine Feder verschiebbares Venturirohr zur Freigabe eines Nebenweges für das Wasser im Führungsgehäuse als Hilfsventil vorgesehen. Der zwischen zwei Kammern angeordnete Hubkörper ist nichtmechanisch mit der Venturidüse verbunden.

Außerdem sind aus der DE-PS 1 82 788 als Sicherungen bei Wassermangel wirkende Differenzdruckschalter bekannt. Hiese arbeiten mit einer einen Druckabfall bewirkenden Querschnittsverändening im Strömungsbercich in einer von zwei Kammern eines Gehäuses. Es wird dabei ein Differenzdruck an einer das Gehäuse in zwei Kammern trennenden Membran erhalten. Es ist eine Ausführung mit gelochter Membran bekannt, wobei Wasserzulauf und Wasserablauf in der einen Kammer liegen und die Strömung über einen Ringspalt geleitet wird, dessen einen Druckabfall bewirkender Widerstand größer ist als bei der Wasserdurchführung durch die gelochte Membran in die andere Kammer. Die Membran kommt dadurch mit samt ihrem Schaltgestänge gegen Federkraft zur Bewegung, wobei sie auch regelnd auf die Flüssigkeitsmenge einwirkt, da sie mit einem Teil der Ringspaltkonstruktion fest verbunden ist. Ein solcher Differenzdruckschalter arbeitet ziemlich träge und ist besonders empfindlich gegen P'rucks·. hlage. Bei höheren Fließdrücken ;:rneitet der Difie'en/· druckschalter nicht Tiehr exaki. :!a sich di·.· kons;rii\- ionsbedingte Praliwirkung dann stark bemerkb.-.r macht. Ein derartiger Differenzdruckschalter verwirk-