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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Drosseln von in einem Strömungsquerschnitt strö- menden Fluiden. bei der ein Rohrstück mit annähernd zylindrischen Innenquerschnitt in eine Fas- sung eingesetzt ist, die den Strömungsweg ausserhalb des Rohrstückes abdichtet.
Im allgemeinen wird diese Aufgabe mit Hilfe von Hand oder automatisch einstellbaren Ventilen i vorgenommen. Neben ihrer Kompliziertheit weisen diese Elemente einen erheblichen Raumbedarf auf, der sich in vielen Fällen störend bemerkbar macht. Verzichtet man auf die Einstellbarkeit, so ist bei grösseren Leitungen auch durch den Einbau von Blenden der gewünschte Zweck erreichbar.
Die Aufgabe wird aber immer schwieriger, je kleiner die Leitungsdurchmesser werden. In solchen
Fällen ist bekannt, eine Drosselung von strömenden Fluiden dadurch vorzunehmen, dass in den Strömungsweg Kapillarrohre, die beim Durchströmen des Fluids den gewünschten Druckabfall hervor- rufen, eingeschaltet werden. Beispielsweise wird bei Haushaltskühlschränken häufig in dieser Weise verfahren.
Dabei kann ein gewünschter Druckabfall auf zwei verschiedene Arten erzielt werden : zum einen kann eine Kapillare verhältnismässig grossen Durchmessers und grosser Länge, zum andern
Kapillaren verhältnismässig kleinen Durchmessers und kleiner Länge verwendet werden. Die erste
Möglichkeit benötigt einen verhältnismässig grossen Raum, der häufig dazu zwingt. die Kapillare in Form eines Wendels zu wickeln. Sie ist dann jedoch kaum mehr reinigbar. Bei der zweiten Mög- lichkeit machen sich unvermeidliche Fertigungstoleranzen im Durchmesser, unterschidliche Beschaffen- heit der inneren Oberfläche, wie auch Gratbildung beim Abtrennen vom Rohling sehr störend bemerk- bar. Dadurch ist bei engen Kapillaren, trotz gleicher Länge, der Druckabfall von Kapillare zu
Kapillare recht unterschiedlich.
Schliesslich ergeben sich in engen Kapillaren bei Verwendung von nicht reinen Fluiden Störungen durch Ablagerungen innerhalb der Kapillaren, die ebenfalls wegen des geringen Durchmessers nur schwer behebbar sind.
Besonders störend sind diese Eigenschaften einer Kapillare bei ihrer Verwendung als Dosier- element. Hier besteht ihre Aufgabe in der Aufteilung eines Fluidstroms in mehrere Teilströme be- stimmter Grösse. In diesem Fall zweigen von einer Hauptleitung mehrere Nebenleitungen ab. In jede dieser abzweigenden Leitungen ist eine Kapillare eingebaut, die in dem strömenden Fluid einen
Druckabfall hervorruft, der gross gegenüber den durch andere Einflüsse wie z. B. Umlenkungen,
Rohrlängen usw. hervorgerufenen Widerstand ist. Die Druckabfall-Durchflusscharakteristik der Kapil- lare bestimmt dann praktisch allein die in die betreffende Leitung einströmende Fluidmenge. Beson- ders für diesen Fall ist es wichtig, die besagte Charakteristik genau vorherbestimmen und aufrecht- erhalten zu können.
Die genannten Einflüsse, denen eine Kapillare unterworfen ist, machen sich dann besonders störend bemerkbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drosseleinrichtung der eingangs beschriebenen
Art zu entwickeln, die sowohl platzsparend, leicht reinigbar, als auch in einfacher Weise in gleich- mässiger Qualität herstellbar ist.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in dem Rohrstück ein während der Funktion der Vor- richtung unbeweglicher, undurchlässiger, in Achsrichtung gestreckter, Widerstandskörper mit gegen- über dem Innenquerschnitt des Rohrstückes geringerem Querschnitt angeordnet ist.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung werden statt engen Kapillarrohren Rohre grösseren
Durchmessers verwendet, bei denen herstellungsbedingte Einflüsse auf das Strömungsverhalten von in den Rohren strömenden Fluiden weitgehend ausgeschaltet sind, da ihre Herstellung einfacher ist und vorgegebene Bedingungen exakter eingehalten werden können als bei Kapillarrohren. Die
Verwendung eines Widerstandskörpers geeigneten Durchmessers und/oder Länge sowie Oberflächenbeschaffenheit innerhalb des Rohres engt dabei in einfacher Weise den Strömungsquerschnitt soweit ein, dass ein vorgegebener gewünschter Druckabfall im durchströmenden Fluid erfolgt. Man macht hiebei von dem Umstand Gebrauch, dass ein ringförmiger Strömungsquerschnitt denselben Druckabfall in einem strömenden Fluid als eine geometrisch viel kleinere Bohrung hervorrufen kann.
Als günstig erweist es sich, als Widerstandskörper einen Draht zu verwenden. Dazu ist beispielsweise ein Stück Federstahldraht geeignet.
Die Verwendung eines Drahtes erweist sich auch bei der Reinigung des Rohres als vorteilhaft.
Durch einfaches Herausziehen und Wiedereinführen des Drahtes in das Rohr lassen sich Verunreinigungen, die sich an den Rohrwänden abgelagert haben, in einfacher Weise entfernen.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass durch einfaches Ersetzen eines Drahtes durch
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einen andern Draht grösserer oder kleinerer Länge bzw. grösseren oder kleineren Durchmessers das
Drosselverhalten der Vorrichtung geändert werden kann.
Als vorteilhaft erweist es sich. einen gewellten Draht zu verwenden, bei dem die doppelte
Amplitudenhöhe der Wellung geringfügig grösser ist als der Innendurchmesser des Rohres. Dadurch i wird der Draht innerhalb des Rohres eingespannt, ohne dass eine besondere Befestigung des Drahtes erforderlich ist. In vielen Fällen wird die natürliche Ungratheit des Drahtes diesen Zweck bereits erfüllen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann mit Vorteil bei engen Rohrleitungen, beispielsweise bei Rohrleitungen mit Lichtenweiten unter 2 mm, eingesetzt werden. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt.
Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung, die in einem
Rohr-l-angeordnet ist. Die Drosselvorrichtung besteht aus einem kurzen Rohrstück --2--, das durch den Stopfen --3-- innerhalb des Rohres-l-gehalten wird. Der Stopfen --3-- dichtet den
Strömungsweg zwischen der Aussenwand des Rohrstückes --2-- und der Innenwand des Rohres-l- vollständig ab. Innerhalb des Rohrstückes --2-- ist als Widerstandskörper ein gewellter Draht - eingespannt. Die dem Draht --4-- aufgeprägten Wellen weisen eine Amplitudenhöhe auf, die
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in seiner Position zu halten, ohne vom durchströmenden Fluid verschoben zu werden.
Die Amplitu- denhöhe kann je nach der Elastizität des Drahtes --4-- und der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids im Rohr-l-so gewählt werden, dass eine feste Position des Drahtes --4-- erreicht wird.
Besteht zwischen dem Innendurchmesser des Rohrstückes --2-- und dem Durchmesser des Drahtes - ein geringer Unterschied, so kann auf eine künstliche Wellung des Drahtes --4-- verzichtet werden.
Auf einer Seite tritt der Draht --4-- aus dem Ende des Rohrstückes --2-- aus und ist umgebogen. Dieses Ende --7-- des Drahtes --4-- ist zweckmässigerweise der Anströmrichtung --8-- des Fluids zugewandt, was eine zusätzliche Sicherung gegen ein Verschieben des Drahtes --4-- durch die Strömung bedeutet.
Die Reinigung des Rohres --2-- ist auf einfache Art durch mehrfaches Einführen und Herausziehen des Drahtes --4-- aus dem Rohr --2-- möglich. Dabei werden Ablagerungen an der Innenwand des Rohres --2-- gelöst. Eventuelle Ablagerungen von Verunreinigungen am Draht --4-- lassen sich ebenfalls beseitigen, wenn der Draht --4-- aus dem Rohr --2-- entfernt worden ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Drosseln von in einem Strömungsquerschnitt strömenden Fluiden, bei der ein Rohrstück mit annähernd zylindrischen Innenquerschnitt in eine Fassung eingesetzt ist. die den Strömungsweg ausserhalb des Rohrstückes abdichtet,. dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rohrstück (2) ein während der Funktion der Vorrichtung unbeweglicher, undurchlässiger, in Achsrichtung gestreckter Widerstandskörper (4) mit gegenüber dem Innenquerschnitt des Rohrstückes geringerem Querschnitt angeordnet ist.