CH627294A5 - Constant fluid-flow controller - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Fluidkonstantstromregler mit einem ein Fluid durchführenden Rohr, in dem ein mit Nuten geschlitzter Körper gelagert ist, der mit einem elastischen Ring in Wirkverbindung steht, welcher sich unter dem Einfluss des Fluiddruckes an den geschlitzten Körper anlegt. The invention relates to a fluid constant flow controller with a tube carrying a fluid, in which a slotted body is mounted, which is operatively connected to an elastic ring which bears against the slotted body under the influence of the fluid pressure.
Ein derartiger Fluidkonstantstromregler ist bekannt. Ein solcher Regler besitzt eine verbesserungsbedürftige Reglercharakteristik, da der verwendete Rundschnurring dort mit beachtlicher Gleitreibung an der bzw. den Flächen des Einsatzes in der Regelstellung reibt. Zudem ist der Durchflusswiderstand des Reglers zu gross, und es ist wünschenswert, sein Geräuschverhalten zu verbessern. Such a fluid constant flow controller is known. Such a controller has a controller characteristic in need of improvement, since the round cord ring used there rubs with considerable sliding friction on the surface or surfaces of the insert in the control position. In addition, the flow resistance of the controller is too high and it is desirable to improve its noise behavior.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Fluidkonstantstromregler der eingangs näher bezeichneten Art einen grossen Bereich konstanten Fluidstro-mes unter Verhinderung des störenden Abreissgeräusches zu erreichen. The object of the present invention is to achieve a large range of constant fluid flows with a fluid constant flow controller of the type specified in the introduction while preventing the disturbing tear-off noise.
Diese Aufgabe wird bei einem Fluidkonstantstromregler der eingangs näher bezeichneten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass sich zwischen den Nuten Stege befinden, die quer zur Strömungsrichtung je eine Ausnehmung aufweisen und dass der elastische Ring als schlauchartiger Abschnitt ausgebildet ist, dessen Länge grösser als die Länge der Ausnehmungen ist. This object is achieved according to the invention in a fluid constant flow controller of the type specified in the introduction in that there are webs between the grooves, each of which has a recess transverse to the direction of flow and in that the elastic ring is designed as a tube-like section, the length of which is greater than the length of the recesses is.
Durch die Erfindung erhält man einen Fluidkonstantstromregler einfachster und billigster Bauart, der eine ausreichende Regelgenauigkeit bei minimalen Herstellungskosten aufweist. The invention provides a fluid constant flow controller of the simplest and cheapest design, which has sufficient control accuracy with minimal manufacturing costs.
Weiterhin liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von der eben geschilderten Konstruktion, die Ansprechdruckschwelle des Fluidkonstantstromregler zu erniedrigen und die negative Hysterese weitestgehend auszuschalten, ohne dass der Regler lauter wird. Furthermore, on the basis of the construction just described, the task is based on lowering the response pressure threshold of the fluid constant flow controller and largely switching off the negative hysteresis without the controller becoming louder.
Die Lösung dieser Aufgabe liegt in eigenständig erfinderischer Weise darin, dass sich der Schlauch an einem Ende axial an einem Absatz im Rohr abstützt, an den sich mit einer Toleranz in Fliessrichtung ein Ansatz im geschlitzten Körper anschliesst, dass weiterhin zwischen dem Innenmantel des Schlauches und dem geschlitzten Körper ein Ringspalt vorgesehen ist und dass der geschlitzte Körper starr im Rohr gelagert ist. The solution to this problem lies in an independent inventive manner in that the hose is axially supported at one end on a shoulder in the pipe, which is followed by a shoulder in the slotted body with a tolerance in the direction of flow, that continues between the inner jacket of the hose and the slotted body an annular gap is provided and that the slotted body is rigidly mounted in the tube.
Der Vorteil kann darin liegen, dass es nunmehr möglich ist, elektrisch beheizte Durchlauferhitzer auch in den höchsten Stockwerken hochgelegener Hochhäuser zu installieren, und dass die Ansprechschwelle der Konstantstromregler erheblich herabgesetzt ist. The advantage may be that it is now possible to install electrically heated instantaneous water heaters even on the highest floors of high-rise skyscrapers, and that the response threshold of the constant current controllers is significantly reduced.
Bei minimierten Fliessgeräuschen, verursacht durch den Regler, kann ein ausgezeichnetes Regelverhalten erzielt werden. With minimized flow noises caused by the controller, excellent control behavior can be achieved.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Es zeigen: Further embodiments of the invention are defined in the dependent claims. Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Längsschnitt, 1 shows an embodiment of the invention in a longitudinal section,
Fig. 2 das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 im Querschnitt, 2 shows the embodiment according to FIG. 1 in cross section,
Fig. 3 einen Konstantstromregler im Querschnitt, links in Ruhe-, rechts in Arbeitsstellung, 3 shows a constant current controller in cross section, left in the rest position, right in the working position,
Fig. 4 einen Querschnitt durch den Regler nach Fig. 3 entlang der Linie III-III in Fig. 3 gleichfalls links in Ruhe-, rechts in Arbeitsstellung und Fig. 4 shows a cross section through the controller of FIG. 3 along the line III-III in Fig. 3 also left in the rest position, right in the working position and
Fig. 5 eine Variante der Erfindung gleichfalls im Schnitt, links in Ruhe-, rechts in Arbeitsstellung. Fig. 5 shows a variant of the invention also in section, left at rest, right in the working position.
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In allen Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils res 101 korrespondiert. In all the figures, the same reference symbols each correspond to res 101.
die gleichen Einzelheiten. Der Innenmantel 108 des Rohres 101 weist Ansätze 109 und the same details. The inner jacket 108 of the tube 101 has lugs 109 and
Ein tropfförmiges Gehäuse oder fluidführendes Rohr 1 mit 110 auf, so dass sich der Mantel stufenförmig entgegen der einer zulaufseitigen Bohrung 2 und einer ablaufseitigen Boh- Durchströmrichtung 111 erweitert. Während die Stufe 107 rung 3 sowie einem Vorsprung 4 enthält einen Körper 5, der auf 5 kegelig ausgebildet sein kann, sind die Ansätze 109 und 110 seinem Aussenmantel Nuten 6 und Stege 7 sowie koaxial eine Kreisringflächen. Über ein Gewinde 112 am Aussenmantel 113 Bypassstrecke 8 mit Zulauföffnungen 9 aufweist. Die Zulauföff- kann das Rohr mit einem anderen Bauteil befestigt werden, nungen 9 sind in Fliessrichtung schräg radial angeordnet. Ihnen Der Innenmantel 108 bzw. die Begrenzungsflächen 114 und 115 ist eine elastische Scheibe 10 als Schliessorgan vorgeschaltet. sowie 116 sind Zylindermäntel. A drop-shaped housing or fluid-carrying pipe 1 with 110, so that the jacket widens step-wise counter to the inlet-side bore 2 and an outlet-side Boh flow direction 111. While the step 107 tion 3 and a projection 4 contains a body 5, which can be tapered to 5, the lugs 109 and 110 are outer shell grooves 6 and webs 7 and coaxially an annular surfaces. Has a bypass section 8 with inlet openings 9 via a thread 112 on the outer jacket 113. The inlet opening can be used to fasten the pipe with another component, openings 9 are arranged radially at an angle in the direction of flow. The inner jacket 108 or the boundary surfaces 114 and 115 is preceded by an elastic disk 10 as a closing element. and 116 are cylinder jackets.
Die elastische Scheibe 10 wird mit einem Sprengring 11 an 10 Der geschlitzte Körper 104 wird von dem Kern 102 gebil-einem Zapfen 12 gehalten, wobei dieser mit dem mit Nuten det, dessen Innenraum 103 unten durch einen Boden 117 vergeschlitzten Körper 5 eine Einheit bildet und zentrisch vor die- schlössen ist. Der Aussenmantel 118 ist von den Stegen 120, die sem angeordnet ist. Der geschlitzte Körper 5 weist in Fliess- in Fliessrichtung 111 und parallel zu einer Mittelachse des richtung hinter den Zulauföffnungen 9 zwei ringförmige gesamten Bauteils verlaufen, überragt. In dem dem einströmen- The elastic washer 10 is held in place by a snap ring 11. The slotted body 104 is held by the core 102 by means of a pin 12, the latter being detached with the grooves, the interior 103 of which forms a unit 5 at the bottom of the body 5 slotted through a bottom 117 is in front of the locks. The outer jacket 118 is of the webs 120, which is arranged sem. The slotted body 5 has in the flow direction 111 and parallel to a central axis of the direction behind the inlet openings 9, two entire annular components, protruding. In which the
Ansätze 13,14 auf, wobei der Ansatz 13 wie der Körper 5 )5 den Wasser zugewandten Bereich ist der Aussenmantel 118 geschlitzt ist und die Nuten miteinander verbunden sind und zylinderförmig, im Abströmbereich 119 hingegen kegelförmig, der andere Ansatz 14 nicht geschlitzt ist. Die Stege 7 sind mit Die die Nuten 105 überragenden Stege 120 bilden einen Ansatz Ausnehmungen 15 versehen, um die ein schlauchartiger 121, der mit dem Ansatz 109 etwa fluchtet. Toleranzen des Lugs 13, 14, whereby the lug 13, like the body 5) 5, the area facing the water, the outer jacket 118 is slotted and the grooves are interconnected and cylindrical, in the outflow area 119, however, conical, the other lug 14 is not slotted. The webs 7 are provided with the webs 120 protruding beyond the grooves 105 and form an attachment recesses 15 around which a hose-like 121 which is approximately aligned with the attachment 109. Tolerances of the
Abschnitt 16 aus Gummi mit konstantem Innen- und Aussen- Fluchtens der beiden Ansätze sind so gelegt, dass gegen die durchmesser angeordnet ist. Diese Anordnung, bestehend aus 2o Fliessrichtung gesehen, der Ansatz 109 regelmässig den Ansatz dem geschlitzten Körper 5 mit dem schlauchartigen Abschnitt 121 überragt. Section 16 made of rubber with constant inside and outside alignment of the two lugs are placed in such a way that they are arranged against the diameter. This arrangement, consisting of the flow direction seen, the extension 109 regularly projects beyond the extension of the slotted body 5 with the tubular section 121.
16, wird mittels einer Halterung 17, die Zulauföffnungen 18 auf- Auf beiden Ansätzen, auf jeden Fall aber auf dem Ansatz weist, zentrisch in dem Gehäuse oder dem fluidführenden Rohr 109, stützt sich in Fliessrichtung ein ringzylindrischer Schlauch 1 gehalten. Die Anordnung ist gegen Längsverschiebung durch 122 ab. Zwischen einem Aussenmantel 123 des Schlauches und den Fluiddruck dadurch gesichert, dass der Schlauchabschnitt 25 dem Zylindermantel 115 ist ein gewisses Spiel vorhanden. 16 sich gegen den Vorsprung 4 und der geschlitzte Ansatz 13 Gleichfalls ist ein allerdings grösserer Ringspalt 124 zwischen sich gegen den Schlauchabschnitt 16 abstützt. Der Querschnitt einem Innenmantel 125 des Schlauches und den Stegen 120 in der Bypassstrecke 8 sowie die Summe der Querschnitte der diesem Bereich vorgesehen. Die Stege 120 weisen in dem vom Zulauföffnungen 9 ist grösser als die Summe der Querschnitte Schlauch 122 überdeckten Bereich je eine ausgerundete Aus-der Nuten 6. 30 nehmung 126 auf, die am tiefsten Punkt einen gewissen Rest- 16, is held by means of a holder 17, the inlet openings 18 on both approaches, but in any case on the approach, centrally in the housing or the fluid-carrying pipe 109, an annular cylindrical tube 1 is supported in the flow direction. The arrangement is against longitudinal displacement by 122. A certain play exists between an outer jacket 123 of the hose and the fluid pressure in that the hose section 25 and the cylinder jacket 115. 16 against the projection 4 and the slotted extension 13 Likewise, a larger annular gap 124 is supported between them against the hose section 16. The cross section of an inner jacket 125 of the hose and the webs 120 in the bypass section 8 and the sum of the cross sections of this area are provided. In the area covered by the inlet openings 9 is greater than the sum of the cross-sections of the hose 122, the webs 120 each have a rounded-out recess of the grooves 6. 30, which has a certain residual length at the lowest point.
Die elastische Scheibe 10 ist in ihrer Elastizität härter als steg 127 auf dem Kern 102 stehen lässt. The elasticity of the elastic disk 10 is harder than that of web 127 on core 102.
der schlauchartige Abschnitt 16. Hierdurch wird eine sichere in den Innenraum 103 des geschlitzten Körpers 104 sowie the hose-like section 16. This ensures that the interior 103 of the slotted body 104 and
Betriebsweise auch bei kleiner werdenden bzw. kleineren Fluid- in den Zylindermantel 116 des Rohres 101 ist ein Stützring 128 drücken erzielt. eingepresst, der den geschlitzten Körper 104 mit seinem Operating mode even with decreasing or smaller fluid pressure in the cylinder jacket 116 of the tube 101, a support ring 128 is achieved. pressed in, the slotted body 104 with his
Die Funktion der Anordnung ist folgende: Das zu regelnde 35 Ansatz 106 gegen die Stufe 107 des Rohres drückt und ihn dort Fluid strömt durch die Zulauföffnungen 18 der Halterung 17, lagesichert. Der Stützring 128 weist eine kreisringförmige die zulaufseitige Bohrung 2 des Gehäuses 1, die Zulauföffnun- Durchströmöffnung 133 auf, die mit dem Stegbereich des gen 9 der Bypassstrecke 8 und durch die Bypassstrecke 8 sowie geschlitzten Körpers 104 korrespondiert, aber von einigen Hal-durch die Nuten 6. Mit zunehmendem Fliessdruck verschliesst testegen 129 unterbrochen ist. Die Haltestege bewirken eine die elastische Scheibe 10 die Zulauföffnungen 9 der Bypass- 40 Lagesicherung des Schlauches 122. The function of the arrangement is as follows: the attachment 106 to be regulated presses against the step 107 of the tube and fluid flows there through the inlet openings 18 of the holder 17, in a positionally secured manner. The support ring 128 has an annular, the inlet-side bore 2 of the housing 1, the inlet opening-flow opening 133, which corresponds to the web area of the gene 9 of the bypass section 8 and through the bypass section 8 and slotted body 104, but by a few hal-through the grooves 6. With increasing flow pressure, test web 129 closes and is interrupted. The retaining webs bring about an elastic disk 10, the inlet openings 9 of the bypass 40 securing the position of the hose 122.
strecke 8 (im Ausführungsbeispiel bei ca. 1 bar), so dass das Es ist möglich, die Schlitzgründe 130 unterschiedlich tief zu Route 8 (in the exemplary embodiment at about 1 bar), so that it is possible to deepen the slot bases 130 to different depths
Fluid nur noch durch die Nuten 6 fliessen kann. Mit weiter legen oder auch Nuten unterschiedlicher Tiefe nebeneinander zunehmendem Fliessdruck drückt sich der Schlauchabschnitt anzuordnen. Fluid can only flow through the grooves 6. With further flow or grooves of different depths next to each other increasing flow pressure presses to arrange the hose section.
16 in die Ausnehmungen 15, so dass der dem Fluid zur Verfü- Der Fluidkonstantstromregler nach Fig.3 und 4 hat fol gung stehende Querschnitt weiter verkleinert wird. Das hat zur 45 gende Funktion: Es wird ausgegangen von der jeweils linken Folge, dass bei geeigneter Dimensionierung der Fluiddurchsatz Hälfte der Figuren, die den Regler im Ruhezustand darstellen, bei weiter zunehmendem Fliessdruck konstant bleibt. Die Wird ein im Zuge des Rohres 101 liegender elektrischer Durch- 16 into the recesses 15 so that the fluid cross-section available according to FIGS. 3 and 4 is further reduced. This has the following function: It is assumed from the left-hand sequence that if the flow rate is suitably dimensioned, half of the figures, which represent the regulator in the idle state, remain constant as the flow pressure continues to increase. The electrical passage lying in the course of the pipe 101
Geräuschminderung wird durch die der aus den Nuten 6, Ste- lauferhitzer durch Öffnen eines Zapfventils in Betrieb genom-gen 7 und Ausnehmungen 15 sowie dem schlauchartigen men, so erfolgt ein Durchsatz von Wasser gemäss der einbe- Noise reduction is brought about by the operation of the grooves 6, the stepper heater by opening a nozzle 7 and recesses 15 and the hose-like menu, so that a throughput of water takes place in accordance with the
Abschnitt 16 bestehenden Drosselstelle nachgeschaltete 50 zeichneten Durchströmrichtung 111. Bei geringen Durchsatzgeschlitzte Durchflussstrecke erreicht. Ein störendes Abreiss- werten von Wasser baut sich am Aussen- sowie Innenmantel geräusch wird hierbei vermieden. des Schlauchs 122 nur ein geringer Differenzdruck auf, der eine Section 16 downstream of the existing throttle point 50 marked flow direction 111. With a small flow-through flow path reached. A disturbing tear-off value of water builds up on the outer and inner jacket noise is avoided. of the hose 122 only a small differential pressure, the one
Die Regelcharakteristik ist vom Radius der kreisabschnitt- minimale Verformung des Schlauches zum Inhalt hat. Mit stei-förmigen Ausnehmung 15 abhängig. Der Nennfluiddruck ist gendem Wasserdurchsatz wird diese Druckdifferenz jedoch abhängig von der über die Tiefe der Ausnehmungen 15 hinaus- 55 grösser, und der Schlauch verformt sich, wie auf der rechten gehenden Tiefe, der Breite sowie der Anzahl der Nuten 6. Der Hälfte der Fig. 3 dargestellt. Der Schlauch dringt hierbei mit Regelfluiddurchsatz ist von dem Querschnitt, der aus dem seinem Innenmantel 125 in die Ausnehmung 126 ein und füllt The control characteristic is based on the radius of the circular section-minimal deformation of the hose. Depends on with a rock-shaped recess 15. The nominal fluid pressure is due to the water throughput, however, this pressure difference becomes greater depending on the depth beyond the recesses 15, and the hose deforms, as at the right-hand depth, the width and the number of grooves 6. Half of the Fig. 3 shown. The hose penetrates with a control fluid throughput of the cross section that fills and fills the recess 126 from its inner jacket 125
Durchmesser der zulaufseitigen Bohrung 2 des Gehäuses 1 und diese bei Erreichen des stationären Regelzustandes aus. Da der dem Durchmesser des nicht geschlitzten Ansatzes 14 gebildet Schlauch mit seiner in Fliessrichtung 111 verlaufenden Axialwird, abhängig, und zwar wird der Regelfluiddurchsatz mit 60 Stirnseite 131 an den Ansatz 109 im Rohr 101 gedrückt wird, ist grösser werdendem Querschnitt grösser. Der geschlitzte Kör- ein Durchströmweg für das Wasser nur durch die Nuten 105 per 5 kann ohne weiteres als Spritzteil gefertigt werden. gegeben, ein Parallelweg ist ausgeschlossen. Andererseits wirkt Diameter of the inlet-side bore 2 of the housing 1 and this from reaching the steady state control. Since the tube formed with the diameter of the non-slotted attachment 14 with its axial running in the direction of flow 111 becomes dependent, namely the control fluid throughput with 60 end face 131 is pressed onto the attachment 109 in the tube 101, the cross section becomes larger. The slotted body - a flow path for the water only through the grooves 105 by 5 can easily be manufactured as an injection molded part. given, a parallel path is excluded. On the other hand, it works
In einem Rohr 101 - es kann sich hierbei um ein normales aber der Vordruck des Wassers im Raum 132 am Aussenmantel Wasserleitungsrohr oder auch um ein rohrartiges Bauteil einer 123 des Schlauches 122. Bei Nachlassen des Drucksatzes veranderen Baugruppe handeln - ist ein mit einem Kern 102 und 65 formt sich der Schlauch wieder in Richtung auf seine einem hohlen Innenraum 103 sowie Nuten 105 versehener Kör- Ursprungslage. Es hat sich hierbei herausgestellt, dass die in per 104 gelagert, der über seinen Umfang 105' eine Stufe 106 aller Regel negative Hysterese eines solchen Konstantstromre-aufweist, die mit einer Stufe 107 am Innenmantel 108 des Roh- glers aufgehoben und sogar in eine positive Hysterese überge- In a pipe 101 - this can be a normal but the pre-pressure of the water in the space 132 on the outer jacket of the water pipe or also a tube-like component of a 123 of the hose 122. When the pressure set changes the assembly is a with a core 102 and 65, the tube forms again in the direction of its original position of the body provided with a hollow interior 103 and grooves 105. It has been found here that the in per 104, which has a step 106 of generally negative hysteresis of such a constant current over its circumference 105 ', which is canceled with a step 107 on the inner jacket 108 of the Rohgler and even in a positive one Hysteresis transferred
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führt ist. Das bedeutet, dass bei einem bestimmten Durchsatzwert in Abhängigkeit von einem Vordruck der Regler beim Zurücklaufen von der maximalen Drosselstellung in die Ruhestellung beim gleichen Vordruck einen grösseren Wasserstrom durchlässt als beim Hineinlaufen in die stationäre Reglerstel- 5 lung. leads is. This means that at a certain throughput value, depending on a pre-pressure, the regulator allows a greater water flow to pass through when returning from the maximum throttle position to the rest position at the same pre-pressure than when entering the stationary regulator position.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5 besteht die Abwandlung im wesentlichen darin, dass aus herstellungstechnischen Gründen der Teil der Stege, der von der Ausnehmung io sich gegen die Fliessrichtung 111 anschliesst, nicht am geschlitzten Körper 104 vorgesehen ist, sondern als Anformung am Stützring 128. Hierzu sind die Durchströmöffnungen 133, entsprechend der Anzahl der Stege 120, mit ebensoviel Haltestegen 129 durchsetzt, die als Verlängerung Ausneh-mungsstege 134 aufweisen. Die Ausnehmungsstege 134 ergänzen sich mit den Stegen 120 am geschlitzten Körper 104 zu dem geschlitzten Körper 104, der nun wiederum als Ganzes die Ausnehmung 126 bildet, wobei die Stege aber nunmehr auf zwei Bauteile verteilt sind. Arbeitsweise und Funktion des Reglers sind analog dem Ausführungsbeispiei nach Fig. 3 und 4, lediglich die Serienfertigung eines mit einer Hinterschneidung versehenen Teiles, nämlich des geschlitzten Körpers mit der Ausnehmung 126, ist auf diese Weise vereinfacht worden. 5, the modification essentially consists in the fact that, for manufacturing reasons, the part of the webs which adjoins the flow direction 111 from the recess is not provided on the slotted body 104, but rather as an integral part on the support ring 128. For this purpose, the through-flow openings 133, corresponding to the number of webs 120, are interspersed with as many holding webs 129 which have recess webs 134 as an extension. The recess webs 134 complement one another with the webs 120 on the slotted body 104 to form the slotted body 104, which in turn now forms the whole of the recess 126, but the webs are now distributed over two components. Operation and function of the controller are analogous to the exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4, only the series production of a part provided with an undercut, namely the slotted body with the recess 126, has been simplified in this way.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PL | Patent ceased |