DE102009057559B4 - Flow controllers for sanitary applications and methods for designing such flow regulators - Google Patents

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Abstract

Durchflussmengenregler für sanitäre Anwendungen mit einem Gehäuse, welches eine ringspaltartige Durchgangsöffnung aufweist, weiterhin mit einem in Ringspaltnähe angeordneten, elastischen Drosselkörper, welcher den Ringspalt oder Abschnitte hiervon aufgrund elastischer Verformung bei sich bildenden Druckdifferenzen des strömenden Mediums verändert, wobei der Ringspalt eine Profilierung aufweist und sich der elastische Drosselkörper mit seiner abstromseitigen Fläche auf einer Auflageschulter, die Bestandteil des Gehäuses ist, abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Zustromseite zur axialen Fixierung des elastischen Drosselkörpers ein Haltering oder eine Haltewulst vorgesehen sind, wobei von der Zustromseite aus betrachtet der Haltering oder die Haltewulst die projizierte zustromseitige Fläche des Drosselkörpers im Wesentlichen nur bis maximal zu einem Drittel bedeckt, so dass der Fließdruck des strömenden Mediums hinreichend am Drosselkörper angreift und Unstetigkeitsstellen in der Regelkennlinie vermieden werden, wobei die symmetrische Profilierung des Ringspalts mittels einer Reglerkontur eines zentralen Kerns realisiert ist, wobei der zentrale Kern, über radiale Stege mit dem Haltering oder der Haltewulst verbunden, ein einstückiges Teil bildet, welches in das Gehäuse einsetz- oder einpressbar ist und der zentrale Kern einen konischen Verlauf aufweist.Flow regulator for sanitary applications with a housing having an annular gap-like passage opening, further arranged with an annular gap close, elastic throttle body which changes the annular gap or portions thereof due to elastic deformation at forming pressure differences of the flowing medium, wherein the annular gap has a profiling and the elastic throttle body with its downstream surface on a support shoulder, which is part of the housing, supported, characterized in that on the inflow side for axially fixing the elastic throttle body, a retaining ring or a retaining bead are provided, viewed from the inflow side of the retaining ring or Haltewulst the projected upstream side surface of the throttle body substantially only to a maximum of one-third covered, so that the flow pressure of the flowing medium attacks sufficiently on the throttle body and discontinuous keitsstellen in the control curve to be avoided, the symmetrical profiling of the annular gap is realized by means of a regulator contour of a central core, wherein the central core, connected via radial webs with the retaining ring or the retaining bead, an integral part, which inserts into the housing or einpressbar and the central core has a conical shape.

Description

Die Erfindung betrifft einen Durchflussmengenregler für sanitäre Anwendungen mit einem Gehäuse, welches eine ringspaltartige Durchgangsöffnung aufweist, weiterhin mit einem in Ringspaltnähe angeordneten, elastischen Drosselkörper, welcher den Ringspalt oder Abschnitte hiervon aufgrund elastischer Verformung bei sich bildenden Druckdifferenzen des strömenden Mediums verändert, wobei der Ringspalt eine Profilierung aufweist und sich der elastische Drosselkörper mit seiner abstromseitigen Fläche auf einer Auflageschulter, die Bestandteil des Gehäuses ist, abstützt, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Auslegung der symmetrischen Profilierung eines Ringspalts für Durchflussmengenregler.The invention relates to a flow regulator for sanitary applications with a housing having an annular gap-like through hole, further arranged with an annular gap close, elastic throttle body which changes the annular gap or portions thereof due to elastic deformation at pressure differences forming the flowing medium, wherein the annular gap a Having profiling and the elastic throttle body with its downstream surface on a support shoulder, which is part of the housing, supported, according to the preamble of patent claim 1, and a method for designing the symmetrical profiling of an annular gap for flow rate regulator.

Aus dem russischen Patent RU 416972 ist ein Flüssigkeitsmengenregler bzw. -regulator vorbekannt.From the Russian patent RU 416972 a liquid quantity regulator or regulator is previously known.

Dieser vorbekannte Mengenregler, der auch in der DE 20 60 751 A oder der DE 21 31 117 A erläutert wird, besitzt einen elastisch verformbaren Ring, der abhängig vom Überdruck, der beim Strömen der zu regelnden Flüssigkeit auf den Ring einwirkt, einen vorhandenen Durchlass, der als Ringspalt ausgebildet ist, verengt. Gemäß dem vorerwähnten Stand der Technik wird dem elastischen Ring ein profilierter Kern zugeordnet, wobei das Profil Durchlassöffnungen zur Regelung der durchströmenden Flüssigkeit bildet.This previously known volume regulator, which is also in the DE 20 60 751 A or the DE 21 31 117 A is explained, has an elastically deformable ring which, depending on the overpressure, which acts on the flow of the liquid to be controlled on the ring, an existing passage, which is formed as an annular gap narrows. According to the aforementioned prior art, a profiled core is assigned to the elastic ring, wherein the profile forms passage openings for regulating the fluid flowing through.

Der vorbekannte Regler ist derart ausgeführt, dass ein elastischer Ring einen wellenförmig profilierten Kern umschließt oder auf einem mit radial angeordneten Wellen versehenen Ring aufliegt. In Abhängigkeit von dem vor und hinter den wellenförmigen Durchlassöffnungen herrschenden Differenzdruckverhältnissen erfolgt eine Verengung, so dass eine Regelung der durchströmenden Flüssigkeit eintritt.The known controller is designed such that an elastic ring surrounds a corrugated profiled core or rests on a ring provided with radially arranged ring. Depending on the prevailing before and behind the wave-shaped passage openings differential pressure conditions, a constriction, so that a regulation of the liquid flowing through occurs.

Am Grund der wellenförmigen Durchlassöffnungen, in die der elastische Ring entsprechend dem Flüssigkeitsdruck eingepresst wird, sind Abstütznocken vorhanden. Diese Abstütznocken sind etwa halb bis ein Viertel so hoch wie die Gesamttiefe der Durchlassöffnungen. Mit den Abstütznocken gelingt es, bei hohen Differenzdrücken ein weites Durchbiegen und somit eine bleibende Verformung des elastischen Rings zu verhindern. Auch soll durch eine entsprechende Ausbildung der Abstütznocken eine gute Regelung bis hinein in hohe Druckbereiche möglich werden. Bei einer Ausführungsform ist dargelegt, dass anstelle des Kerns auch eine Innenwandung des Gehäuses profiliert sein kann. Zur Sicherung des elastischen Drosselkörpers in Form eines sogenannten O-Rings ist ein Abdeckkreuz vorhanden, das über eine Schraubhülse mit einem weiteren Gehäuseteil in Verbindung steht, welches den Kern und eine Auflageschulter für den elastischen Ring aufweist.At the bottom of the wave-shaped passage openings, in which the elastic ring is pressed in accordance with the fluid pressure, support cams are present. These support cams are about half to a quarter as high as the total depth of the passage openings. With the support cams, it is possible to prevent a wide deflection and thus a permanent deformation of the elastic ring at high differential pressures. Also should be possible by a corresponding design of the support cams a good regulation into high pressure ranges. In one embodiment, it is stated that instead of the core, an inner wall of the housing can also be profiled. To secure the elastic throttle body in the form of a so-called O-ring, a cover cross is present, which is connected via a threaded sleeve with a further housing part in combination, which has the core and a support shoulder for the elastic ring.

Gemäß der DE 21 31 117 A sowie der FR 2 117 611 A5 soll ein Flüssigkeitsmengenregler mit elastisch verformbarem Ring, der sich auf einer ebenen Dichtfläche abstützt, dadurch weitergebildet werden, dass die Dichtflächen für den elastischen Ring mit einer Anzahl von muldenförmigen Vertiefungen versehen sind. Durch diese Vertiefungen soll die Druckeinlaufkurve steiler ansteigen und die Regelmenge bereits bei niedrigerem Druck erreicht werden. Konkret sind bei einer bevorzugten Ausführungsform die Dichtflächen für den elastischen Ring in Richtung zum profilierten Kern mit einer Steigung von 10° bis 15° ausgebildet. Durch diese Maßnahme soll bewirkt werden, dass bei fallendem Vordruck der elastische Ring leichter als bei bekannten Ausführungsformen in die Ausgangsstellung zurückkehren kann.According to the DE 21 31 117 A as well as the FR 2 117 611 A5 is a fluid flow regulator with elastically deformable ring, which is supported on a flat sealing surface, be developed by the fact that the sealing surfaces are provided for the elastic ring with a number of trough-shaped depressions. These depressions should increase the pressure inlet curve steeper and reach the control amount even at lower pressure. Specifically, in a preferred embodiment, the sealing surfaces for the elastic ring in the direction of the profiled core with a pitch of 10 ° to 15 ° are formed. By this measure is to be effected, that with decreasing form of the elastic ring can return more easily than in known embodiments in the starting position.

An dieser Stelle zusammenfassend sind also Mengenregler für Flüssigkeiten bekannt, deren Funktion auf einem aus elastischem Material gefertigten Ring und seiner Interaktion mit einem zentral angeordneten profilierten Kern beruht.Summarized at this point, volume regulators for liquids are known whose function is based on a ring made of elastic material and its interaction with a centrally arranged profiled core.

Üblicherweise ist der Regler so ausgeführt, dass der elastische O-Ring den profilierten Kern radial umschließt, im Betrieb von dem vor und hinter dem Regler entstehenden Differenzdruck zu einem bestimmten Grad komprimiert wird und dabei teilweise in das Kernprofil eindringt, wodurch druckabhängig die Durchflussfläche reduziert und auf diese Weise bei orts- und/oder zeitabhängigem Druck eine Konstantregelung des Durchflusses erreicht wird. Die bekannten Regler arbeiten ohne Fremdenergie.Usually, the controller is designed so that the elastic O-ring radially surrounds the profiled core, is compressed during operation of the pressure generated before and after the controller differential pressure to a certain degree and thereby partially penetrates into the core profile, whereby the flow area is reduced depending on pressure and In this way, a constant control of the flow is achieved at local and / or time-dependent pressure. The known regulators work without external energy.

Um das gewünschte Regelverhalten konstruktiv umsetzen zu können, ist eine sehr aufwendige, stark empirisch gestützte Entwicklung erforderlich. Verwiesen sei diesbezüglich auf die DE 33 02 759 C1 oder die EP 0 115 342 A1 .In order to implement the desired control behavior constructively, a very complex, strongly empirically supported development is required. Reference is made in this respect to the DE 33 02 759 C1 or the EP 0 115 342 A1 ,

Durch die dort gezeigte manuelle Schleifbearbeitung einzelner lokaler Kerngeometrien ergibt sich eine komplizierte Endgeometrie, die sich per CAD (Computer-aided Design) nur schwer abbilden lässt und aus diesem Grund nur mit erhöhtem Aufwand überhaupt industriell reproduzierbar ist.The manual grinding of individual local core geometries shown there results in a complicated final geometry, which is difficult to reproduce using CAD (computer-aided design) and therefore can only be reproduced industrially at great expense.

Es hat sich darüber hinaus gezeigt, dass vorbekannte Halteringe oder Haltekreuze für den elastischen Drosselkörper mehr als zwei Drittel der Drosselkörper- oder Ringfläche verdecken, und zwar um diesen sicher auch bei Druckrichtungs- oder Fließrichtungswechsel zu halten.It has also been shown that previously known retaining rings or crosses for the elastic throttle body cover more than two-thirds of Drosselkörper- or annular surface, in order to keep this safe even when Druckrichtungs- or flow direction change.

Dabei entsteht ein Nachteil derart, dass der Fließdruck nur an einem kleinen Teil der Fläche des elastischen Drosselkörpers angreift, wodurch der Drosselkörper bei geringem Fließdruck kaum zur elastischen Verformung gebracht werden kann und somit nicht in regelnden Kontakt mit dem strukturierten oder profilierten Kern kommt. Die Folge sind Durchflusskennlinien mit einem ungleichmäßigen Verlauf, d. h. mit einem kräftigen lokalen Durchflussmaximum im Druckbereich um 1 bar, was in der industriellen Praxis häufig als unerwünschtes Überschwingen bezeichnet wird. In this case, a disadvantage arises such that the flow pressure acts only on a small part of the surface of the elastic throttle body, whereby the throttle body can hardly be brought to elastic deformation at low flow pressure and thus does not come in regulating contact with the structured or profiled core. The result is flow characteristics with an uneven course, ie with a strong local maximum flow in the pressure range around 1 bar, which is often referred to in industrial practice as undesirable overshoot.

Eine Verbesserung des Regelverhaltens, allerdings einhergehend mit einem erhöhten konstruktiven Aufwand, gelingt gemäß der Lösung nach EP 1 933 217 A1 . Der dortige Durchflussmengenregler für sanitäre Zwecke umfasst einen Gehäusekörper, der mindestens eine Durchgangsöffnung aufweist, die von einem in Zustromrichtung liegenden Blendenteil begrenzt ist, wobei zwischen Blendenteil und Durchgangsöffnung ein Ringspalt verbleibt. Weiterhin ist ein in Ringspaltnähe angeordneter elastischer Drosselkörper vorhanden, welcher den Ringspalt aufgrund der Verformung des Drosselkörpers bei sich bildenden Druckdifferenzen des strömenden Mediums verändert. Nach der dortigen Lehre führen mindestens Abschnitte oder Teile des Blendenteils eine vom Druck des strömenden Mediums abhängige Relativbewegung oder reversible Verformung in Richt des Ringspalts aus, um die Ringspaltquerschnittsfläche zu beeinflussen derart, dass der Verlauf der Druck-Durchflussmenge-Kennlinie des Reglers an unterschiedlichste Versorgungs- und Druckverhältnisse angepasst ist.An improvement of the control behavior, however, accompanied by an increased design effort, succeeds according to the solution EP 1 933 217 A1 , The local flow regulator for sanitary purposes comprises a housing body which has at least one passage opening which is delimited by an aperture part lying in the inflow direction, an annular gap remaining between the aperture part and the passage opening. Furthermore, an elastic throttle body arranged in the vicinity of the annular gap is present, which changes the annular gap due to the deformation of the throttle body when pressure differences of the flowing medium are formed. According to the teaching there at least portions or parts of the diaphragm part perform a dependent of the pressure of the flowing medium relative movement or reversible deformation in the direction of the annular gap to influence the annular gap cross-sectional area such that the course of the pressure-flow rate characteristic of the regulator to a variety of supply and pressure conditions is adjusted.

Aus der DE 24 03 084 A1 ist beispielsweise ein Flüssigkeitsmengenregler mit Geräuschdämpfungsglied bekannt. Das Geräuschdämpfungsglied ist aus elastisch verformbarem Material gebildet und dem Flüssigkeitsmengenregler nachgeschaltet. Das topfartig ausgebildete Geräuschdämpfungsglied weist an seinem Boden eine Prallplatte auf, die den Beruhigungsraum zwischen Flüssigkeitsmengenregler und dem Boden des Geräuschdämpfungsgliedes in Fließrichtung begrenzt. Rings um die Prallplatte befinden sich auf die Regelwassermenge abgestimmte Austrittsöffnungen, durch welche die geregelte Wassermenge ohne störendes Abrissgeräusch abfließt.From the DE 24 03 084 A1 For example, a liquid flow regulator with noise attenuator is known. The noise attenuator is formed of elastically deformable material and downstream of the liquid flow regulator. The cup-shaped noise attenuation member has at its bottom a baffle plate which limits the calming space between the liquid flow regulator and the bottom of the noise attenuator in the flow direction. Around the baffle are located on the regular amount of water matched outlet openings through which flows the regulated amount of water without disturbing demolition noise.

Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, einen weiterentwickelten Durchflussmengenregler für sanitäre Anwendungen anzugeben, der einerseits einfach und kostengünstig gefertigt werden kann und welcher andererseits über hervorragende Druckregeleigenschaften verfügt und insbesondere ein Überschwingen vermeidet.From the foregoing, it is therefore an object of the invention to provide an advanced flow regulator for sanitary applications, which can be easily and inexpensively manufactured on the one hand and on the other hand has excellent pressure control properties and in particular avoids overshoot.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe eines Verfahrens zur Herstellung eines Durchflussmengenreglers für sanitäre Anwendungen mit ringspaltartiger Durchgangsöffnung sowie in einem Verfahren zur Auslegung der symmetrischen Profilierung des Ringspalts für Durchflussmengenregler, mit dessen Hilfe es gelingt, den Fertigungsaufwand zu reduzieren und eine hohe Fertigungsgüte und damit Qualität des Endprodukts zu gewährleisten.Another object of the invention is to provide a method for producing a flow regulator for sanitary applications with annular gap-like passage opening and in a method for designing the symmetrical profiling of the annular gap for flow rate regulator, with the help of which it is possible to reduce manufacturing costs and high manufacturing quality and thus ensuring quality of the final product.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt zunächst durch einen Durchflussmengenregler für sanitäre Anwendungen mit einem Gehäuse, welches eine ringspaltartige Durchgangsöffnung aufweist, gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1 oder 11.The object of the invention is initially achieved by a flow regulator for sanitary applications with a housing having an annular gap-like passage opening, according to the combination of features according to claim 1 or 11.

Verfahrensseitig erfolgt die Lösung der Aufgabe hinsichtlich der Auslegung der symmetrischen Profilierung des Ringspalts für Durchflussmengenregler gemäß der Lehre nach Patentanspruch 12.The method, the solution of the problem with respect to the interpretation of the symmetrical profiling of the annular gap for flow rate regulator according to the teaching of claim 12.

Das Verfahren zur Herstellung eines Durchflussmengenreglers ist von der Lehre des Patentanspruchs 13 umfasst, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.The method for producing a flow rate regulator is encompassed by the teaching of claim 13, wherein the dependent claims represent at least expedient refinements and developments.

Es wird demnach von einem Durchflussmengenregler für sanitäre Anwendungen mit einem Gehäuse ausgegangen, welches eine ringspaltartige Durchgangsöffnung aufweist. Weiterhin ist ein in Ringspaltnähe angeordneter, elastischer Drosselkörper, insbesondere ein sogenannter O-Ring vorhanden, welcher den Ringspalt oder Abschnitte hiervon aufgrund elastischer Verformung bei sich bildenden Druckdifferenzen des strömenden Mediums verändert, wobei der Ringspalt eine symmetrische Profilierung aufweist und sich der elastische Drosselkörper mit seiner abstromseitigen Fläche auf einer Auflageschulter, die bevorzugt Bestandteil des Gehäuses ist, abstützt.It is therefore assumed that a flow regulator for sanitary applications with a housing having an annular gap-like passage opening. Furthermore, arranged in an annular gap, elastic throttle body, in particular a so-called O-ring is present, which changes the annular gap or portions thereof due to elastic deformation at forming pressure differences of the flowing medium, wherein the annular gap has a symmetrical profiling and the elastic throttle body with his downstream surface on a support shoulder, which is preferably part of the housing supported.

Erfindungsgemäß ist auf der Zustromseite zur axialen Fixierung des elastischen Drosselkörpers ein Haltering oder eine Haltewulst vorgesehen, wobei von der Zustromseite aus betrachtet der Haltering oder die Haltewulst die projizierte zustromseitige Fläche des Drosselkörpers im Wesentlichen nur bis maximal zu einem Drittel bedeckt. Hierdurch greift der Fließdruck des strömenden Mediums hinreichend wirksam am Druckkörper an und es werden Unstetigkeitsstellen in der Regelkennlinie, vermieden.According to the invention, a retaining ring or a retaining bead is provided on the inflow side for axially fixing the elastic throttle body, the retaining ring or the retaining bead substantially only covering the projected inflow-side surface of the throttle body up to a third of the inflow side. As a result, the flow pressure of the flowing medium attacks sufficiently effectively on the pressure body and discontinuities in the control characteristic are avoided.

Erfindungsgemäß ist die symmetrische Profilierung des Ringspalts mittels einer Reglerkontur eines zentralen Kerns realisiert, wobei der zentrale Kern, über radiale Stege mit dem Haltering oder der Haltewulst verbunden, ein einstückiges Teil bildet, welches in das Gehäuse einsetz-, insbesondere einpressbar ist.According to the invention, the symmetrical profiling of the annular gap is realized by means of a regulator contour of a central core, wherein the central core, connected to the retaining ring or the retaining bead via radial webs, forms an integral part which can be inserted into the housing, in particular pressed in.

Am Gehäuse ist ein umlaufender Innenbund vorgesehen, welcher den Haltering oder die Haltewulst mit dem zentralen Kern abstützt und fixiert. Die Verbindung zwischen Haltering oder Haltewulst und Gehäuse kann durch Einpressen, d. h. durch Kraftschluss, aber auch durch Formschluss und/oder Stoffschluss erfolgen. On the housing, a circumferential inner collar is provided, which supports and fixes the retaining ring or the retaining bead with the central core. The connection between retaining ring or retaining bead and housing can be done by pressing, ie by adhesion, but also by positive engagement and / or material connection.

Der zentrale Kern weist einen konischen Verlauf auf. Die Konizität erstreckt sich hier vom zustromseitigen zum abstromseitigen Ende der Gesamtanordnung hin.The central core has a conical shape. The taper extends here from the upstream end to the downstream end of the overall arrangement.

Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung ist die Auflageschulter des Durchflussmengenreglers zur Längsachse oder zum Mittelpunkt des Reglers verlängert ausgebildet, um eine verstärkte Abstützung des Drosselkörpers, insbesondere bei sehr hoher Druckbelastung zu erreichen.According to a further aspect of the invention, the support shoulder of the flow rate regulator is designed to be extended to the longitudinal axis or to the center of the regulator in order to achieve increased support of the throttle body, in particular under very high pressure load.

Weiterhin kann das Gehäuse inennseitig eine umlaufende Nut oder segmentartige Aussparungen zur Abstützung und Aufnahme eines entsprechenden Abschnitts des elastischen Drosselkörpers bei starker druckbedingter Verformung aufweisen.Furthermore, the housing can have a peripheral groove or segment-like recesses for supporting and receiving a corresponding section of the elastic throttle body in the event of severe pressure-induced deformation.

Zum Zweck der Verbesserung des Abdichtens beim Einbau des Durchflussmengenreglers in eine Hülse oder beim Einbringen in eine Bohrung einer Armatur weist das Gehäuse über mindestens einen Endabschnitt außenumfangsseitig eine Konizität oder einen konischen Ringabschnitt auf.For the purpose of improving the sealing when installing the flow rate regulator in a sleeve or when inserting into a bore of a fitting, the housing has at least one end portion on the outer peripheral side a conical or conical ring portion.

Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die symmetrische Profilierung des Ringspalts mittels einer Reglerkontur realisiert, welche sich über die Innenumfangsfläche oder Innenseite des zum Ringspalt weisenden bevorzugt hülsenförmigen Gehäuseteils erstreckt.In a second embodiment of the invention, the symmetrical profiling of the annular gap is realized by means of a regulator contour, which extends over the inner circumferential surface or inside of the ring-shaped, preferably sleeve-shaped housing part facing.

Die umlaufende Nut ist hier in wiederum bevorzugter Weise in hervorspringenden Abschnitten der Reglerkontur eingebracht.The encircling groove is again introduced here in protruding sections of the regulator contour.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Durchflussmengenreglers erstrecken sich Haltelaschen von einem Kernteil eines einstückig ausgeführten Gehäuses in Zustromrichtung, wobei die freien Enden der Haltelaschen in Richtung Ringspalt eine Biegung oder Abkantung aufweisen oder derartig verlaufen, so dass der übergestülpte elastische Drosselkörper gesichert und geführt ist.In one embodiment of the flow rate regulator according to the invention, retaining tabs extend from a core part of an integrally formed housing in the inflow direction, wherein the free ends of the retaining tabs in the direction of annular gap have a bend or fold or run in such a way that the slipped over elastic throttle body is secured and guided.

Wie bereits erwähnt, kann das Gehäuse eine Hülsen- oder Zylinderform aufweisen, wobei der Außendurchmesser dem Innendurchmesser eines Adapters entsprechen kann, der wiederum ein Außen- oder ein Innengewinde trägt und der zwischen Armatur und z. B. einem Brauseschlauch einschraubbar ist.As already mentioned, the housing may have a sleeve or cylindrical shape, wherein the outer diameter may correspond to the inner diameter of an adapter, which in turn carries an outer or an inner thread and the between fitting and z. B. a shower hose can be screwed.

Bei einem ergänzenden erfindungsgemäßen Ansatz weist das Gehäuse oder weisen die Gehäuseteile eine die Durchflussmenge und/oder die Eigenschaften des elastischen Drosselkörpers repräsentierende Farbkodierung auf, so dass eine leichte Zuordnung beim geplanten Einsatz der Durchflussmengenregler auch durch den Laien möglich wird und hierdurch die Vorteile der Mengenregler in Bezug auf Energieersparnis, Wasserersparnis und damit CO2-Reduktion wirksam eintreten ebenso wie die Vorteile bei der Verwendung von Durchflussmengenreglern innerhalb öffentlicher Versorgungsnetze, bei denen der flächendeckende Einsatz als Investitionsschutz und zur gleichmäßigen Versorgung der Verbraucher dient.In a complementary inventive approach, the housing or the housing parts on the flow rate and / or the properties of the elastic throttle body representing color coding, so that an easy assignment in the planned use of the flow regulator also by the layman is possible and thereby the advantages of the flow regulator in Energy savings, water savings and thus CO 2 reduction are effective, as well as the benefits of using flow controllers within public utilities, where widespread use serves as an investment protection and equal supply to consumers.

Bei dem Verfahren zur Auslegung der symmetrischen Profilierung eines Ringspalts für Durchflussmengenregler gemäß der vorbeschriebenen Art werden zunächst aus einer jeweils vorhandenen Charge zur Verfügung stehender elastischer Drosselkörper, insbesondere ausgeführt als O-Ringe, die durchschnittlich gegebenen elastischen Eigenschaften ermittelt. Dies kann durch an sich bekannte Mess- und Prüfverfahren erfolgen.In the method for the design of the symmetrical profiling of an annular gap for flow rate regulator according to the above-described type, the elastic properties given on average from an existing batch of elastic throttle bodies, in particular embodied as O-rings, are determined. This can be done by known measuring and test methods.

Die ermittelten Werte der jeweiligen Charge werden unter Nutzung einer Datenverarbeitungsanlage abgespeichert.The determined values of the respective batch are stored using a data processing system.

Unter Berücksichtigung der abgespeicherten Elastizitätswerte und dem jeweils gewünschten Mengenregler-Durchlasskurvenverlauf werden aus einer Datenbank diejenigen produktkonkreten Reglerkonturen ausgewählt, welche in Kombination mit der jeweiligen Drosselkörper-Charge den abgestrebten Mengenregler-Durchlasskurvenverlauf realisieren.Taking into account the stored elasticity values and the respectively desired volume flow rate curve curve, those product-specific regulator outlines are selected from a database which, in combination with the respective throttle body charge, realize the targeted flow rate control curve.

Weiterhin bestimmen die geometrischen Daten der ausgewählten Reglerkontur die jeweilige Spritzgussform. Alternativ kann mittels der geometrischen Daten aus einer Menge vorrätig gehaltener Gehäuse oder vorrätig gehaltener ringspaltbestimmender Gehäuseteile diejenige Teilmenge zur Komplettierung mit der jeweiligen Charge des Drosselkörpers bereitgestellt werden, die den gewünschten Mengenregler-Durchlasskurvenverlauf ergibt.Furthermore, the geometric data of the selected controller contour determine the respective injection mold. Alternatively, by means of the geometric data from an amount of housings held in stock or in the form of annular housing-defining housing parts, that subset can be provided for completion with the respective charge of the throttle body, which results in the desired flow regulator passage curve.

Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Durchflussmengenreglers, der gemäß einer Ausführungsform vorstehend erläutert wurde, wird der Drosselkörper über die kranzförmig angeordneten Haltelaschen gestülpt. Anschließend werden mit Hilfe eines stempelartigen Werkzeugs endseitige Abschnitte der Haltelaschen radial nach außen umgeformt, wodurch die gewünschte Sicherung der elastischen Drosselkörper gegeben ist.In the method for producing a flow rate regulator, which has been explained above according to an embodiment, the throttle body is slipped over the annularly arranged retaining tabs. Subsequently, end portions of the retaining tabs are radially outwardly formed using a stamp-like tool, whereby the desired assurance of the elastic throttle body is given.

Bei einer Alternative zu einer axialen Fixierung des elastischen Drosselkörpers kann der O-Ring axial mit einer Haltewulst gesichert werden, die entweder ebenfalls durch Umformen eines zylindrischen Kragens entsteht oder durch Zwangsentformung bzw. entsprechende Abformung eines Hinterschnitts über ein geteiltes Spritzgusswerkzeug entstehen kann.In an alternative to an axial fixation of the elastic throttle body, the O- Ring can be secured axially with a retaining bead, which also arises either by forming a cylindrical collar or by forced removal or corresponding impression of an undercut via a split injection mold can arise.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.The invention will be explained below with reference to exemplary embodiments and with the aid of figures.

Hierbei zeigen:Hereby show:

1a eine Längsschnittdarstellung des Durchflussmengenreglers gemäß der ersten Ausführungsform; 1a a longitudinal sectional view of the flow rate regulator according to the first embodiment;

1b eine perspektivische Darstellung des Durchflussmengenreglers gemäß erster Ausführungsform; 1b a perspective view of the flow regulator according to the first embodiment;

1c einen Querschnitt entlang der in 1a gezeigten Linie der ersten Ausführungsform des Durchflussmengenreglers; 1c a cross section along in 1a shown line of the first embodiment of the flow rate controller;

2 einen typischen Anwendungsfall eines Durchflussmengenreglers im Sanitärbereich, und zwar innerhalb eines Adapters, angeschlossen an einer Brause-Auslaufarmatur im Verbindungsbereich zu einem Brauseschlauch; 2 a typical application of a flow regulator in the sanitary area, namely within an adapter connected to a shower spout in the connection area to a shower hose;

3a einen Längsschnitt des Durchflussmengenreglers gemäß der zweiten Ausführungsform; 3a a longitudinal section of the flow regulator according to the second embodiment;

3b eine teilgeschnittene perspektivische Darstellung der zweiten Ausführungsform des Durchflussmengenreglers; 3b a partially cutaway perspective view of the second embodiment of the flow rate regulator;

3c einen Querschnitt längs der in 3a gezeigten zweiten Ausführungsform des Durchflussmengenreglers; 3c a cross section along in 3a shown second embodiment of the flow rate regulator;

4a einen Längsschnitt einer Weiterbildung der zweiten Ausführungsform des Durchflussmengenreglers mit Führungsnut bei geringer Druckbelastung des Drosselkörpers; 4a a longitudinal section of a development of the second embodiment of the flow regulator with guide groove at low pressure load of the throttle body;

4b eine Darstellung ähnlich derjenigen nach 4a, jedoch bei höherer Druckbelastung bzw. Druckkrafteinwirkung auf den elastischen Drosselkörper, welcher nunmehr stützend in der zusätzlichen Ringnut gelagert ist; 4b a representation similar to that after 4a , but at higher pressure load or pressure force on the elastic throttle body, which is now stored supporting in the additional annular groove;

4c eine teilweggebrochene spezifische Darstellung der Weiterbildung der zweiten Ausführungsform des Durchflussmengenreglers; 4c a partially broken specific representation of the development of the second embodiment of the flow rate controller;

5a einen Längsschnitt durch einen Durchflussmengenregler gemäß der zweiten Ausführungsform mit zusätzlichem Vorsatzsieb; 5a a longitudinal section through a flow regulator according to the second embodiment with additional attachment strainer;

5b eine perspektivische, teilweggebrochene Darstellung der Ausführungsform gemäß 5a; 5b a perspective, partially broken view of the embodiment according to 5a ;

5c einen Querschnitt der Ausführungsform des Durchflussmengenreglers mit Vorsatzsieb längs der in 5a dargestellten Linie; 5c a cross section of the embodiment of the flow regulator with attachment strainer along the in 5a represented line;

6 Durchlasskurven des Mengenreglers, wobei der dicker dargestellte Kurvenverlauf für die erfindungsgemäßen Durchflussmengenregler repräsentativ und der mit einer dünneren Linie dargestellte Kurvenverlauf demjenigen entspricht, der bei Durchflussmengenreglern des Standes der Technik gegeben ist; 6 Flow curves of the flow controller, wherein the thicker illustrated curve for the flow rate regulator according to the invention representative and the curve shown with a thinner line corresponds to that given in flow regulators of the prior art;

7a bis f verschiedene Ausführungsformen von jeweils symmetrischen Reglerprofilen, mit denen der Durchfluss des Durchflussmengenreglers sowohl auf den Betriebsdruck sowie die jeweiligen Eigenschaften des Drosselkörpers angepasst werden kann; 7a to f different embodiments of each symmetrical controller profiles, with which the flow of the flow regulator can be adapted to both the operating pressure and the respective properties of the throttle body;

8a und b teilweggebrochene perspektivische Darstellungen der Durchflussmengenregler gemäß der Erfindung mit typischen Durchflussraten und tabellarisch zusammengestellter diesbezüglicher Farbkodierung der Gehäuse oder von Teilen des Gehäuses (8b); 8a and b are fragmentary perspective views of the flow rate regulators according to the invention with typical flow rates and tabulated related color coding of the housings or parts of the housing ( 8b );

9a, b und c Darstellungen des verfahrenstechnischen Ablaufs bei Verfahren zur Herstellung von Durchflussmengenreglern gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung mit Überstülpen des Drosselkörpers über die Haltelaschen und anschließender Verformung endseitiger Abschnitte der Haltelaschen radial nach außen mit Hilfe eines Werkzeugs (9b), wobei der Endzustand in 9c gezeigt ist; 9a , b and c depicting the procedural sequence in methods for producing flow rate regulators according to the second embodiment of the invention with slipping over the throttle body over the retaining tabs and subsequent deformation of end-side portions of the retaining tabs radially outward by means of a tool ( 9b ), the final state in 9c is shown;

10a und b einen Querschnitt bzw. eine teilweggebrochene perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Durchflussmengenreglers mit zustromseitiger Haltewulst; 10a and b is a cross-sectional view and a partially broken-away perspective view of another embodiment of a flow rate regulator with inflow-side retaining bead;

11a und b eine Querschnittsdarstellung sowie eine teilweggebrochene perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Durchflussmengenreglers, komplettiert mit Vorsatzsieb, Belüftungs- und strahlbeeinflussenden Mitteln und 11a and b is a cross-sectional view and a partially broken away perspective view of a first embodiment of a flow rate regulator according to the invention, completed with attachment strainer, ventilation and beam-influencing means and

12a und b eine Querschnittsdarstellung sowie eine perspektivische, teilweggebrochene Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines mit Vorsatzsieb und strahlformenden Mitteln komplettierten Durchflussmengenreglers, wobei in den 11a und 11b sowie 12a und 12b eine herausgezogene Detaildarstellung mit erkennbarem Haltering oder Haltewulst gezeigt ist. 12a and b is a cross-sectional view and a perspective, partially broken away view of a second embodiment of an attachment screen and jet-forming means Completed flow regulator, where in the 11a and 11b such as 12a and 12b a pulled-out detail is shown with recognizable retaining ring or retaining bead.

Bei den in den Figuren gezeigten Durchflussmengenreglern für sanitäre Anwendungen wird grundsätzlich von einem Gehäuse 1 ausgegangen, wobei im Gehäuse 1 jeweils ringspaltartige Öffnungen 2 ausgebildet sind.In the case of the flow rate regulators for sanitary applications shown in the figures, a housing is used in principle 1 assumed, while in the housing 1 each annular gap-like openings 2 are formed.

Weiterhin sind im Ringspalt jeweils elastische Drosselkörper 3, insbesondere ausgebildet als sogenannter O-Ring, vorhanden.Furthermore, in the annular gap each elastic throttle body 3 , in particular designed as a so-called O-ring, present.

Diese elastischen Drosselkörper 3 veränden den Ringspalt oder Abschnitte hiervon aufgrund ihrer elastischen Verformung bei sich bildenden Druckdifferenzen des in den Figuren nicht gezeigten strömenden Mediums.This elastic throttle body 3 Change the annular gap or sections thereof due to their elastic deformation at forming pressure differences of the flowing medium not shown in the figures.

Wie erkennbar, weist der Ringspalt mindestens einseitig eine symmetrische Profilierung 4 auf, die bei den Darstellungen gemäß den 1a bis 1c und 2 durch einen Kern 5 gebildet ist, der eine entsprechende, z. B. zahnähnliche Struktur aufweist.As can be seen, the annular gap has a symmetrical profiling on at least one side 4 auf, which in the representations according to the 1a to 1c and 2 through a core 5 is formed, a corresponding, z. B. tooth-like structure.

Der elastische Drosselkörper 3 stützt sich mit seiner abstromseitigen (in den Figuren unterseitigen) Fläche auf einer Auflageschulter 6 ab, die Bestandteil des Gehäuses 1 ist.The elastic throttle body 3 rests with its downstream (in the figures underside) surface on a support shoulder 6 starting, which is part of the housing 1 is.

Wie in der 1a, 1b und 2 ersichtlich, ist auf der Zustromseite zur axialen Fixierung des elastischen Drosselkörpers 3 ein Haltering 7 vorgesehen, wobei von der Zustromseite aus betrachtet der Haltering 7 die projizierte zustromseitige Fläche des Drosselkörpers im Wesentlichen nur bis maximal zur Hälfte, bevorzugt bis maximal zu einem Drittel bedeckt, so dass der Fließdruck des strömenden Mediums hinreichend am Drosselkörper 3 angreift und Ungleichmäßigkeitsstellen in der Regelkennlinie (siehe 6) vermieden werden.Like in the 1a . 1b and 2 is seen on the upstream side for axial fixation of the elastic throttle body 3 a retaining ring 7 provided, wherein viewed from the upstream side of the retaining ring 7 the projected upstream side surface of the throttle body substantially only to a maximum of half, preferably up to a maximum of one-third covered, so that the flow pressure of the flowing medium sufficiently at the throttle body 3 attacks and uneven spots in the control characteristic (see 6 ) be avoided.

Der zentrale Kern 5 ist über radiale Stege 8 mit dem Haltering 7 verbunden, wobei hier bevorzugt von einem einstückigen Teil ausgegangen wird, welches in das Gehäuse 1 einsetz- oder einpressbar ist.The central core 5 is over radial webs 8th with the retaining ring 7 connected, wherein it is preferably assumed here by an integral part, which in the housing 1 can be inserted or pressed in.

Am Gehäuse 1 ist darüber hinaus ein umlaufender Innenbund 9 vorgesehen, welcher den Haltering 7 mit dem zentralen Kern 5 abstützt. Der zentrale Kern 5 kann, wie insbesondere aus der Darstellung nach 1a und 1b ersichtlich, einen konischen Verlauf besitzen, wobei die Konizität von der Zustromseite (1a Oberseite) zur Abstromseite (1a Unterseite) abnimmt.At the housing 1 is also a circumferential inner waistband 9 provided, which the retaining ring 7 with the central core 5 supported. The central core 5 can, as in particular from the representation after 1a and 1b be seen, have a conical shape, the conicity of the upstream side ( 1a Top) to the downstream side ( 1a Bottom) decreases.

Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Auflageschulter 6 zur Längsachse bzw. zum Mittelpunkt des Reglers verlängert ausgebildet, um eine verstärkte Abstützung des Drosselkörpers 3, insbesondere bei höherer Druckbelastung zu erreichen.In one embodiment of the invention, the support shoulder 6 formed extended to the longitudinal axis or the center of the controller extended to a reinforced support of the throttle body 3 to achieve, especially at higher pressure load.

In den 1a bis 1c nicht gezeigt besteht die Möglichkeit, dass im Gehäuse innenseitig eine umlaufende Nut zur Abstützung und Aufnahme eines entsprechenden Abschnitts des elastischen Drosselkörperen 3 vorgesehen ist.In the 1a to 1c not shown there is the possibility that in the housing inside a circumferential groove for supporting and receiving a corresponding portion of the elastic throttle body 3 is provided.

Hierdurch wird eine nachteilige Beeinflussung des Drosselkörpers 3 bei starker druckbedingter Verformung ausgeschlossen.As a result, an adverse effect on the throttle body 3 excluded under severe pressure induced deformation.

Das Gehäuse 1 oder Teile des Gehäuses 1 können insbesondere in einem oberen Abschnitt eine Konizität 10 (siehe prinzipielle Darstellung nach 5a) besitzen, um beim Einbringen eines derartig ausgestalteten Durchflussmengenreglers in eine Einbaubohrung oder Einbauhülse eine entsprechende Dichtwirkung zu gewährleisten.The housing 1 or parts of the housing 1 may in particular in an upper portion of a taper 10 (see principle representation after 5a ) in order to ensure a corresponding sealing effect when introducing such a designed flow regulator in a mounting hole or mounting sleeve.

Gemäß der zweiten Ausführungsform nach den 3a bis 3c, 4a bis 4c sowie 5a bis 5c wird die symmetrische Profilierung des Ringspalts 2 im Gehäuse 1 mittels einer Reglerkontur realisiert, welche sich über die Innenumfangsfläche oder Innenseite des zum Ringspalt 2 weisenden Gehäuseteils erstreckt.According to the second embodiment of the 3a to 3c . 4a to 4c such as 5a to 5c becomes the symmetric profiling of the annular gap 2 in the case 1 realized by means of a regulator contour, which extends over the inner peripheral surface or inside of the annular gap 2 extending housing part extends.

Insbesondere sind hier innenumfangsseitig Erhebungen 11 oder entsprechende Strukturen angeformt.In particular, elevations are here on the inner circumference side 11 or corresponding structures formed.

Wie in den 4a bis 4c erkennbar, ist eine umlaufende Nut 12 in den hervorspringenden Abschnitten (Erhebungen 11) der Reglerkontur vorgesehen.As in the 4a to 4c recognizable, is a circumferential groove 12 in the protruding sections (surveys 11 ) of the regulator contour provided.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung gemäß den 3a bis 3c und 4a bis 4c sowie 5a bis 5c wird von Haltelaschen 13 ausgegangen, die sich von einem Kernteil 14 des hier einstückig ausgeführten Gehäuses 1 in Zustromrichtung (nach oben) erstrecken, wobei die freien Enden der Haltelaschen 13 in Richtung Ringspalt 2 gebogen verlaufen.In the second embodiment of the invention according to the 3a to 3c and 4a to 4c such as 5a to 5c is made of retaining tabs 13 assumed, starting from a core part 14 of the here integrally executed housing 1 extend in the inflow (up), the free ends of the retaining tabs 13 in the direction of the annular gap 2 bent.

Diese freien Enden 15 sind in Richtung Außenumfang des Gehäuses 1 abgebogen und sichern hierdurch den elastischen Drosselkörper 3 insbesondere bei Strömungsrichtungsänderungen.These free ends 15 are towards the outer circumference of the housing 1 bent and secure thereby the elastic throttle body 3 especially with changes in flow direction.

Auch für die Ausbildung der Haltelaschen 13 mit ihren freien Enden 15 gilt die erfindungsgemäße Lehre, wobei von der Zustromseite aus betrachtet die Haltelaschen die projizierte zustromseitige Fläche des Drosselkörpers 3 im Wesentlichen nur bis maximal zur Hälfte, bevorzugt bis maximal zu einem Drittel bedeckt, so dass der Fließdruck des strömenden Mediums hinreichend am Drosselkörper 3 angreift und Unstetigkeitsstellen in der Regelkennlinie vermieden werden.Also for the training of the retaining tabs 13 with their free ends 15 applies the teaching of the invention, wherein viewed from the inflow side of the retaining tabs the projected upstream side surface of the throttle body 3 essentially only up to a maximum of half, preferably up to a maximum of one-third covered, so that the flow pressure of the flowing medium sufficiently at the throttle body 3 attacks and points of discontinuity in the control characteristic are avoided.

Alternativ zur axialen Fixierung des elastischen Drosselkörpers über einen Haltering oder mehrere Haltelaschen kann auch der O-Ring axial über eine Haltewulst gesichert werden, die entweder ebenfalls durch Umformen eines zylindrischen Kragens entsteht oder durch Zwangsentformung bzw. entsprechende Abformung eines Hinterschnitts mit einem geteilten Spritzgusswerkzeug entstehen kann. Das nachstehend erläuterte Herstellungsverfahren gemäß den 9a bis 9c kann vom Prinzip her auch für die Herstellung der vorgenannten Wulst Verwendung finden, wenn diese aus einem in Achsrichtung bestehenden Kragen umgeformt wird.As an alternative to the axial fixation of the elastic throttle body via a retaining ring or a plurality of retaining tabs, the O-ring can be axially secured by a retaining bead, which is either also formed by reshaping a cylindrical collar or by forced removal or corresponding impression of an undercut with a split injection molding tool , The manufacturing method explained below according to the 9a to 9c may also be used in principle for the production of the aforementioned bead, if it is formed from a collar existing in the axial direction.

Die 2 zeigt einen typischen Anwendungsfall eines Mengenreglers innerhalb eines Adapters 16, der ein Außengewinde 17 und ein Innengewinde 18 trägt.The 2 shows a typical use case of a flow control within an adapter 16 that has an external thread 17 and an internal thread 18 wearing.

Dieser Adapter kann zwischen einer Armatur 19 und einem Brauseschlauch 20 angeordnet werden.This adapter can be used between a fitting 19 and a shower hose 20 to be ordered.

Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass eine Nachrüstbarkeit bei nahezu jeder Brause- und/oder Wannen-Brausearmatur gegeben ist, ist zwar aufgrund der genormten Gewinde für Brauseschläuche und Armaturenabgänge. Außerdem schützt die Anordnung des Mengenreglers bei starken Drücken den Brauseschlauch im Betrieb vor übermäßiger Druckbeanspruchung. Der zustromseitig vor der Armatur herrschende Systemdruck wird somit durch die Druckverluste der Armatur selbst sowie des Mengenreglers in gewünschter Weise reduziert.The advantage of this solution is that a retrofittability is given in almost every shower and / or bath shower faucet, although due to the standardized thread for shower hoses and fittings drains. In addition, the arrangement of the flow regulator at strong pressures protects the shower hose during operation against excessive compressive stress. The system pressure prevailing upstream of the valve is thus reduced by the pressure losses of the valve itself and the flow regulator in the desired manner.

In der Darstellung nach 4a, die einem Längsschnitt des Durchflussmengenreglers gemäß der zweiten Ausführungsform entspricht, ist die erwähnte Nut 12 ausgebildet.In the illustration after 4a , which corresponds to a longitudinal section of the flow rate regulator according to the second embodiment, is the mentioned groove 12 educated.

In dieser umlaufenden Nut 12 kann sich der elastische Drosselkörper 3 bei starker Druckverformung abstützen (siehe 4b), wodurch das gewünschte Regelverhalten und dessen Reproduzierbarkeit erhalten bleibt.In this circumferential groove 12 can the elastic throttle body 3 support under strong compression deformation (see 4b ), whereby the desired control behavior and its reproducibility is maintained.

Bei der Darstellung nach den 5a bis 5c wird wiederum von einem Regler der zweiten Ausführungsform ausgegangen, wobei zusätzlich zulaufseitig ein Schutz- oder Vorsatzsieb 21 montiert ist.In the presentation after the 5a to 5c is again assumed by a controller of the second embodiment, in addition to a supply side protective or attachment screen 21 is mounted.

Das Reglergehäuse 1 ist hier einteilig ausgebildet, wobei das Vorsatzsieb 21, über eine Snap-in-Verbindung einrastend, an der Oberseite des Gehäuses 1 fixiert ist.The regulator housing 1 is here formed in one piece, with the attachment strainer 21 Snap-in via a snap-in connection, at the top of the case 1 is fixed.

Die Darstellung der Durchflussmenge Q in l/min über dem Druck gemäß den Kurven nach 6 zeigt die Wirkungsweise beim Einsatz des erfindungsgemäßen Durchflussmengenreglers.The representation of the flow rate Q in l / min above the pressure according to the curves 6 shows the mode of action when using the flow rate regulator according to the invention.

Mit der hier vorgestellten konstruktiven Lösung und Auslegungstechnologie wird ein Überschwingen (dünne Kurve) vermieden. Auch wird mit der erfindungsgemäßen Lösung ein steilerer Anstieg und ein Übergang in einen horzontalen Kurvenverlauf ohne Unstetigkeitsstellen (dickerer Kurvenverlauf) erreicht. Der dargestellte Kurvenverlauf ist nur beispielhaft.With the constructive solution and design technology presented here an overshoot (thin curve) is avoided. Also, with the solution according to the invention a steeper rise and a transition to a horizontal curve without discontinuities (thicker curve) achieved. The illustrated curve is only an example.

Der gewünschte Anstieg kann nach Auslegung des Mengenreglers auch so gewählt werden, dass ein nominaler Durchfluss bereits bei ca. 0,2 bar vorliegt.The desired increase can also be selected according to the design of the quantity regulator so that a nominal flow is already present at approx. 0.2 bar.

Die 7a bis 7f zeigen verschiedene Ausführungsformen von jeweils symmetrischen Reglerprofilen, mit denen der Durchfluss des Mengenreglers sowohl auf den Betriebsdruck sowie die Eigenschaften des jeweiligen Drosselkörpers angepasst werden kann. Relevant sind diesbezüglich die Ausführungsformen der Profile nach den 7a bis 7c.The 7a to 7f show different embodiments of each symmetrical controller profiles, with which the flow of the quantity regulator can be adapted to both the operating pressure and the properties of the respective throttle body. Relevant in this respect are the embodiments of the profiles according to the 7a to 7c ,

Die 7d bis 7f zeigen eine symmetrische Kombination verschiedener Zahnprofile (hohes Profil und flaches Profil). Bei der 7e sind zwei oder mehr verschieden gestaltete Teilsegmente des Reglers kombiniert, um ein gewünschtes Reglerergebnis zu erreichen. Es ergibt sich somit anhand von vorgefertigten Profilen oder Teilprofilen eine erhebliche Möglichkeit der Feinjustierung von Durchflussleistungen, indem nicht nur zwischen verschiedenen vorgefertigten Vollprofilen variiert werden kann, sondern bei dem durch die Kombinationsmöglichkeiten von Teilprofilen das Spektrum zur Abstimmung nochmals vergrößert wird.The 7d to 7f show a symmetrical combination of different tooth profiles (high profile and flat profile). In the 7e two or more differently designed subsegments of the regulator are combined to achieve a desired regulator result. It thus results on the basis of prefabricated profiles or sub-profiles a considerable possibility of fine adjustment of flow rates by not only can be varied between different prefabricated solid profiles, but in which the spectrum of the combination of sub-profiles for tuning is increased again.

Die figürlich dargestellte erfindungsgemäße Lösung lässt sich auch auf eine Kombination von einzelnen Zähnen fortsetzen, die bei gleicher Teilung aus einem Baukasten verschiedenster Zahnformen individuell zusammengesetzt werden können, und zwar ohne die in der Vergangenheit im Stand der Technik erforderlichen geometrischen und in der Regel irreversiblen Anpassungen am Herstellungswerkzeug, die durch Schleif- oder andere spanende bzw. abtragende Verfahren erfolgte.The figuratively illustrated solution according to the invention can also be continued on a combination of individual teeth, which can be assembled individually with the same pitch of a modular system of different tooth shapes, without the required in the past in the prior art geometrical and usually irreversible adjustments to Production tool, which was made by grinding or other machining or abrasive processes.

Bei den Darstellungen nach den 8a und 8b ist unterhalb der teilweggebrochenen perspektivischen Darstellung der zweiten Ausführungsform des Durchflussmengenreglers (8a) bzw. der ersten Ausführungsform des Durchflussmengenreglers (8b) eine Tabelle gezeigt, die verschiedene Durchflussraten (linke Spalte der Tabelle) aufführt, wobei zugehörig in der jeweiligen Zeile die entsprechende Kodierfarbe angegeben ist.In the representations after the 8a and 8b is below the partially broken perspective view of the second embodiment of the flow rate regulator ( 8a ) or the first embodiment of the flow rate regulator ( 8b ) shows a table listing different flow rates (left-hand column of the table), with the corresponding coding color being indicated in the respective line.

Beim einteiligen Gehäuse nach 8a wird eine einfache Kodierung genutzt.When one-piece housing after 8a a simple coding is used.

Bei dem zweiteiligen Gehäuse nach 8b kann eine Zweifarbenkodierung erfolgen, wobei die zweite, hier noch nicht kodierseitig belegte Farbe z. B. die Eigenschaften des jeweils eingesetzten elastischen Drosselkörpers angibt.In the two-piece housing after 8b can be done a two-color coding, the second, not yet coded side occupied color z. B. indicates the properties of each inserted elastic throttle body.

Mit Hilfe der 9a bis 9c ist das Herstellungsverfahren der Verlier- und Aufschwimmsicherung des Mengenreglers gemäß der zweiten Ausführungsform in seinem Ablauf dargestellt.With the help of 9a to 9c the production method of the loss and Aufschwimmsicherung the quantity controller according to the second embodiment is shown in its course.

Gemäß 9a wird der elastische Drosselkörper 3 über die noch gestreckten Haltelaschen 13 gestülpt. Diese Haltelaschen 13 stellen in ihrer Gesamtanordnung einen Zentrier- und Führungsdorn für den elastischen Drosselkörper 3 dar.According to 9a becomes the elastic throttle body 3 over the still stretched retaining tabs 13 slipped. These retaining tabs 13 provide in their overall arrangement a centering and guiding mandrel for the elastic throttle body 3 represents.

Nachdem der Drosselkörper 3 entsprechend angeordnet wurde, wird in einem nächsten Schritt (9b) ein stempelartiges Werkzeug 22 eingesetzt, das an seiner Unterseite einen abgesetzten, durchmesserreduzierten Abschnitt 23 besitzt. Dieser durchmesserreduzierte Abschnitt 23 geht bogenförmig konkav (Bereich 24) in einen durchmessergrößeren Abschnitt 25 über.After the throttle body 3 has been arranged accordingly, in a next step ( 9b ) a stamp-like tool 22 used, which at its underside a stepped, diameter-reduced section 23 has. This reduced diameter section 23 goes arcuately concave (area 24 ) in a larger diameter section 25 above.

Der konkave Abschnitt 24 wirkt auf die Haltelaschen 13 ein und verformt deren freies Ende 15, wie in der 9c nach Entfernen des Werkzeugs 22 gezeigt.The concave section 24 acts on the retaining tabs 13 and deform their free end 15 , like in the 9c after removing the tool 22 shown.

Speziell für öffentliche Ausschreibungsprojekte kann der erfindungsgemäße Durchflussmengenregler eingesetzt werden, und zwar unter Beachtung der sich ergebenden Einsparungen des Wasserverbrauchs, einer Reduktion der mit dem Warmwasserverbrauch verbundenen Heizenergie und einen im Fall fossiler Wärmegewinnung verminderten Ausstoß an Kohlendioxid. Weiterhin ergibt sich der Vorteil einer verbesserten Netzauslastung bei einer bereits vorhandenen versorgungsseitigen Infrastruktur.Especially for public procurement projects, the flow rate regulator according to the invention can be used, taking into account the resulting savings in water consumption, a reduction in associated with hot water consumption heating energy and a reduced in the case of fossil heat production emissions of carbon dioxide. Furthermore, there is the advantage of improved network utilization with an already existing supply-side infrastructure.

Öffentliche, aber auch private Wasserversorger sind mit einem immer höheren Komfort- und Anspruchsdenken der Bevölkerung konfrontiert, was sich zum einen in einem häufigeren Gebrauch von Körperduschen, zum anderen aber auch im oft steigenden Wasserverbrauch durch komfortable Sanitärarmaturen und Brauseeinrichtungen, die den Wellnessgedanken verkörpern, widerspiegelt.Public, but also private water suppliers are confronted with an ever higher level of comfort and entitlement of the population, which is reflected on the one hand in a more frequent use of body showers, on the other hand in the often increasing water consumption through comfortable sanitary fittings and shower facilities that embody the wellness concept ,

So existiert die Problematik, dass bestehende Wasserversorgungs-Infrastrukturen dem zunehmenden Wasserverbrauch der Bevölkerung nicht schnell genug folgen können und an ihre Grenzbelastung gelangen, mit der Folge, dass die Versorgungssicherheit und Druckstabilität gefährdet ist. Ein flächendeckender Einsatz der vorgestellten Druckmengenregler kann diese Situation jedoch verzögern oder verhindern, da zum einen der Absolutverbrauch pro Zapfstelle reduziert wird und zum anderen insbesondere die Belastung des Netzes in Spitzenzeiten weniger groß ist. Dies wiederum kommt dem Komfort der Verbraucher zugute, und zwar insbesondere bei druckseitig problematisch höher gelegenen Stockwerken in Wohngebäuden oder dergleichen oder in Stadtgebieten, die gegenüber der Umgebung höher gelegen sind. Auch innerhalb eines Hauses oder eines Straßenzugs wirkt der Einsatz von Mengenreglern vergleichmäßigend, d. h. Verbraucher in niedrigeren Druckzonen werden durch den übermäßigen Verbrauch einzelner Zapfstellen nicht mehr hydraulisch ungleich bedient, da die Mengenregler zu einer Vergleichmäßigung des insgesamten Wasserdurchflusses beitragen.Thus, there is the problem that existing water supply infrastructures can not quickly enough follow the increasing water consumption of the population and reach their limit load, with the result that security of supply and pressure stability is endangered. A widespread use of the proposed pressure regulator can delay or prevent this situation, however, because on the one hand, the absolute consumption per tap is reduced and on the other hand, in particular, the load of the network at peak times is less large. This, in turn, benefits the comfort of the consumer, especially in the case of pressure-side problematic higher floors in residential buildings or the like, or in urban areas that are higher in relation to the environment. Even within a house or a street train, the use of quantity controllers has a uniform effect. H. Consumers in lower pressure zones are no longer hydraulically unequally served by the excessive consumption of individual taps, as the flow regulators contribute to a homogenization of the total water flow.

Die vorgestellten Durchflussmengenregler können selbstverständlich mit üblichen Strahlreglern kombiniert werden. Auch ist es möglich, Niedrigdruckvarianten durch Einsatz von Drosselkörpern mit einer geringen Shorehärte ≤ 60 bei entsprechend ausgewählter Profilkontur zu realisieren.Of course, the presented flow rate controllers can be combined with conventional jet regulators. It is also possible to realize low pressure variants by using throttle bodies with a low Shore hardness ≤ 60 with a correspondingly selected profile contour.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Gehäusecasing
22
ringspaltartige Öffnungannular gap-like opening
33
elastischer Drosselkörperelastic throttle body
44
symmetrische Profilierungsymmetrical profiling
55
Kerncore
66
Auflageschultersupporting shoulder
77
Halteringretaining ring
88th
Stegweb
99
Innenbundinner collar
1010
Konizitättaper
1111
Erhebungsurvey
1212
Nutgroove
1313
Haltelaschenretaining tabs
1414
Kernteilcore part
1515
freies Ende der Haltelasche oder der Haltewulstfree end of the retaining tab or the retaining bead
1616
Adapteradapter
1717
Außengewindeexternal thread
1818
Innengewindeinner thread
1919
Armaturfitting
2020
Brauseschlauchshower hose
2121
Vorsatzsiebattachment screen
2222
stempelartiges Werkzeugstamp-like tool
23, 2523, 25
Abschnittsection
2424
BereichArea

Claims (13)

Durchflussmengenregler für sanitäre Anwendungen mit einem Gehäuse, welches eine ringspaltartige Durchgangsöffnung aufweist, weiterhin mit einem in Ringspaltnähe angeordneten, elastischen Drosselkörper, welcher den Ringspalt oder Abschnitte hiervon aufgrund elastischer Verformung bei sich bildenden Druckdifferenzen des strömenden Mediums verändert, wobei der Ringspalt eine Profilierung aufweist und sich der elastische Drosselkörper mit seiner abstromseitigen Fläche auf einer Auflageschulter, die Bestandteil des Gehäuses ist, abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Zustromseite zur axialen Fixierung des elastischen Drosselkörpers ein Haltering oder eine Haltewulst vorgesehen sind, wobei von der Zustromseite aus betrachtet der Haltering oder die Haltewulst die projizierte zustromseitige Fläche des Drosselkörpers im Wesentlichen nur bis maximal zu einem Drittel bedeckt, so dass der Fließdruck des strömenden Mediums hinreichend am Drosselkörper angreift und Unstetigkeitsstellen in der Regelkennlinie vermieden werden, wobei die symmetrische Profilierung des Ringspalts mittels einer Reglerkontur eines zentralen Kerns realisiert ist, wobei der zentrale Kern, über radiale Stege mit dem Haltering oder der Haltewulst verbunden, ein einstückiges Teil bildet, welches in das Gehäuse einsetz- oder einpressbar ist und der zentrale Kern einen konischen Verlauf aufweist.Flow regulator for sanitary applications with a housing having an annular gap-like passage opening, further arranged with an annular gap close, elastic throttle body which changes the annular gap or portions thereof due to elastic deformation at forming pressure differences of the flowing medium, wherein the annular gap has a profiling and the elastic throttle body with its downstream surface on a support shoulder, which is part of the housing, supported, characterized in that on the inflow side for axially fixing the elastic throttle body, a retaining ring or a retaining bead are provided, viewed from the inflow side of the retaining ring or Haltewulst the projected upstream side surface of the throttle body substantially only to a maximum of one-third covered, so that the flow pressure of the flowing medium attacks sufficiently on the throttle body and discontinuous keitsstellen in the control curve to be avoided, the symmetrical profiling of the annular gap is realized by means of a regulator contour of a central core, wherein the central core, connected via radial webs with the retaining ring or the retaining bead, an integral part, which inserts into the housing or einpressbar and the central core has a conical shape. Durchflussmengenregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse ein umlaufender Innenbund vorgesehen ist, welcher den Haltering oder die Haltewulst mit zentralem Kern abstützt.Flow regulator according to claim 1, characterized in that on the housing, a circumferential inner collar is provided, which supports the retaining ring or the retaining bead with a central core. Durchflussmengenregler nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageschulter zur Längsachse oder zum Mittelpunkt des Reglers verlängert ausgebildet ist, um eine verstärkte Abstützung des Drosselkörpers, insbesondere bei höherer Druckbelastung zu erreichen.Flow regulator according to one of the preceding claims, characterized in that the support shoulder is formed extended to the longitudinal axis or the center of the controller in order to achieve increased support of the throttle body, in particular at higher pressure load. Durchflussmengenregler nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse innenseitig eine umlaufende Nut zur Abstützung und Aufnahme eines entsprechenden Abschnitts des elastischen Drosselkörpers bei starker druckbedingter Verformung aufweist.Flow regulator according to one of the preceding claims, characterized in that the housing has on the inside a circumferential groove for supporting and receiving a corresponding portion of the elastic throttle body with strong pressure-induced deformation. Durchflussmengenregler nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse über mindestens einen Endabschnitt außenumfangsseitig eine Konizität zur Abdichtung beim Einbringen des Reglers in eine Einbaubohrung oder Einbauhülse aufweist.Flow regulator according to one of the preceding claims, characterized in that the housing has at least one end portion on the outer peripheral side a taper for sealing when introducing the regulator into a mounting hole or mounting sleeve. Durchflussmengenregler nach Anspruch 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die symmetrische Profilierung des Ringspalts mittels einer Reglerkontur realisiert ist, welche sich über die Innenumfangsfläche oder Innenseite des zum Ringspalt weisenden Gehäuseteils erstreckt.Flow regulator according to claim 1, 4 or 5, characterized in that the symmetrical profiling of the annular gap is realized by means of a regulator contour, which extends over the inner peripheral surface or inside of the annular gap facing housing part. Durchflussmengenregler nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Nut in hervorspringenden Abschnitten der Reglerkontur vorgesehen ist.Flow regulator according to claim 4 and 6, characterized in that the circumferential groove is provided in protruding portions of the regulator contour. Durchflussmengenregler für sanitäre Anwendungen mit einem Gehäuse, welches eine ringspaltartige Durchgangsöffnung aufweist, weiterhin mit einem in Ringspaltnähe angeordneten, elastischen Drosselkörper, welcher den Ringspalt oder Abschnitte hiervon aufgrund elastischer Verformung bei sich bildenden Druckdifferenzen des strömenden Mediums verändert, wobei der Ringspalt eine Profilierung aufweist und sich der elastische Drosselkörper mit seiner abstromseitigen Fläche auf einer Auflageschulter, die Bestandteil des Gehäuses ist, abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Zustromseite zur axialen Fixierung des elastischen Drosselkörpers mehrere Haltelaschen vorgesehen sind, wobei von der Zustromseite aus betrachtet die Haltelaschen die projizierte zustromseitige Fläche des Drosselkörpers im Wesentlichen nur bis maximal zu einem Drittel bedeckt, so dass der Fließdruck des strömenden Mediums hinreichend am Drosselkörper angreift und Unstetigkeitsstellen in der Regelkennlinie vermieden werden, wobei sich die Haltelaschen von einem Kernteil eines einstückig ausgeführten Gehäuses in Zustromrichtung erstrecken, wobei die freien Enden der Haltelaschen in Richtung Ringspalt gebogen verlaufen.Flow regulator for sanitary applications with a housing having an annular gap-like passage opening, further arranged with an annular gap close, elastic throttle body which changes the annular gap or portions thereof due to elastic deformation at forming pressure differences of the flowing medium, wherein the annular gap has a profiling and the elastic throttle body with its downstream surface on a support shoulder, which is part of the housing, supported, characterized in that on the inflow side for axially fixing the elastic throttle body a plurality of retaining tabs are provided, viewed from the inflow side of the retaining tabs the projected inflow-side surface of the Throttle body substantially only to a maximum of one-third covered, so that the flow pressure of the flowing medium attacks sufficiently on the throttle body and discontinuities in the Regelkennli can never be avoided, wherein the retaining tabs extend from a core part of an integrally running housing in the inflow direction, wherein the free ends of the retaining tabs are bent in the direction of the annular gap. Durchflussmengenregler nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine im Wesentlichen Zylinder- oder Hülsenform aufweist.Flow regulator according to one of the preceding claims, characterized in that the housing has a substantially cylindrical or sleeve shape. Durchflussmengenregler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine die Durchflussmenge und/oder eine die Eigenschaften des elastischen Drosselkörpers repräsentierende Farbkodierung aufweist.Flow regulator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the housing has a flow rate and / or the properties of the elastic throttle body representing color coding. Durchflussmengenregler für sanitäre Anwendungen mit einem Gehäuse, welches eine ringspaltartige Durchgangsöffnung aufweist, weiterhin mit einem in Ringspaltnähe angeordneten, elastischen Drosselkörper, welcher den Ringspalt oder Abschnitte hiervon aufgrund elastischer Verformung bei sich bildenden Druckdifferenzen des strömenden Mediums verändert, wobei der Ringspalt eine Profilierung aufweist und sich der elastische Drosselkörper mit seiner abstromseitigen Fläche auf einer Auflageschulter, die Bestandteil des Gehäuses ist, abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass die symmetrische Profilierung des Ringspalts mittels einer Reglerkontur eines zentralen Kerns realisiert ist, wobei die Profilierung hinsichtlich Durchfluss und Betriebsdruck variierbar ist und hierbei die Profilierung ein Zahnprofil, ein Rechteckprofil, ein wellenförmiges Profil, ein Trapezprofil oder Kombinationen der vorgenannten Profile umfasst, wobei bei einer Kombination eine jeweils typische geometrische Profilart über einen Kreissegmentabschnitt der Kontur geführt ist, wobei die symmetrische Profilierung aus Profilen unterschiedlicher Höhe und/oder unterschiedlicher geometrischer Form besteht, wobei zwei oder mehr verschieden gestaltete Teilsegmente kombinierbar sind.Flow regulator for sanitary applications with a housing having an annular gap-like passage opening, further arranged with an annular gap close, elastic throttle body which changes the annular gap or portions thereof due to elastic deformation at forming pressure differences of the flowing medium, wherein the annular gap has a profiling and the elastic throttle body with its downstream surface on a support shoulder, which is part of the housing, supported, characterized in that the symmetrical profiling of the annular gap is realized by means of a regulator contour of a central core, wherein the profiling is variable in terms of flow and operating pressure and in this case the profiling of a tooth profile, a rectangular profile, a wave-shaped profile, a trapezoidal profile or combinations of the aforementioned profiles, wherein in a combination each typical geometric profile is guided over a circular segment portion of the contour, wherein the symmetrical profiling of profiles of different height and / or different geometric shape consists, two or more differently designed sub-segments can be combined. Verfahren zur Auslegung der symmetrischen Profilierung eines Ringspalts für Durchflussmengenregler nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – aus einer jeweiligen Charge zur Verfügung stehender elastischer Drosselkörper die durchschnittlich gegebenen elastischen Eigenschaften ermittelt und für die jeweilige Charge abgespeichert werden; – unter Berücksichtigung der abgespeicherten Elastizitätswerte und dem gewünschten Mengenregler-Durchlasskurvenverlauf aus einer Datenbank die jeweilige produktkonkrete Reglerkontur ausgewählt wird, welche in Kombination mit der jeweiligen Drosselkörper-Charge dem angestrebten Mengenregler-Durchlasskurvenverlauf realisiert und – wobei weiterhin die geometrischen Daten der ausgewählten Reglerkontur die jeweilige Spritzgussform bestimmen oder wobei mittels der geometrischen Daten vorrätig gehaltene Gehäuse oder ringspaltbestimmende Gehäuseteile zur Komplettierung mit der jeweiligen Charge der Drosselkörper bereitgestellt werden.Method for the design of the symmetrical profiling of an annular gap for flow rate regulator according to one of the preceding claims, characterized in that - the average given elastic properties are determined from a respective batch available elastic throttle body and stored for the respective batch; - Taking into account the stored elasticity values and the desired flow regulator passage curve from a database, the respective Produktkonkrete regulator contour is selected, which realized in combination with the respective throttle body batch the desired flow regulator passage curve and - wherein furthermore the geometric data of the selected controller contour the respective injection mold determine or provided by means of the geometric data in stock housing or ring gap-determining housing parts are provided for completion with the respective batch of throttle body. Verfahren zur Herstellung eines Durchflussmengenreglers nach einem der Ansprüche 1, 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselkörper über die Haltelaschen oder Teilen der Haltewulst gestülpt und anschließend mit Hilfe eines stempelartigen Werkzeugs endseitige Abschnitte der Haltelaschen oder Teilen der Haltewulst radial nach außen umgeformt und hierdurch die jeweiligen Drosselkörper gesichert werden.A method of manufacturing a flow rate regulator according to any one of claims 1, 4, 5, 6, 7 or 8, characterized in that the throttle body placed over the retaining tabs or parts of the retaining bead and then with the aid of a stamp-like tool end portions of the retaining tabs or parts of the retaining bead radially outwardly formed and thereby the respective throttle body are secured.
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