DE1773073C - Wirkdruckgeber - Google Patents

Description

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( 1 773 Ό73

einen Kolben ein zwischen Tank und Zapfleitung be- diese Druckstößs nicht bis zum Meßwerk vordringen findliches Hauptventil geschlossen. Dieses Hauptven- können, weil beide Nebsnstromkanäle verschlossen til hat jedoch nichts mit einem Rückschlagventil zu sind, solange kein Medium durchströmt. Strömt jetun, da eine Strömung in entgegengesetzter Richtung, doch Medium durch, dann sind beide Nebenstromkadie allein ein Rückschlagventil erfordern könnte, S näle geöffnet, und etwaige Druckstöße werden über nicht auftreten kann, weil der Flüssigkeitsbehälter beide Nebenstromkanäle gleichzeitig dem Druckmeßunter einem zur Förderung ausreichenden Druck werk zugeleitet, so daß sie keinen Ausschlag des Insteht und kein in seiner Höhe darüber hinausgehen- strumentes ergeben, das als Differenzdruckmesser der Gegendruck auftreten kann. nur auf Druckunterschiede in den beiden Neben-Bei Wirkdruckgebern, mit denen sich die Erfin- io Stromkanälen anspricht. Der besondere Vorteil des dung befaßt, ist an die beiden den statischen Druck erfindungsgemäßen Wirkdruckgebers besteht bei der erfassenden Bohrungen ein Druckmeßgerät oder, Verwendung als Dosier- oder Impfgerät mit an die falls der Wirkdruckgeber zum Zudosieren eines Nebenstromkanäle angeschlossenem Impfflüssigkeits-Impfstoffes dient, ein das zuzumischende Medium behälter darin, daß auch dann keine unerwünschte enthaltender Behälter angeschlossen. Nachteilig ist 15 Konzentration an Impf mittel in dem Medium auftredabei, daß der das Medium enthaltende Behälter ten kann, wenn längere Zeit hindurch kein Durchfluß bzw. das Druckmeßgerät stets an dem das Medium an Medium auftritt. Da L.-de Nebenstromkanäle führenden Leitungsabschnitt angeschlossen sind. Bei durch den zweiteilig ausgebildeU-n Staukörper dicht Dosiergeräten hat das den Nachteil zur Folge, daß abgeschlossen sind, kann keine Impfflüssigkeit einsik-Impfflüssigkeit durch die Anschlußbohrungen in das ao kern oder eindiffundieren. Der sichere Verschluß zu impfende Medium dann in unerwünscht großen beider Nebenstromkanäle ist nur durch die zweitei-Konzentrationen eindiffundieren kann, wenn längere lige Ausbildung des Staukörpers erzielbar, weil ein Zeit kein Medium durchströmt. Bei Wirkdruckge- einziger fester Körper nicht an zwei Paßstellen bern, bei denen die Stauscheibe als Rückschlagventil gleichzeitig gleichmäßig zur Anlage kommen kann,
ausgebildet ist und eine der beiden Bohrungen ver- 25 Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfinschließt, kann immer noch durch die andere Bohrung dung bildet ein stromauf befindlicher Ventilteller des Impfflüssigkeit einsickern. Beispielsweise kann bei in Staukörpers den Wirkdruckgeber und eine stromab Brauchwasseranlagen vorgesehenen Dosiergeräten liegende Scheibe ein Rückschlagventil für die das dadurch die bis morgens zum ersten Wasserzapfen Medium führende Leitung. Bei der das Medium füherreichte Impfmittelkonzentration unerwünscht hoch 30 renden Leitung handelt es sich bevorzugt um eine sein. Frischwasserleitung, die mit Impfmittel versehen 1st bei einem derartigen Wirkdruckgeber mit als wird, um einen Korrosionsschutz zu bewirken. Eben-Rückschlagventil ausgebildeter Stauscheibe, die in so können als Impfmittel auch keimtötende Chemi-Ruhelage eine der beiden den statischen Druck erfas- kalien zugesetzt werden. Auch das aus Gesundheitsscnden Bohrungen verschließt, an die beiden Boh- 35 gründen häufig erwünschte Zumischen von Fluor in rangen ein Differenzdruckmeßgerät angeschlossen, Trinkwasser kann aui diese Weise vorgenommen dann ist es nachteilig, daß dennoch die andere den werden. Durch diese baulich einfache Anordnung statischen Druck erfassende Bohrung offenbleibt, werden sämtliche an eine Dosiervorrichtung für weil bei etwa auftretenden Druckstößen in der das Frisch- oder Brauchwasserleitungen gestellten Anfordurchströmende Medium führenden Leitung das 40 derungen in optimaler Weise erfüllt. Der erfindungs-Druckmoßinstrument stark überlastet werden kann, gemäße Wirkdruckgeber bewirkt eine proportionale da dieses Druckmeßinstrument nur einen kleinen Zumischung von Impfflüssigkeit in das Frischwasser, Druckmeßbereich aufweist, da es normalerweise nur da der Querschnitt so gestaltet werden kann, daß der die statischen Differenzdrücke mißt, die stets relativ Differenzdruck zwischen den beiden Nebenstromkaklein sind. Der absolute Druck in der Leitung und 45 nälen einen solchen Verlauf aufweist, daß der durch dessen Schwankungen betragen jedoch im allgemei- den zweiten Nebenstromkanal eintretende Impfflüsnen ein Vielfaches des statischen Differenzdruckes, sigkeitsstrom proportional zu der in der Hauptlei- und das Meßinstrument ist in diesen Fällen der Ge- tang fließenden Menge an Medium ist. Das als Rückfahr erheblicher Überlastungen ausgesetzt. schlagventil ausgebildete Teil des Ventilkörpers verAufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen 5° hindert ein Zurückfließen von Wasser gemäß den Wirkdruckgeber zu schaffen, bei dem weder die Ge- Vorschriften der Wasserwerke, die ein Zurückfließen fahr besteht, daß ein an die Nebenstromkanäle ange- von geimpftem Wasser in das öffentliche Leitungsschlossenes Meßinstrument überlastet wird, noch die netz oder ii. bestimmte Netzabschnitte verhindern Gefahr besteht, daß bei an die Nebenstromkanäle an- wollen. Das Verschließen beider Nebenstromkanäle geschlossenem Impfflüssigkeitsbehälter ein uner- 55 im Ruhezustand verhindert, daß sich das Wasser wünschtes Eindiffundieren oder Einsickern von während längerer Stillstandszeiten mit Impflösung Impf flüssigkeit während der Zapfpausen besteht. anreichert und daß anschließend an diese Stillstands-Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Wirkdruck- zeiten Wasser mit zu hoher Konzentration der Impfgeber der eingangs genannten Art dadurch, daß der lösung gezapft wird. Dabei weist zweckmäßigerweise Staukörper zweiteilig ausgebildet ist und die beiden 60 der den Wirkdruckgeber bildende Ventilteller des Teile gegen Federkraft gegeneinander axial ver- Staukörpers einen kleineren Durchmesser auf als die schiebbar sind, wobei jedes der beiden Teile in seiner stromab gelegene Scheibe des Staukörpers. Dabei Ruhelage einen der Nebenstromkanäle verschließt. sind bevorzugt die Zunahme des Durchflußquer-Die Vorteile des erfindungsgemäßen Wirkdruckge- schnittes und die auf die Stauscheibe wirkende bers liegen darin, daß auch durch Druckstöße oder 65 Federkraft so aufeinander abgestimmt, daß der Wirk-Druckschwankungen in dem das Medium führenden druck proportional oder annähernd proportional zum Leitungsabschnitt ein angeschlossenes Differenz- Frischwasüerdurcbsatz ist.
druckmeßwerk nicht beschädigt werden kann, weil Um ein gutes und schnelles Durchmischen des

Frischwassers mit der Impflösung zu erzielen, kann, mung eine Drallkomponente erteilen und für eine wie bei einer Ausführungsform der Erfindung vorge- gute Dufchmischung von Frischwasser und Impfflüssehen ist, stromab von der Staustelle ein Drallerzeu- sigkeit sorgen.

ger vorgesehen sein, der die Strömung durchwirbelt Die auf den als Stauscheibe dienenden Ventiltellei

und damit die Durchmischung beschleunigt. Dabei 5 15 ausgeübte Kraft bewirkt eine Verschiebung des kann die Halterung des Staukörpers als Drallerzeuger Ventiltellers 15 in Strömungsrichtung entgegen dei ausgebildet sein, so daß kein zusätzliches Bauelement Wirkung der Federn 18 und 12. Die auf den Ventilerforderlich ist. teller 15 ausgeübte Kraft ergibt sich aus seiner Fla-

In der Zeichnung ist in schematischer Darstellung ehe und der auf diese Fläche wirkenden Druckdiffeein Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen io renz des vor und hinter dem Ventilteller wirkenden Wirkdruckgeber dargestellt, der in Ruhelage beide Druckes. Diese Druckdifferenz hängt ab vom jeweili-Nebcnstromkanäle verschließt. gen Durchsatz und vom Querschnitt des Ringspaltes

Durch ein Rohr 1 wird das zu messende oder zu zwischen dem Rand 22 und der gegenüberliegenden impfende Medium zu- und durch ein Rohr 2 wieder Wandfläche 21. Bei steigendem Durchsatz würde die abgeführt. Zwischen den beiden Rohren 1 und 2 ist 15 Kraft bei konstantem Ringspaltquerschnitt etwa quader Wirkdruckgeber eingebaut. Er weist ein Gehäu- dratisch mit dem Durchsatz ansteigen. Durch geeigse 3 auf, das außer den Anschlüssen für die beiden nete Festlegung der Federkennlinien der Federn 18 Rohre 1 und 2 noch zwei mit Anschlüssen versehene und 12 und des Verlaufes der Wand 21 der Kam-Nebenkanäle 4 und 5 aufweist. Zwischen den Rohr- mer 6 im Verschiebebereich des Federtellers 15 läßt anschlüssen für die Rohre 1 und 2 ist eine Kammer 6 10 sich erreichen, daß die Differenz der statischen Drükvorgesehen, durch die das fließende Medium, bei- kc zwischen den beiden Seiten des Ventiltellers 15 spielsweise Wasser, durchgeleitet wird. Ein den nach einer beliebigen Funktion, beispielsweise lineal Durchfluß des Mediums nur unwesentlich beeinflus- verläuft. Die statischen Drücke vor und hinter dem sender, das Gehäuse 3 quer durchsetzender Steg 7 ist Ventilteller 15 wirken auf die Nebenkanäle 4 und 5 mit einer axial gerichteten zentralen Bohrung verse- 35 ein. Der Nebenkanal 4 müi.det stromauf, der Nebenhen, in der ein Bolzen 8 in Strömungsrichtung ver- kanal 5 stromab von dem als Stauscheibe dienenden schiebbar geführt ist. Der Bolzen 8 ist Bestandteil Ventilteller 15. Beide Mündungen befinden sich eines Teiles 17, das außer dem Bolzen 8 eine strom- außerhalb des Betriebsverschiebebereiches des Venauf vorgesehene und mit dem Bolzen 8 einstückige tiltellers 15. Die Nebenkanäle 4 und 5 können zu Scheibe 9 umfaßt. An der stromauf gelegenen Seite 30 einem Differenzdruckmanometer zur Anzeige des der Scheibe 9 ist eine axiale Bohrung 16 vorgesehen, Durchsatzes geführt werden; sie können auch zu in der ein Dorn 10 längsverschiebbar geführt ist, der einem Teilstromdosiergerät geführt sein. Dabei wird Bestandteil eines Staukörpers 11 ist. An den Dorn 10 dem nicht dargestellten Teilstromdosiergerät durch schließt stromauf ein Ventilteller 15 an. Eine den den Nebenkanal 4 Frischwasser zugeführt, und durch Bolzen 8 umgebende Schraubendruckfeder 12 ist 35 den Nebenkanal 5 strömt aus dem Dosiergerät Impfzwischen der Scheibe 9 und dem Steg 7 vorgesehen lösung in das Frischwasser. Die Scheibe 9 wirkt als und drückt die Scheibe 9 entgegen der Strömung des Rückflußventil und als Abdichtung für den Nebenkadurchfließenden Mediums. In gleicher Weise ist eine nal 5. Die Zulaufseite des Wirkdruckgebers ist auf Schraubendruckfeder 18 zwischen den Ventilteller 15 diese Weise völlig dicht von der Ablaufseite abge- und die stromauf gelegene Stirnseite der Scheibe 9, 40 trennt, so daß keinesfalls ein Rückfluß geimpfter den Bolzen 10 umgebend, vorgesehen. Die Scheibe 9 Flüssigkeit in die Zuleitung 1 vorkommen kann. Da dient als Rückschlagventil. Sie weist eine kegelige auch die Mündung des Nebenkanals 4 bei fehlendem Fläche auf, in die eine ringförmige Flachdichtung 19 Durchfluß dicht abgeschlossen ist, kann es auch bei eingelegt ist, die an einer entsprechenden kegeligen langen Stillstandszeiten nicht vorkommen, daß Impf-Wand 20 der Kammer 6 dichtend zur Anlage kommt. 45 lösungen durch den Nebenkanal 4 in die Frischwas-In die kegelige Wand 20 mündet auch der Neben- serzuleilung 1 eindringt. Sobald in Rohr 1 ein gewisstromkanat 5, der somit durch die Flachdichtung 19 ser Oberdruck gegenüber dem Rohr 2 herrscht, wenn bei fehlendem Durchfluß abgedichtet verschlossen beispielsweise in dem an das Rohr 2 angeschlossenen ist. Der Ventilteller 15 weist eine Kegelfläche 13 auf, System Wasser gezapft wird, wird der Ventilteller 15 die dichtend an einer entsprechenden, am stromauf- 5° gegen die Wirkung der Feder 18 in Strömungsrichwärtigen Ende der Kammer 6 vorgesehene Kegelflä- tung beweg! und ein Durchflußspalt geöffnet Darauf ehe 14 anliegt. In die Kegelfläche 14 mündet auch steigt dvr Druck in dem Raum, in dem sich die Feder der Nebenstromkanal 4, der daher bei fehlendem 18 befindet, ebenfalls an, und die auf die Scheibe 9 Durchfluß durch die Kegelfläche 13 des Ventiltellers ausgeübte Kraft verschiebt diese zusammen mit dem 15 verschlossen ist. Der Ventilteller 15 wirkt als 55 Bolzen 8 entgegen der Wirkung der Feder 12. Es öff-Stauscheibe, und es ist seine Kegelfläche 14 Vorzugs- net dabei die Scheibe 9 relativ schnell einen großen weise mit einer elastischen Dichtung bedeckt, die Querschnitt, so daß in diesem Bereich nur ein sehr eine weiche Anlage und eine gute Abdichtung an der geringer Druckabfall auftritt.

Kegelfläche 14 und einen sicheren Verschluß der Ebenso wie für Flüssigkeiten, wie Wasser, öl

Mündung des Nebenstromkanals 4 bewirkt. Zwi- 60 od. dgl., können die erfindungsgemäßen Wirkdruckschen der Kegelfläche 14 und der kegeligen Wand 20 geber auch für Gase Verwendung finden, der Kammer 6 befindet sich eine konische oder ge- Ein wesentlicher Vorteil des beschriebenen Wirkwölbte Wandfläche 21, die zusammen mit einem druckgebers mit Rückschlagventil liegt darin, daß Rand 22, der den größten Durchmesser des Ventils keinerlei Umleitung des Frischwasserstromes erfolgt, 15 aufweist, den Ringspalt für das durchfließende 65 so daß keine zusätzlichen Druckverlaste auftreten. Medium bildet. Der Platzbedarf de* Wirkdruckgeber» ist durch das

Der Quersteg 7 ist mit schräg zur Strömungsrich- Rückschlagventil nicht nennenswert erhöht. Insbelung angeordneten Flächen versehen, die der Strö- sondere sind alle seitlich aus dem Rohrmwrsrhniff

herausragenden Bauteil vermieden, svodurch auch bei beengten Plat/.vcrhaltnisscn eine leichte Montage und Auswcchselbarkeit gegeben sind. Die Ncbcnstromkanii!: werden unmittelbar durch den Ventilteller bzw. die Scheibe geschlossen; es sind also keine zusätzlichen Bauteile hierfür erforderlich. Jede Ventilscheibc

hat nur eine einzige Anlagefläche, wodurch das Problem eines dichten Anliegens eines starren Körpers an mehreren Paßflächen nicht auftritt. Durch den kegeligen Ventilsitz erreicht man ein stets sicheres Abdichten, ohne daß ein Verkanten und die damit sich ergebenden Undichtigkeiten auftreten können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

209639/259

Claims (6)

1. Patentansprüche' °*^εΓ b^eiden Nebenstromkanäle verschließt, zwischen

   denen ein vom Durchsatz abhängiger Differenzdruck 1. Zum Einbau in einen ein Medium führenden herrscht.

   Leitungsabschnitt bestimmter Wirkdruckgeber Die Erfindung betrifft also ein Gerät, das einen

   mit einem sich in Strömungsrichtung verändern- 5 sich in Durchflußrichtung eines strömenden Mediden Durchflußquerschnitt für das fließende Me- ums verändernden Querschnitt und vor und nach dium und mit je einem Nebenschlußkanal, die einer Querschnittsänderung angeordnete Bohrungen vor und nach dem sich verändernden Durchfluß- zur Messung des statischen Druckes aufweist. Der querschnitt münden, dessen Größe in Abhängig- Differenzdruck des an diesen beiden Bohrungen gekeit von der Fließgeschwindigkeit des Mediums to messenen statischen Druckes ist ein Maß für den durch einen Staukörper veränderlich ist, der Durchfluß des strömenden Mediums. Dieser Diffedurch den Staudruck gegen Federkraft verschieb- tenzdruck kann auch dazu benutzt werden, um die bar in einer Kammer mit in Strömungsrichtung Förderung einer dem strömenden Medium zuzumiim Verschiebebereich des Staukörpers sich er- sehenden Flüssigkeit zu bewirken,
   weiterndem Querschnitt angeordnet ist, wobei der 15 Es ist ein Durchflußmesser bekanntgeworden, bei Staukörper :n seiner Ruhelage einen der beiden dem eine Stauscheibe in einem sich konisch in Strö-Nebenstromkanäle verschließt, zwischen denen ein mungsrichtung erweiternden Raum geführt ist, die vom Durchsatz abhängiger Differenzdruck sich unter der Kraft der Strömung entgegen einer Feherrscht, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegen kann. Die Übertragung der Stellung der der Staukörper (8, 9,10,15) zweiteilig ausgebil- ao Stauscheibe nach außen erfolgt über ein Magnetsydet ist und die beiden Teile gegen Federkraft ge- stem. Derartige Durchflußmesser sind in vielerlei Vageneinander axial verschiebbir sind, wobei jedes rianten bekanntgeworden, beispielsweise auch als der beiden Teile (8, 9 bzw. 10, 15) in seiner Ru- Schwebekörperdurchflußmesser, bei denen ein kegelhelage einen der Nebenstromkanäle (4 bzw. 5) förmiger Schwebekörper in einem konisch sich erverschließt, as weiternden Rohr vorgesehen ist, in dem er durch die
2. 2. Wirkdruckgeber nach Anspruch 1, dadurch Strömung entgegen seinem Gewicht oder entgegen gekennzeichnet, daß ein stromauf befindlicher einer Federkraft angehoben wird. Bei dem bekannten Ventilteller (15) des Stauköu ers den Wirkdruck- Durchflußmesser besteht die Stauscheibe aus mehregeber bildet und eine stromab liegende Scheibe ren Einzelscheiben, die je in kleinem Abstand auf det (9) des Staukörpers ein Rück<._hlagventil für die 30 Kolbenstange übereinander angeordnet sind. Die das Medium führende Leitung bildet. Stauscheiben stehen zueinander fest. Mehrere Stau-
3. 3. Wirkdruckgeber nach Anspruch 2, dadurch scheiben sind deshalb verwendet, um bei kleinen gekennzeichnet, daß der den Wirkdruckgeber bil- Durchflüssen eine größere Auslenkung der Stauscheidende Ventilteller (15) des Staukörpers einen ben zu erzielen, die zu mehreren angeordnet einen kleineren Durchmesser aufweist als die stromab 35 höheren Druckabfall ergeben, ähnlich wie bei einer gelegene Scheibe (9) des Staukörpers. Labyrinthdichtung.
4. 4. Wirkdruckgeber nach einem der vorherge- Es ist auch ein Strömungswächter für wechselnde henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Strömungsrichtungen bekanntgeworden, bei dem eine die Zunahme des Durchflußquerschnittes und die Stauscheibe in einem sich nach zwei Seiten hin koauf die Stauscheibe (15) wirkende Federkraft so 40 nisch erweiternden Raum gegen eine Feder veraufeinander abgestimmt sind, daß der Wirkdruck schiebbar angeordnet ist. Mit der Stauscheibe ist ein proportional oder annähernd proportional zum Magnet verbunden, der einen Kontakt außerhalb der Frischwasserdurchsatz ist. Strömung beeinflußt. Die von der Fließgeschwindig-
5. 5. Wirkdruckgeber nach einem der vorherge- keit des Mediums abgeleitete Bewegung der Staunenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß 45 scheibe ändert den Durchflußquerschnitt, weil sich stromab von der Staustelle ein Drallerzeuger vor- die Stauscheibe in einem konisch ausgebildeten gesehen ist. Raum befindet. Es ist auch bekannt, eine derartige
6. 6. Wirkdruckgeber nach Anspruch 5, dadurch Anordnung als Klappendurchflußmesser auszubilgekennzeichnet, daß die Halterung (7) des Stau- den, bei dem eine schwenkbar gelagerte Klappe körpers (8, 9,10,15) als Drallerzeuger ausgebil- 50 durch die Strömung entgegen einer Feder bewegt det ist. wird. Der Klappenschwenkwinkel ist ein Maß für

   den Durchfluß. Er hängt ab von der Federkraft und

   der Federkennlinie und von der Kontur des Raumes,

   in dem sich die Klappe bewegt, Die Kontur dieses 55 Raumes ist veränderbar, um unterschiedliche Zusam-

   Die Erfindung betrifft einen zum Einbau in einen menhänge zwischen Klappenschwenkwinkel und ein Medium führenden Leitungsabschnitt bestimmten Durchfluß einstellen zu können. Dabei kann die Wirkdruckgeber mit einem sich in Strömungsrichtung Klappe auch als Rückschlagventil dienen,
   verändernden Durchflußquerschnitt für das fließende Es sind auch Sicherheitseinrichtungen für unter

   Medium und mit je einem Nebenschlußkanal, die vor 60 Druck stehende Flüssigkeitsbehälter bekannt, bei de- und nach dem sich verändernden Durchflußquer- nen ein Zapfventil dann selbsttätig geschlossen wird, schnitt münden, dessen Größe in Abhängigkeit von wenn die Strömungsgeschwindigkeit in der Zapfleider Fließgeschwindigkeit des Mediums durch einen tung einen vorgegebenen Wert überschreitet, was Staukörper veränderlich ist, der durch den Staudruck darauf schließen läßt, daß ein Leck in der angegegen Federkraft verschiebbar in einer Kammer mit 65 schlossenen Leitung aufgetreten ist. Zu diesem in Strömungsrichtung im Verschiebereich des Stau- Zweck ist in der Strömung eine Schwenkfahne vorgekorpers sich erweiterndem Querschnitt angeordnet sehen, die gegen eine Federkraft ein Hilfsventil ist, wobei der Staukörper in seiner Ruhelage einen schließt. Durch Schließen des Hilfsventils wird über