DE2000106C3 - Zumeßdüse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zumeßdüse, bei welcher eine unter dem Strömungsdruck gegen die Wirkung einer Feder bewegliche Reßuliernadel in der jeweiligen, durch den Strömungsdruck bedingten Regelstellung den Durchflußquerschnitt so bestimmt, daß die Durchflußmenge bei unterschiedlichen Druckverhältnis-en in der Leitung weitgehend konstant bleibt.

Solche Zumeßdüsen sind in kleiner Ausführung (gemäß dem österreichischen Patent 258 Ω63) z. B. für Klosettspülanlagen bekanntgeworden, wobei der Zweck erreicht werden soll, den Druckunterschied in der Zuflußleitung auszugleichen, welcher in hohen Gebäuden in den oberen gegenüber den unteren Stockwerken auftritt.

Hier ist im Strömungskanal der Düse ein ebenfalls düsenförmig ausgebildeter Widerstandskörper axial beweglich eingesetzt, und die gegen den Ströinungsdruck wirkende Feder liegt zwischen der Außenwandung der Zumeßdüse und dem Widerstandskörper. Eine derartige Anordnung ist für große Ausführungen z. B. in Wasserversorgungsanlagcn für Gemeinden, wo es sich darum handelt, tiefliegende Grund- und Quellwässer mit Hilfe eines Strahlapparates anzuheben, nicht geeignet, und zwar weil die Anordnung der Feder im Strömungskanal zu Störungen durch Wirbelbildung Anlaß geben kann.

Die erwähnte Anordnung läßt auch keine Regulierung von Hand zu, wie sie bei großen Anlagen häufig unerläßlich erscheint, um eine genaue Dosierung der jeweilig ausströmenden Flüssigkeil zu ermöglichen.

Die Aufgabe, welche durch die Erfindung gelöst C5 wurde, besteht darin, eine Zumeßdüse der eingangs erwähnlen Bauart zu schaffen, die für die Verwendung in großen Wasserversorgungsanlagcn geeignet ist, wobei Störungen durch in den Strömungskanal eingebaute Federn vermieden sind und eine von Hand bedienbare Durchflußmengenregelung möglich

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Reguliernadel als Kolben ausgebildet ist, der in einem ruhenden, von der zufließenden Flüssigkeit gespeisten Zylinder axial vtrschiebbar geführt ist und unter dem Druck einer Feder steht, die im strömungsfreien Raum zwischen Zylinder und Reguliernadel angeordnet ist und dem Flüssigkeitsdruck im Zylinderraum entgegenwirkt.

Bei einer solchen Zumeßdüse befindet sich die Feder außerhalb der strömenden Flüssigkeit, wodurch eine Beeinflussung der Strömungsvorgänge durch die Feder entfälllt, so daß keine Turbulenz und keine Querströmungen entstehen können, die besonders die Funktion von Zumeßdüsen größerer Bauart störend beeinflussen würden.

Da die Verhältnisse in den einzelnen Anwendungsfällen einer solchen Düse sehr verschieden sein können und man nicht für jeden Fall Sonderkonstruktionen anfertigen kann, wird die Düse zweckmäßig so gebaut, daß sie ziemlich stark wechselnden Entnahmeverhältnissen angepaßt werden kann. Dies wird gn-ndsätzlich dadurch erreicht, daß der Zylinderraum über ein Regulierventil an den Zuflußraum angeschlossen ta und die als Kolben wirkende Reguliernadel in an sich bekannter Weise einen Durchströmkanal besitzt, so daß durch Betätigen des Regulierventils der Druck im Zylinderraum, der der Federkraft entgegenwirkt, verändert werden kann. Eine solche Veränderung des Druckes im Innern des Zylinders hat zur Folge, daß sich die Düsennadel jeweils nach der Resultierenden aus der Federkraft und dem herrschenden Gegendruck verstellt und durch den veränderten Düsenspalt eine Änderung der ausströmenden Flüssigkeitsmenge erzielt wird.

Nachstehend ist an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen axialen Längsschnitt durch die automatische Zumeßdüse.

An das zylindrische Gehäuse 1 schließt die konische Düse 2 an. Im Innern dieser Teile befindet sich eine Einrichtung 3 bis· 9 zur automatischen Düsensteuerung, welche durch Abstandsbleche 10 in zentrischer Lage gehalten ist.

Die Einrichtung zur automatischen Düsensteuerung besteht aus einem handbetätigbaren Regulierventil 3, dessen Spindel über eine Stopfbüchse 4 dichtend durch das Gehäuse 1 geführt ist und aus dem Düsenzylinder 5 mit eingesetzter Spiralfeder 6, welche auf einen Düsenkolben 7 wirkt, an dem vorne die mit dem Kolben aus einem Stück bestehende Düsennadel 8 anschließt, die einen Durchströmkanal 9 besitzt. Die Düsennadel 8 hat die ungefähre Form eines Paraboloides, die sich daraus ergibt, daß einerseits eine konstante, vom Zuflußdruck unabhängige Flüssigkeitsmenge abströmen, andererseits das Gleichgewicht zwischen dem Flüssigkeitsdruck, dem auf die Düsennadel wirkenden Gegendruck und der Federkraft eingehalten werden soll.

Die Wirkungsweise ist folgende: Im Gehäuse 1 herrscht ein bestimmter Flüssigkeitsdruck vor, durch welchen das Abströmen einer bestimmten Flüssigkeitsmenge aus dem Ringquerschnitt II der Düse ermöglicht wird. Dieser Ringquerschnitt wird aus der Düse 2 und der Düsennadel 8 gebildet. Dem auf die

Düsennadel 8 und somit auf den Düsenkolben 7 wirkenden Druck sowie der Kraft der Spiralfeder 6 hält der im Hubraum 11 zwischen Düsenzylinder 5 und Düsenkolben 7 wirkende Flüssigkeitsdruck das Gleichgewicht, wobei letzterer auf dem Hauptrohr über das Regulierventil 3 wirksam wird.
. Über den Ringquerschnitt 11 der Düse strömt eine bestimmte Flüssigkeitsmenge ab. Ändert sich nun der Flüssigkeitsdruck im Gehäuse 1, so ändert sich im selben Maße auch der auf die Düsennadel wirkende Druck, während die Änderung der zugehörigen Kräfte nicht in derselben Größe zueinander erfolgt. Diese Unterschiedlichkeit ist durch die verschieden großen Querschnitte gegeben, auf welche die einzelnen Drücke wirksam sind. Aus der Unterschiedlichkeit der Kraftänderung ergibt sich nun zwangläufig, daß zur Erreichung eines neuen Gleichgewichtszustandes sich auch die Federkraft ändern muß. Letztere bedingt jedoch gleichzeitig aurh eine Verschiebung der Düsennadel 8, wodurch es zu einer Ände- so rung des Ringquerschnittes der Düse kommt. Werden nun die Abmessungen der Teile und die Kraft der Feder richtig gewählt, so ergibt eine Druckverminderung eine Vergrößerung, eine DrucKerhohung eine Verkleinerung des Ringquerschnittes 11, und zwar derart, daß trotz Änderung des Zuflußdruckes die jeweils abströmende Flüssigkeitsmenge konstant

bleibt. ., „ . . . _. .

Bei ganz geöffnetem Regulierventil 3 ist der Druck im Gehäuse 1 gleich dem Druck im Hubraum 12. Durch teilweise Schließung des Reguheryentiis 3 kann nun der Druck im Hubraum 12 des Dusenzylinders gegenüber dem Flüssigkeitsdruck im Gehäuse 1 gesenkt werden, woraus sich eine Rückwärtsbewegung der DüsennadelV und in weiterer Folge eine Vergrößerung der abströmenden Flüssigkeitsmenge ergibt. Wird das Regulierventil 3 ganz geschlossen, so wirkt der Flüssigkeitsdruck nur mehr einseitig, und zwar auf die Düsennadel 8, was zur Folge hat, daß die Düse bei jedem Flüssigkeitsdruck ganz geöffnet ist, d.h. hierdurch die automatische Steuerung ausgeschaltet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Zumeßdüse, bei welcher eine unter dem Strömungsdruck gegen die Wirkung einer Feder bewegliche Reguliernadel in der jeweiligen, durch den Strömungsdruck bedingten Regelstellung den Durchflußquerschnitt so bestimmt, daß die Durchflußmenge bei unterschiedlichen Druckverhältnissen in der Leitung weitgehend konstant bleibt, 'dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliernadel als Kolben (7,8) ausgebildet ist, der in einem ruhenden, von der zufließenden Flüssigkeit gespeisten Zylinder (5) axial verschiebbar geführt ist und unter dem Druck einer Feder (6) steht, die im strümungsfreien Raum zwischen Zylinder und Reguliernadel angeordnet ist und dem Flüssigkeitsdruck im Zylinderraum entgegenwirkt.

2. Zumeßdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (12) über ein Rcguliervenlil (3) an den Zuflußraum (1) angeschlossen ist und die als Kolben wirkende Reguliernadel (7,8) in an sich bekannter Weise einen Durchströmkanal (9) besitzt, so daß durch Betätigen des Regulierventils (3) der Druck im Zylinderraum (12), der der Federkraft entgegenwirkt, verändert werden kann.