DE2019651A1

DE2019651A1 - Vorrichtung zur Regelung der Stroemungsmenge eines stroemenden Mediums

Info

Publication number: DE2019651A1
Application number: DE19702019651
Authority: DE
Inventors: Horst Krieter
Original assignee: Westinghouse Bremsen und Apparatebau GmbH
Current assignee: Westinghouse Bremsen und Apparatebau GmbH
Priority date: 1970-04-23
Filing date: 1970-04-23
Publication date: 1971-11-04
Also published as: US3812876A

Description

Hannover, d. 10.4.1970 WP 11/70

Westinghouse Bremsen- und Apparatebau GmbH, Hannover

Vorrichtung zur Regelung der Strömungsmenge eines strömenden Mediums

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Strömungsmenge eines strömenden Mediums mittels eines elastischen, eine Strömungsöffnung begrenzenden Gliedes, das unter der Wirkung einer von der Strömungsmenge abhängigen Druckdifferenz derart verformbar ist, daß der Querschnitt der Strömungsöffnung in Abhängigkeit von der Druckdifferenz verändert wird.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Gattung ist das elastische Glied als ein in Umfangsrichtung federnd dehnbarer Gummiring ausgebildet, der aufgrund einer auf ihn in Strömungsrichtung wirkenden Druckdifferenz auf einer kegelförmigen Wand axial verschiebbar ist und durch die eintretende Vergrößerung seines Umfanges in Abhängigkeit von der Druckdifferenz den Strömungsquerschnitt zwecks Regelung der Strömungsmenge verändert (OS 1 473 130).

Dieser bekannte Strömungsregler hat jedoch den Nachteil, daß eine Verklemmung und dadurch ein teilweises oder vollständiges Festsitzen des Gummiringes eintreten kann, was die Regelfunktion der Vorrichtung beeinträchtigt oder gar unmöglich macht. Es besteht außerdem die Gefahr, daß der Gummiring infolge einer Ver-

_2- 109845/0868

klemmung bzw. eines Aufrollens auf der kegelförmigen Wand sowie eines Festklebens auf der Wand nach einer längeren Stillstandzeit beschädigt wird.

Es sind ferner Strömungsregler bekannt, die mit einem federbelasteten Drosselkolben arbeiten, der unter der Wirkung einer von einer festen Drossel erzeugten Druckdifferenz verschiebbar ist und dadurch eine veränderbare !rössel in Abhängigkeit von der Druckdifferenz verstellt. Diese bekannten Strömungsregler sind jedoch sowohl konstruktiv als auch fertigungstechniech sehr aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Strömungsregler der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der sich durch einen konstruktiv und fertigungstechnisch einfachen Aufbau, sowie durch eine leichte Ansprechbarkeit und eine feinfühlige und genaue Regelung auszeichnet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die auf das elastische Glied wirkende Druckdifferenz in an sich bekannter Weise durch eine feste, vom strömenden Medium durchströmte Drossel erzeugt wird, und daß das elastische Glied als ein von der Druckdifferenz beaufschlagter membranartiger Körper ausgebildet ist.

Zweckmäßigerweise ist das elastische Glied als Scheibenmembran oder als Schlauch ausgebildet.

109845/0868

.a

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Ströraungsöffnung durch die Innenwandung des Schlauches begrenzt ist. Es ist vorteilhaft, wenn der Schlauch und die Drossel koaxial angeordnet sind.

Es ist ferner gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Drossel durch eine Blende gebildet ist, und daß der Schlauch in ein Gehäuse an dem einen Ende durch einen Sicherungsring unter Zwisehenlegung der Blende und an dem anderen Ende durch ein in das Gehäuse einschraubbares Anschlußstück eingespannt ist.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Strömungsreglers, dessen elastisches Glied als Scheibenmembran ausgebildet ist,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Strömungsreglers, dessen elastisches Glied als Schlauch ausgebildet ist..

Der Strömungsregler gemäß Tig. 1 weist zwei Gehäuseteile 1,2 auf, die miteinander durch Schrauben 3 befestigt sind. Eine als elastisches Glied dienende Scheibenmembran 4 ist zwischen den Gehöuseteilen 1, 2 fest und dichtend eingespannt. Sie trennt zwei Gehäusekammern 5, 6 .hermetisch voneinander.

: · _'₄V 109845/0868

Ein in der Kammer 6 angeordneter Gehäuseansatz 7 bildet mit der Scheibenmembran 4 ©ine ringförmige Strömungsöffnung 8.

Eine Eintrittsbohrung 9 ist über einen Kanal 10 mit der Gehäusekammer 5 und über eine als feste Drossel dienende Bohrung mit der Gehäusekammer β verbunden. Letztere steht über die Strömungsöffnung 8 mit einer Austrittsbohrung 12 in Verbindung.

Die Wirkungsweise des Strömungsreglers gemäß Fig. 1 ist wie folgt:

Das in Pfeilrichtung strömende Medium strömt durch die Drosselbohrung 11, wodurch, in Strömungsrichtung betrachtet, eine Differenz Δρ zwischen den Drücken des Mediums vor und hinter der Drossel 11 erzeugt wird. Der Druck vor der Drossel 11 herrscht auch über Kanal 10 in der Gehäusekammer 5 und beaufschlagt dort die obere Fläche der Scheibenmembran 4. Der Druck hinter der Drossel 11 herrscht auch in der Gehäusekammer 6 und beaufschlagt dort die untere Fläche der Membran.

Die Beaufschlagung der Scheibenmembran 4 mit der von der Drossel 11 erzeugten Druckdifferenz Δ.ρ bewirkt eine Verformung der Membran, derart, daß der Querschnitt der Strömungeöffnung 8 und somit die durch letztere strömende Menge des Mediums in Abhängigkeit von der Druckdifferenz Δρ verändert wird. Die Veränderung der strömenden Menge verursacht wiederum eine entsprechende Veränderung der Druckdifferenz Ap und diese eine neue Veränderung der Menge, womit eine genaue Mengenregelung erzielt wird.

. 5 „108845/0868

Der Ströraungsregler gemäß Fig. 2 weist ein Gehäuse 20 mit einer abgesetzten Bohrung 21, 22, 23 auf, deren Bohrungsabschnitt 21 als Eintrittsbohrung und deren Bohrungsabschnitt 23 als Austritts- bohrung dient. Die Bohrungsabschnitte 21 und 23 sind mit einem Gewinde versehen, um den Strömungsregler an nicht dargestellte Leitungen oder Geräte anzuschließen.

Im Bohrungsabschnitt 22 ist ein als elastisches Glied dienender Schlauch 24 mit stirnseitigen Wülsten 25» 26 angeordnet. Der Wulst 25 ist mittels eines Sicherungsringes 27 zwischen einer Blende 28 und der Stirnwand des Bohrungsabsatzes 21, 22, der Wulst 26 mittels eines in das Gehäuse 20 eingeschraubten Anschlußstückes 29 zwischen letzterem und der Stirnwand des Bohrungsabsatzes 22, 23 eingeklemmt. Der somit beidseitig fest und dichtend eingespannte Schlauch 24 trennt eine von der Wand der Bohrung 22 und der Außenwandung des Schlauches 24 begrenzte Ringkammer 30 und einen von der Innenwandung 31 des Schlauches begrenzten Hohlraum 32 hermetisch voneinander.

Die Eintrittsbohrung 21 ist über einen Kanal 33 mit der Ringkammer 30 und über eine Drosselbohrung 34 der Blende 28 mit dem Hohlraum 32 verbunden. Die Eintrittsbohrung 21, die Drosselbohrung 34, der Hohlraum 32 und die Eintrittsbohrung 21 sind koaxial angeordnet.

Eine StrÖmunggöffnung 35 ist von der Innenwandung 31 des Schlauches begrenzt. » .

109845/0868

Die Wirkungsweise des Strömungsreglers gemäß Fig. 2 ist wie folgts

Bas in Pfeilrichtung strömende Medium strömt durch die Drosselbohrung 34, wodurch, in Strömungsrichtung betrachtet, eine Differenz Δ ρ sswischen den Drücken des Mediums vor und hinter der Drossel 34 erzeugt wird. Der Druck vor der Drossel 34 herrscht auch über Kanal 33 in der Ringkammer 30 und beaufschlagt dort die Außenwandung des Schlauches 24« Der Druck hinter der Drossel 34 herrscht auch im Hohlraum 32 und beaufschlagt dort die Innenwandung des Schlauches 24.

Die Beaufschlagung des Schlauches 24 mit der von der Drossel 34 erzeugten Druokdifferenz Δ ρ bewirkt eine Verformung des Schlauches, derart, daß der Querschnitt der Strömungsöffnung 35 und somit die durch letztere strömende Menge des Mediums in Abhängigkeit von dar Druckdifferenz Δ ρ verändert wird.

Die Drossel 34 ist durch Auswechseln der Blende 28 leicht einstellbar.

Der erfindungsgemäße Strömungsregler weist keine ineinander gleitenden_f Reibung und Verschleiß unterzogenen Teile auf. Somit entfällt die sonst bei bekannten Strömungereglern mit gleitenden Teilen erforderliche Feinbearbeitung, wie z.B. Hone;e_r dieser Teile.

Da der Regler reibungslos und verashleiEfrei arbeitet, ist eine leichte Ansprechbarkeit dee Reglers sowie eine feinfühlige und genaue Regelung gewährleistet-

109845/0888

Claims

Patent- bzw. Schutzansprüche 2019651

Vorrichtung zur Regelung der Strömungsmenge eines strömenden Mediums mittels eines elastischen, eine Strömungsöffnung begrenzenden Gliedes, das unter der Wirkung einer von der Strömungsmenge abhängigen Druckdifferenz derart-verformbar ist, daß der Querschnitt der Strömungsöffnung in Abhängigkeit von der Druckdifferenz verändert wird, dadurch g e kennzeichn et, daß die Druckdifferenz in an sich bekannter Weise durch eine feste, vom strömenden Medium durchströmte Drossel (11 bzw. 34) erzeugt wird, und daß das elastische Glied (4 bzw. 24) als ein von der Druckdifferenz beaufschlagter, membranartiger Körper ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

das elastische Glied als Scheibenmembran (4) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Glied als Schlauch (24) ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsöffnung (35) durch die Innenwandung (31) des Schlauches (24) begrenzt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (24) und die Drossel (34) koaxial angeordnet sind.

1U9845/0368
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (34) durch eine Blende (28) gebildet ist, und daß der Schlauch (24) in ein Gehäuse (20) an dem einen Ende durch einen Sicherungsring (27) unter Zwlschenlegung der Blende und an dem anderen Ende durch ein in das Gehäuse (20) einschraubbares Anschlußstück (29) eingespannt ist.

109845/0868