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Die Erfindung betrifft einen Durchflussmengenregler.
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Durchflussmengenregler sind aus dem Stand der Technik hinlänglich und in großer Bandbreite bekannt. Sie werden beispielsweise in Gas- oder insbesondere Flüssigkeitsleitungen eingesetzt oder endseitig angefügt und dienen dazu, den Volumenstrom eines den Durchflussmengenregler durchströmenden Fluids unabhängig vom Druck des Fluids konstant zu halten.
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Aus der
DE 2004 008 281 U1 ist ein Durchflussmengenregler bekannt, der ein Gehäuse und einen in dem Gehäuse geführten Regelkörper aufweist. Der Regelkörper ist konisch ausgebildet und wirkt mit einer Regelöffnung zusammen, in die hinein sich der Regelkörper bei steigendem Druck des durchströmenden Fluids erstreckt. Hierdurch wird die Regelöffnung zunehmend geschlossen. Mit abnehmendem Druck wandert der Regelkörper in Richtung seiner Ausgangslage zurück und gibt somit einen größeren Querschnitt der Regelöffnung frei.
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Der bekannte Durchflussmengenregler hat sich bewährt. Allerdings wurde gefunden, dass die Bauhöhe des bekannten Durchflussmengenreglers recht hoch und insoweit nicht für sämtliche Anwendungen geeignet ist.
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Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Durchflussmengenregler zu schaffen, dessen Bauhöhe möglichst gering ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe weist der erfindungsgemäße Durchflussmengenregler eine Membran mit mindestens einer Öffnung zum Durchströmen eines Fluids und einen Ringkörper mit einer Anströmfläche und mindestens einer Durchflussöffnung auf, wobei die Durchflussöffnung mit der mindestens einen Öffnung der Membran in Strömungsverbindung steht, und wobei die Membran in Richtung auf die Anströmfläche biegbar ausgebildet ist.
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Die Membran stellt eine Abkehr des bekannten konischen Regelkörpers dar. Sie ist flach ausgebildet und weist lediglich eine geringe Bauhöhe auf. Durch die mindestens eine Öffnung kann das Fluid die Membran durchströmen.
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Die Membran wirkt mit der Anströmfläche des Ringkörpers zusammen. Bei steigendem Fluiddruck biegt sich die Membran vorteilhaft in Richtung auf die Anströmfläche. Dadurch nähert sich die mindestens eine Öffnung so weit an die Anströmfläche an, dass der Öffnungsquerschnitt für das Fluid reduziert wird.
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Im Ergebnis schafft die Erfindung einen Durchflussmengenregler, der einerseits in der Lage ist, den Volumenstrom bei sich änderndem Druck konstant zu halten, und der gleichzeitig eine konstruktionsbedingt sehr geringe Bauhöhe aufweist.
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Vorzugsweise bilden die Membran und die Anströmfläche einen Spalt. Durch den Spalt strömt bei niedrigem Fluiddruck das Fluid. Bei steigendem Fluiddruck wird der Spalt vorteilhafterweise zunehmend enger. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass – je nach Material der Membran – der Spalt möglicherweise nicht vollends geschlossen wird. Jedoch wird zumindest abschnittsweise der Spalt so klein, dass er die Durchströmung des Fluids hemmt.
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In wesentlicher Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass sich der Spalt zur Mitte des Durchflussmengenreglers hin vorzugsweise kontinuierlich erweitert. Für einen Durchflussmengenregler mit einer zylindrischen Grundform – wie er als besonders vorteilhaft angesehen wird – bedeutet dies, dass sich der Spalt in Richtung der Symmetrieachse hin öffnet. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass ein Durchflussmengenregler mit einer zylindrischen Grundform vorteilhaft eine zylindrische – ggf. abgestufte – Außenkontur aufweisen kann. Der Innenbereich des Durchflussmengenreglers hingegen weist ggf. keine rotationssymmetrische Konstruktion auf. Derartige Gegebenheiten sollen von der zylindrischen Grundform begrifflich umfasst sein.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Membran in ihrem unbelasteten Zustand eben ausgebildet ist. Eine derartige Ausführungsform weist mehrere Vorteile auf. Zum einen ist eine ebene Membran einfach und kostengünstig herstellbar, beispielsweise durch Stanzen oder Laserschneiden. Auch die mindestens eine Öffnung kann z. B. durch Stanzen oder Laserschneiden in die Membran eingebracht werden. Ein weiterer Vorteil einer ebenen Ausgestaltung der Membran besteht in der Platzeinsparung. Während im Stand der Technik wie eingangs erwähnt konische Regelkörper zum Einsatz kommen, baut die vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Durchflussmengenreglers extrem flach.
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Vorzugsweise weist die Membran eine Höhe zwischen 0,1 und 0,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,3 mm, auf. Eine derartige Dicke schafft einerseits eine ausreichende Stabilität der Membran und stellt andererseits die erforderliche Flexibilität zur Verfügung, damit sich die Membran biegt, wenn der Fluiddruck steigt.
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Bekannte Durchflussmengenregler sind zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet und haben sich insoweit bewährt, als ihre Herstellung kostengünstig und ihre Lebensdauer hoch ist. Allerdings wurde gefunden, dass Durchflussmengenregler aus Kunststoff in bestimmten Anwendungen nachteilig sind. Insbesondere im Krankenhaus- oder Pflegebereich werden erhöhte hygienische Anforderungen gestellt. Vorzugsweise sollen sämtliche Apparaturen möglichst keimarm sein. Bei Kunststoffteilen ist die angestrebte Keimfreiheit nicht gewährleistet, da Kunststoffe materialbedingt anfällig für Bakterienbefall sind.
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Vor diesem Hintergrund wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die Membran aus Metall ausgebildet ist, insbesondere aus Edelstahl besteht. Eine derartige vorteilhafte Ausführungsform eröffnet vollkommen neue Einsatzmöglichkeiten. Beispielsweise ist die bevorzugte Ausführungsform vorteilhaft im Krankhausbereich einsetzbar. Die metallische Membran ist zum Beispiel mit aggressiven Reinigungsmitteln behandelbar. Sie ist ferner (insbesondere gegenüber Kunststoff) weitgehend temperaturbeständig, was sie autoklavierbar und insoweit sterilisierbar macht. Schließlich ist sie in einem großem Temperaturbereich einsetzbar, was über den Krankenhausbereich hinaus neue Einsatzmöglichkeiten für den Durchflussmengenregler eröffnet.
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Der mindestens einen Öffnung in der Membran kommt eine besondere Bedeutung zu. Im einfachsten Fall ist sie rund (zum Beispiel als Stanzloch) ausgebildet. Mit zunehmender Durchbiegung der Membran wird sie verschlossen.
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Als vorteilhaft wird es angesehen, wenn die mindestens eine Öffnung länglich ausgebildet ist. Eine längliche Öffnung bietet die Möglichkeit, dass mit zunehmender Durchbiegung der Membran die Öffnung über ihre Länge allmählich verschlossen wird. Dabei bedeutet „verschlossen” nicht gezwungenermaßen ein vollständiges Verschließen der Öffnung. Vielmehr soll auch ein solches Verschließen umfasst sein, bei dem die Fluidströmung durch die Öffnung(en) aufgrund der Durchbiegung und der dadurch bedingten Annäherung an die Anströmfläche reduziert wird.
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Das vorstehend beschriebene bevorzugte allmähliche Verschließen der Öffnung kommt besonders vorteilhaft dann zum Tragen, wenn sich die mindestens eine Öffnung von außen nach innen erstreckt. So kann z. B. vorgesehen sein, dass sich die Öffnung vom Umfangsbereich der Membran radial zu ihrem Zentrum hin erstreckt. Alternativ ist eine Anordnung der Öffnung denkbar, bei der die längliche Öffnung zwar ebenfalls nach innen läuft, jedoch (in gedachter Verlängerung der Öffnung) am Zentrum der Membran vorbeigeht.
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In wesentlicher Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die mindestens eine Öffnung gebogen, insbesondere sichelförmig ausgebildet ist. Vorzugsweise läuft die Öffnung hierbei im Randbereich der Membran bogenförmig in grober Anpassung an den Randbereich der Membran aus. Eine derartige Ausführungsform kommt dann besonders vorteilhaft zur Geltung, wenn – wie es grundsätzlich als bevorzugt angesehen wird – die Membran in der Draufsicht rund ausgebildet ist. Eine gebogene und bevorzugt sichelförmige Ausbildung schafft die Möglichkeit einer kontinuierlichen und gleichzeitig fein abgestimmten Verkleinerung der Strömungsöffnung bei zunehmendem Fluiddruck.
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Die wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die Membran in Richtung auf die Anströmfläche biegbar ist. Dies führt dazu, dass die in der Membran ausgebildete mindestens eine Öffnung zumindest teilweise verschlossen wird. Als besonders bevorzugt hat sich eine Ausführungsform der Erfindung erwiesen, bei der in einer Draufsicht auf den Durchflussmengenregler die mindestens eine Öffnung zumindest teilweise, vorzugsweise im Wesentlichen, insbesondere vollständig über der Anströmfläche liegt. Dies hat zur Folge, dass bei einem sehr hohen Druck der Durchflussmengenregler in der Lage ist, den Strömungsquerschnitt der mindestens einen Öffnung zu minimieren.
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Der Durchflussmengenregler weist erfindungsgemäß mindestens eine Öffnung auf. Vorteilhafterweise sind in der Membran mindestens 3 Öffnungen vorgesehen, die vorzugsweise gleichmäßig verteilt in der Membran ausgebildet sind. Mehrere Öffnungen führen zu einer gleichmäßigen Fluidströmung durch den Durchflussmengenregler. Insbesondere können auch mehr als 3 Öffnungen vorgesehen sein, beispielsweise 4 Öffnungen.
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Die Membran wird zweckmäßig an dem Ringkörper befestigt. Hierzu bildet der Ringkörper vorteilhafterweise eine Aufnahme für die Membran. Eine derartige Konstruktion schafft einen kompakten Durchflussmengenregler.
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Die Aufnahme kann als Nut ausgebildet sein, die bevorzugt umlaufend in dem Ringkörper ausgebildet ist. In diese Nut ist die Membran vorteilhafterweise einclipsbar, was zu einer einfachen Konstruktion des Durchflussmengenreglers führt.
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In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die mindestens eine Durchflussöffnung in einem zentralen Abschnitt des Ringkörpers angeordnet ist. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die mindestens eine Öffnung vorzugsweise nicht im innen liegenden Umfangsbereich des Ringkörpers angeordnet ist. Es wird erwartet, dass ein Leiten des Fluids durch den zentralen Abschnitt des Ringkörpers zu besonders vorteilhaften Strömungsbedingungen führt, wie es im Folgenden noch näher ausgeführt wird. Unter einem zentralen Abschnitt wird im Rahmen der Erfindung der mittlere Bereich des Ringkörpers verstanden. Hierbei kann es sich um eine zentrale Bohrung oder Ausnehmung handeln. Auch möglich sind eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen, die mittig im Ringkörper ausgebildet sind. Beispielsweise kann eine zentrale Öffnung vorgesehen sein, um die kreisförmig herum mehrere weitere Öffnungen, beispielsweise mindestens 5 Öffnungen, angeordnet sind.
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Vorzugsweise fällt die Anströmfläche zu dem zentralen Bereich hin ab. Das durch die Öffnungen in der Membran hindurchtretende Fluid wird also nach innen hin abgeleitet und tritt dort durch die Durchflussöffnung des Ringkörpers hindurch.
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Die Membran ist vorzugsweise in ihrem Randbereich am Ringkörper befestigt, wie es vorstehend am Beispiel einer im Ringkörper ausgebildeten Nut erläutert worden ist. Die maximale Auslenkung erfährt die Membran also vorteilhaft in ihrer Mitte. Dabei kann sich die Membranunterseite günstig der ebenfalls zur Mitte hin abfallenden Anströmfläche annähern, was, wie zuvor beschrieben, zu einer vorteilhaften Reduzierung des Strömungsquerschnitts führt.
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Die primäre Aufgabe eines Durchflussmengenreglers besteht darin, druckunabhängig einen konstanten Volumenstrom zur Verfügung zu stellen. Dies wird dadurch erreicht, dass mit zunehmendem Druck des Fluids der Durchtrittsquerschnitt für das Fluid durch den Durchflussmengenregler verkleinert wird.
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Im Falle der Erfindung nähert sich die Membran der Anströmfläche des Ringkörpers an, wodurch der Öffnungsquerschnitt der Öffnungen der Membran zunehmend verkleinert wird. Folglich kann der Volumenstrom auch bei höherem Druck konstant gehalten werden.
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Häufig kommt einem Durchflussmengenregler eine zweite Aufgabe zu. Es kann nämlich gewünscht sein, dass die aus dem Durchflussmengenregler austretende Strömung bestimmte Strömungseigenschaften aufweist. Insbesondere kann es gewünscht sein, dass das Fluid – zum Beispiel Wasser – entweder als laminarer Strahl oder als mit Luft durchmischter Strahl austritt. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der Ringkörper in einem unteren Abschnitt eine Verbindungseinrichtung für eine Umlenkeinrichtung für das Fluid aufweist. Die Verbindungeinrichtung gestattet besonders vorteilhaft eine Anbindung einer Umlenkeinrichtung an den Durchflussmengenregler. Durch die Anordnung im unteren Abschnitt wird die kompakte flache Bauform des Durchflussmengenreglers unterstützt.
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Vorzugsweise weist die Verbindungseinrichtung eine Mehrzahl von Füßen auf, die vorzugsweise radial nach außen gerichtet sind. Die Füße können vorteilhaft in eine zweckmäßig umlaufende Nut der Umlenkeinrichtung eingreifen. Hierzu werden die vorzugsweise federnd ausgebildeten Füße einfach in die Umlenkeinrichtung eingeclipst und schaffen dadurch eine haltbare Verbindung. Eine bevorzugte Ausführungform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung mindestens einen Durchbruch zum Durchströmen des Fluids bildet. Im Falle der Füße tritt also das Fluid beispielsweise durch zwischen den Füßen ausgebildete Durchbrüche hindurch.
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Alternativ weist die Verbindungseinrichtung einen vorzugsweise mittigen Verbindungszapfen auf. Der Verbindungszapfen greift in eine zentrale Zapfenaufnahme der Umlenkeinrichtung ein. Um den Verbindungszapfen herum sind bevorzugt mehrere Durchflussöffnungen ausgebildet. Die Verbindung wird bevorzugt durch eine Presspassung geschaffen. Eine derartige Verbindung ist herstellungstechnisch besonders einfach zu realisieren, und zwar auch dann, wenn der Ringkörper aus Metall ausgebildet ist, wie es als vorteilhaft angesehen wird.
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Im Sinne einer kompakten und flachen Bauform des erfindungsgemäßen wird eine bevorzugte Ausführungsform zur Verfügung gestellt, bei der der Ringkörper eine der Anströmfläche entgegengesetzte Unterseite aufweist, die eine Strömung des Fluids nach außen bewirkt. Der Ringkörper weist also sowohl eine Oberseite, die als Anströmfläche dient, als auch eine Unterseite auf, die eine Führung des Fluids nach außen gestattet. Eine derartige Konstruktion schafft neben kompakten Abmaßen auch eine besonders vorteilhafte Strömung des Fluids.
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Als herstellungstechnisch besonders einfach hat sich eine Ausführungsform bewährt, bei der die Unterseite eine umlaufende Aussparung aufweist. Die Aussparung dient zur vorbeschriebenen Umlenkung des Fluids.
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Im Rahmen der Erfindung wird auch ein Durchflussmengenregler beansprucht, der eine Umlenkeinrichtung aufweist, die mit dem Ringkörper verbunden ist.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der angehängten Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
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1 in einer schematischen Darstellung eine auseinandergezogene Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Durchflussmengenreglers;
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2 in einer schematischen Darstellung das erste Ausführungsbeispiel in einer Schnittansicht;
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3 in einer schematischen Darstellung eine auseinandergezogene Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Durchflussmengenreglers;
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4 in einer schematischen Darstellung das zweite Ausführungsbeispiel in einer Schnittansicht;
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5 in einer schematischen Darstellung eine auseinandergezogene Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Durchflussmengenreglers;
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6 in einer schematischen Darstellung das dritte Ausführungsbeispiel in einer Schnittansicht;
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7 in einer schematischen Darstellung eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Membran, wie sie in den drei Ausführungsbeispielen zum Einsatz kommt;
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8 in einer schematischen Darstellung die Membran nach 7 in einer Draufsicht;
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9 in einer schematischen Darstellung eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Ringkörpers, wie er bei dem ersten Ausführungsbeispiel zum Einsatz kommt;
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10 in einer schematischen Darstellung den Ringkörper nach 9 in einer Draufsicht;
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11 in einer schematischen Darstellung eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Ringkörpers, wie er bei dem zweiten Ausführungsbeispiel zum Einsatz kommt;
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12 in einer schematischen Darstellung den Ringkörper nach 11 in einer Draufsicht;
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13 in einer schematischen Darstellung eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Ringkörpers, wie er bei dem dritten Ausführungsbeispiel zum Einsatz kommt;
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14 in einer schematischen Darstellung den Ringkörper nach 13 in einer Draufsicht;
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15 in einer schematischen Darstellung eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Umlenkeinrichtung, wie sie bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel zum Einsatz kommt; und
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16 in einer schematischen Darstellung eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Umlenkeinrichtung, wie sie bei dem dritten Ausführungsbeispiel zum Einsatz kommt.
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1 zeigt eine auseinandergezogene Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Durchflussmengenreglers. Der Durchflussmengenregler weist in 1 von oben nach unten die folgenden Bauteile auf:
Ein erstes Sieb 1, eine Membran 2, einen Ringkörper 3, eine Umlenkeinrichtung 4, ein zweites Sieb 5 und eine Gehäusewand 6. Im Rahmen der Erfindung sind die Membran 2 und der Ringkörper 3 obligatorisch. Sie bilden den Durchflussmengenregler. Die beiden Siebe 1 und 5, die Umlenkeinrichtung 4 und die Gehäusewand 6 werden als vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung betrachtet. Die zuletzt genannten Bauteile fügen dem erfindungsgemäßen Durchflussmengenregler die weitere Funktion eines Strahlreglers hinzu.
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Im Zusammenhang mit 1 sollen an dieser Stelle die Grundfunktionen des erfindungsgemäßen Durchflussmengenreglers zumindest angedeutet werden. Bei dem ersten Sieb 1 handelt es sich um ein Schmutzsieb. Es dient dazu, im Fluid befindliche Schmutzteilchen abzuhalten.
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Die Membran 2 weist eine Mehrzahl von Öffnungen 7 auf, durch die das Fluid hindurchströmt. Die Membran ist flexibel ausgebildet.
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Der Ringkörper 3 weist eine Anströmfläche 8 auf, die vorzugsweise in dem Ringkörper 3 umläuft und vorteilhaft einen Durchlass (siehe 9, 11 und 13) begrenzt. Die Membran 2 ist im eigebauten Zustand (siehe 2) in Richtung auf die Anströmfläche 8 biegbar. Der Ringkörper 3 weist ferner eine umlaufende Nut 9 auf, in die die Membran 2 (und ggf. das Sieb 1) einsetzbar ist bzw. sind.
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Ferner weist der Ringkörper 3 eine Mehrzahl von Durchflussöffnungen 10 auf, durch die hindurch das Fluid strömen kann. An der Unterseite des Ringkörpers 3 sind eine Mehrzahl von Füßen 11 ausgebildet, die zur Befestigung der Umlenkeinrichtung 4 dienen, wie es im Zusammenhang mit 2 noch näher erläutert wird.
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Die Umlenkeinrichtung 4 ist pilzartig ausgebildet und weist an ihrem unteren Ende einen Zapfen 12 auf, der einerseits Strömungsleitfunktion für das Fluid aufweist und andererseits das Sieb 5 auf Abstand hält.
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Das Sieb 5 weist vorzugsweise eine relativ grobe Maschenweite auf und wirkt als Strömungsgleichrichter. Das durch das Sieb 5 strömende Fluid wird durch das Sieb 5 homogenisiert. Vorzugsweise weist das Sieb 5 eine größere Maschenweite auf als das Sieb 1.
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Die Gehäusewand 6 hält das Sieb 5 in Position und definiert mit der Umlenkeinrichtung 4 einen Strömungsweg, wie es nachfolgend noch näher ausgeführt wird.
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Es wird auf 2 Bezug genommen, die eine Schnittansicht des zusammengebauten ersten Ausführungsbeispiels zeigt. Das Sieb 1 und die Membran 2 sind in den Ringkörper 3 eingeclipst, wobei das Sieb mit Vorspannung in dem Ringkörper 3 sitzt. Die Membran 2 ist vorzugsweise in ihrem unbelasteten Zustand eben ausgerichtet. Die Membran 2 und der Ringkörper 3 begrenzen zwischen sich einen Spalt 13, der vorteilhaft dadurch zustande kommt, dass die Anströmfläche 8 zum Inneren des Durchflussmengenreglers abfällt.
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Das Fluid tritt in der Zeichnung von oben durch das Sieb 1 und durch die Öffnungen 7 hindurch in den Durchflussmengenregler ein. Bei niedrigem Druck des Fluids sind die Öffnungen 7 vorzugsweise vollständig geöffnet. Nimmt der Fluiddruck zu, biegt sich die Membran 2 nach unten in Richtung auf die Anströmfläche 8. Hierdurch wird der Öffnungsquerschnitt der Öffnungen 7 verkleinert. Die Folge ist ein im Wesentlichen konstanter Volumenstrom des Fluids trotz des erhöhten Fluiddrucks. Es versteht sich, dass es bei Druckschwankungen des Fluids zu geringfügigen Volumenstromschwankungen kommen kann.
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Das Fluid strömt also durch die Öffnungen 7 und die nachfolgenden Durchflussöffnungen 10 des Ringkörpers 3 hindurch. Zwischen den Füßen 11 des Ringkörpers ist jeweils ein Durchbruch 14 ausgebildet, durch den das Fluid aus dem Ringkörper nach außen strömt.
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Der Ringkörper 3 und die mit dem Ringkörper verbundene Umlenkeinrichtung 4 begrenzen vorteilhafterweise zwischen sich einen ersten Ringraum 15. Von dort gelangt das Fluid in eine auf der Unterseite des Ringkörpers ausgebildete Aussparung 16. Die Aussparung 16 ist vorteilhaft umlaufend ausgebildet.
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Die Umlenkeinrichtung 4 weist eine pilzkopfförmige Außenfläche 17 auf. Diese begrenzt mit der Gehäusewand 6 einen zweiten Ringraum 18. Aus letzterem tritt das Fluid nach unten aus dem Durchflussmengenregler aus.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass im Rahmen der Erfindung Begriffe wie „oben” und „unten” verwendet werden. Wenngleich der erfindungsgemäße Durchflussmengenregler in beliebiger Orientierung eingebaut werden kann, beziehen sich diese Angaben auf einen aufrechten Durchflussmengenregler, wie er beispielsweise in 2 dargestellt ist. Im Rahmen der Erfindung werden ferner die Begriffe „innen”, „außen” und „Mitte” verwendet. Diese Angaben beziehen sich auf das jeweilige Bauteil. So versteht sich die Mitte oder das Zentrum des Ringkörpers 3 beispielsweise als derjenige Bereich, der durch die in 2 zentral durch den Durchflussmengenregler von oben nach unten hindurchgehende Achse definiert ist. Bei der Umlenkeinrichtung handelt es sich beispielsweise um eine Symmetrieachse. Dabei ist die Mitte nicht auf die Achse oder einen Punkt auf der Achse festgelegt. Vielmehr soll auch der Bereich drum herum erfasst sein.
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3 und 4 zeigen einen Durchflussmengenregler, der im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel statt einer Mehrzahl von Durchflussöffnungen 10 (siehe z. B. 1 und 2) lediglich eine zentrale Durchgangsöffnung 19 aufweist. Dies kann strömungstechnische Vorteile haben. Im Übrigen ist das dargestellte zweite Ausführungsbeispiel baugleich zu dem ersten. Dies gilt auch für die Befestigung der Gehäusewand 6 an dem Ringkörper 3, die vorzugsweise durch Presspassung hergestellt ist. Das Sieb 5 ist wie auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel in die Gehäusewand 6 eingeclipst und wird von dem Zapfen 12 auf Abstand gehalten.
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5 und 6 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Durchflussmengenreglers, der sich von den ersten beiden Ausführungsbeispielen unter anderem durch die Befestigung der Umlenkeinrichtung an dem Ringkörper unterscheidet.
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Der Ringkörper 20 weist einen zentralen Verbindungszapfen 21 auf. Um den Verbindungszapfen 21 sind vorteilhaft eine Mehrzahl von Durchflussöffnungen 10 ausgebildet. Die Umlenkeinrichtung 22 weist eine zentrale Zapfenaufnahme 23 auf. Zur Verbindung der Umlenkeinrichtung 22 mit dem Ringkörper 20 wird der Verbindungszapfen 21 in die Zapfenaufnahme 23 gesteckt, und zwar vorzugsweise in Presspassung. Eine derartige Verbindung weist den Vorteil einer einfachen Herstellung des Ringkörpers 20 auf, und zwar auch dann, wenn der Ringkörper aus Metall, insbesondere Edelstahl, besteht, wie es bevorzugt angesehen wird.
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7 zeigt die Membran 2 in Alleinstellung in einer Seitenansicht. Sie ist flach und (im unbelasteten Zustand) eben ausgebildet.
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8 zeigt die Membran 2 in einer Draufsicht. Aus dieser Ansicht wird eine vorteilhafte Anordnung der Öffnungen 7 deutlich. Die Öffnungen 7 haben vorzugsweise eine längliche Form. Bei der Durchbiegung der Membran 2 wird der Strömungsquerschnitt der Öffnungen nach und nach verschlossen. Als bevorzugt wird es angesehen, wenn die Öffnungen 7 sichelförmig ausgebildet sind. Insbesondere können sich die Öffnungen 7 von außen nach innen erstrecken.
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10 zeigt den Ringkörper 3 des ersten Ausführungsbeispiels in einer Schnittansicht. Hier wird deutlich, dass die Anströmfläche 8 zur Mitte hin, die durch die Achse A gekennzeichnet ist, abfällt. Die Anströmfläche 8 ist vorzugsweise umlaufend ausgebildet und begrenzt zwischen sich vorteilhaft einen zentralen Durchlass 24. Ebenfalls gut erkennbar ist die Aussparung 16 auf der der Anströmfläche entgegengesetzten Seite des Ringkörpers, die vorzugsweise umlaufend ausgebildet ist. Im Übrigen ist in die Nut 9 die (hier nicht gezeigte) Membran 2 einsetzbar.
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10 zeigt eine Draufsicht auf den Ringkörper 3. Dieser weist sieben Durchflussöffnungen 10 auf. Mehr oder weniger Durchflussöffnungen sind denkbar.
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11 zeigt den Ringkörper 3 des zweiten Ausführungsbeispiels in einer Schnittansicht, der sich von dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß den 9 und 10 dadurch unterscheidet, dass statt einer Mehrzahl von Durchlassöffnungen lediglich eine einzige zentrale Durchflussöffnung 19 vorgesehen ist. Im Übrigen wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.
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12 zeigt den Ringkörper 3 des zweiten Ausführungsbeispiels in einer Draufsicht. Die Anströmfläche 8 umschließt vorteilhaft den Durchlass 24. Zentral ist die Durchflussöffnung 19 angeordnet. Im Rahmen des Erfindungsgedankens liegt es, den Durchlass 24 und die Durchlassöffnung 19 zu einer Durchlassöffnung zusammenzufassen, die dann keinen Sprung aufweist, sondern zylindrisch durchgeht.
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13 und 14 zeigen den Ringkörper 20 des dritten Ausführungsbeispiels, der an seiner Unterseite einen Verbindungszapfen 21 aufweist. Um den Verbindungszapfen herum sind die Öffnungen 10 angeordnet.
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15 zeigt die Umlenkeinrichtung 4 der ersten beiden Ausführungsbeispiele. Die Umlenkeinrichtung weist vorteilhaft eine als Nut ausgebildete Aufnahme 25 zur Verbindung mit dem Ringkörper 3 auf. Die Außenfläche 17 der Umlenkeinrichtung 4 ist pilzförmig ausgestaltet.
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16 zeigt eine Schnittansicht der Umlenkeinrichtung 22. Die Zapfenaufnahme 23 ist zur Aufnahme des Zapfens 21 (13) geeignet.
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Bei der vorstehenden Figurenbeschreibung wurden teilweise Bezugsziffern für Bauteile verwendet, die sich geringfügig unterscheiden. Dies soll der besseren Übersicht dienen. Im Übrigen sind die Darstellungen der einzelnen Bauteile und – gruppen nicht immer maßstabsgetreu. Auch dies soll der besseren Übersicht dienen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sieb
- 2
- Membran
- 3
- Ringkörper
- 4
- Umlenkeinrichtung
- 5
- Sieb
- 6
- Gehäusewand
- 7
- Öffnungen
- 8
- Anströmfläche
- 9
- Nut
- 10
- Durchflussöffnungen
- 11
- Füße
- 12
- Zapfen
- 13
- Spalt
- 14
- Durchbruch
- 15
- Ringraum
- 16
- Aussparung
- 17
- Außenfläche
- 18
- Ringraum
- 19
- Durchflussöffnung
- 20
- Ringkörper
- 21
- Zapfen
- 22
- Umlenkeinrichtung
- 23
- Zapfenaufnahme
- 24
- Durchlass
- 25
- Aufnahme
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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