DE202020000212U1 - Device for flow regulation with function check and display for function check - Google Patents
Device for flow regulation with function check and display for function check Download PDFInfo
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Abstract
Vorrichtung (1, 37) zur Durchflussregulierung mit Funktionsüberprüfung, umfassend
ein Gehäuse (2), das in seinem Inneren einen Strömungsweg für ein Fluid ausbildet, und
ein in dem Strömungsweg angeordnetes Regelelement (10), das zur Veränderung einer Durchtrittsfläche für das Fluid beweglich oder verformbar in dem Gehäuse (2) gehalten ist,
gekennzeichnet durch,
ein durch das Gehäuse (2) von dem Regelelement (10) getrenntes Mittel (14, 16) zum Anzeigen einer Position und/oder einer Bewegung des Regelelements (10).
Device (1, 37) for flow regulation with function check, comprising
a housing (2) which forms a flow path for a fluid in its interior, and
a control element (10) arranged in the flow path, which is held in the housing (2) in a movable or deformable manner in order to change a passage area for the fluid,
marked by,
a means (14, 16) separated from the regulating element (10) by the housing (2) for indicating a position and / or a movement of the regulating element (10).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchflussregulierung, umfassend ein Gehäuse, das in seinem Inneren einen Strömungsweg für ein Fluid ausbildet, und ein in dem Strömungsweg angeordnetes Regelelement, das zur Veränderung einer Durchtrittsfläche für das Fluid beweglich oder verformbar in dem Gehäuse gehalten ist. Eine solche Vorrichtung ist allgemein bekannt.The present invention relates to a device for flow regulation, comprising a housing which forms a flow path for a fluid in its interior, and a control element arranged in the flow path, which is movably or deformably held in the housing to change a passage area for the fluid. Such a device is well known.
Üblicherweise ist das Gehäuse solcher Vorrichtungen opak und/oder das Regelelement in einem weiteren Bauteil gehalten, sodass in einem angeschlossenen Zustand der Vorrichtung von außen nicht erkannt werden kann, in welcher Stellung sich das Regelelement aktuell befindet. Dadurch ist die Funktionsüberprüfung des Regelelements während des Betriebs der Vorrichtung erschwert.The housing of such devices is usually opaque and / or the control element is held in a further component, so that when the device is connected it cannot be recognized from the outside in which position the control element is currently located. This makes it difficult to check the function of the control element during operation of the device.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Funktionsüberprüfung des Regelelements während des Betriebs zu erleichtern.It is therefore an object of the present invention to facilitate the functional check of the control element during operation.
Zur Lösung dieser Aufgabenstellung gibt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 an. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ein Gehäuse, das in seinem Inneren einen Strömungsweg für ein Fluid ausbildet, und ein in dem Strömungsweg angeordnetes Regelelement, das zur Veränderung einer Durchtrittsfläche für das Fluid beweglich oder verformbar in dem Gehäuse gehalten ist. Für gewöhnlich weist das Gehäuse eine Eingangsöffnung und eine Ausgangsöffnung auf und der Strömungsweg ist in der Regel zwischen der Eingangsöffnung und der Ausgangsöffnung ausgebildet. Die Ein- und die Ausgangsöffnung sind üblicherweise fluiddicht mit einer Wasserleitung verbindbar und können insbesondere mit in der Sanitärtechnik bekannten Verbindungstechniken mit der Wasserleitung verbunden werden. Dazu gehören beispielsweise Schraub-, Löt-, Schweiß-, Klebe- und Pressverbindungen. Bevorzugt können die Ein- und die Ausgangsöffnung zum Verbinden mit der Wasserleitung mit einer Dichtung, beispielsweise einem O-Ring, einer Elastomer-Flachdichtung oder einer Faserdichtung, wie Hanf oder Papier, versehen werden. Das Gehäuse ist üblicherweise aus Metall, z.B. aus Guss, insbesondere Rotguss, oder aus Kunststoff und für gewöhnlich mittels einem üblichen Verfahren hergestellt. Der von dem Gehäuse ausgebildete Strömungsweg hat in der Regel eine Nennweite zwischen DN 10 und DN 100 und besonders bevorzugt zwischen DN 15 und DN 50.To solve this problem, the present invention specifies a device with the features of claim 1. The device according to the invention comprises a housing which in its interior forms a flow path for a fluid, and a regulating element arranged in the flow path, which is movably or deformably held in the housing in order to change a passage area for the fluid. Usually the housing has an inlet opening and an outlet opening and the flow path is typically formed between the inlet opening and the outlet opening. The inlet and outlet openings can usually be connected to a water pipe in a fluid-tight manner and, in particular, can be connected to the water pipe using connection techniques known in sanitary engineering. These include, for example, screw, solder, weld, glue and press connections. The inlet and outlet openings for connecting to the water pipe can preferably be provided with a seal, for example an O-ring, an elastomer flat seal or a fiber seal such as hemp or paper. The housing is usually made of metal, for example cast, in particular gunmetal, or plastic, and is usually made by a conventional method. The flow path formed by the housing generally has a nominal width between
Das Regelelement ist nach der vorliegenden Erfindung beweglich oder verformbar in dem Gehäuse gehalten, d.h. es kann flexibel ausgebildet sein und durch eine Formänderung eine Durchtrittsfläche für das Fluid durch das Gehäuse verändern oder relativ zu einer Querschnittsverengung des Strömungswegs bewegbar sein und so die Durchtrittsfläche für das Fluid durch das Gehäuse verändern. Das Regelelement kann insbesondere einen Ventilkegel aufweisen. Das Regelelement ist vorzugsweise ein Funktionselement einer Unter- oder Aufputz-Armatur für die Heizungs- und/oder Sanitärtechnik. Gegebenenfalls kann das Regelelement der Ventilkörper eines Rückschlagventils sein.According to the present invention, the control element is movably or deformably held in the housing, ie it can be flexible and change a passage area for the fluid through the housing by changing its shape or be movable relative to a cross-sectional narrowing of the flow path and thus the passage area for the fluid change through the housing. The regulating element can in particular have a valve cone. The control element is preferably a functional element of a concealed or surface-mounted fitting for heating and / or sanitary engineering. If necessary, the control element can be the valve body of a check valve.
Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung als Strömungsteiler ausgestaltet sein. In diesem Fall zeigt das Mittel die Position eines Elementes an, das in dem Strömungsteiler die Strömung in eine gerade durch die Armatur verlaufende Strömung und eine durch die Ringleitung fließende Strömung verteilt, wie dies grundsätzlich aus
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein durch das Gehäuse von dem Regelelement getrenntes Mittel zum Anzeigen einer Position und/oder einer Bewegung des Regelelements auf. Das Mittel kann eine Skalierung oder eine optische Anzeige aufweisen. Dadurch kann die Funktion des Regelelements während des Betriebs von außen überprüft werden. Beispielsweise kann in einer bekannten Betriebssituation überprüft werden, ob das Regelelement die zu erwartende Position einnimmt oder in einer anderen Position festsitzt. Im Falle eines Rückschlagventils kann beispielsweise von außen direkt nach Abstellen einer Fluidzufuhr überprüft werden, ob das Rückschlagventil in die geschlossene Stellung zurückkehrt, Im Falle eines Rückschlagventils kann die Funktionsüberprüfung insofern als das Ausschließen einer bestimmten Fehlfunktion (bsp. ein Festsitzen des Rückschlagventils) verstanden werden.The device according to the invention has a means, separated from the control element by the housing, for displaying a position and / or a movement of the control element. The means can have a scaling or a visual display. This allows the function of the control element to be checked from the outside during operation. For example, in a known operating situation it can be checked whether the control element is in the expected position or is stuck in another position. In the case of a non-return valve, for example, it can be checked from the outside immediately after a fluid supply has been switched off whether the non-return valve is returning to the closed position.In the case of a non-return valve, the functional check can be understood as excluding a certain malfunction (e.g. sticking of the non-return valve).
Nach einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind das Mittel und das Regelelement zur berührungslosen Wechselwirkung untereinander geeignet ausgebildet. In der Regel ist dabei ein direkt sichtbarer und/oder messbarer Parameter, beispielsweise die Lage oder die Ausrichtung am Gehäuse, des Mittels direkt und doch berührungslos mit der Position und/oder der Bewegung des Regelelements gekoppelt. Dadurch kann auf eine mechanische Kopplung zwischen dem Mittel und dem Regelelement verzichtet werden Dies ist vorteilhaft, da eine mechanische Kopplung Strömungsverluste erzeugen würde. Das Mittel ist üblicherweise unmittelbar dem Gehäuse zugeordnet, bevorzugt daran befestigt. Im Falle eines beweglichen Anzeigeelements hat das Mittel in der Regel ein parallel zu dem Gehäuse bewegliches Anzeigeelement. Findet die Anzeige mittels einer optischen Anzeige statt, so ist diese in der Regel durch ein farblich codiertes Signal (z.B. rot, gelb, grün) oder einen quantitativen Zahlenwert auf einer elektronischen Anzeige verwirklicht.According to a preferred development of the present invention, the means and the control element are designed to be suitable for contactless interaction with one another. As a rule, a directly visible and / or measurable parameter, for example the position or alignment on the housing, of the means is coupled directly and yet without contact to the position and / or the movement of the control element. As a result, a mechanical coupling between the means and the regulating element can be dispensed with. This is advantageous since a mechanical coupling would generate flow losses. The means is usually assigned directly to the housing, preferably on it attached. In the case of a movable display element, the means generally has a display element that can move parallel to the housing. If the display takes place by means of an optical display, this is usually realized by a color-coded signal (for example red, yellow, green) or a quantitative numerical value on an electronic display.
Weiter bevorzugt sind das Mittel und das Regelelement zur elektromagnetischen Wechselwirkung untereinander geeignet ausgebildet. Durch entsprechende Beschaffenheit von Regelelement und Mittel kann dabei ausgenutzt werden, dass eine Bewegung des Regelelements zu einer Veränderung des messbaren oder unmittelbar an dem Mittel sichtbaren Parameters führt. Besonders bevorzugt ist das Regelelement nach dieser Weiterbildung derart beschaffen, dass es ein Magnetfeld erzeugt oder ein äußeres Magnetfeld beeinflusst. Ein Vorteil dieser Weiterbildung ist, dass ein Magnetfeld auf das Fluid in dem Gehäuse in der Regel keine negativen Auswirkungen, insbesondere hinsichtlich der Hygiene oder der Fließeigenschaften, hat. Weiter bevorzugt weist das Regelelement ein magnetisches oder magnetisierbares Bauteil auf oder ist als solches ausgebildet, wobei das Mittel ein bewegliches magnetisches oder magnetisierbares Anzeigeelement und/oder einen magnetfeldsensitiven Sensor und/oder einen mittels eines Magnetfelds betätigbaren Schalter umfasst. Ein magnetisches Bauteil ist in der Regel aus einem magnetisierbaren Material hergestellt und behält nach seiner Magnetisierung diese über lange Zeit bei. Ein magnetisierbares Bauteil wird durch ein äußeres Magnetfeld zumindest für die Dauer des Vorhandenseins des äußeren Magnetfelds selbst magnetisch. Nach dieser Weiterbildung kann eine Positionsänderung des Regelelements mittels magnetischer Anziehungskraft zwischen dem Anzeigeelement und dem Regelelement und einer damit einhergehenden Positionsänderung des Anzeigeelements, mittels einer von dem Sensor gemessenen Magnetfeldänderung und/oder mittels einer Schalterauslösung durch ein Annähern des Regelelements an den Schalter registriert werden.Furthermore, the means and the control element are preferably designed to be suitable for electromagnetic interaction with one another. The fact that a movement of the control element leads to a change in the measurable parameter or the parameter that is directly visible on the means can be used by means of a corresponding nature of the control element and means. According to this development, the control element is particularly preferably designed in such a way that it generates a magnetic field or influences an external magnetic field. One advantage of this development is that a magnetic field generally has no negative effects on the fluid in the housing, in particular with regard to hygiene or the flow properties. More preferably, the control element has a magnetic or magnetizable component or is designed as such, the means comprising a movable magnetic or magnetizable display element and / or a magnetic field-sensitive sensor and / or a switch that can be actuated by means of a magnetic field. A magnetic component is usually made of a magnetizable material and retains it for a long time after it has been magnetized. A magnetizable component is itself magnetic by an external magnetic field at least for the duration of the presence of the external magnetic field. According to this development, a change in position of the control element can be registered by means of a magnetic force of attraction between the display element and the control element and an associated change in position of the display element, by means of a change in the magnetic field measured by the sensor and / or by means of a switch activation by approaching the control element to the switch.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist das Mittel einen mechanischen Zeiger aus magnetisierbarem Material als Anzeigeelement auf. Nach dieser bevorzugten Weiterbildung weist das Regelelement ein magnetisierbares Bauteil auf oder ist als solches ausgebildet. Dabei beeinflussen das magnetisierbare Material und das magnetisierbare Bauteil die Erdmagnetfeldlinien in ihrer Umgebung, wobei der mechanische Zeiger auf Veränderungen der Magnetfeldlinien in der Umgebung, die durch eine Bewegung des Regelelements hervorgerufen werden, reagiert und vorzugsweise auf die veränderte Position des Regelelements zeigt. Der mechanische Zeiger kann wie eine Kompassnadel ausgestaltet sein, d.h. er kann einen drehbar gelagerten Kompasszeiger aus ferromagnetischem Material und ein Kompassgehäuse aufweisen, in dem dieser Kompasszeiger möglichst reibungsarm gelagert ist. Als Träger des Kompasszeigers werden dazu üblicherweise abriebsichere Edelsteine wie Rubin oder Saphir verwendet. Der Kompasszeiger selbst kann die Form einer Kompassnadel haben, die in der Regel ein spitz zulaufendes freies Ende aufweist. Nach dieser Weiterbildung richtet sich die Kompassnadel entlang der von dem Regelelement beeinflussten Magnetfeldlinien aus, wobei das spitze freie Ende der Kompassnadel üblicherweise in Richtung des Magnetischen Nordpols zeigt. Das Kompassgehäuse ist dabei in der Regel ortsfest, bevorzugt durch das Gehäuse ausgebildet oder mit diesem verbunden. So ändert sich die Ausrichtung der Kompassnadel bei einer Positionsänderung des Regelelements, da sich dadurch auch die Magnetfeldlinien am Ort der Kompassnadel ändern. Kompasskapseln sind in der Regel mit einer Flüssigkeit gefüllt, um die Bewegung der Nadel zu dämpfen. Dadurch vibriert sie bei Erschütterungen weniger, was das Ablesen erleichtert und Ablesefehler verringert, ohne dass dadurch das rasche Einschwingen erschwert wird. Die Flüssigkeit besteht oft aus einem leichten Öl oder einem Lösungsmittel, das nicht zum Rosten der Nadel führt und unter extremen Bedingungen nicht stockt.According to a preferred development of the present invention, the means has a mechanical pointer made of magnetizable material as a display element. According to this preferred development, the control element has a magnetizable component or is designed as such. The magnetizable material and the magnetizable component influence the earth's magnetic field lines in their environment, the mechanical pointer reacting to changes in the magnetic field lines in the environment that are caused by a movement of the control element and preferably points to the changed position of the control element. The mechanical pointer can be designed like a compass needle, i.e. it can have a rotatably mounted compass pointer made of ferromagnetic material and a compass housing in which this compass pointer is mounted with as little friction as possible. For this purpose, abrasion-proof gemstones such as ruby or sapphire are usually used to carry the compass pointer. The compass pointer itself can be in the form of a compass needle, which as a rule has a free end that tapers to a point. According to this development, the compass needle aligns itself along the magnetic field lines influenced by the control element, the pointed free end of the compass needle usually pointing in the direction of the magnetic north pole. The compass housing is generally stationary, preferably formed by the housing or connected to it. The alignment of the compass needle changes when the position of the control element changes, since this also changes the magnetic field lines at the location of the compass needle. Compass pods are usually filled with a liquid to dampen the movement of the needle. As a result, it vibrates less in the event of shocks, which makes reading easier and reduces reading errors without making it difficult to settle in quickly. The fluid is often a light oil or solvent that will not rust the needle and will not freeze under extreme conditions.
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst das Mittel einen Sensor zur Erfassung eines Magnetfelds, das von dem beweglichen oder verformbaren Regelelement erzeugt wird oder das von einem oder mehreren externen Permanentmagneten oder Elektromagneten erzeugt und von einer Position oder einer Bewegung des Regelelements verändert wird. Weiter bevorzugt erfasst dieser Sensor ein Magnetfeld beliebigen Ursprungs, das sich in der Umgebung der Vorrichtung befindet und durch die Position oder die Bewegung des Regelelements verändert. Das Regelelement ist nach dieser bevorzugten Weiterbildung derart ausgebildet, dass eine Bewegung oder Verformung des Regelelements in der Regel immer zu einer Beeinflussung des betrachteten Magnetfelds und insbesondere zu einer Veränderung der Magnetfeldstärke an der Position des Sensors führt. Somit ist der Sensor geeignet, die Position und/oder die Verformung des Regelelements zu detektieren.According to a further preferred development of the present invention, the means comprises a sensor for detecting a magnetic field that is generated by the movable or deformable control element or that is generated by one or more external permanent magnets or electromagnets and changed by a position or a movement of the control element. More preferably, this sensor detects a magnetic field of any origin that is located in the vicinity of the device and changes due to the position or the movement of the control element. According to this preferred development, the control element is designed in such a way that a movement or deformation of the control element generally always leads to an influence on the observed magnetic field and in particular to a change in the magnetic field strength at the position of the sensor. The sensor is therefore suitable for detecting the position and / or the deformation of the control element.
Weiter bevorzugt wird das von dem Sensor erzeugte Messsignal von einer Logikeinheit empfangen und aufbereitet und als qualitatives Ergebnis (z.B. LED grün = volle Funktionsfähigkeit, LED rot = Bauteil nicht funktionsfähig) dargestellt. Der Sensor oder die Logikeinheit kann in einer weiter bevorzugten Variante das Signal an eine übergeordnete Steuerung (z.B. Gebäudeleittechnik) weiterleiten, damit es dort weiterverarbeitet werden kann.More preferably, the measurement signal generated by the sensor is received and processed by a logic unit and displayed as a qualitative result (e.g. green LED = full functionality, red LED = component not functional). In a further preferred variant, the sensor or the logic unit can forward the signal to a higher-level control system (e.g. building control system) so that it can be processed further there.
Weiter bevorzugt ist der Elektromagnet oder sind die Elektromagnete zur Erzeugung des Magnetfelds so dimensioniert und werden so angesteuert, dass das Regelelement bewegt und/oder verformt wird. Das am Sensor detektierbare Magnetfeld ist von der tatsächlichen Lage oder der tatsächlichen Verformung des Regelelements abhängig. Wird z.B. das Magnetfeld so angesteuert, dass sich das Regelelement bei korrekter Funktion in einer Endlage befinden müsste, so wird am Ort des Sensors entweder eine Magnetfeldstärke (als Vektor) detektiert, die dieser Lage entspricht (und ein funktionierendes Bauteil erkennt) oder eben nicht (funktionsuntüchtig). Dies gilt ebenso für andere Endlagen oder Zwischenstellungen. Ebenso ist der Elektromagnet (die Elektromagnete) aber auch zur reinen Erzeugung eines Messfeldes geeignet und die zu überprüfende Bewegung oder Verformung des Regelelements wird nur aufgrund verschiedener Betriebszustände, d.h. Durchflüsse erreicht.Further preferred is the electromagnet or the electromagnets for generating the magnetic field are dimensioned and controlled in such a way that the regulating element is moved and / or deformed. The magnetic field that can be detected at the sensor is dependent on the actual position or the actual deformation of the control element. If, for example, the magnetic field is controlled in such a way that the control element would have to be in an end position if it was functioning correctly, either a magnetic field strength (as a vector) that corresponds to this position (and recognizes a functioning component) is detected at the location of the sensor or not ( inoperative). This also applies to other end positions or intermediate positions. Likewise, the electromagnet (the electromagnets) is also suitable for the pure generation of a measuring field and the movement or deformation of the control element to be checked is only achieved on the basis of different operating states, ie flow rates.
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst das Mittel eine Magnetkugel als Anzeigeelement, die in einer außen an dem Gehäuse ausgebildeten oder befestigten Führung geführt ist, wobei die Haupterstreckungsrichtung der Führung parallel zu der Bewegungsrichtung des Regelelements ist und die Magnetkugel entlang dieser Haupterstreckungsrichtung frei beweglich ist. Als Magnetkugel ist eine als Permanentmagnet ausgebildete Kugel zu verstehen. Nach dieser bevorzugten Weiterbildung wird die Magnetkugel durch gegenseitige Anziehungskraft mit dem magnetisierbaren Bauteil in der Führung bewegt. So gibt die Magnetkugel die Position des Regelelements entlang des Strömungswegs außen am Gehäuse wieder.According to a further preferred development of the present invention, the means comprises a magnetic ball as a display element, which is guided in a guide formed or attached to the outside of the housing, the main direction of extent of the guide being parallel to the direction of movement of the control element and the magnetic ball freely movable along this main direction of extent is. A magnetic ball is to be understood as a ball designed as a permanent magnet. According to this preferred development, the magnetic ball is moved in the guide with the magnetizable component by mutual attraction. The magnetic ball reproduces the position of the control element along the flow path on the outside of the housing.
Besonders bevorzugt ist die Magnetkugel in einer durchsichtigen zylindrischen Röhre aufgenommen. Die Röhre kann aus Glas oder einem transparenten Kunststoff hergestellt sein und ist in der Regel als an beiden Enden offener Hohlzylinder ausgestaltet. Die Röhre und/oder das Gehäuse kann Haftelemente zum lösbaren Haften der Röhre an dem Gehäuse aufweisen. Denkbar ist auch, dass die Röhre ohne Haftelemente in die Führung eingelegt wird und durch die gegenseitige Anziehungskraft zwischen der Magnetkugel und dem Regelelement darin gehalten wird. Für gewöhnlich ist die Röhre mit einer Flüssigkeit gefüllt und beispielsweis mittels zwei eingepressten Stopfen fluiddicht verschlossen. Die Magnetkugel schwimmt insofern in der Flüssigkeit und ist innerhalb der Flüssigkeit zwischen den beiden verschlossenen Enden der Röhre beweglich. Die Flüssigkeit ist in der Regel so gewählt, dass ihre Dichte derart an die Dichte und den Radius der Magnetkugel angepasst ist, dass die Magnetkugel bei vertikaler Ausrichtung der Röhre in der Flüssigkeit hydrostatisch schwebt. Die Dichte der Flüssigkeit kann im Wesentlichen der Dichte der Magnetkugel entsprechen. Da die Dichte üblicher Magnetmaterialien deutlich über der Dichte typischer Flüssigkeiten liegt, ist die Magnetkugel bevorzugt als Hohlkugel ausgebildet, besteht vorzugsweise aus in Kunststoff gebundenen Magnetmaterial-Partikeln oder weist einen inneren Kern oder eine äußere Hülle aus einem Material geringerer Dichte auf.The magnetic ball is particularly preferably accommodated in a transparent cylindrical tube. The tube can be made of glass or a transparent plastic and is usually designed as a hollow cylinder that is open at both ends. The tube and / or the housing may have adhesive elements for releasably adhering the tube to the housing. It is also conceivable that the tube is inserted into the guide without adhesive elements and held therein by the mutual attraction between the magnetic ball and the control element. The tube is usually filled with a liquid and closed in a fluid-tight manner, for example by means of two pressed-in stoppers. To this extent, the magnetic ball floats in the liquid and is movable within the liquid between the two closed ends of the tube. The liquid is usually chosen so that its density is adapted to the density and the radius of the magnetic ball in such a way that the magnetic ball floats hydrostatically in the liquid when the tube is oriented vertically. The density of the liquid can essentially correspond to the density of the magnetic ball. Since the density of conventional magnetic materials is significantly higher than the density of typical liquids, the magnetic ball is preferably designed as a hollow ball, preferably consists of magnetic material particles bound in plastic or has an inner core or an outer shell made of a material of lower density.
So kann verhindert werden, dass die Magnetkugel aufgrund der Schwerkraft unabhängig von der Position des Regelelements an das untere Ende der Röhre sinkt. Denn in solch einem Fall könnte die Magnetkugel eine Position des Regelelements, die nicht der unteren Endposition der Magnetkugel entspricht, nicht korrekt anzeigen. Entsprechend kann die Magnetkugel die Position des Regelelements nicht korrekt anzeigen, falls die Dichte der Flüssigkeit zu groß gegenüber der Dichte der Magnetkugel ist und die Magnetkugel immer an das obere Ende der vertikal ausgerichteten Röhre auftreibt.In this way, it can be prevented that the magnetic ball sinks to the lower end of the tube due to the force of gravity, regardless of the position of the control element. In such a case, the magnetic ball could not correctly display a position of the control element that does not correspond to the lower end position of the magnetic ball. Accordingly, the magnetic ball cannot correctly indicate the position of the control element if the density of the liquid is too great compared to the density of the magnetic ball and the magnetic ball always floats to the upper end of the vertically aligned tube.
Weiter bevorzugt umfasst das Mittel zusätzlich zu der Magnetkugel einen magnetfeldsensitiven Sensor oder einen mittels eines Magnetfelds betätigbaren Schalter zur Bestimmung der Position der Magnetkugel. Eine mit dem Sensor verbundene Logikeinheit wertet in der Regel die Signale des Sensors aus, wobei die gemessene Stärke des Magnetfelds unmittelbar mit dem Abstand der Magnetkugel zu dem Sensor zusammenhängt und die Logikeinheit so eine genaue Position der Magnetkugel bestimmen kann, die üblicherweise über eine Ausgabeeinheit ausgegeben wird. Im Vergleich zu einer bloßen Inaugenscheinnahme der Magnetkugel kann die Positionsbestimmung der Magnetkugel und damit des Regelelements so präziser erfolgen.The means further preferably comprises, in addition to the magnetic ball, a magnetic field-sensitive sensor or a switch that can be actuated by means of a magnetic field for determining the position of the magnetic ball. A logic unit connected to the sensor usually evaluates the signals from the sensor, the measured strength of the magnetic field being directly related to the distance between the magnetic ball and the sensor and the logic unit being able to determine the exact position of the magnetic ball, which is usually output via an output unit becomes. In comparison to a mere visual inspection of the magnetic ball, the position of the magnetic ball and thus of the control element can be determined more precisely.
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist das Regelelement derart eingerichtet, dass es seine Position in Abhängigkeit eines über das Regelelement abfallenden Differenzdrucks und mittels des Fluiddrucks verändert. Das Regelelement nach dieser bevorzugten Weiterbildung wird üblicherweise als selbstregulierend bezeichnet.According to a further preferred development of the present invention, the regulating element is set up in such a way that it changes its position as a function of a differential pressure falling across the regulating element and by means of the fluid pressure. The control element according to this preferred development is usually referred to as self-regulating.
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist das Gehäuse aus austenitischem Edelstahl, Rotguss, einer Kupferlegierung, Aluminium oder Kunststoff hergestellt. Dadurch kann verhindert werden, dass das Gehäuse das Regelelement von dem Mittel magnetisch abschirmt.According to a further preferred development of the present invention, the housing is made of austenitic stainless steel, gunmetal, a copper alloy, aluminum or plastic. This can prevent the housing from magnetically shielding the control element from the means.
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist das magnetische oder magnetisierbare Bauteil des Regelelements ein an einem Regelkörper des Regelelements befestigter Ring aus magnetisierbarem Material. Besonders bevorzugt ist der Ring aus ferritischem oder martensitischem Edelstahl. Diese bevorzugte Weiterbildung ermöglicht eine möglichst einfache Umsetzung der Erfindung und gegebenenfalls das Nachrüsten von bestehenden Regelelementen.According to a further preferred development of the present invention, the magnetic or magnetizable component of the regulating element is a ring made of magnetizable material and fastened to a regulating body of the regulating element. The ring made of ferritic or is particularly preferred martensitic stainless steel. This preferred development enables the simplest possible implementation of the invention and, if necessary, the retrofitting of existing control elements.
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist das magnetische oder magnetisierbare Bauteil des Regelelements vollständig in Kunststoff eingebettetes Metall. Alternativ kann das Regelelement aus einem Kunststoffgranulat hergestellt sein, welches magnetisierbare oder magnetische Anteile enthält.According to a further preferred development of the present invention, the magnetic or magnetizable component of the control element is metal completely embedded in plastic. Alternatively, the control element can be made from plastic granules which contain magnetizable or magnetic components.
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist das Gehäuse von dem Strömungsweg abzweigende Schnittstellen zum Anschließen einer Ringleitung mit mindestens einem Verbraucher auf, wobei der Strömungsweg zwischen den Schnittstellen eine Querschnittsverengung aufweist, deren Durchtrittsfläche durch das Regelelement veränderbar ist. In der Regel fließt die über eine der Schnittstellen in die Ringleitung abgezweigte Teilströmung durch die andere Schnittstelle auf der anderen Seite der Querschnittsverengung wieder mit der Hauptströmung zusammen. Dabei bewirkt eine Verengung der Durchtrittsfläche eine Erhöhung des Strömungswiderstands im Strömungsweg, sodass der Strömungswiderstand in einer an das Gehäuse angeschlossenen Ringleitung relativ gesehen abnimmt. Üblicherweise ist das Regelelement nach dieser Weiterbildung daher ein Strömungsteiler, wobei eine in das Gehäuse einströmende Fluidströmung in eine Hauptströmung entlang des Strömungswegs des Gehäuses und eine Teilströmung durch die Ringleitung aufgeteilt wird und wobei das relative Verhältnis des Volumenstroms der Haupt- zu der Teilströmung von der Stellung des Regelelements zu der Querschnittsverengung abhängt. Das Gehäuse ist dabei vorzugsweise derart ausgestaltet, dass die Querschnittsverengung, insbesondere in Zusammenspiel mit dem Regelelement, zu einer erhöhten Geschwindigkeit der Hauptströmung an der Stelle führt, an der die Teilströmung in den Strömungsweg des Gehäuses einfädelt. Dadurch nimmt der hydrostatische Druck der Hauptströmung an dieser Stelle ab, sodass an dieser Stelle ein Druckunterschied zwischen der Hauptströmung und der Teilströmung entsteht und die Teilströmung in den Strömungsweg des Gehäuses eingesogen wird („Venturi-Effekt“). Dieser Effekt ist in der Regel stärker je kleiner die durch das Regelelement veränderbare Durchtrittsfläche ist. Üblicherweise ist das Gehäuse in einem Stockwerks- bzw. Steigrohrstrang vorgesehen oder insgesamt als Stockwerks- bzw. Steigrohrstrang ausgebildet.According to a further preferred development of the present invention, the housing has interfaces branching off the flow path for connecting a ring line with at least one consumer, the flow path between the interfaces having a cross-sectional constriction, the passage area of which can be changed by the control element. As a rule, the partial flow branched off into the ring line via one of the interfaces flows back together with the main flow through the other interface on the other side of the cross-sectional constriction. In this case, a narrowing of the passage area causes an increase in the flow resistance in the flow path, so that the flow resistance in a ring line connected to the housing decreases in relative terms. Usually, the control element according to this development is therefore a flow divider, whereby a fluid flow flowing into the housing is divided into a main flow along the flow path of the housing and a partial flow through the ring line and the relative ratio of the volume flow of the main to the partial flow from the position of the control element depends on the cross-sectional constriction. The housing is preferably designed in such a way that the cross-sectional constriction, in particular in conjunction with the control element, leads to an increased speed of the main flow at the point at which the partial flow threads into the flow path of the housing. As a result, the hydrostatic pressure of the main flow decreases at this point, so that at this point a pressure difference arises between the main flow and the partial flow and the partial flow is sucked into the flow path of the housing (“Venturi effect”). This effect is usually stronger the smaller the passage area that can be changed by the control element. Usually, the housing is provided in a multi-storey or riser pipe or is designed as a whole as a multi-storey or riser pipe.
Im Bereich der Trinkwassertechnik kann mit dieser Weiterbildung eine Keimbildung begünstigende Stagnation des Wassers in der Ringleitung vermieden werden, so dass ein an die Ringleitung angeschlossener Verbraucher stets hygienisch unbedenkliches Wasser zapfen kann. Weiter bevorzugt ist das Regelelement bei einer minimal möglichen Durchtrittsfläche für das Fluid unter Ausbildung eines Leckageströmungsspalts im Gehäuse gehalten. Diese bevorzugte Ausgestaltung stellt sicher, dass die Querschnittsverengung auch bei relativ geringen Volumenströmen durchflossen wird, so dass zu keiner Zeit die Gesamtströmung allein durch die Ringleitung erfolgen kann. Dadurch kann vermieden werden, dass im Bereich der Querschnittsverengung Wasser absteht, was zu einer Verkeimung führen könnte.In the field of drinking water technology, this development can avoid stagnation of the water in the ring main, which promotes the formation of germs, so that a consumer connected to the ring main can always tap hygienically harmless water. The regulating element is furthermore preferably held in the housing with a minimum possible passage area for the fluid with the formation of a leakage flow gap. This preferred embodiment ensures that the cross-sectional constriction is traversed even with relatively low volume flows, so that at no time the total flow can take place through the ring line alone. This can prevent water from protruding in the area of the narrowed cross-section, which could lead to contamination.
Die Querschnittsverengung kann durch ein in das Gehäuse eingesetzte Führungselement für das Regelelement oder von dem Gehäuse selbst ausgebildet sein. Nach einer bevorzugten Weiterbildung stellt sich der Venturi-Effekt unabhängig von der Durchströmungsrichtung durch das Gehäuse ein. So kann verhindert werden, dass die Vorrichtung falschherum eingebaut wird. Weiter bevorzugt sind die Schnittstellen des Gehäuses unmittelbar benachbart zu der Querschnittsverengung vorgesehen. Üblicherweise sind die Schnittstellen als von dem Gehäuse ausgebildete Anschlussstutzen ausgestaltet.The cross-sectional constriction can be formed by a guide element inserted into the housing for the control element or by the housing itself. According to a preferred development, the Venturi effect occurs independently of the direction of flow through the housing. This prevents the device from being installed the wrong way round. The interfaces of the housing are further preferably provided immediately adjacent to the cross-sectional constriction. The interfaces are usually designed as connecting pieces formed by the housing.
In der Regel sind die freien Enden der Anschlussstutzen rechtwinklig zu dem Strömungsweg durch das Gehäuse. Die Haupterstreckungsrichtung des von dem Gehäuse ausgebildeten Strömungswegs ist im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere synonym zur axialen Erstreckungsrichtung des Gehäuses zu verstehen. Als Gehäuse im Sinne der vorliegenden Erfindung kann jeder Hauptleitungsabschnitt verstanden werden, die sich innerhalb eines Stockwerkes erstreckt und innerhalb des Stockwerkes mehrere hintereinander angeordnete Nasszellen über jeweils eine Ringleitung mit Trink- oder Brauchwasser versorgen mag, oder als Steigrohrstrang beispielsweise in mehreren Stockwerken übereinanderliegende Nasszellen miteinander verbinden kann. Der Nenndurchmesser des Gehäuses in axialer Richtung beträgt üblicherweise zwischen DN 10 bis DN 100, bevorzugt zwischen DN 15 und DN 50. Die Anschlussstutzen für die Ringleitung haben in der Regel einen um mindestens einen Nenndurchmesser-Schritt kleineren Nenndurchmesser. In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung zumindest hinsichtlich der Ausgestaltung der Querschnittsverengung und der Schnittstellen symmetrisch zu wenigstens einer Mittelpunktachse der Querschnittsverengung ausgebildet.As a rule, the free ends of the connecting pieces are at right angles to the flow path through the housing. The main direction of extent of the flow path formed by the housing is to be understood in the sense of the present invention in particular as a synonym for the axial direction of extent of the housing. A housing within the meaning of the present invention can be understood to be any main line section that extends within a floor and may supply several bathroom units arranged one behind the other within the floor via a ring line with drinking or service water, or as a riser pipe, for example, connecting bathroom units lying one above the other on several floors can. The nominal diameter of the housing in the axial direction is usually between
In einem nebengeordneten Aspekt gibt die vorliegende Erfindung eine Anzeige nach Anspruch 19 oder 21 an. Die Röhre, die Flüssigkeit der Röhre sowie die Magnetkugel der Anzeige bzw. der Sensor und die Logikeinheit der Anzeige sind vorzugsweise wie voranstehend beschrieben ausgebildet.In a subordinate aspect, the present invention provides a display according to claim 19 or 21. The tube, the liquid of the tube and the magnetic ball of the display or the sensor and the logic unit of the display are preferably designed as described above.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Form von Armaturen in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:
-
1 eine perspektivische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels; -
2 eine Schnittansicht der Vorrichtung aus1 ; -
3 eine vergrößerte Darstellung desDetails A aus 2 ; -
4 eine Seitenansicht des Anzeigemittels des ersten Ausführungsbeispiels aus1 , -
5 eine Schnittansicht einer schematischen Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels mit daran angeschlossener Ringleitung; -
6 eine vergrößerte Darstellung des Details B aus5 und -
7 eine vergrößerte Darstellung des Details B aus5 in einer anderen Betriebsstellung.
-
1 a perspective side view of a first embodiment; -
2 a sectional view of the device from1 ; -
3rd an enlarged view of the detail A.2 ; -
4th a side view of the display means of the first embodiment1 , -
5 a sectional view of a schematic representation of a second embodiment with a ring line connected thereto; -
6th an enlarged view of the detail B.5 and -
7th an enlarged view of the detail B.5 in another operating position.
Die
An den Anschlussstutzen
Die
Die
Die Vorrichtung
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- Gehäusecasing
- 44th
- EingangsöffnungEntrance opening
- 66th
- AusgangsöffnungExit opening
- 88th
- AnschlussstutzenConnection piece
- 1010
- RegelelementControl element
- 1212th
- EdelstahlringStainless steel ring
- 1414th
- Röhretube
- 1616
- MagnetkugelMagnetic ball
- 1818th
- Führungguide
- 2020th
- StopfenPlug
- 2222nd
- AbsperrventilShut-off valve
- 2424
- ÜberwurfmutterUnion nut
- 2626th
- HülseSleeve
- 2828
- DurchtrittsöffnungPassage opening
- 3030th
- VentilkegelValve cone
- 3232
- Kappecap
- 3434
- Schienerail
- 3636
- Federfeather
- 3737
- Vorrichtungcontraption
- 3838
- RingleitungRing line
- 4040
- Verbraucherconsumer
- 4242
- QuerschnittsverengungCross-sectional constriction
- 4444
- RegelelementControl element
- 4646
- VentilsitzValve seat
- 4848
- HülseSleeve
- 5050
- DurchtrittsflächePassage area
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 202007009832 [0006]DE 202007009832 [0006]
Claims (21)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202020000212.7U DE202020000212U1 (en) | 2020-01-20 | 2020-01-20 | Device for flow regulation with function check and display for function check |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE202020000212.7U DE202020000212U1 (en) | 2020-01-20 | 2020-01-20 | Device for flow regulation with function check and display for function check |
Publications (1)
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---|---|
DE202020000212U1 true DE202020000212U1 (en) | 2021-04-21 |
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---|---|
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-
2020
- 2020-01-20 DE DE202020000212.7U patent/DE202020000212U1/en active Active
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