DE2050749A1

DE2050749A1 - Stromungssteuervorrichtung fur Leitungen

Info

Publication number: DE2050749A1
Application number: DE19702050749
Authority: DE
Inventors: Richard Grant Louis ville Ky Parkison (V St A)
Original assignee: American Standard Inc
Current assignee: Trane US Inc
Priority date: 1970-03-31
Filing date: 1970-10-15
Publication date: 1971-10-21
Also published as: DE2050749B2; DE2050749C3; FR2072695A5; US3630455A

Description

Ströaungssteuervorrichtung für Leitungen

Die Erfindung befaßt sich mit einer Strömungssteuervorrichtung oder Druclcregelvorrichtung, die sich für eine Ausgußtülle einer Installationsvorrichtung eignet.

Bei vielen Strömungssystemarten wird ein verhältnismässig uneingesohnürter Fluß des Strömungsmittels verlangt, wenn der hinter dem Strömungsmittel herrschende Druck sich auf einer relativ geringen iiöhe befindet, jedoch eine Einschnürung der Strömung, so daß die Strömungsgeschwindigkeit einen im wesentlichen konstanten Wert beibehält, wenn der Druck ansteigt oder eich erheblich und schnell lindert. Bekannte Vorrichtungen welchen von der hier

Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, DTpW^rHcWt-Wg/A^eM MiWonn, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

beschriebenen, erfindungsgemäßen Einrichtung erheblich dadurch ab, weil bei ihnen dann, wenn der Druck in dem eintretenden Strömungsmittel rasch ansteigt, die die Einrichtung durohströmende Strömungsmittelmenge für eine kurze Zeitspanne sioh ebenfalls erheblich vergrößert und dabei oftmals eine Größenordnung erreicht, die unerwünscht ist. Falls eine freie Wurfbahn benutzt wird, so kann jegliohe wesentliche Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit bzw. -menge, und zwar sogar für eine kurze Zeitspanne, ebenfalls die Länge des Strömungsweges erheblich beeinflussen.

Es wird'darauf hingewiesen, daß ein sohneller Druckanstieg in einem eine Ausgußtlille durchströmenden Strömungsmittel durchaus üblich ist, wenn ein Absperrventil oder -hahn geöffnet wird. Wenn der Absperrhahn zugedreht wird, ändert sich der in dem Ausguß oberhalb und unterhalb jeder in dem Auguß vorhandenen Strömungssteuervorrichtung herrschende Druok in der Weise, daß er sioh dem Atmosphärendruok angleicht, bzw., gemessen in Überdruok, zu Null wird. Wenn der Absperrhahn schnell aufgedreht wird, steigt der auf der Zuetromseite der Strömungesteuerung herrschende Druok beinahe momentan auf etwa Leitungsdruok an. Somit kann die libliohe oder gewöhnliche Ausgußvorrichtung selbst dann raschen Druckwechseln unterworfen sein, wenn sioh der Leitungsdruck der äußeren oder Ubliohen Wasserzufuhrquelle nicht ändert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Strömungsvorrichtung zu sohaffen, die normalerweise unbeeinflußt oder inaktiv bleibt, wenn die Druckhöhe des einströmenden Strömungsmitteln verhältniamäeaig niedrig ist, d.h. unter einem bestimmten Niveau liegt, und die

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sofort und zwangsläufig reagiert, üb den Durchfluß durch die Vorrichtung auf einen in wesentlichen konstanten Wert zu beschränken, wenn der Druck des eintretenden Wassers über de» festgelegten Niveau liegt. Der Vorrichtungstyp, auf den sioh die Erfindung bezieht, kann als AusgußtUllenende für eine Installationseinrichtung benutzt werden, die an eine gewöhnliche Wasserquelle angeschlossen ist, deren Druck über einen ziemlich weiten Bereich Schwankungen unterliegt. Die erfindungsgemäße AusgußtUllenendvorrichtung ermöglicht es dem Wasser, ziemlich frei durch das AusgußtUllenende zu strömen, wenn der Druok des eintretenden Wassers beispielsweise unter einem Niveau von 2,ii kp/cm liegt, sobald jedoch der Druck über dieses Niveau ansteigt, bleibt die durch das AusgußtUllenende austretende Wassermenge im wesentlichen konstant, und zwar ungeachtet ziemlich großer Schwankungen des EintrittsflUssigkeitsdruokes oberhalb von 2,11 kp/om ·

Die erfindungsgemäße Strömungssteuervorriohtung soll im Betrieb leise und im Bereich der einwirkenden DrUcke, die normalerweise in Wassersystemen auftreten, im wesentlichen frei von unerwünschten Geräuschen sein. Solohe Systeme weisen DrUcke zwischen 1,41 und 8,79 kp/om auf. Bekannte Strömungssteuervorriohtungen erzeugen normalerweise bei einwirkenden DrUcken, beginnend mit 4,92 bis 6,33 kp/cm , ein unerwünschtes Geräusch, das gewöhnlich ein hochfrequenter, schriller Ton ist.

Des weiteren soll die erfindungsgemäße Strömungssteuervorrichtung so beschaffen sein, daß sie sich leicht warten läßt, wenn sie in dem AusgußtUllenende angeordnet ist. Die Ubliohen Druckregler sind zu groß, um in das Ende der AusgußtUlle eingebaut werden zu können, und mUssen deshalb zustromseitig installiert werden, wodurch die Wartung

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schwierig und oftmals praktisch unmöglich ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe werden zwei hintereinenderliegende, scheibenförmige Einrichtungen benutzt, die eine bestehend aus einem flexiblen Material, beispielsweise Gummi,und die andere aus einem steifen Material, beispielsweise Metall oder Plastik. Oiuse beiden scheibenförmigen ivb'rper .sind in dem Stromungsweg eng nebeneinander so angeordnet, daß der flexible Körper fluf der Zußtroiaeeite des steifen, scheibenförmigen liürpers liegt, üeniäli einer Ausfuhruiigsform der Erfindung kann der flexible Körper mehrere Durchbrechungen oder Löcher aufweisen, die beispielsweise Halbkugel form besitzen, und die AbsIromseite des flexiblen Körpers kanu zusätzlich zu den genannten Öffnungen mit mehreren vorspringenden, flexiblen Elementen versehen sein, die zur Abstromseite hin sich erstreckende Vorsprütige bilden. Andererseits ist der abstromseitig mit dem flexiblen Körper hintereinander angeordnete, steife, scheibenförmige Körper mit einer großen Zafil kleiner, identischer Öffnungen ausgestattet, beispielsweise 12ü solcher Öffnungen. Wenn die beiden Scheiben nahe beieinander angeordnet sind, so daß die flexible Scheibe gegen die steife Scheibe gepreßt werden kann, sobald der Strömungsmitteldruck ansteigt,solltn die VorsprUnge auf der flexiblen Scheibe, wenn kein Druck oder ein nur geringer Druck vorhanden ist, die benachbarte Oberfläche der steifen Scheibe gerade berühren. Wenn durch die beiden hintereinander angeordneten Scheiben Wasser strömt und der Druck gering ist, beispielsweise ein

festgelegter Druck von etwas unter 2,11 kp/cm herrscht, dann strömt die Flüssigkeit durch die beiden hintereinander angeordneten Scheiben in der Weise, dall sie die einzelnen Öffnungen beider Scheiben durchquert. Durch das Vorhandensein

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fJer i-eideu Scheiben tritt im wesentlichen keine Änderung der reinen Strömungsmenge auf:, uiddrerse i. · f , wenn der Druck des eins bröaendeu yassors über oiuon bestimmten Vert ansteigt,, beispielswe tsu iibei 2,1 kp_y cm", dann drückt der höhere Druck auf die flexible Scheibe deren Vorspriinge fast 'cegen die zustromsei tige Oberfläche der steifen, benachbarten Seheibe. Die »/orsprlmyf? tlnchen sich ab, bzw. werden brei !,gedrückt, und die Stromim j'Jkanale /,wischen den ν Ursprüngen und auch zwischen 'lon Haiuiem der Löcher in der flexiblen Scheibe und der steifen Scheibe verkleinern sioii. Auch bedecken die abgeflachten Vorspriinge eine steigende Zahl von in der steifen Scheibe vorhandenen Löchern. Die Wirkung des Ab flachem; oder Abplattens der Voraρrunge und der Verformung der flexiblen Scheibe, verursacht durch eine iirhöhung de η einwirkenden iJruckes, ergibt eine Gesamtverkleinerung der itelativgröße der FlUshigkeitsdurchgänge hzw. -kanüle, wodurch der Wasser— fliiii duroti die beiden Scheiben sich orheblietyverringert, Miid /,i/ar auf ei. neu festen oder vorherbea tiiumten »»'ort. Wenn dfji iJruck immer mehr ansteigt auf etwa 3,i52, /,*'3i io,5

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kp, ■;.'·;", dann bleiben der Diiicht'lull durcn die beiden hinterein— iiiuici- wirkenden Scheiben -i.uJ das tUld der Dut chllui5sl rümun^ j in i-Tisent I ichen unverUudei f ,

.Soiiiii, dl ο ibt, der ti fmk «i b.v I. rouisei tig der beiden ociir'.i ntsti im wijseii t L iciion liaselb«, uiü, üichle i dos orliebl ioiien i ι,, t j.),»s der /us 1.1 om.soi t, i - >;ii .irünKt dn:; einströmenden V«.isserK. -H.J;r^ auHiredtüf'kt , die .-^! lUiütia;! ;nni M r· i iat;nge b/sv, -j \ römings— , j ι. r ' ·■ t -i «κ«:»'v»Lud ι .'■^r.koi t (l.ii'r pro Haul«)), die /im dni; Ι)*;ΐί·:υ hi η t,er o indfideil ifi/./iiifinu '.,ahc ι b'.u «geliefert wii">i, f)l:;bt. im whhuu i. 1 i ahau im · eriindM ri ₍ und ^war trot/, dar Mrhöiiton odui sich ändernufi tiick , ;i i · auf »km /n.st-i'otueinlo ,/!isi-iijt' bfiiiii .in, !,οΐί;ο«ι odor iiiji'iii lüu ii;f Drücko über «iurm

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vorhef festgelegten Niveau einwirken.

Dio erfindungsgemäiie Vorrichtung eignet sich besonders als AusgutJtiil leriende für einen Absperrhahn, der in Küchen, Badezimmern, lrinkquellen, etc .verwendet wird, weil diese Vorrichtung sicherstellt, daß die Flüssigkeit mit einer im wesentlichen gleichförmigen Strömungsgeschwindigkeit abgegeben wird, und zwar Über einem festgelegten Niveau unabiiängig von Druckschwankungen der zulaufenden Flüssigkeit. Die Vorrichtung iet einfach aufgebaut, lallt sich leicht zusammensetzen oder auseinandernehmen, ist relativ billig herzustellen und verhältnismässig frei von IJe triebsschwierigke ilen .

Zusammenfassend betrifft die Erfindung also eine zwei hintereinander angeordnete Scheiben aufweisende Vorrichtung, dio in das Ausguütüileuende eingesetzt werden kanu. Die erste Scheibe, die ims Gummi angefertigt ibt, ist flexibel, weist eine zustromseitige Oberfläche auf, die flach ausgebildet ist, sowie eine abstromseitige Uberfliiche, die mit einer erheblichen Anzahl flexibler Vorspriinge ausgestattet it. t. Die erste Scheibe besitzt außerdem mehrere im wesentlichen identische, zylindrische, jKircillele Off nun«? en, durch die da.i Strömungsmittel fließt. i)ie zweite oder abstromseitige Scheibe, die aus einem steifen Material, wie Plastik oder Metall besteht, enthalt eine größere Zahl im wesentlichen identischer, jedoch hieinerer, zylindrischer, paralleler Öfinnngen. Die beiden Scheiben sind nahe beieinander so angeordnet, dali die auf der ersten Scheibe befindlichen Vorsprung*.-, wenn kein Druck oder ein nur geringer Drunk einwirkt, <iie benachbarte Obei-I lache der /weiten Sohl i be ^T,('r<'ide berühren. Sobald der auf die erste Scheibe einwirkende Strömungsraitteldruck Über einen festgelegten hert ansteigt oder oberhalb dieses Niveaus schwankt:, werden die auf der ersten Scheibe befindlichen

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Vorsprünge eUas abireflacht und aufgrund des erhöhten iJruokofc gegen die zweite Scheibe getrieben. Demzufolge werden durch das abflachen dieser Vorspränge, verursacht durch den erhöhten Druck die Strüinungsm.i ttelf luHkanale proportional verkleinert, ro daij der bi rümungsini ttelaus— tritt durch die zweite i>cheibo und durch das AusgußtUllonende im wesenl liciieu unverändert bleibt, und^war ungeachtet der Änderung odes· raschen Anderungsgeschwindigkei t des auf dos StrönmngSHiit Lei einwirkenden Druckes. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausfiihrungsbeispielen der Zeichnung näher erläutert. In do α¹ Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsfojm der flexiblen Scheibe, wie sie beim ii.rfindungsgegenst.aiH! benutzt wird,

Fig. 2 eine ^uerschni Msfiusicht entlang der waagrechteu Mittellinie der flexiblen Scheibe von Figur i,

Fig. 5 eine Jrauffii r>h ι der steifen Scheibe, di <"> beim Erfindungsgegenstand verwendet- worden kanu,

Fig." 4 eine waagreulite ScJmi t tansicht Icings der Mittellinie der steifen Scheibe von Figur 3»

Fig. ) eine ',»uersclinittsansieht eines Ausgußtülleitendes, das mit dei· ei'findungsgeiuäßen Vorrichtung versehen werden kann, wobei eine vollständige betriebsbereite Konstruktion dargestellt ist und

Fig. 6 eine vergrößerte Vuerschnittsansicht eines einzelnen Vorsprunge.

In Figur ~j sind die flexible Scheibe mi ί VQ und die steife Scheibe mit SD bezeichnet und in ein AueguU-tUllenende eingebaut. Das Gehäuse oder der AusguiHUllenendkörper II dient zur Abstützung der flexiblen Scheibe ID

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und der steifen Scheibe SD in der Weise, daß diese beiden Scheiben nebeneinanderliegen, wobei die flexible Scheibe FD auf der Zustromseite der steifen Scheibe SD angeordnet ist. Falls verlangt, kann auch zusätzlich noch ein Sieb SC Verwendung finden, das dann zustromseitig der flexiblen Scheibe FD angeordnet wird. Das Sieb SC kann auf einer Hülse SL angeordnet werden, die das Sieb SC in einem bestimmten Abstand von der rückseitigen Oberfläche der flexiblen Soheibe FD hält.

Aus den Figuren 1 und 2 geht hervor, daß die flexible Scheibe FD mit mehreren öffnungen versehen ist, die im wesentlichen zylindrisch geformt sind und parallel zueinander liegen. Die zentrale Öffnung ist mit A, bezeichnet, und die sechs Umfangsöffnungen sind alle mit Α.. bezeichnet. Die Umfangsöffnungen A₁₁ weisen gleichen Abstand voneinander und von der zentralen öffnung A. auf, wie aus der Zeichnung ersichtlich. Zusätzlich zu den einzelnen Öffnungen A. und A„ ist die flexible Soheibe FD mit einer Vielzahl von Vorsprlingen ausgestattet, die, wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, in drei Reihen oder Ebenen aufgeteilt sind. Die Vorsprünge der äußeren Reihe sind mit P₁ bezeichnet, die Vorsprünge der mittleren Reihe mit P₁₁ und die Vorsprünge der innersten Reihe mit P₂I*

Die zentrale öffnung A. bildet einen axialen Strömungsweg für die flexible Scheibe FD, während die Öffnungen A.. die Umfangsströmungswege bilden.

Die Vorsprünge Pg₁ können als Sateliten der zentralen öffnung A. betrachtet werden. Jede andere öffnung beispielsweise die Öffnung A₁₁, ist von einer Gruppe Satellitenvorsprünge umgeben, und zwar wie ersiohtlioh beispielsweise sechs. Zwei der Voreprtinge für jede öffnung befinden sich in der äußeren Reihe P₁, zwei weitere in der

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mittleren Reihe P.. und die restlichen beiden in der innersten Reihe P₂I* ^Jede andere Öffnung A₁₁ ist von einer ähnlichen Gruppe Satellitenvorsprünge umgeben, die die gleiche allgemeine Konstellation und Anordnung aufweist.

In Figur 2 ist eine Seitenansicht der allgemein halbkugelförmig ausgebildeten Vorsprung« dargestellt. Eine vergrößerte Quersohnittsansicht eines einzelnen Vorsprung8 zeigt Figur 6.

Die in den Figuren 3 und h gezeigte steife Scheibe SD weist eine große Zahl öffnungen A__Q auf. Jede dieser Öffnungen ist zylindrisch geformt. Der Durohmesser jeder Öffnung ist kleiner als der Durchmesser der Öffnungen A₁ und A₁₁ der flexiblen Scheibe FD. Die steife Soheibe SD ist außerdem mit einem sogenannten Haltesitz RS ausgestattet, der so ausgebildet ist, daß er in die Umfangsöffnung AP der flexiblen Scheibe FD paßt, wie in den Figuren i und 2 gezeigt. Die steife Scheibe SD ist ferner mit einem Randteil SK ausgerüstet, der sich in Längsrichtung des Strömungsweges erstreckt und jede gewünschte Länge aufweisen kann.

Figur 5 zeigt die in ein Ausgußtüllenende eingebaute flexible Scheibe FD und die steife Soheibe SD. Der Körper des Ausgußtüllenendes ist mit Ubezeichnet. Dieser Körper hat eine Schulter SH, auf^Sfe steife Scheibe SD und die darUberliegende flexible Soheibe FD aufsitzen. Ein Stopfen PG, der mit dem Körper H in Gewindeeingriff steht, nimmt eine Hülse SL und ein Sieb SC auf.

Wie aus Figur 5 hervorgeht, sind die Enden der VereprUnge P der flexiblen Soheibe FD neben der Ruckseite oder der zustromseitigen Oberfläche der steifen Soheibe SD

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angeordnet und berühren diese gerade. Wenn jedoch der Druck des das Sieb SC durchströmenden Wassers auf die flexible Soheibe PD einwirkt, dann werden die einzelnen Vorspriinge P eingedruckt und beeinflussen daduroh sowohl die flexible Soheibe FD als auch die Löoher in der steifen Soheibe SD sowie Größe und Anzahl der in der steifen Soheibe SD vorhandenen öffnungen, woraus sich ergibt, daß die Strömungsiläohe der Durchgangskanäle proportional zur Höhe des auf die flexible Soheibe FD einwirkenden Strömungs-■itteldruckes eingeschränkt und bezüglich ihrer Größe verkleinert wird.

Unter Nona !bedingungen wirkt der Strömungsmittelfluß, beispielsweise Wasser, durch die in Figur 5 gezeigte Vorrichtung in Biohtung des PfeiIe,/daß das Wasser ziemlich gleiohmässig das äußere Sieb SC durchquert und gegen die flexible Soheibe FD drliokt. Das Strömungsmittel durchströmt sowohl die flexible Soheibe FD als auch die steife Scheibe SD und wird dann durch die Hauptöffnung oder zentrale Öffnung des Halters H abgegeben. Wenn der Strömungsmitteldruck etwas unter einem festgesetzten Wert liegt, beispielsweise 2,11 kp/om , ist die Durchbiegung der flexiblen Scheibe FD verhältnismässig klein, möglicherweise sogar vollständig vernaohlässigbar. Demzufolge wird die * ^{ die beiden Scheiben FD und SD durohquerende Wassermenge '^:: im wesentlichen nicht verringert, und der nicht abge** schwächte Strahl tritt durch die Hauptöffnung im Halter H aus. Der Wasserstrom duroh die Vorrichtung erfolgt mit im wesentlichen derselben Geschwindigkeit bzw. in derselben Menge, und zwar selbst dann, wenn sich der Wasserdruck von eine« geringen oder vernachlässigbaren Wert auf einen relativ hohen Wert schnell ändert.

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Wenn der Strömungsmitteldruck Über den vorher festgelegten Wert, beispielsweise über 2,11 kp/cm , ansteigt, dann erzeugt der Strömungsmittelfluß einen im wesentlichen gleichförmigen, jedoch erhöhten Druok auf die benachbarte Zustromseite der flexiblen Scheibe FD. Falls der Druckanstieg so groß ist, daß er die Vorsprung« P der flexiblen Scheibe FD erheblich verformt, werden die VorsprUnge F dann zu Formen zusammengedrückt, die sich etwas unterscheiden, wobei die veränderten Formen oder Verformungen von der Höhe des vergrößerten Druckes abhängen. Als Folge des Strömungsmitteldruckes wird nicht nur der Abstand zwischen den beiden Scheiben FD und SD verkleinert, sondern auch die freiliegende Fläche oder die "Zugänge¹· der Öffnungen A__Q der steifen Scheibe SD. Demzufolge bleibt der Strömungsmittelfluß durch die Öffnung des Halters H im wesentlichen konstant, und zwar trotz des erhöhten Strömungsmitteldruckes. Es wurde festgestellt, daß dann, wenn der Strömungsmitteldruck auf immer höhere Werte ansteigt oder von einem sehr hohen Niveau auf einen tieferen Wert, der sich über dem vorher festgelegten Wert befindet, abfällt, der Strömungsmittelfluß durch die Hauptöffnung des Halters H im wesentlichen konstant bleibt.Die möglicherweise in der Strömungsmenge durch die Düse des Halters H auftretenden Abweichungen sind im Vergleich zu den ziemlich großen Veränderungen, die im Druck des in den Körper H eintretenden Strömungsmittels erfolgen können, verhältnismässig gering.

Wenn sich der Druck des einströmenden Wassers weiter erhöht, dann wird die flexible Scheibe FD immer mehr in Richtung der Strömung sowie nach außen in Richtung auf den Umfang der Innenwand des Halters H gegen die Scheibe SD gepreßt. Der auf die Innenwand des Halters H einwirkende Druck vergrößert außerdem die Fläche der flexiblen Scheibe FD

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und damit die Dichtung zwischen der flexiblen Soheibe FD und der Innenwand des Halters H, so daß der erhöhte Wasserdruck kein Leck in den Scheiben FD und SD oder üb die Soheiben herum verursacht. Somit muß das Wasser die Öffnungen beider Scheiben passieren, um die abstromseitige DUse des Halters H zu erreichen.

Wie erwähnt, zeigt Figur 6 ein Querschnittsdetail eines einzelnen Vorsprungs der flexiblen Scheibe FD. Die flexible Scheibe FD besitzt mehrere derartiger VorsprUnge, wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, von denen jeder, wie gezeigt, halbkugelförmig ausgebildet sein kann. Sobald auf die flache Seite der Scheibe FD Druck einwirkt, wird jeder Vorsprung P veranlaßt, sich "auszubreiten" und in Abhängigkeit von der Höhe des auf die Scheibe FD ein wirkenden Strömungsartteldruckes eine andere Form einzunehmen.

Die Form des Vorsprungs P ist wichtig, und zwar nicht nur im Hinblick auf eine spezielle Formgebung des übrigen Teils der Vorrichtung. Im folgenden sind außer der Form der VorsprUnge P die übrigen Eigenschaften und Merkmale angeführt, die zu den sich ergebenden Betriebseigenschaften beitragen:

1. Der Elastizitätsmodul des Elastomers, aus dem die Scheibe FD gefertigt ist,

2. Abstand und Größe der VorsprUnge P,

3. der Abstand der VorsprUnge P von den Löchern A in der flexiblen Scheibe FD,

k. die Fläche der Löcher A in der flexiblen Scheibe und

5. Abstand und Größe sowie Anzahl der Löcher

A₁-,, in der steifen Scheibe SD.

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Obgleich eine Vielzahl von Kombinationsmögliohkeiten dieser oben angeführten veränderlichen Grüßen aufgestellt werden kann, wenn eine Vorrichtung mit konstantem Durchfluß verlangt wird, so ist dooh die bezeichnende Eigenschaft dieser Vorrichtung die verhältnismässig kleine Masse der Vorsprünge P, die fast momentan auf eine Änderung des einwirkenden Druckes anspricht. Die kleine Masse der Vorsprlinge bringt notwendigerweise eine relativ geringe Trägheit mit sich, wodurch ein schnelles Ansprechen erreicht wird, und zwar sowohl bei großen als auch bei kleinen Druokwechseln und unabhängig von der Richtung der Druckänderung.

Die Scheiben FD und SD brauchen, wie im obigen bereits erwähnt wurde, nicht in ein Ausgußtüllenende eingebaut zu werden, wie dies in Figur 5 gezeigt ist. Sie können auch Bestandteil irgendeiner Leitung sein, möglicherweise auf einer Schulter angeordnet werden, wie sie beispielsweise bei SH gezeigt ist, oder zwischen zwei derartigen Schultern. Das Vorhandensein der Scheibe kann dazu dienen, einen im wesentlichen konstanten Strömungsmittelfluß aufrechtzuerhalten, und zwar unabhängig davon, ob nun eine Flüssigkeit oder ein Gas duroh die Leitung strömt.

Die Düsenanordnung, wie sie in Figur 5 gezeigt ist, liefert jederzeit eine gesteuerte Strömungsgeschwindigkeit bzw. Strömungsmenge, und zwar unabhängig davon, ob nun die Düse im wesentlichen senkrecht nach unten gerichtet ist oder unter einem bestimmten Winkel angeordnet ist, um eine freie Wurfbahn zu erreichen. Letztgenannte Strömungsbahn wird beispielsweise für einen Trinkbrunnen benutzt, wobei die Strömungsbihn ihren Verlauf im wesentlichen unverändert beibehält, und zwar unabhängig von erheblichen Drucksohwankungen

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des der Düse zuströmenden Strömungsmittels. Wenn der DUsenwinkel einmal so eingestellt worden ist, daß die Strömungsbahn innerhalb der Begrenzung des Trinkbrunnen» liegt, d.h. beispielsweise innerhalb des Bassins, dann wandert das ausströmende Strömungsmittel selbst bei recht erhebliehen Strömungsmitteldruckschwankungen nicht über den Rand des Bassins oder Brunnens hinaus.

Trotz der Notwendigkeit, den Strömungsmittelstrom ständig innerhalb der Grenzen des Bassins zu halten, ist auch wiohtig, daß der Strömungsmittelstrom so positioniert wird, daß er nicht nur für den Durchschnittsbenutzer bequem erreichbar ist, sondern auch so wenig wie möglich gegen da's Bassin oder seine Wände spritzt, wenn er auf die Oberfläche oder die Oberflächen des Bassins aufschlägt. Durch Verwendung der hier beschriebenen Vorrichtung läßt sioh der Strömungsweg anfänglich bestimmen und für den praktischen Betrieb fixieren und bleibt dann auch bei ziemlich großen Druckschwankungen des in die Düse eintretenden Strömungsmittels im wesentlichen unverändert. Dieser Faktor ist insbesondere dort von Bedeutung, wo freie Wurfbahnen gewünscht werden. Somit kann gemäß den hier gemaohten Vorschlägen die Vorrichtung so eingestellt werden, daß der Flüssigkeitsstrom nicht gegen den Stirnrand des Bassins schlägt wobei das unvermeidliche Spritzen erfolgen würde»

Die Kombination aus flexibler Scheibe FD und steifer Scheibe SD arbeitet wie ein unveränderlicher Druckregler, um einen im wesentlichen konstanten Flußaustritt aufrechtzuerhalten, und zwar trotz großer Druokschwankungen des eintretenden Strömungemittels. Diese Vorrichtung ist wirtschaftlich, weil sie geringe Kosten verursacht, leicht zusammengebaut oder auseinandergenommen

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werden kann und verhältnismässig störungsfrei und wartungsfrei arbeitet. Zur Verfugung stehende Druckregler sind relativ kompliziert, arbeiten nicht einwandfrei und sind kostspielig, und ihre Betriebeergebnisse können nicht voll befriedigen.

Für eine mit der hier beschriebenen Vorrichtung vorgenommene Installation wurde die flexible Scheibe FD so gegossen, daß sie einen Gesamtdurchmesser von 2,06 cm und eine Dicke von 0,23 cm aufwies. Jeder Vorsprung P war auf einen Durchmesser von annähernd 0,15 cm abgerundet, Die steife Scheibe SD hatte einen gleichen Gesamtdurchmesser. Jede Öffnung der Scheibe hatte einen Durchmesser von 0,071 om. Die steife Scheibe SD wurde aus Messing oder Delrin hergestellt.

Es wird noch darauf hingewiesen, daß die hier angeführten Abmessungen der Vorrichtungen und ihre Formen und Anordnungen nur als Beispiele zu verstehen sind und je nach AnwendungsMl wesentlich abgeändert werden können, um die obengenannten Ziele zu erreichen.

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Claims

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Patentansprüche

\J^/' Strömungssteuervorrichtung für eine Leitung, gekennzeichnet durch eine erste Scheibe (FD) mit mehreren Öffnungen (A.) und mehreren flexiblen Vorsprüngen (P) auf der einen Scheibenseite, ferner durch eine zweite Scheibe (SD), die mehrere Öffnungen (A^₀) aufweist und neben der ersten Scheibe (FD) so angeordnet ist, daß ein über einem bestimmten Wert liegender Strömungsmitteldruck, der auf die erste Scheibe einwirkt, deren VorsprUnge (P) verformt und den Strömungsmittelfluß durch die Öffnungen (A-,.) der zweiten Scheibe (SD) einschränkt.
2. Strömungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die VorsprUnge (P) aus Gummi bestehen.
3. Strömungssteuervorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Scheibe (FD) aus Gummi besteht.
4. Strömungssteuervorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Scheibe (FD) aus Gummi besteht, und daß die zweite Scheibe (Sü) aus einem nicht flexiblen Material gefertigt, ist.
5. Strömungssteuervorrichtung naoh Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (A,-_o) der zweiten Scheibe (SD) einen kleineren Querschnitt haben und in größerer Anzahl vorhanden sind als die Öffnungen (A₁) der ersten Scheibe (FD).

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6. Strömungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Sieb (SC) auf der Zustromseite der ersten Scheibe.
7. Strömungssteuervorrichtung für eine Ausgußtülle, der das Strömungsmittel unter wechselndem Druck zugeführt wird, gekennzeichnet durch zwei einander berührende Scheiben (FD,SD),von denen jede mehrere Öffnungen aufweist, wobei die eine Scheibe (FD) mit mehreren flexiblen V^rorsprüngen (p) ausgestattet ist, die an der benachbarten Fläche der anderen Scheibe (SD) anliegen.
8. Strömungssteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Vorsprünge (P) tragende Scheibe (FD) aus gummiähnlichem Material besteht, und daß die andere Scheibe (SD) aus einem nicht flexiblen Material gefertigt ist.
9. Strömungssteuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede öffnung (A__o) der aus nicht flexiblem Material bestehenden Scheibe (SD) einen kleineren ',uersclmitt hat und eine größere Anzahl Öffnungen angehört, «•ils dies bei den öffnungen (a.) der flexiblen Scheibe (FD) der Fall ist.
10. Strömungssteuervorrichtung nach Anspruch 9> gekennzeichnet durch ein Sieb (SC) zustromseitig der Scheiben (FD,SD).
11. Strömungssteuervorrichtung für ein Ausguß-Lüllenende, gekennzeichnet durch zwei nahe beieinander angeordnete Scheiben (FD₁SD), von denen die erste Scheibe (FD) aus einem flexiblen Material gefertigt ist und mit mehreren Öffnungen (A₁) versehen ist sowie mehrere Vorsprünge (P)

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auf ihrer abstromseitigen Oberfläche aufweist, während die zweite Scheibe (SD) aus einem steifen Material besteht und mit mehreren kleineren Öffnungen (Ac₀) versehen ist, wobei die zustromseitige Oberfläche der zweiten Scheibe normalerweise OberflächenberUhrung mit den abstromseitigen V-orsprUngen (P) der ersten Scheibe (PD) hat, wodurch Veränderungen im Druck des gegen die erste Scheibe strömenden Strömungsmittels die Übertragungsfläche des Strömungsmittels durch die zweite Scheibe wirksam verkleinern, um dadurch einen im wesentlichen konstanten Fluß durch die zweite Scheibe (SD) aufrechtzuerhalten.
12. Strömungssteuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die VorsprUnge (P) auf dem abstromseitigen Ende der ersten Scheibe (FD) halbkugelförmig ausgebildet sind.
13. Strömungssteuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Öffnung (A., A₂) der ersten Scheibe innerhalb einer Gruppe von Vorsprüngen (P) angeordnet ist.
14. Strömungssteuervorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Mittel (RS,AP), mit denen die beiden Scheiben benachbart und im wesentlichen parallel zueinander haltbar sind, sobald der einwirkende Strömungsmitteldruck unter einen bestimmten Viert absinkt.
15. Strömungssteuervorrichtung mit einem AusguU-tüllenende, das gekennzeichnet ist durch einen mit einer DUse versehenen Körper (n), eine steife Scheibe (SD) innerhalb der Düse mit mehreren im wesentlichen identischen Öffnungen (A- ), die parallel zum Strömungsweg durch die DUse liegen, ferner durch eine flexible Scheibe (FD), die mit mehreren Öffnungen (A₁JA₂) ausgerüstet ist, welche im

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wesentlichen parallel zueinander liegen und größer sind als die Öffnungen der steifen Scheibe sowie im wesentlichen parallel zum Strömungspfad durch die Düse verlaufen, wobei die flexible Scheibe außerdem mit mehreren Vorsprüngen (P) ausgestattet ist, die eng an der zustromseitigen Oberfläche der steifen Scheibe (SD) liegen, durch veränderliche Strömungsart te ldriieke Über einem bestimmten Wert, die auf die flexible Scheibe einwirken, diese gegen die feste Scheibe drücken, so daß die Vorsprtlnge (P) der flexiblen Scheibe (PD) verforet werden und die Strömungspfade durch die steife Scheibe (SD) hindurch wirksam verringern, um auf diese Weise einen im wesentlichen konstanten Strömungsmittelfluß durch die Düse aufrechtzuerhalten.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15_} gekennzeichnet durch ein Sieb (S"), das auf der Zustromseite der flexiblen Scheibe (FD) und von ihr getrennt angeordnet ist und in einem im wesentlichen konstanten Abstand von der flexiblen Scheibe gehalten wird.
17. Strömungsmittelvorrichtung nach einem der Ansprliche 1~16 als Druckregler für ein AusgußtUllenende, gekennzeichnet durch eine gehärtete, steife Scheibe (SD), die mit mehreren parallelen und im wesentlichen identischen Öffnungen (^Ας₀) versehen ist, durch die Strömungsmittel austragbar ist, sowie durch auf Druckänderungen des dem AusgußtUllenende zuströmenden Stromungsmittels ansprechende Einrichtungen (FD,P), um die wirksame Querschnittsfläche der parallelen Öffnungen (A~_o) der starren Scheibe erheblich zu reduzieren, um dadurch einen im wesentlichen konstanten Mengenfluß durch das AusgußtUllenende aufrechtzuerhalten.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die ansprechenden Einrichtungen eine Membran (FD) aufweisen, die mit mehreren flexiblen Vorsprlingen (P)

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ausgestattet ist, welche der zustromseitigen Oberfläche der steifen Scheibe (SD) unmittelbar benachbart, sind, so daü die Membran gegen die steile Scheibe drückbar ist, wenn der Druck des eintretenden Mediums über einen bestimmten Wert ansteigt, um dadurch die Vorsprünge (P) zu verformen und damit die Fläche der Strömungsinittelkanäle (A₁. ) erheblich zu verkleinem, so daß ein konstantes Strömungsmittel -durchf lußvolumen durch das Ausguütiillenende aufrechterhaltbar ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch ein zustroniseitig der starren Lcheibe ^SjJ) angeordnetes Sieb I₁SC).

BAD ORIGINAL

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