DE2131117C3

DE2131117C3 - Flüssigkeitsmengenregler

Info

Publication number: DE2131117C3
Application number: DE19712131117
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dieter 5630 Remscheid Keppel
Original assignee: Mannesmann and Keppel GmbH and Co KG
Current assignee: Rc Mannesmann Wasserregeltechnik 8036 Her GmbH
Priority date: 1971-06-23
Filing date: 1971-06-23
Publication date: 1984-11-15
Also published as: DE2131117B2; JPS5123060B1; DE2131117A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitsmengenregler, dessen elastisch verformbarer Ring, der einen profilierten Kern umschließt, in Abhängigkeit vom Druck der an ihn vorbeiströmenden Flüssigkeit zu deren Mengenregelung Durchlaßöffnungen, die von dem profilierten Kern gebildet werden, verengt, wobei der elastische Ring zwecks geringster Reibung lediglich mit Linienberührung a'if einer waagerechten Dichtfläche auf- bzw. an einer zylindrischen Dichtfläche anliegt, wobei die Dichtfläche rechtwinklig gegen den ihr zugeordneten profilierten Kern gerichtet ist, so daß beim Durchströmen der zu regelnden Flüssigkeit unter dem Einfluß des hierbei entstehenden Differenzdruckes der elastische Ring sich bei geringster Gleitreibung auf der Dichtfläche gegen die von dem profilierten Kern gebildeten Durchlaßöffnungen zwecks Regelung der durchströmenden Flüssigkeit bewegt, nach Patent 60 751. Bei derartigen Flüssigkeitsmengenreglern wird durch die mil steigendem Vordruck zunehmende Drosselung der Durchlaßöffnungen die durchströmende Flüssigkeit über den geforderten Anschiußdruckbereich konstant gehalten. Bei der Ausführungsform eines Fiüssigkeitsmengenreglers nach dem Hauptpatent 20 60 751 stützt sich im Regelzustand der elastische Ring auf einer ebenen Dichtfläche ab. die senkrecht zu dem ihr zugeordneten Kern steht Durchgeführte Versuche mit diesem Flüssigkeitsmengenregler haben ergeben, daß beim Einlaufen des Reglers in die Regeistellung der elastische Ring sich schon bei verhältnismäßig niedrigem Vordruck in die von dem profilierten Kern gebildeten Durchlaßöffnungen bewegt, so daß die Einlaufkurve zu flach in die Regelkurve übergeht, was bedeutet, daß erst bei zu hohem Vordruck die geforderte Regelwassermenge erreicht wird. Es hat sich ferner gezeigt, daß bei fallendem Vordruck der elastische Ring sich auf der senkrecht zum profilierten Kern angeordneten ebenen Dichtfläche nicht leicht genug zurückbewegen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. Flüssigkeitsmengenregler der eingangs näher gekennzeichneten Art weiter zu verbessern, wobei insbesondere die angeführten Mängel des Flüssigkeitsmengenreglers nach dem Hauptpatent 20 60 751 beseitigt werden sollen. Dieses Ziel ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Dichtflächen für den elastischen Ring mit einer Anzahl von muldenförmigen Vertiefungen versehen sind. Dabei empfiehlt es sich, eine größere Anzahl derartiger muldenförmiger Vertiefungen zu benutzen. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung erreicht man, daß die Einlaufkurve steiler ansteigt und damit die Regelmenge schon bei niedrigerem Druck erreicht wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Dichtflächen für den elastischen Ring in Richtung zum profilierten Kern mit einer Steigung von 10 bis 15° ausgebildet. Durch diese Maßnahme soll erreicht werden, daß bei fallendem Vordruck der elastische Ring leichter als bei bekannten Ausführungsformen in die Ausgangsstellung zurückkehren kann.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen erläutert und zwar zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mengenregler mit in radialer Richtung nach innen arbeitendem elastischen Ring,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie A -B der Fig. 1,

F i g. 3 einen Teilschnitt durch den Flüssigkeitsmengenregler nach der Fig. 1, jedoch bei höherem Vordruck,

Fig.4 in einem Teilschnitt eine zweiie Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsmengenreglers,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsmengenreglers mit in axialer Richtung arbeitendem elastischen Ring und

Fig. 6 im Längsschnitt ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsmengenreglers mit in radialer Richtung nach außen arbeitendem elastischen Ring.

In der Fig. 1 der Zeichnung ist ein Flüssigkeitsmengenregler dargestellt, der aus einem zweiteiligen Reglergehäuse 1 besteht, in dessen Ausnehmung 2 ein elastischer Ring 3 eingelegt ist. In einem Flansch 41 des Außengehäuses 4 ist eine Abdeckplatte 52 eines Gehäuseeinsatzes 5 eingesprengt, so daß der Flüssigkeitsmengenregler anstelle eines Dichtringes in jede handelsübliche Rohrverbindung eingesetzt werden kann.

Der elastische Ring 3 umspannt einen wellenförmig

profilierten Kern 51 des Gehäuseeinsatzes 5, dessen Ausbildung am besten der Fig.2 der Zeichnung entnommen werden kann. Auf dem rechten unteren Viertel dieser F i g. 2 ist der elastische Ring 3 in seinem Ruhezustand und auf dem rechten oberen Viertel der gleichen Figur im Regelzustand dargestellt. Dabei sei nachgetragen, daß die Dichtfläche 43 für den elastischen Ring 3 nach außen hin um vorzugsweise etwa 10 bis 15° geneigt und mit einer größeren Anzahl muldenförmiger Ausnehmungen 44 versehen ist Die Fig. 3 zeigt den ι ο elastischen Ring 3 ebenfalls im Regelzustand, jedoch ist hier der Vordruck erhöht.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach der F i g. 4 der Zeichnung ist ein elastischer Lippendichtungsring 31 als Dichtelement für niedrigste Anschlußdrücke benutzt. :

In der F i g. 5 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Flüssigkeitsmengenreglers dargestellt, bei dem der elastische Ring 3 in axialer Richtung gegen einen wellenförmig profilierten Kern 71 (Ringfläche) arbeitet, der dem Gehäuseeinsatz 7 zugeordnet ist. Die :o Abdeckplatte 72 des Gehäuseeinsatzes 7 ist in dem Flansch 81 des Außengehäuses 8 eingesprengt. Die unter vorzugsweise 10 bis 15° geneigte Dichtungsfläche 82 für den elastischen Ring 3 ist ebenfalls mit einer größeren Anzahl von muldenförmigen Ausnehmungen >.ϊ versehen, die jedoch nunmehr mit 83 bezeichnet sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der F i g. 6 der Zeichnung ist die Innenwand 91 des Außengehäuses 9 wellenförmig profiliert. Am Gehäuseeinsatz 10, dessen Abdeckplatte 101 in den Flansch 92 eingesprengt ist, jo befindet sich die Dichtfläche 102 für den elastischen Ring, die wiederum mit einer größeren Anzs'il muldenförmiger, nunmehr mit 103 bezeichneter Vertiefungen versehen ist.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Mengen- js reglers ist wie folgt. Die in den Flüssigkeitsmengenregler durch die Einströmöffnungen 53 — siehe dazu die Fig. 1 — eintretende Flüssigkeit durchfließt auf direktem Wege die Durchlaßöffnungen 54, siehe dazu auch die eingezeichneten Pfeile in der linken Hälfte -to dieser Fig. 1. Diese Durchlaßöffnungen 54 werden mit steigendem Anschlußdruck von dem elastischen Ring 3 zunehmend verengt, so daß die durchströmende Flüssigkeit über den geforderten Anschlußdruckbereich mengenmäßig konstant gehalten wird. Damit schon bei möglichst niedrigem Anschlußdruck die Regelmenge erreicht wird, sind in der Dichtfläche 43 die schon erwähnten muldenförmigen Vertiefungen 44 vorgesehen, die konisch nach innen ansteigen und glatt in die eben durchlaufende Dichtkante 45 einlaufen. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß bei niedrigem Anschlußdruck von außen her eine zusätzliche Flüssigkeitsmenge unter dem elastischen Ring 3 hindurchfließt. Außerdem bewirkt die Maßnahme, daß der elastische Ring 3 noch nicht drosselnd an bzw. in den wellenförmig profilierten Kern 51 heran- bzw. einläuft, da sich vorerst vor und hinter dem elastischen Ring ein zu seinem Einlauf erforderlicher Differenzdruck nicht aufbauen

Erst mit höher werdendem Anschlußdruck, nämlich von etwa 1,5 atü, wird der elastische Ring 3 so weit in die muldenförmigen Vertiefungen gedrückt, daß er sich dichtend in diese einschmiegt und somit der zur Regelung erforderliche Differenzdrück entstehen kann. Hierbei nimmt der elastische Ring 3 die in der F i g. 3 bzw. F i g. 2 rechts oben dargestellte Lage ein.

Soll eine Regelung schon in einem verhältnismäßig sehr niedrigen Druckbereich durchgeführt werden, dann empfiehlt es sich, eine Ausführungsform gem. der F i g. 5 der Zeichnung zu wählen. Hier wird eine Lippendichtung 31 benutzt. Der schlauchförmige Regelabschnitt der Lippendichtung gewährleistet an seinem freien Ende eine feinfühlige Regelung. Das andere Ende ist durch seine flanschartige Ausbildung derart versteift, daß hier keine Beeinflussung der Regelung stattfinden kann.

Bei dem in Fig.5 der Zeichnung dargestellten Flüssigkeitsmengenregler arbeitet der elastische Ring 3 in axialer Richtung gegen den wellenförmig profilierten Kern 71 (Ringfläche). Dieser Kern 71 ist dem Gehäuseeinsatz 7 zugeordnet, der seinerseits, wie im übrigen auch bei der Fig. 1, durch Einsprengen im Außengehäuse gehalten wird. Bei dieser Ausführungsform wird die vorzugsweise wiederum um 10 bis 15" geneigte Dichtfläche 82 durch die Innenwand des Außengehäuses 8 gebildet, die wiederum mit einer größeren Anzahl von muldenförmigen, hier mit 83 bezeichneten .Vertiefungen versehen ist, die dem gleichen Zweck dienen wie dies bei der Beschreibung der F i g. 1 angegeben ist. Auch hier läuft somit erst bei einem Anschlußdruck von etwa 1,5 bis 2 atü der elastische Ring 3 in seine Regelstellung.

Und schließlich arbeitet bei der Ausführungsform des Flüssigkeitsmengenreglers nach der F i g. 6 der Zeichnung der elastische Ring 3 in radialer Richtung nach außen gegen die wellenförmig profilierte Innenwand 91 des Außengehäuses 9. Bei niedrigem Vordruck fließt zwecks Vergrößerung der Einlaufmenge, wie schon bei dem Ausführungsbeispiel nach der F i g. 1 der Zeichnung erläutert, eine zusätzliche Flüssigkeitsmenge durch die muldenförmigen, hier mit 103 bezeichneten Vertiefungen, die in der Dichtfläche 102 angeordnet sind. Mit höher werdendem Vordruck werden die Vertiefungen 103 von dem elastischen Ring 3 abgesperrt, so daß dieser nun nach außen läuft und somit die von der profilierten Innenwand 91 gebildeten DurchlaB-öffnungen im regelnden Sinne verengt.

Wie bereits erwähnt, zeigen die in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungsbeispiele nur beispielhafte Verwirklichungen der Erfindung. Diese ist keineswegs hierauf beschränkt. Vielmehr sind noch mancherlei andere Ausbildungen und Anwendungen inöglich. Dies gilt insbesondere für die Anzahl und/oder die Ausbildung der muldenförmigen Vertiefungen, die in den Dichtflächen vorgesehen sind und die mit dem elastischen Ring zusammenarbeiten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitsmengenregler, dessen elastisch verformbarer Ring, der einen profilierten Kern umschließt, in Abhängigkeit vom Druck der an ihm > vorbeiströmerden Flüssigkeit zu deren Mengenregelung Durchlaßöffnungen, die von dem profilierten Kern gebildet werden, verengt, wobei der elastische Ring zwecks geringster Reibung lediglich mit Linienberührung auf einer waagerechten Dichtflä- u> ehe auf- bzw. an einer zylindrischen Dichtfläche anliegt, wobei die Dichtfläche rechtwinklig gegen den ihr zugeordneten profilierten Kern gerichtet ist, so. daß beim Durchströmen der zu regelnden Flüssigkeit unter dem Einfluß des hierbei entstehen- ι ~> den Differenzdruckes der elastische Ring sich bei geringster Gleitreibung auf der Dichtfläche gegen die von dem profilierten Kern gebildeten Durchlaßöffrungen zwecks Regelung der durchströmenden Flüssigkeit bewegt, nach Patent 20 60 751, da- ό durch gekennzeichnet, daß die Dichtflächen (43, 82, 102) für den elastischen Ring (3) mit einer Anzahl von muldenförmigen Vertiefungen (44, 83,103) versehen sind.

2. Flüssigkeitsmengenregler nach Anspruch 1, _·ί dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtflächen (43, 82 bzw. 102) für den elastischen Ring (3) in Richtung zum profilierten Kern (51, 71,91) eine Steigung von etwa 10 bis 15° aufweisen.

3. Flüssigkeitsmengenregler nach einem oder w mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für besonders niedrige Anschlußdruckbereiche der elastische Ring als Lippendichtung (31) ausgebildet ist.

4. Flüssigkeitsmengenregler nach einem oder r> mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Ring (3) sich beim Regelvorgang in radialer Richtung von innen nach außen bewegt, wobei er gegen die wellförmig profilierte Innenwand (91) des Außengehäuses (9) -to arbeitet und sich auch hierbei auf einer mit muldenförmigen Vertiefungen (103) versehenen Dichtfläche (102) abstützt.