DE2535626A1

DE2535626A1 - Fluessigkeitsdurchstroemsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE2535626A1
Application number: DE19752535626
Authority: DE
Inventors: Peretz Rosenberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-06-11
Filing date: 1975-08-09
Publication date: 1976-12-30
Also published as: FR2314532A1; IL47455A; IT1040391B; AU8357775A; ES443166A1; CA1047574A

Description

DIPL-ING. HORST ROSE DIPL.-I?4G. PETER KOSEL

3353 Bad Gandersheim, 8. August 1975 Postfach 129 HahenhöfenS Telefon:(05382) 2842 Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandersheim

Unsere Akten-Nr.

2597/3

Peretz Rosenberg

Patentgesuch vom 8. August 1975

Peretz Rosenberg

Moshav Beit Shearim
ISRAEL

Flüssigkeitsdurchströmsteuervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsdurchströmsteuervorrichtung, insbesondere für Bewässerungsanlagen, mit einem an eine Quelle von unter Druck stehender Flüssigkeit anschließbaren Zuleitungsglied, das mit einem einen Ein- und einen Auslaß aufweisenden axialen Durchlaß versehen ist, ferner mit einem den Auslaß dieses Durchlasses umgebenden Gehäuse, das mit einem Gehäuseauslaß versehen ist. Die Erfindung ist von besonderem Nutzen bei sogenannten Tropfoder Rieseldüsen, wie sie bei der sogenannten Tropf- oder Rieselbewässerung allgemein angewendet werden,, und wird deshalb im folgenden - lediglich beispielhaft und zu Zwecken der Erläuterung - im Zusammenhang mit einer solchen Anwendung in der Bewässerungswirtschaft beschrieben.

Kennzeichnend für die vielen gegenwärtig verwendeten Arten von Tropfdüsen ist die Verwendung enger Öffnungen und/oder umständlicher, komplexer Strömungspfade für das Wasser, um einen Druckabfall zu bewirken, so daß das Wasser langsam heraustropft oder -sickert. Solche Düsen sind aber teuer in der Herstellung und/oder verstopfen leicht.

Ra/Rg.

Bankkonto: Norddeutsche Landesbank, Fllial&Bad Gtndershalm, Kto.-Nr.22.118.370 - Postscheckkonto: Hannover 86715

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-z-

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird deshalb darin gesehen, hier eine Verbesserung zu schaffen.

Nach der Erfindung wird dies erreicht durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen. Man erhält so im Betrieb ein dauerndes Oszillieren und dadurch ein periodisch in kurzen Zeitintervallen wiederholtes Unterbrechen der Flüssigkeitsströmung, wodurch .die Durchströmmenge wesentlich reduziert wird, was wiederum die Verwendung relativ großer Öffnungen ermöglicht, die sich weniger leicht zusetzen.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung geht man j dabei so vor, daß das Regelorgan etwa in Form einer ! Scheibe ausgebildet ist, deren eine Seite im oszillatorischeh Betrieb zum Anschlag gegen die mit dem Auslaß des Durchlasses versehene Seite des Zuleitungsgliedes kommt und deren andere Seite im oszillatorischen Betrieb zum

Anschlag gegen das Gehäuse kommt.

j Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen

! der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht von oben auf das Flüssigkeitszuführglied der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht von unten auf das Flüssigkeitszuführglied der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

und

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Fig. 6 eine Draufsicht von unten auf das bei Fig. 5 verwendete "becher- oder topfförmige Gehäuseglied, gesehen im Schnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 5.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Durchströmsteuervorrichtung, hier in Form einer Wassertropfdüse, die an einer Wasser zuführleitung 2 aus Kunststoff in der dargestellten Weise, nämlich durch sogenanntes Einrasten oder Einknöpfen, seitlich befestigt ist. Diese Düse hat ein Zuleitungsglied 4 in Form eines Rohres, das mit einem Durchlaß 6 in Form einer durchgehenden axialen

j Ausnehmung versehen ist. Ein Ende des Rohres 4 verjüngt

sich erfindungsgemäß bei 8 und ist erfindungsgemäß mit zwei

ι radialen, quer zueinander verlaufenden Schlitzen 9 ver-

sehen. Das verjüngte Ende 8 erleichtert das Einsetzen des Rohres 4 in eine Öffnung der Wand des Wasserschlauchs 2, und die kreuzweisen Schlitze 9 verringern

' die Gefahr des Zusetzens an diesem Ende des Rohres 4,

• wenn Wasser aus dem Schlauch oder Rohr 2 in die axiale

; Ausnehmung 6 strömt.

Oberhalb des verjüngten Abschnitts 8 ist das j Zuleitungsglied 4 mit einer Ringnut 10 versehen, die ! wie dargestellt zum dichten Sitz in der Wand des Kunststoffrohres dient. Ihr eines Ende wird definiert durch J eine Ringschulter 12, die sich rechtwinklig zur Längsachse des Gliedes 4 erstreckt, und ihr anderes Ende wird definiert durch eine scheibenartige Erweiterung 14, die j einstückig mit dem Glied 4 ausgebildet ist. Der Auslaß 15 I des Durchlasses 6 ist an der konvex ausgebildeten Oberseite 16 der Scheibe 14 ausgebildet. Die Scheibe 14 ist an ihrer Außenseite mit vier (vgl. Fig. 2) Durchlässen 18 versehen, deren Aufgabe im folgenden beschrieben wird.

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Eine Kappe 20 ist an der Scheibe 14 befestigt, z.B. dadurch, daß die Scheibe 14 in eine Ringnut 14' der Innenwand der Kappe 20 eingepreßt bzw. eingeclipst wird. Die Scheibe 14 und die Kappe 20 definieren ein Gehäuse 22, das die Auslaßseite 16 des Zuleitungsglieds 4 umschließt.

Im Gehäuse 22 ist ein scheibenförmiges Regelorgan 24 frei beweglich angeordnet. Im Gehäuse 22 ist genügend Raum vorgesehen, um eine gewisse Axialbewegung dieses Organs 24 in Richtung zur Oberseite 16 und von dieser weg zu ermöglichen. Die der Oberseite 16 gegenüberliegende Seite 26 des Regelorgans 24 ist konkav ausgebildet und kann gegen die konvexe Oberseite 16 des Glieds 4 anliegen, während die gegenüberliegende Seite 28 des Regelorgans 24 konvex ausgebildet ist und gegen die konkave Innenseite 29 der Kappe 20 anliegen kann. Das Regelorgan 24 ist ferner mit einem nach oben ragenden Fortsatz 30 versehen, der in eine zu ihm etwa komplementäre Ausnehmung 32 ragt, die in der Mitte der Innenseite der Kappe 20 vorgesehen ist. j

ι Der Krümmungsradius der konkaven Seite 26 des

Regelorgans 24 ist etwas größer als der der konvexen Oberseite des Glieds 4. Wenn also das Regelorgan 24 zur Anlage gegen diese Oberseite 16 kommt, liegt es gegen deren Mittelabschnitt an und verschließt dadurch den Auslaß des axialen Durchlasses 6, während der äußere oder periphere Abschnitt der konkaven Seite des Regelorgans 24 mit den gegenüberliegenden Abschnitten der Oberseite 16 wie dargestellt einen Ringspalt bildet, der sich von der Mitte nach außen in der dargestellten Weise, also vorzugsweise stetig, erweitert, da die beiden Flächen voneinander weg divergieren und zwischen sich einen Abstand bilden, der vom Ausgang des Durchlasses 6 aus zunimmt. Zum Beispiel kann der Krümmungsradius der konvexen Seite 16 5 mm und der der konkaven Seite 26 6 mm betragen.

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Wenn die Flüssigkeit, z.B. Wasser, aus dem Ende des Durchlasses 6 austritt und auf die konkave Seite 26 des Regelorgans 24 auftrifft, versetzt sie das Regelorgan 24 in rasche Schwingungen bzw. eine oszillatorische Bewegung und bewegt dabei das Regelorgan bezüglich des Glieds 4 in axialer Richtung und sehr schnell in Richtung zur Oberseite 16 und von dieser weg, so daß dieses den axialen Durchlaß 6 periodisch öffnet und schließt. Es wird angenommen, daß dies etwa wie folgt zu erklären ist: Da die Flüssigkeit, die durch den Durchlaß 6 strömt, in der Mitte des Regelorgans 24 (in dem Bereich, in dem die Flüssigkeit auf das Regelorgan trifft) eine höhere Geschwindigkeit hat als an der Außenseite dieses Regelorgans und an den dort liegenden Bereichen, wo der größere Raum zu einer Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit führt, wird bei der Bewegung des Regelorgans 24 weg vom Auslaß des Durchlasses 6 ein Druckgradient erzeugt, welcher am Umfang des Durchlasses niedriger ist; dadurch wirkt eine Kraft auf das Regelorgan 24 in Richtung zum Auslaß des Durchlasses 6, wodurch letzterer verschlossen wird. Wenn der Auslaß nun verschlossen ist, wirkt auf die Scheibe 24 ein statischer Druckunterschied, da ja der Wasserdruck auf die Unterseite 26 des Regelorgans wirkt und das Bestreben hat, dieses vom Auslaß des Durchlasses 6 weg zu bewegen. Es wird angenommen, daß dieses Zusammenspiel von Kräften die schnelle oszillatorische Bewegung des Regelorgans 24 bewirkt, aber was immer die Erklärung sein mag, so steht jedenfalls fest, daß die vorstehend beschriebene und in der Zeichnung in allen Einzelheiten und mit den richtigen Maßverhältnissen dargestellte Konstruktion die vorbeschriebene oszillatorische Bewegung zur Folge hat und bewirkt, daß das Regelorgan 24 den Durchlaß 6 in sehr schneller Folge öffnet und schließt.

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Der Vorsprung 30, der in der Ausnehmung 32 verschieblich ist, führt das Regelorgan 24 -während seiner
ossillatorischen Bewegung. Die Flüssigkeit (gewöhnlich
Brauchwasser) tritt aus dem Inneren des Gehäuses durch
die öffnungen 18 aus, deren Gesamtfläche (es sind vier
Öffnungen dargestellt) größer ist als die Querschnittsfläche des Auslaßendes des Durchlasses 6.

Es hat sich gezeigt, daß diese schnelle oszillatorische Bewegung des Regelorgans 24, welche fortlaufend den
Durchlaß 6 Öffnet und schließt, die Durchströmgeschwindigkeit durch diesen Durchlaß wesentlich verringert
und dadurch die Verwendung relativ großer Öffnungen
ermöglicht, die weniger leicht verstopfen.

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Konstruktion nach
der Erfindung, bei der die Auslaßseite 66 des Zuleitungsglieds 64 (das dem ZuIeitungsglied 4 der Fig. 1 bis 3
entspricht) konkav ausgebildet ist und die gegenüberliegende Seite 76 des Regelorgans 74 konvex ausgebildet
ist. In diesem Fall ist der Krümmungsradius der konvexen
Seite 76 des Regelorgans etwas kleiner als der der
konkaven Oberseite 66, z.B. ebenfalls mit einem Radien- j verhältnis von 5 : 6 mm. Dazuhin sind die Gehäuseauslaß- j öffnungen 68 in der Kappe 70 und nicht im verbreiterten I Bereich 66 des ZuIeitungsglieds 64 ausgebildet. Der Aufbau j und die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 4 sind ! im übrigen dieselben, wie sie vorstehend bei den Fig. 1 j

bis 3 beschrieben wurden„ j

ί Die Fig. 5 und 6 zeigen ein drittes Ausführungs- }

beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form \ einer Wassersickerdüse, die ebenfalls als seitlicher
Ansatz und Abzweigung eines Wasserzufuhrrohres aus
Kunststoff ausgebildet ist, dessen Wand mit 102 bezeichnet
ist. Diese Düse hat ein rohrförmiges ZuIeitungsglied 104
mit einer durchgehenden axialen Ausnehmung 106.

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Ein Ende des Glieds 104 verjüngt sich und wird mit Reibung in die Rohrwand 102 eingepreßt. Die Ausnehmung bildet also einen axialen Durchlaß für das vom Rohr 102 kommende Wasser. Der Einlaß 109 des Durchlasses 106 ist erweitert. Das Auslaßende 115 des Durchlasses 106 durchdringt einen verbreiterten Kopf 116 von konvexer Form, der - wie bei Fig. 1 - am oberen Ende des Durchlaßglieds 104 ausgebildet ist.

Eine Kappe 120 ist an der Peripherie des Kopfes 116 befestigt, z.B. durch Aufpressen (Aufclipsen). Die Kappe 120 bildet zusammen mit dem konvexen Kopf 116 des Durchlaßgliedes 104 ein Gehäuse zur Aufnahme eines scheibenförmigen Regelorgans 124, das auf seinen beiden gegenüberliegenden Seiten wie dargestellt die gleiche konkave Form hatj diese identisch ausgebildeten konkaven Seiten sind mit 124a und 124b bezeichnet. Ferner hat die Kappe 120 in der Mitte ihrer Innenseite wie dargestellt einen nach unten ragenden "Vorsprung 130 von zylindrischer Form, der an seinem freien Ende spitz zuläuft. Das offene Ende der Kappe 120 ist auf den konvexen Kopf 116 des Glieds 104 aufgepreßt, und sie ist mit zwei Umfangsschlitzen 131 versehen, durch die die Flüssigkeit aus der Kappe austreten kann.

Die Regelscheibe 124 ist in dem Gehäuse angeordnet, das von der Kappe 120 und dem Kopf 116 gebildet wird, so daß dann, wenn die konkave Seite 124b gegen den Kopf 116 anliegt und die Auslaßöffnung 115 verschließt, die gegenüberliegende Seite 124a der Scheibe 124 einen Abstand vom freien Ende des Vorsprungs 130 hat. Der Krümmungsradius der konkaven Seite 124b ist größer als der der konvexen Seite des Kopfs 116, wie das bereits bei Fig. 1 ausführlich erläutert wurde; schließt das Regelorgan 124 die Auslaßöffnung 115, so divergiert die konkave Seite 124b von der konvexen Seite 116 in der oben bei Fig.1 beschriebenen Weise und erzeugt den dort beschriebenen Druckgradienten, welcher das Regelorgan

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in schnelle oszillatorische Wechselbewegungen zwischen der konvexen Seite 116 und dem Vorsprung 130 versetzt, wodurch die Auslaßöffnung 115 fortlaufend abwechselnd sehr schnell geöffnet und geschlossen wird. Über die Schlitze 131 tritt also das Wasser in einem langsamen Strom (Sickerstrom) aus dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung aus. ;

Die Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 hat gegenüber den vorbeschriebenen eine Anzahl besonderer Vorzüge. Einer davon ist eine bessere Arbeitsweise, da I die Anordnung mit der konkaven Oberseite 124a des j Regelorgans 124, welche Oberseite zur Bewegungsbegrenzung mit dem spitz zulaufenden Ende 130 auf der Innenseite der ; Kappe 120 zusammenwirkt, eine größere Bewegungsfreiheit j des Regelorgans während seiner Schwingungen ergibt. i Ferner verhindert es diese Konstruktion praktisch, daß ! das Regelorgan 124 sich in irgendeiner Weise an der Kappe j 120 festsetzt und dadurch zu schwingen aufhört. Außerdem j ist die Vorrichtung nach den Fig. 5 und 6 einfacher herzustellen und auch in der Massenfertigung leichter zu montieren, da die Regelscheibe 124 durch ihre symmetrische Form nicht nur einfacher herzustellen ist, sondern auch leichter montiert werden kann, weil man sie nur von einer von beiden Seiten in ihre Betriebslage fallenzulassen braucht.

Zahlreiche weitere Variationen, Abwandlungen und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich für den Fachmann aufgrund der vorstehenden Darlegungen in Verbindung mit der Zeichnung„

' Patentanwälte

Dipl.-Ing. H >r₈t Rose Dipl.-Ing. Peter Kosel

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Claims

DIPL.-ING. HORST ROSE DIPL.-JNG. PETER KOSEL

PATENTANWÄLTE 2 O O U D λ U

3353 Bad Gandersheim, 8. August 1975 Postfach 129 Hohenhöfen 5 Telefon: (05382) 2842 Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandersheim

Unsere Akten-Nr. 2597/3

Peretz Rosenberg

Patentgesuch vom 8. August 1975

Ansprüche

/iJ Flüssigkeitsdurchströmsteuervorrichtung, insbesondere für^Bewässerungsanlagen, mit einem an eine Quelle von unter Druck stehender Flüssigkeit anschließbaren Zuleitungsglied, das mit einem einen Ein- und einen Auslaß auf weis enden axialen Durchlaß versehen ist, ferner mit einem den Auslaß dieses Durchlasses umgebenden Gehäuse, das mit einem Gehäusev auslaß versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (20j70;120) und etwa gleichachsig mit dem Auslaß (15;115) des Durchlasses (6;106) ein Regelorgan (24;76j124) vorgesehen ist, das relativ zum Zuleitungsglied und dessen Durchlaß axial frei beweglich ist, um den Auslaß (15;115) des Durchlasses zu öffnen und zu schließen, daß ferner die Seite (16;66;116) des Zuleitungsglieds, in der der Durchlaß ausgebildet iSt_x und die Seite (26;124b) des Regelorgans, welche den Auslaß des Durchlasses verschließt, so ausgebildet sind, daß diese Seiten voneinander divergieren, wenn sie zum Verschließen des Auslasses des Durchlasses gegeneinander anliegen, wobei durch das Divergieren ein Spalt zwischen diesen beiden Seiten entsteht, v/elcher vom Auslaß (15;115) des Durchlasses (6;106) ausgehend zunimmt, so daß beim Strömen von Flüssigkeit durch den axialen Durchlaß das Regelorgan (24;76;124) in schnelle oszillatorische Bewegung in axialer Richtung bezogen auf den Durchlaß des Zuleitungsglieds versetzt wird, um dessen Auslaß schnell zu öffnen und zu schließen und dadurch die Durchströmmenge durch diesen Durchlaß (6;106) zu regeln.

Bankkonto:Norddeutsdie Landesbank, Filiale Bad Gandershe.lm.Kto.-Nr.22.118.970 ■ Postscheckkonto: Hannover 66715 ,

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan (24; 124) etwa in Form einer Scheibe ausgebildet ist, deren eine Seite im oszillatorischen Betrieb zum Anschlag gegen die mit dem Auslaß (15;115) des Durchlasses (6;106) versehene Seite des Zuleitungsglieds kommt und deren andere Seite im oszillatorischen Betrieb zum Anschlag gegen das Gehäuse (20j120) kommt«
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Auslaß des Durchlasses versehene Seite (16j 116) des Zuleitungsglieds (4;104) konvex ausgebildet ist, und daß die ihr gegenüberliegende Seite (124b) des Regelorgans (24; 124) konkav ausgebildet ist und einen etwas größeren Krümmungsradius als die genannte konvexe Seite aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Auslaß des Durchlasses versehene Seite (66) des Zuleitungsglieds (64) konkav ausgebildet ist und daß die ihr gegenüberliegende Seite des Regelorgans (76) konvex ausgebildet ist und einen etwas kleineren Krümmungsradius hat.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die der konkaven Seite (124b) des Regelorgans (124) gegenüberliegende Gegenseite (124a) ebenfalls konkav ausgebildet ist und daß an der Innenseite des Gehäuses (120) und dieser konkaven Gegenseite (124a) gegenüberliegend ein ! Vorsprung (130) vorgesehen ist, welcher beim oszillatorischen Betrieb zur Anlage gegen die Mitte dieser Gegenseite (124a) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse etwa becher- oder topfförmig ausgebildet und auf einen Rand (14) des Zuleitungsglieds (4) aufgeclipst oder aufgepreßt ist.

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