DE2712443B2 - Wirbelkammereinrichtung - Google Patents
WirbelkammereinrichtungInfo
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- Y10T137/2087—Means to cause rotational flow of fluid [e.g., vortex generator]
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Description
Die Erfindung betrifft eine Wirbelkammereinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Wirbelkammerventile haben gegenüber den konventionellen Ventiltypen den Vorteil, daß sie ohne bewegte,
mechanische Teile arbeiten. Sie sind praktisch verschleiß- und wartungsfrei und erreichen damit eine
außerordentlich hohe Betriebssicherheit Diese Vorzüge sichern ihnen die Anwendung dort, wo schwierig zu
handhabende Fluide gesteuert werden müssen und wo extreme Bedingungen an die Betriebssicherheit gestellt
werden. Schwierig zu handhabende Fluide sind aggressive, radioaktive oder heiße Gase oder Flüssigkeiten im
Bereich der chemischen und physikalischen Verfahrenstechnik, atwr auch Schmutz- und Faserstoffe transportierendes Abwasser und Schlämme. 'Hohe Betriebssicherheit ist beispielsweise beim Schutz iLid Betrieb von
Kernkraftwerken erforderlich. Im Wasserbau verlangt die automatische Steuerung von Abflüssen aus
Speicherbecken, Hochwasserrückhaltebecken, Absetzbecken usw. Ventile, die auch nach Jahren des
Stillstandes zuverlässig in Aktion treten und gröbste Schmutzstoffe abführen.
Für die Anwendung im Wasserbau wurden spezielle Wirbelkammerventile entwickelt, die mit sehr kleinen
Steuerdrücken arbeiten können (Niederdruckventile). Diese Ventile erlauben, den Steuerimpuls vom zu
steuernden Hauptstrom abzuzweigen. Zwei Typen dieser Ventile sind bislang zur Anwendungsreife
gediehen, nämlich die Radialwirbelkammerventile bzw. Radialverstärker (vgl. deutsche Offenlegungsschrift
20 35 580) und die Axialwirbelkammerventile bzw. Axialverstärker (vgl. deutsche Patentschrift 24 31 112).
Beim Radialventil ist eine flache zylindrische Wirbelkammer vorgesehen, die an ihrer Unterseite eine
koaxial angeordnete Ausgangsdüse besitzt Am Zylindermantel mündet eine radiale Versorgungsdüse, an
deren Mündungsstelle ein oder zwei tangentiale Steuerdüsen ebenfalls in den Zylindermantel münden.
Beim Axialventil ist ebenfalls eine flache im wesentlichen zylindrische Wirbelkammer vorgesehen, die auf
einer Seite eine koaxial angeordnete Ausgangsdüse besitzt Die Versorgungsdüse mündet jedoch nicht in
den Zylindermantel, sondern axial in Form eines Ringschlitzes in die der Ausgangsdüse gegenüberliegende Seite der Wirbelkammer. Eine oder mehrere
Steuerdüsen münden tangential in den Außenmantel de Wirbelkammer.
Fliegt bei den Ventilen nur der Versorgungsstrom, so
findet eine relativ verlustarme Senkenströmung statt. Wird zusätzlich ein Strom durch die tangentiale
Steuerdüse geschickt so wird dem Fluid in der Kammer ein Impuls mitgeteilt, der eine Drallströmung zur Folge
hat Die Drallströmung bewirkt große Fließbeschleunigungen zum Ausgang hin. Diese lösen wiederum
Fliehkräfte sus, so daß der Durchfluß durch das Ventil
stark gedrosselt wird. Mit geringem Überdruck an der Steuerung kann der Versorgungsstrorn praktisch zum
Stillstand gebracht werden. Die Ventile wirken durchflußverstärkend, wenn paarweise entgegengesetzt gerichtete tangentiale Steuerdüsen gleichzeitig mit einem
Steuerstrom beaufschlagt werden. Der bei Beaufschla-
gung nur einer Düse entstehende Wirbel wird durch die
zweite Steuerung wieder ausgeblasen.
Sowohl das Radialventil als auch das Axialventil haben jedoch gewisse Eigenschaften, die ihre Anwendbarkeit
unter bestimmten Voraussetzungen einschränken. Der Nachteil des Radialventils ist, daß auch ohne
Steuerstrom in der Wirbelkammer Wateenströmungen auftreten, die Druckverluste erzeugen und den Durchfluß
herabmindern. Dadurch sind dem Steuerbereich bzw. Wirkungsgrad des Ventils Grenzen gesetzt. Beim
Axialverstärker treten v/egen der gleichmäßigen ringförmigen axialen Zuführung des Versorgungsstromes
keine asymmetrischen Fließzustände mehr auf, wodurch ohne Steuerstrom eine sehr gleichmäßige Senkenströmung
erhalten wird. Die Druckverluste sind deshalb geringer als beim Radialverstärker. Allerdings bringt die
ringförmige Ausgestaltung der Steuerdüse gegenüber einer rohrförmigen Steuerdüse eine erhöhte Verstopfiinpcopfahr mit cirh wpnn FlücciaL· tMtpn mit ornhpn
Verunreinigungen durch das Ventil geführt werden sollen.
Aus der US-PS 31 98 214 ist eine Wirbelkammer für
Flüssigkeiten bekannt, die eine im wesentlichen tangential in die Kammer mündende Eingangsdüse und
eine im wesentlichen zentrale Ausgangsdüse aufweist. Die bekannte Wirbelkammer ist gemäß Fig. 6 der
Entgegenhaltung trichterförmig ausgebildet und verjüngt sich von einem Abschnitt größten Querschnitts in
Richtung zur Ausgangsdüse. Die tangential Eingangsdüse für die Flüssigkeit liegt im Bereich des Abschnittes
größten Querschnitts der Kammer. Bei dieser Wirbelkammereinrichtung handelt es sich um eine Drossel. Die
Durchflußmenge ist bei dieser Drossel stetig und alleine von der Fließgeschwindigkeit des durch die Eingangsdüse eintretenden Versorgungsstromes abhängig.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Wirbelkammereinrichtung zu schaffen,
die einfach gestaltet ist. im Durchlaßzustand eine verlustarme Durchströmung erlaubt, praktisch nicht
verstopft werden kann und durch einen definierten Einsatzpunkt der Wirbelbildung in Abhängigkeit vom
Eingangsdruck sprunghaft vom Durchlaß- in den Sperrzustand und umgekehrt übergeht.
Die Erfindung ist gekennzeichnet gemäß Kennzeichendes
Anspruchs 1.
Bei der erfindungsgemäßen Wirbelkammereinrichtung kann auf radiale Versorgungsdüsen verzichtet
werden. Es ist sogar so, daß eine einzige tangentiale Eingangsdüse für den Betrieb des Ventils ausreicht. Eine
solche nach Art eines Wirbelkammerventils arbeitende Wirbelkammer kann somit in ihrem Aufbau sehr einfach
gehalten werden, sofern nicht zur Erzielung besonderer Steuerkurven mehrere tangentiale Eingangsdüsen erwünscht
sind. Die Wirbelkammer nach der Erfindung ist trichterförmig ausgebildet, so daß der an der breitesten
Stelle der Kammer eintretende Flüssigkeitsstrom von dem Trichter eingefangen und in die Ausgangsdüse
geleitet wird.
Dabei ist die Achse der Wirbelkammer mindestens um 30" aus der Senkrechten geneigt, wodurch erzielt
wird, daß der durch die tangentiale Eingangsdüse in die
Kammer eintretende Flüssigkeitsstrom durch die der Eingangsdüse gegenüberliegende ansteigende Kammerwand
nach oben abgelenkt wird. Ist der Flüssigkeitsdruck an der Eingangsdüse nur gering, dann steigt die
Flüssigkeit an der Kammerwand nur wenig an und wird
bogenförmig zur Ausgangsdüse abgelenkt Dabei bildet sich je nach der Größe des Flüssigkeitsdruckes in der
Kammer eine Teilfüllung mil freiem Flüssigkeitsspiegel. Durch die obere exzentrische Lüftungsöffnung kann
Luft bei weiterem Ansteigen der Flüssigkeit in der Kammer entweichen oder im Falle eines Unterdrucks in
ί der Kammer angesaugt werden. Zunächst reicht der
Tangentialimpuls des eintretenden FlUssigkeitsstromes noch nicht aus, um gegen die unvollständige Füllung der
Kammer einen Wirbel anzustoßen. Der Abfluß der Flüssigkeit aus der Kammer erfolgt deshalb mit
in zunehmender Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der
Höhe der Kammerfüllung. )e höher der Eingangsdruck an der tangentialen Eingangsdüse steigt, um so
vollkommener wird die Kammerfüllung. Kurz vor Vollfüllung der Kammer springt der Wirbel an. Dieses
ι ί Verhalten des Wirbels bewirkt, daß die FlieUverluste mit
ansteigendem Eingangsdruck überproportional anwachsen, so daß die Durchflußmenge durch die
Kammer nahezu plötzlich abfällt.
2Ii vorzugsweise so aufgestellt, daß die tiefste Mantellinie
in der Horizontalen liegt. Wird die Ausgangsdüse ebenfalls horizontal ausgerichtet, dann kann das
Wirbelkammerventil praktisch ohne Höhenverlust zwischen Eingangsdüse und Ausgangsdüse arbeiten. Im
:·■; Längsschnitt ist die Wirbelkammer vorzugsweise im
wesentlichen dreieckig ausgebildet, wobei eine untere Ecke abgestumpft ist, und in die Ausgangsdüse
übergeh' Die der Ausgangsdüsc gegenüberliegende
Stirnfläche der Wirbelkammer wird vorzugsweise von
w einer flachen Platte gebildet, die abnehmbar ausgebildet
sein kann. Zwischen dem trichterförmigen bzw. konischen Abschnitt und der Stirnseite der Kammer
kann noch ein die Kammer verlängernder Abschnitt gleichbleibenden Querschnitts, insbesondere ein flach-
r> zylindrischer Abschnitt vorgesehen sein. Die Eingangsdüse kann durch den Außenmantel der Wirbelkammer,
insbesondere des die Kammer verlängernden Abschnittes oder auch durch die Stirnseite der Kammer in diese
münden. Zumindest im letzteren Fall ist die Eingangsdü-
4n se zur Stirnseite der Kammer vorzugsweise schräg
gestellt. Durch besondere Formgebung der Wirbelkammer kann der der Wirbelbildung vorausgehende
Teilfüllungsbereich der Kammer verändert werden. So verläuft bei einer Ausführungsform der Erfindung der
4; Außenrand der trichterförmigen Wirbelkammer entsprechend
einem schiefen Kegelschnitt, wobei die größere Achse des Querschnitts aufrecht steht. Diese
Vergrößerung der Kammer in vertikaler Richtung führt zu einer Vergrößerung des Teilfüllungsbereiches ebenso
wie eine zunehmend flacher werdende Wirbelkammerachse in bezug auf die Horizontale. Auch r* jrch
Variierung des Konuswinkels der trichterförmigen Wirbelkammer kann die Steuerung durch das Ventil
beeinflußt werden. So besitzt eine Wirbelkammer mil einem Konuswinkel von nur ca. 45° eine erhöhte
Saugkraft im ungesteuerten Zustand, hervorgerufen durch die Venturiwirkung des Ausgangsbereichs. Aul
der anderen Seite führt eine Erhöhung des Konuswinkels bis beispielsweise 90° zu einer verstärkten
Drosselwirkung im gesteuerten Zustand. Weiterhin können die Fließverluste für den ungesteuerten
Flüssigkeitsstrom dadurch sehr gering gehalten werden daß der Flüssigkeitsstrom im ungesteuerten Zustand
beim Fließen von der Eingangsdüse bis zur Ausgangsdüse möglichst wenig umgelenkt wird. Dies kann durch
entsprechend schräge Anstellung der Eingsngsdüss
und/oder Ausgangsdüse relativ zur Wirbelkammet
erreicht werden. Die Eingangsdüse kann in oder gegen
den Uhrzeigerdrehsinn in die Kammer munden.
Die Steuerung des erfindungsgemäßen Wirbelkammerventils kann auf verschiedene Weise vorgenommen
werden. In der Regel erfolgt die Steuerung in Abhängigkeit von der Energiehöhe an der tangcntialen
F.ingangsdüse. Sie kann aber auch in Abhängigkeit vom Staudruck und in Abhängigkeit von der Füllhöhe der
Flüssigkeit im Unterwasser durchgeführt werden, auch wenn uer Flüssigkeitsdruck in der Eingangsdüse
konstant gehalten wird. Es ist aber auch möglich, die Steuerung in Abhängigkeit vom Gasdruck in der zur
oberen Belüftungsöffnung führenden Belüftungsleitung zu variieren. So kann durch Verschließen der Belüftungsleitung
in Abhängigkeit von der Höhe des Hüssigkeitsspiegels im Oberwasser oder Unterwasser
ein Unterdruck in der Wirbelkammer ausgebildet werden, der ein rasches Ansteigen der Füllhöhe in der
Wirbelkammer und damit ein früheres Anspringen des Wirbels in der Kammer zur Folge hat. Eine von außen
eingreifende pneumatische Fernsteuerung des Ventils läßt sich durch Absaugen oder Auffüllen des Luftpolsters
in der Wirbelkammer erreichen.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen in
Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen. Die Beschreibung der einzelnen Ausführungsformen
erfolgt unter Bezugnahme auf Wasser als Flüssigkeit. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Ausführungen
entsprechend auch für andere Flüssigkeiten gelten.
In der Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung
Fig. I eine Ausführungsform der Erfindung im Schniti in ungesteuertem Zustand.
F i g. 2 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. I,
F i g. 3 einen Schnitt durch die Ausführungsform nach F i g. 1 in gesteuertem Zustand,
F i g. 4 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach F i g. 3.
F i g. 5 eine andere Ausführungsform im Schnitt.
F i g. 6 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach F i g. 5.
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform in Seitenansicht,
F i g. 8 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach F i g. 7.
F i g. 9 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 10 eine Draufsicht auf die Ausführungsform
nach Fig.9.
F i g. 11 eine weitere Ausführungsform im Schnitt,
Fig. 12 eine Draufsicht auf die Ausführungsform
nach Fig. 11,
Fig. 13 eine weitere Ausführungsform im Schnitt,
F i g. 14 eine weitere Ausführungsform im Schnitt,
Fig. 15 eine Ausführungsform in Verbindung mit
einem Unterwasserbehälter im Schnitt
Fig. 16 einen Schnitt durch eine Ausführungsform
mit einer externen Saugluftverbindung zur Oberfläche des Unterwassers,
Fig. 17 einen Schnitt durch eine Ausführungsform
mit einer externen Saugluftverbindung zur Oberfläche des Oberwassers,
Fig. 18 einen Schnitt durch eine Ausführungsform
mit einem Luftmischrohr für die Unterwasserbelüftung,
Fig. 19 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung,
Fig.20 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführunesform.
Fig. 21 die Ausführungsform nach Fig. 20 in Draufsicht,
Fig. 22 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform
und
Fig.23 die Ausführungsform nach Fig. 22 in
Draufsicht.
Bei der in der Zeichnung in den Fig. I bis 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist eine
konisch ausgebildete Wirbelkammer 1 vorgesehen, die von einem flachzylindrischen Abschnitt 2 und einem
kegelstumpfförmigen Abschnitt 3 gebildet wird. Der flachzylindrische Abschnitt 2 befindet sich an der Stelle
des Kegelstumpfes 3 mit dem größten Durchmesser. Der kegelstumpfförmige Abschnitt geht trichterförmig
in eine als Rohrstück ausgebildete Ausgangsdüse 4 über. Eine Blende 5 befindet sich am Übergang zwischen dem
kegelstumpfförmigen Abschnitt und der Ausgangsdüse 4.
Der Konuswinkel 2ä beträgt bei der dargestellten Ausführungslorm 72". Üas Verhältnis von Zyiinderhohe
des zylindrischen Abschnittes 2 zur Höhe des Kegelstumpfes 3 beträgt ca. 1 :2,5. Die Längsachse der
rotationssymmetrisch ausgebildeten Wirbelkammer 1 ist gegenüber der Vertikalen um einen Winkel von 54°
geneigt. Dieser Winkel ist gleich 90° — λ, so daß die tiefste Mantellinie 6 des Kegelstumpfes 3 horizontal
liegt. Die Blende 5 steht senkrecht zur Achse der Wirbelkammer. Die Ausgangsdüse 4 verläuft horizontal
und ist zur unteren Mantellinie 6 geringfügig nach unten parallel versetzt. In die tiefste Stelle des zylindrischen
Abschnittes 2 mündet tangential und horizontal eine Eingangsdüse 7, die den einzigen Zulauf für Wasser in
die Wirbelkammer darstellt. Die Eingangsdüse 7 hat den gleichen Innendurchmesser wie die Ausgangsdüse 4.
Auch entspricht der Durchmesser der Eingangsdüse im wesentlichen der Höhe des zylindrischen Abschnitts 2.
Die der Ausgangsdüse 4 gegenüberliegende Oberseite bzw. Stirnfläche 8 der Wirbelkammer 1 wird von einem
flachen abnehmbaren Deckel gebildet, der eine zentrale Belüftungsöffnung 9 aufweist, von der ein Rohr 10 bis
mindestens über den Scheitel der Kammer 1 nach oben führt. An der höchsten Stelle des zylindrischen
Abschnitts 2 ist an dessen Außenmantel 11 eine exzentrische Belüftungsöffnung 12 vorgesehen, von der
aus ein Rohr 13 bis über den Spiegel des Oberwassers führt.
Tritt durch die rohrförmige Eingangsdüse 7 ein schwacher Flüssigkeitsstrom in die Kammer 1 ein, so
steigt dieser an der der Eingangsdüse 7 gegenüberliegenden Seite der Kammerinnenwand etwas an und wird
durch die kegelmantelförmige Wandung der Kammer in Richtung zur Ausgangsdüse 4 abgelenkt, durch welche
er die Kammer verläßt. Dabei bleibt der obere Teil der Wirbelkammer weitgehend ungefüllt Durch die Belüftungsöffnungen 9 bzw. 12 findet ein Druckausgleich mit
der Umgebungsluft statt Wird nun der durch die Eingangsdüse 7 eintretende Flüssigkeitsstrom stärker,
dann steigt auch die Füllhöhe der Flüssigkeit in der Wirbelkammer 1 an, wobei das Flüssigkeitsniveau an
der der Eingangsdüse 7 gegenüberliegenden Seite der
Kammer stets etwas höher ist als an der der Düse 7 benachbarten Kammerinnenwand. Ab einer bestimmten
Füllhöhe reicht der Impuls des tangential in die Kammer eintretenden Stromes aus, um den Wirbel in der
Kammer entgegen der Schwerkraft des Wassers anzustoßen. Das Anspringen des Wirbels erfolgt
plötzlich. Der Wirbel verursacht einen erhöhten Durchflußwiderstand, so daß der Druck innerhalb der
Kammer ansteigt und die Kammer sich vollständig mit Flüssigkeit füllt (vgl. F i g. 3 und 4). Im Wirbelkern bildet
sich ein Unterdruck aus, der durch Ansaugen von Luft durch die zentrische Belüftungsöffnung 9 und das Rohr
10 ausgeglichen wird. Mit nachlassendem Eingangsdruck an der Eingangsdüse 7 bricht der Wirbel wieder
zusammen, und zwar genau so plötzlich — allerdings wegen der nun kleineren Geschwindigkeitshöhen in der
Zuleitung bei etwas niedrigerem Vordruck als beim Anspringen des Wirbels. Die Hysterese in der Kurve der
pro Zeiteinheit durch die Kammer fließenden Wassermenge ist gering.
Die Wirbelkammer erlaubt eine Steuerung der durch die Kammer fließenden Wassermenge ohne Zuhilfenahme
beweglicher mechanischer Teile, alleine in Abhängigkeit vom Wasserdruck an der Eingangsdüse 7. Durch
Auswechseln geeigneter Blendenscheiben in der Blende 5 kann die Steuergröße der Wirbelkammer 1 in
einfacher Weise den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden.
Bei der folgenden Beschreibung der weiteren Ausführungsformen werden für gleiche Teile die
gleichen Bezugszahlen verwendet. In den Fig. 5 und 6 ist eine Ausführungsform eines Wirbelkammerventils
dargestellt, bei der die Kammer 15 im Gegensatz zur Kammer 1 der vorhergehenden Ausführungsform nicht
rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Der trichterförmige Teil 16 der Wirbelkammer besitzt vielmehr die Form
eines schiefen Kegels. Der kreisförmige Außenrand des trichterförmigen Teils 16 an der Übergangsstelle 23 in
dem Abschnitt 17 bildet mit der tiefsten Mantellinie 19 einen rechten Winkel. Der Deckel 18 steht jetzt auch
nicht mehr senkrecht zur Achse der Wirbelkammer. Vielmehr bildet das Lot auf den Deckel 18 einen Winkel
β mit der Achse der Wirbelkammer, der mit zunehmender Länge der Wirbelkammer kleiner wird
und mit zunehmender Höhe der Wirbelkammer größer wird. Die untere Mantellinie 19 des trichterförmigen
Abschnitts 16 und die untere Mantellinie 20 der Ausgangsdüse 21 fluchten miteinander und verlaufen
horizontal. Der Deckel 18, der der Blende 5 entsprechende Übergang 22 vom trichterförmigen Teil 16 in die
Ausgangsdüse 21 und <iie Übergangsstelle 23 vom Abschnitt mit gleichbleibendem Querschnitt 17 in den
trichterförmigen Abschnitt 16 liegen jeweils parallel zueinander in vertikaler Ebene und haben einen
kreisförmigen Querschnitt, ebenso wie der flach zylindrische Teil 17.
Aufgrund der schiefen Ausbildung des trichterförmigen Teils und der vertikalen Anordnung der Stirnseite
ist die Wirbelkammer 15 höher ausgebildet als bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4. Durch die
relative Vergrößerung der Kammerhöhe im Verhältnis zur Kammerbreite kann die Lage des Umschaltpunktes
verändert werden. Der Wirbel springt bei der hier dargestellten Ausführungsform später an als es bei der
Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 4 der Fall ist
Die Ausführungsform nach den Fig.7 und 8 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach den
F i g. 5 und 6 dadurch, daß die Achse der Wirbelkammer zum Lot auf den vertikal stehenden Kammerdeckel 18
in zwei Richtungen schräg gestellt ist Die Projektion der Kammerachse auf eine vertikale Ebene bildet
nämlich mit dem Lot auf den Kammerdeckel einen Winkel ß, wie dies bei der Ausführungsform nach den
F i g. 5 und 6 der Fall ist Zusätzlich bildet die Projektion der Kammerachse und der Achse der Ausgangsdüse 24
auf eine horizontale Ebene einen Winkel γ mn dem Lot auf den Kammerdeckel 18. Dabei ist die Schrägstellung
der Kammerachse in der Richtung vorgenommen, daß zwischen der Projektion der Kammerachse auf eine
horizontale Ebene und der Längsachse der Eingangsdü-
'- se 7 ein stumpfer Winkel gebildet wird. Auf diese Weise
wird der Durchfluß des ungesteuerten Stromes durch die Wirbelkammer 25 verlustärmer und dadurch der
Wirkungsgrad der Kammer für die Steuerung des Durchflusses erhöht. Weiterhin ist die Kammer 25
in höher als breit, wobei sie einen im wesentlichen
elliptischen Querschnitt haben kann und entsprechend auch der Abschnitt 17 mit gleichbleibendem Querschnitt.
Durch diese Ausbildung erfolgt das Anspringen des Wirbels bei noch höherem Füllstand.
ii Bei der in den Fig. 9 und 10 dargestellten
Ausführungsform der Erfindung ist der trichterförmige Teil 16 der Wirbelkammer 15 gleich ausgebildet wie t".\
der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6, und zwar als schiefer Kegel. Ein kreisrunder Kammerdeckel 26
>n sit7t unmittelbar aiif <H?rn R?.nd des irichterfönnigen
Abschnitts 16. Die Eingangsdüse 27 ist in horizontaler Ebene gegen die Kammerachse und gegen den Deckel
26 schrüg gestellt und mündet durch den Kammerdeckel 26 in die Wirbelkammer 15. Die Ausgangsdüse 28 ist
r, diffusorartig erweitert. Durch die Schrägstcllung der
Achse der Eingangsdüse zur Projektion der Kammerachse wird die gleiche günstige Wirkung erhalten, wie
sie in bezug auf die Ausführungsform nach den F i g. 7 und 8 geschildert ist. Der stumpfe Winkel zwischen der
ίο »tangentialen« Eingangsdüse und der Projektion der
Kammerachse beträgt zweckmäßigerweise ca. 105 bis 120°.
Bei der in den Fig. 11 und 12 dargestellten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Konuswin-
r> kel 2λ nur 60". Die Übergangsstelle 30 vom
Kammerdeckel 31 zum trichterförmigen Abschnitt 32 ist abgerundet und zwar entsprechend dem Radius der
tangentialen Eingangsdüse 33. Dadurch werden günstige Strömungsverhältnisse geschaffen. Die untere
-tu Mantellinie 34 des trichterförmigen Teils 32 und die
untere Mantellinie 35 der Ausgangsdüse 36 fluchten miteinander. Die Ausgangsdüse 36 erweitert sich
diffusorartig um einen Winkel ε von ca. 4°. Durch diese strömungsgünstige Ausbildung der Wirbelkammer wird
■ι·; im ungesteuerten Betriebszustand durch die Belüftungsöffnung 12 in verstärktem Maße Luft angesaugt und
durch die Ausgangsdüse befördert. Im übrigen ist die Ausführungsform nach Fig. 11 und 12 im wesentlichen
übereinstimmend mit der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 4.
Bei der in F i g. 13 dargestellten Ausführungsform der Erfindung verläuft die Wirbelkammerachse in der
Horizontalen. Die Wirbelkammer ist im übrigen im wesentlichen wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1
ausgebildet Dadurch, daß die Wirbelkaminerachse in der Horizontalen verläuft fallen die Achse der
Wirbelkammer 1 und die Achse der Ausgangsdüse 37 zusammen. Die Eingangsdüse 7 liegt jetzt aber tiefer als
die Ausgangsdüse 37. Die untere Mantellinie 6 der Wirbelkammer 1 steigt von der Eingangsdüse 7 zur
Ausgangsdüse 37 an mit dem halben Konuswinkel als Steigung. Durch die Verschiebung der Wirbelkammerachse
in die Horizontale wird der Anspmngspunkt des Wirbels näher an den Drucknullpunkt verlegt Der
Wirbelkammerverstärker reagiert so empfindlicher auf Druckänderungen an der Eingangsseite und erzeugt
einen großen Schaitsprung, was einer scharfen Verstärkereinstellung entspricht Wird demgegenüber die
Kiiirm.erachse aus der Horizontalen in Richtung zur
Vertikalen gedreht, wie dies in Fig. 14 angedeutet ist,
dann werden Drucknullpunkt und Ansprungspunkt auseinander gedruckt. Der Wirbel springt nicht mehr so
heftig an und der Schaltsprung wird kleiner, was einer sanfteren Verstärkereinstellung entspricht. Würde man
die Kainmerachse in die Vertikale legen, so würde der
Schaltsprung ganz verschwinden. Eine solche Ausbildung ist jedoch nicht mehr Gegenstand der Erfindung.
In den Fig. 15 bis 18 sind verschiedene Sleuerungsmöglichkeiten
der Wirbelkammer in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsspiegel im Unterwasser oder im Oberwasser
dargestellt. Die Ausführungsform nach Fig. 15 entspricht im wesentlichen der Ausführungsform nach
F i g. 1, wobei jedoch eine auswechselbare Blende nicht vorgesehen ist. Die Ausgangsdüse 38 ist dil'fusorartig
erweitert und mündet in ein Sammelbecken 39 für das Unterwasser unterhalb des Wasserspiegels. Bei konstantem
Vordruck an der Eingangsdüse 7 kann der Wirbelkammerverstärker rlnrrh Riirkstaii imiirpcrhultpt
Saugrohr 41 in die Wirbelkammer gelangen kann, danr findet wieder ein Druckausgleich mit der Außenluft
statt. Bei entsprechend geringem Flüssigkeitsdruck in der Eingangsdüse sinkt dann der Flüssigkeitsspiegel in
der Wirbelkammer, so daß der Wirbel zusammenfällt und das Wasser ungesteuert durch die Kammer in den
Unterwasserbehälter 39 fließt. Das Saugrohr 41 muß se geführt werden, daß sein Scheitelpunkt über den
höchsten Oberwasserspiegel liegt, damit sich beim Umschalten des Ventils keine Heberwirkung in dieser
Leitung einstellen kann.
Bei der in Fig. 17 dargestellten Ausführungsform wird das Wirbelkammerventil vom Niveau des Oberwassers
gesteuert. Ein von der exzentrischen Belüftungsöffnung 12 nach oben geführtes Saugrohr 43
mündet in eine Saughaube 44, die im Oberwasserbehälter 45 über dem Flüssigkeitsspiegel endet. Bei η
Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels bis zur Haube 44 wird die Luftzufuhr durch das Saugrohr 43 unterbro-λΙιρπ c/% HqR Ae*r WirKf»! in rlpr WirK^IUamrr^iir l<»i/-»hlf»r
werden. Übersteigt der Unterwasserstand eine vorgesehene
Sollmi,;ke, dann drosselt der Verstärker selbständig die Wasserzufuhr. Während bei der Aus.führungsform
nach Fig. 15 die untere Mantellinie 6 der Wirbelkammer 1 auf der gleichen Höhe liegt wie der
Boden des Unterwasserbehälters 9 und auch über dem Boden des Unterwasserbehälters 9 liegen kann, ist bei
der Ausführungsform nach Fig. 18 eine Anordnung vorgesehen, bei der die Wirbelkammer 1 in bezug auf
den Unterwasserbehälter liefer liegt. Zwischen der Wirbelkammer 1 und dem Unterwasserbehälter 39 ist
ein langes aufsteigendes Steigrohr 40 vorgesehen. In dem Steigrohr wird eine innige Vermischung und
Durchwirbelung von Luft und Wasser erreicht, was eine wirksame Sauerstoffbeladung des Wassers zur Folge
hat. Durch die Vermischung mit Luft erfährt die Flüssigkeitssäule im Steigrohr 40 einen Auftrieb
gegenüber dem hydrostatischen Druck im Unterwasserbehälter 39. Im Wirbelkern in der Wirbeikammer 1
herrscht die Tendenz zur Ausbildung eines starken Unterdrucks, der durch vermehrtes Ansaugen von Luft
durch die zentrale Belüftungsöffnung 9 ausgeglichen wird. Hier handelt es sich um einen speziellen
Anwendungszweck der Wirbelkammer.
Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 16 und 17
wird das Wirbelkammerventil in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand im Unterwasser bzw. Oberwasser
gesteuert. Eine zentrale Belüftungsöffnung ist hier nicht vorgesehen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 16
verläuft ein Saugrohr 41 ausgehend von der exzentrischen Belüftungsöffnung 12 der Wirbelkammer 1 bis
zum Unterwasserbehälter 39, wo es in der Höhe des Unterwasserspiegels in eine trichterförmig erweiterte
Saughaube 42 mündet Der Konuswinkel ist bei dieser Ausführungsform extrem klein gehalten und beträgt
45°. Der Neigungswinkel der Wirbelkammerachse gegenüber der Vertikalen beträgt 67,5°. Durch die
flache Ausbildung des Konus reißt das abströmende Wasser infolge des Lufthebereffektes Luft mit und
erzeugt in der Kammer einen Unterdruck. Steigt der Unterwasserspiegel an, dann verschließt er die Saughaube
42, so daß keine Luft mehr angesaugt werden kann. Dies hat zur Folge, daß der Flüssigkeitsspiegel in
der Wirbelkammer 1 ansteigt und der Wirbel anspringt,
wodurch die aus der Wirbelkammer in den Unterwasserbehälter 39 fließende Wassermenge abgedrosselt
wird. Sinkt der Wasserspiegel im Unterwasserbehäiter
wieder so weit, daß Luft durch die Saughaube 42 und das
anspringt als dies sonst der Fall wäre. Allerdings ist der
Arbeitsbereich dieser Oberwassersteuerung auf niedrige Oberwasserstände beschränkt.
Bei der in Fig. 19 dargestellten Ausführungsform der
Erfindung ist eine Trennwand 46 zum Einsetzen in die Wirbelkammer vorgesehen. Diese Trennwand kann als
Spülbrett nach Abnehmen des Deckels 8 in die Wirbelkammer eingesetzt werden und hat die Aufgabe,
die Wirbelbildung innerhalb der Kammer dann zu verhindern, wenn zuführende oder abführende Leitungen
mit voller Strömungsgeschwindigkeit durchgespült werden sollen, ohne daß diese durch Anspringen eines
Wirbels erniedrigt wird. Das Spülbrett 46 weist an der der Ausgangsdüse 47 und an der dem Kammerdeckel 8
zuweisenden Kante jeweils eine Ausklinkung 48 auf, die zum Wasserdurchtritt zwischen den beiden durch das
Spülbrett 46 getrennten Kammerhälften dienen. Eine zentrale Belüftungsöffnung ist bei dieser Ausführungsform nicht vorgesehen, weil die kurze diffusorartig
aufgeweitete Ausgangsdüse 47 eine rückwärtige Belüftung
des Wirbelkerns ermöglicht. Eine zentrale Belüftung ist umgekehrt dann vorteilhaft, wenn die
Ausgangsdüse als langes Rohr ausgebildet oder mit einem solchen verbunden ist, durch das eine rückwärtige
Belüftung und damit die Ausbildung eines Wirbclkerns
erschwert oder unmöglich ist. Daneben sorgt die zentrale Belüftungsöffnung auch für den Lufteintritt,
wenn die Wirbelkammer gleichzeitig als Luftpumpe dienen soll.
Bei der in den Fig. 20 und 21 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist parallel zur unteren
Eingangsdüse 7 eine obere Eingangsdüse 49 vorgesehen, die mit entgegengesetztem Drehsinn in die
Kammer 1 mündet Die Eingangsdüse 49 wirkt bis zum Anspringen des Wirbels als exzentrische Belüftungsöffnung.
Die Zufuhrleitung für die Eingsngsdüse 49 kann in einen Oberwasserbehälter in einer Höhe münden, die
über der höchsten Stelle der Wirbelkammer liegt und normalerweise vom Flüssigkeitsspiegel nicht überschritten
werden soll. Steigt der Flüssigkeitsspiegel im Oberwasserbehälter an, dann wird auch der Durchfluß
durch die Wirbelkammer erhöht bis der Druck an der Eingangsdüse 7 ausreicht, um den Wirbel in der
Kammer anspringen zu lassen. Mit weitersteigendem Flüssigkeitsniveau im Oberwasserbehälter nimmt der
Durchfluß durch die Wirbelkammer langsam zu. Sobald das Niveau die Mündungsstelle der Zuführungsleitung
für die Eingangsdüse 49 erreicht und diese überschreitet
gelangt ein zusätzlicher Flüssigkeitsstrom durch die Eingangsdüse 49 in die Wirbelkammer 1, der dem durch
die Eingangsdüse 7 eintretenden Strom jedoch entgegengerichtet ist Dies hat zur Folge, daß der Wirbel
gebremst wird, bis er in sich zusammenbricht. Das Wasser kann da;m die Wirbelkammer praktisch
ungesteuert verlassen, was ein plötzliches Ansteigen der DurchfluBgeschwindigkeit zur Folge hat Durch Anordnung
mehrerer paarweise entgegengerichteter Eingangsdüsen kann die Steuerkurve der Wirbelkammer
vielfältig gestaltet werden.
Die Ausführungsform nach den F i g. 22 und 23 stellt eine Weiterbildung der Ausführungsform nach den
F i g. 9 und 10 dar. Die Eingangsdüse 50 mündet schräg zur Kammerachse in den Kammerdeckel 51. Dieser ist
von unten nach oben bis 2h seiner Höhe geschlitzt, und
die dem Schlitz benachbarten Stellen des Deckels 51 sind aus der Ebene des Deckels wendelförmig
abgebogen. In die dadurch entstandene Lücke ist ein dreieckiger Zwickel 52 eingeschweißt, in den die Düse
50 mündet Die Ausführungsform ist fertigungstechnisch besonders einfach, weil zum Anschließen der tangentialen
Eingangsdüse ein einfaches kreisrundes Loch in dem Zwickel 52 ausreichL
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen, vielmehr sind Abweichungen
möglich, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird. So können mehrere Wirbelkammern
parallel oder in Serie nacheinander geschaltet werden. Es kann beispielsweise das Unterwasser der
Ausführungsform nach Fig. 15 als Obervasser für ein
ίο zweites Wirbelkammerventil verwendet werden und
dessen Unterwasser kann wiederum als Oberwasser für ein weiteres Wirbelkammerventil dienen, wobei diese
Kette sich unter Ausbildung einer rückwärtigen Regelung einer Speicherkette fortsetzen kann.
Auch kann eine Aufrichtung der Wirbelkammer, wie sie in den F i g. 5 bis 10 dargestellt ist, dadurch erreicht
werden, daß der trichterförmige Teil der Wirbelkammer wie in F i g. 1 im wesentlichen rotationssymmetrisch
ausgebildet wird und dafür der Abschnitt mit gleichförmigem
Querschnitt an der dem trichterförmigen Abschnitt benachbarten Seite schräg geschnitten ist
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (37)
1. Wirbelkammereinrichtung für Flüssigkeiten mit
einer trichterförmig ausgebildeten Wirbelkammer, die sich von einem Abschnitt größten Querschnitts in
Richtung zu einer im wesentlichen zentralen Ausgangsdüse verjüngt, und mindestens einer im
Bereich des größten Querschnitts im wesentlichen tangential in die Kammer mündenden Eingangsdüse,
wobei sämtliche Eingangsdüsen für die Flüssigkeit ι ο als im wesentlichen tangentiale Eingangsdüse
ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der Wirbelkammer (1) zur
Vertikalen einen Winkel einnimmt, der größer als 30° ist, mindestens eine Eingangsdüse (7) im Bereich
der tiefsten Stelle des Abschnitts (2, 8) größten Querschnitts in die Kammer (1) mündet und die
Kammer im Bereich der höchsten Stelle (11) eine exzentrisch angeordnete Lüftungsöffnung (12, 49)
besitzt, deren Zuleitung (13) bis über das Niveau des Oberwassers reicht
2. Wirbeäkammereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Konusachse zur Vertikalen einen Winkel von ca. 45 bis 90° einnimmt
3. Wirbelkammereinrichtung nach Anspruch t
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konusachse gegen die Vertikale so schräg gestellt ist, daß die
tiefste Mantellinie (6) des trichterförmigen Abschnitts (3) der Wirbelkammer (1) im wesentlichen
horizontal verläuft
4. Wirbelkammereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stirnseite de: Kammer (1) von einem im wesentlichen ebenen Deckel gebildet wird.
5. Wirbelkammereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Ausgangsdüse (4)
im Verhältnis von 0,5 bis 2 :1 zum Innendurchmesser
der Eingangsdüse (7) liegt
6. Wirbelkammereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Lüftungsöffnung (12)
höchstens gleich, vorzugsweise kleiner als der Durchmesser der Eingangsdüse (7) ist
7. Wirbelkammereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wirbelkammer (1) vom Abschnitt (2,
8) größten Querschnitts in Richtung zur Ausgangsdüse (4) stetig verjüngt.
8. Wirbelkammereinrichtung nach einem der « vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Konuswinkel ca. 40 bis 1350C,
vorzugsweise ca. 60 bis 90° beträgt
9. Wirbelkammereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis vom Durchmesser der
Ausgangsdüse (4) zum größten Kammerdurchmesser bei ca. 1 :3 bis 1 :10, vorzugsweise ca. 1 :4 bis
1 :8 liegt.
10. Wirbelkammereinrichtung nach einem der «>
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Durchmesser der Kammer (1) im
Bereich zwischen ca. 0,1 und 5 m, vorzugsweise ca. 0,5 und ca. 2 m liegt.
11. Wirbelkammereinrichtung nach einem der μ
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine tangentiale EingangsdUse
(7,49) im wesentlichen horizontal in die Kammer (1)
mündet
IZ Wirbelkammereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein den trichterförmigen Abschnitt (3) mit
der Stirnseite (8) der Kammer verbindender Abschnitt (2) einen im wesentlichen gleichbleibenden Querschnitt besitzt, vorzugsweise zylindrisch
ausgebildet ist
13. Wirbelkammereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die tangentiale Eingangsdüse (7) durch einen
die Stirnseite (8, 31) mit dem trichterförmigen Abschnitt (3, 32) verbindenden Rand (2, 30) in die
Kammer (1) mündet, deren Breite im wesentlichen gleich dem Durchmesser der tangentialen Eingangsdüse (7,49) ist
14. Wirbelkammereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein
den trichterförmigen Abschnitt (32) mit der Stirnseite (31) der Kammer verbindender Rand (30) im
Querschnitt abgerundet, vorzugsweise entsprechend dem Durchmesser der Eingangsdüse (33) bogenförmig ausgebildet ist
15. Wirbelkammereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der tangentialen Eingangsdüse (7, 49) zur Projektion der Achse der
Wirbelkammer (1) auf die Horizontale senkrecht steht
16. Wirbelkammereinrichtung nach einem der Ansprüche I bis 15, dadurch gekennzeichnet daß die
Achse der tnngentialen Eingangsdüse (27) zur Projektion der Längsachse der Kammer auf die
Horizontale unter Ausbildung eines stumpfen Winkels schräg gestellt ist
17. Wirbelkammereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
tangentiale Eingangsdüse (27) durch die Stirnseite (26) der Kammer (25) in diese mündet
18. Wirbelkammereinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß dio Stirnseite (51) der
Kammer wendelförmig gestaltet ist und die tangentiale Eingat'gsdUse (50) an dem durch die Steigung
gebildeten Zwischenraum (52) in die Kammer mündet.
19. Wirbelkammereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsdüse (28,36) als vorzugsweise
diffusorartig erweitertes Rohrstück ausgebildet ist.
20. Wirbelkammereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Wirbelkammer (1) und Ausgangsdüse (4) eine vorzugsweise veränderbare Blende (5)
vorgesehen ist.
21. Wirbelkammereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsdüse (37) im wesentlichen
horizontal verläuft
22. Wirbelkammereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Ausgangsdüse (4) zur
Kammerachse einen Winkel von ca. 135 bis 180° einnimmt, wobei der Winkel in einer vertikalen
Ebene liegt.
23. Wirbelkammereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite (8) der Wirbelkammer (1)
senkrecht zur Wirbelkammerachse angeordnet ist.
24. Wirbelkammereinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite (18) der Wirbelkammer (15)
senkrecht angeordnet ist
25. Wirbelkammereinrichtung nach Anspruch 24, r>
dadurch gekennzeichnet, daß die Projektion der Wirbelkammerachse auf eine vertikale Fläche zum
Lot auf die Stirnseite (18) der Kammer (15) einen Winkel β von mindestens 10°, vorzugsweise ca. 20
bis40" einnimmt in
26. Wirbelkammereinrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektion
der Wirbelkammerachse auf eine horizontale Fläche zum Lot auf die Stirnseite der Kammer einen Winkel
γ von mindestens 10°, vorzugsweise 20 bis 40° einnimmt
27. Wirbelkammereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der Eingangsdüse (27) mit
der Längsachse der Ausgangsdüse (28) einen Winkel -»
von ca. 90 bis 120° bildet
28. Wirbelkammereinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelkammer (1) rotationssymmetrisch
ausgebildet ist
29. Wirbelkammereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wirbelkammer nach Art eines schiefen Kegels ausgebildet ist
30. Wirbelkammereinrichtung nach Anspruch 29, » dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite der
Wirbelkammer in vertikaler Richtung einen größeren Durchmesser besitzt als in horizontaler Richtung.
31. Wirbelkammereinrichtung nach einem der ir>
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Obergangsstelle zwischen dem trichterförmigen Abschnitt (32) und der Ausgangsdüse (36)
abgerundet ist
32. Wirbelkammereinrichtung nach einem der w
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite (8) der Kammer (1) eine im
wesentlichen zentrale Öffnung (9) zur Belüftung des Wirbelkerns besitzt.
33. Wirbelkainmereinrichiung nach einem der «
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (41, 43) für die exzentrische
Belüftungsöffnung (12) zum Ober- oder Unterwasser geführt ist und mit nach unten gerichteter Öffnung
(42, 44) im Bereich der Sollhöhe des Ober- bzw. w Unterwassers endet.
34. Wirbelkammereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da'ii nur eine tangentiale Eingangsdüse (7)
vorgesehen ist ■>■>
35. Wirbelkammereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere einander entgegengerichtete tangentiale Eingangsdüsen (7,49) vorgesehen sind.
36. Wirbelkammereinrichtung nach Anspruch 35, mi
dadurch gekennzeichnet, daß die exzentrische Belüftungsöffnung als oben liegende tangentiale
Eingangsdüse ausgebildet ist, die im umgekehrten Drehsinn wie die unten liegende Eingangsdüse (7) in
die Kammer (1) mündet. f>r>
37. Wirbelkammereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbei in der Kammer durch Verändern
des Gasdruckes an der exzentrischen Belüftungsöffnung, insbesondere durch Druckluft oder Absaugung, ein- und ausscnaltbar ist.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2712443A DE2712443C3 (de) | 1977-03-22 | 1977-03-22 | Wirbelkammereinrichtung |
AT0143378A AT378132B (de) | 1977-03-22 | 1978-02-28 | Wirbelkammereinrichtung |
US05/882,705 US4206783A (en) | 1977-03-22 | 1978-03-02 | Vortex chamber valve |
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---|---|---|---|
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Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2712443A1 DE2712443A1 (de) | 1978-09-28 |
DE2712443B2 true DE2712443B2 (de) | 1980-12-04 |
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Families Citing this family (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK150582C (da) * | 1983-06-30 | 1988-01-11 | Aps Joergen Mosbae Johannessen | Aggregat til regulering af stroemningen i et ledningssystem |
SE457121B (sv) * | 1986-05-07 | 1988-11-28 | Mosbaeck Handelsbolag I Helsin | Floedesregulator |
GB2210995B (en) * | 1987-10-14 | 1991-04-24 | Hydro Int Ltd | Vortex valves |
DK122788A (da) * | 1988-03-08 | 1989-09-09 | Joergen Mosbaek Johannessen | Aggregat til regulering af stroemningen i et ledningssystem |
JPH0811625B2 (ja) * | 1988-06-17 | 1996-02-07 | フクビ化学工業株式会社 | 短繊維集塊の解繊・搬送方法 |
GB2249642B (en) * | 1990-10-29 | 1994-09-14 | Hydro Int Ltd | Vortex valves |
US5080137A (en) * | 1990-12-07 | 1992-01-14 | Adams Thomas R | Vortex flow regulators for storm sewer catch basins |
DE4126630A1 (de) * | 1991-08-12 | 1993-02-18 | Siemens Ag | Sekundaerseitiges nachwaermeabfuhrsystem fuer druckwasser-kernreaktoren |
DE4335595A1 (de) * | 1993-10-19 | 1995-04-20 | Robert Dipl Ing Freimann | Verfahren und Vorrichtung für eine unter Druck stehende, umzulenkende oder zu verzweigende Rohrströmung |
DE19545047C2 (de) * | 1995-12-02 | 2003-12-18 | Guethler Renate | Vorrichtung zur Aktivierung vorhandener Stauräume sowie zur Abflussverzögerung von Abwasser innerhalb von Abwassersystemen |
ES2150699T3 (es) * | 1995-12-04 | 2000-12-01 | Johannessen Joergen Mosbaek | Dispositivo para controlar el caudal de un liquido en un sistema de conduccion. |
GB2334791B (en) | 1998-02-27 | 2002-07-17 | Hydro Int Plc | Vortex valves |
US6406216B1 (en) * | 2000-07-07 | 2002-06-18 | Jason J. Raasch | Storm sewer overflow control device |
AUPR982502A0 (en) * | 2002-01-03 | 2002-01-31 | Pax Fluid Systems Inc. | A heat exchanger |
EA005545B1 (ru) * | 2002-01-03 | 2005-04-28 | Пакс Сайентифик, Инк. | Генератор вихревого кольца |
AUPR982302A0 (en) * | 2002-01-03 | 2002-01-31 | Pax Fluid Systems Inc. | A fluid flow controller |
GB2398887A (en) * | 2002-12-21 | 2004-09-01 | Timothy John Lamb | Vortex valve outlet gate control |
AU2003903386A0 (en) * | 2003-07-02 | 2003-07-17 | Pax Scientific, Inc | Fluid flow control device |
CA2544516C (en) * | 2003-11-04 | 2014-04-29 | Pax Scientific, Inc. | Fluid circulation system |
CN1985093A (zh) * | 2004-01-30 | 2007-06-20 | 百思科技公司 | 用于离心通风机、泵或涡轮机的机罩 |
WO2005073561A1 (en) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Pax Scientific, Inc | Housing for a centrifugal fan, pump or turbine |
SE526791C2 (sv) * | 2004-03-15 | 2005-11-08 | Anders Persson | Virvelkammare med rörlig backspärr och luftinjektor för förhindrande av sedmentering i dag- och spillvattenbrunnar |
US8397761B2 (en) * | 2004-12-30 | 2013-03-19 | Mosbaek A/S | Vortex brake for a liquid drainage system |
US8328522B2 (en) | 2006-09-29 | 2012-12-11 | Pax Scientific, Inc. | Axial flow fan |
DK176654B1 (da) * | 2007-05-11 | 2009-02-02 | Mosbaek As | Hvirvelbremse |
GB2451285B (en) * | 2007-07-26 | 2012-07-11 | Hydro Int Plc | A vortex flow control device |
US20090308472A1 (en) * | 2008-06-15 | 2009-12-17 | Jayden David Harman | Swirl Inducer |
EP2443291B1 (de) * | 2009-06-17 | 2013-11-06 | Mosbaek A/S | Drainagevorrichtung mit vortex-ventil |
CA2714675C (en) | 2010-07-16 | 2017-05-09 | Ipex Technologies Inc. | Connector assemblies for flow restricting apparatuses |
US8757667B2 (en) | 2010-07-16 | 2014-06-24 | Ipex Technologies Inc. | Adapters and connector assemblies for flow managing apparatuses |
WO2016069916A2 (en) | 2014-10-29 | 2016-05-06 | Elliptic Works LLC | Flow control devices and related systems |
US10597984B2 (en) * | 2014-12-05 | 2020-03-24 | Schlumberger Technology Corporation | Inflow control device |
US9897121B1 (en) * | 2016-09-28 | 2018-02-20 | Atieva, Inc. | Automotive air intake utilizing a vortex generating airflow system |
WO2019094691A1 (en) * | 2017-11-09 | 2019-05-16 | Florida State University Research Foundation, Inc. | Systems and methods for actively controlling a vortex in a fluid |
CN112112243B (zh) * | 2020-09-29 | 2021-07-27 | 宁波大学 | 一种降低城市排水竖井井喷压力的结构 |
RU2762424C1 (ru) * | 2021-04-29 | 2021-12-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ)) | Дождеприемный колодец с вихревой камерой |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE639280A (de) * | 1962-10-30 | 1900-01-01 | ||
US3219048A (en) * | 1963-05-22 | 1965-11-23 | Palmisano Rosso Richard | Vortex flow control valve |
US3731699A (en) * | 1971-11-15 | 1973-05-08 | Philco Ford Corp | Supersonic power amplifiers |
CH571163A5 (de) * | 1974-04-25 | 1975-12-31 | Staehle Martin | |
US4091716A (en) * | 1976-10-18 | 1978-05-30 | The Garrett Corporation | Fluidic servo-system and method |
-
1977
- 1977-03-22 DE DE2712443A patent/DE2712443C3/de not_active Expired
-
1978
- 1978-02-28 AT AT0143378A patent/AT378132B/de not_active IP Right Cessation
- 1978-03-02 US US05/882,705 patent/US4206783A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-03-14 CH CH274278A patent/CH626430A5/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2712443C3 (de) | 1981-08-20 |
CH626430A5 (de) | 1981-11-13 |
US4206783A (en) | 1980-06-10 |
ATA143378A (de) | 1984-11-15 |
DE2712443A1 (de) | 1978-09-28 |
AT378132B (de) | 1985-06-25 |
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DE3310711C2 (de) | ||
DE289267C (de) | ||
DE3412431A1 (de) | Vorrichtung zum belueften |
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