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Fluidkonstantstromregler
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Zusatz zum Patent (Patentanmeldung P 2707750.5) Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf einen Fluidkonstantstromregler nach dem Hauptpatent (Patentanmeldung
P 2707750.5) entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
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Der hiernach gefertigte Regler wies schon überraschend gute Regelwerte
und ein ausgezeichnetes Geräuschverhalten auf, wünschenswert war nur eine Verbesserung
des Regelverhaltens dahingehend, den stationären Regel zustand bei einem herabgesetzten
Vordruck des zu regelnden Fluids zu erreichen und eine Hysterese in positiver Richtung
zu minimieren. Hierbei sollte das Geräuschverhalten sich aber nicht verschlechtern.
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Der vorliegenden Zusatzerfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde,
ausgehend von einer Konstruktion nach dem Hauptpatent, die Ansprechdruckschwelledes
Fluid-Konstantstromreglers zu erniedrigen und die negative Hysterese weitestgehend
auszuschalten, ohne daß der Regler lauter als die Konstruktion nach dem Hauptpatent
wird.
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Die Lösung dieser Aufgabe liegt in den kennzeichnenden Merkmalen des
Hauptanspruchs.
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Der Vorteil der Zusatzerfindung liegt darin, daß es nunmehr möglich
ist, elektrisch beheizte Durchlauferhitzer auch in den höchsten Stockwerken hochgelegener
Hochhäuser zu installieren, da die Ansprechschwelle der Konstantstromreqler erheblich
herabgesetzt ist.
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Bei minimierten Fliengeräuschen,verursacht durch den Regler, ist ein
ausgezeichnetes Regelverhalten zu erzielen.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen,
der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren eins bis drei der Zeichnung ersichtlich,
die Ausführunssbeispiele der Erfindung darstellen.
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Es zeigen: Figur eins einen Konstantstromregler im Querschnitt, linksin
Ruhe-, rechts in Arbeitsstellung; Figur zwei einen Querschnitt durch den Regler
nach Figur eins entlang der Linie II - II in Figur eins gleichfalls links in Ruhe-,
rechts in Arbeitsstellung,und Figur drei eine Variante der Erfindung gleichfalls
im Schnitt, links in Ruhe-,
rechts in Arbeitsstellung. In allen
drei Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.
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In einem Rohr 1 - es kann sich hierbei um ein normales Wasserleitungsrohr
oder auch um ein rohrartiges Bauteil einer anderen Baugruppe handeln - ist ein mit
einem Kern 2 und einem hohlen Innenraum 3 sowie Schlitzen 5 versehener Körper 4
gelagert, der über seinen Umfang 5 eine Stufe 6 aufweist, die mit einer Stufe 7
am Innenmantel 8 des Rohres 1 korrespondiert.
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Der Innenmantel 8 des Rohres 1 weist Ansätze 9 und 10 auf, so daß
sich der Mantel stufenförmig entgegen der Durchströmrichtung 11 erweitert.
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Während die Stufe 7 kegelig ausgebildet sein kann, sind die ansätze
9 und 10 Kreisringflächen. über ein Gewinde 12 am Außenmantel 13 tann das Rohr mit
einem anderen Bauteil befestigt werden. Der Inneniantel 8 bzw. die Begrenzungsflächen
14 und 15 sowie 16 sind Zylindermäntel er geschlitzte Körper 4 wird von dem Kern
2 gebildet, dessen Innenraum 3 nten durch einen Boden 17 verschlossen ist. Der Außenmantel
18 ist von en Stegen 20, die in Fließrichtung 11 und parallel zu einer Mittelachse
de esamten Bauteils verlaufen, überragt. In dem dem einströmenden Wasser ugewandten
Bereich ist der Außenmantel 18 zylinderförmig, im Abström-Bereich 19 hingegen kegelförmig.
Die die Schlitze 5 überragenden Stege 20 ilden einen Ansatz 21, der mit dem Ansatz
9 etwa fluchtet. Toleranzen Xs Fluchtens der beiden Ansätze sind so gelegt, daß
gegen die Fließchtung gesehen der Ansatz 9 regelmäßig den Ansatz 21 überragt.
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Auf beiden Ansätzen, in jedem Falle aber auf dem Ansatz 9, stützt
sich in Fließrichtung ein ringzylindrischer Schlauch 22 ab.
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Zwischen einem AuEzenmall'el 23 des Schlauches und dei Zylindermantel
15 ist ein gewisses Spiel vorhanden. Gleichfalls ist ein allerdings größerer Ringspalt
24 zwischen eillem Innenmantel 25 des Schlauches und den Stegen 20 in diesem Bereich
vorgesehen Die Stege 20 weisen in dem vom Schlauch 22 überdeckten Bereich eine ausgerundete
Ausnehmung 26 aur, die am tiefsten Punkt einen gewissen Reststeg 27 auf dem Kern
2 stehen läßt.
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In den Innenraum 3 des geschlitzten Körpers 4 sowie in den Zylindermantel
16 des Rohres 1 ist ein Stützring 28 eingepreßt, der den geschlitzten Körper mit
seinem Ansatz 6 gegen die Stufe 7 des Rohres drückt und ihn dort lagesichert. Der
Stützring 28 weist eine kreisringförmige Durchströmöffnung 33 auf, die mit dem Stegbereich
des geschlitzten Körpers korrespondiert, aber von einigen Haltestegen 29 unterbrochen
ist. Die Haltestege bewirken eine Lagesicherung des Schlauches 22.
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Es ist möglich, die Schlitzgründe 30 unterschiedlich tief zu legen
oder auch Schlitze unterschiedlicher Tiefe nebeneinander anzuordnen.
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Der Fluidkonstantstromregler nach Figuren eins und zwei hat folgende
Funktion: Es wird ausgegangen von der jeweils linken Hälfte der Figuren, die den
Regler im Ruhezustand darstellen. Wird ein im Zuge des Rohres 1 liegender elektrischer
Durchlauferhitzer durch Uffnen eines Zapfventils in Betrieb genommen, so erfolgt
ein Durchsatz von
Wasser gemäß der eingezeichneten Durchstrd:llriclltung
11. Bei geringen Durchsatzwerten von Wasser baut sich am Außen- sowie Innenmantel
des Schlauchs 22 nur ein geringer Differenzdruck auf, der eine minimale Verformung
des Schlauches zum Inhalt hat. Mit steigendem Wasserdurchsatz wird diese Druckdifferenz
jedoch größer, und der Schlauch verformt sich, wie auf der rechten Hälfte der Figur
eins dargestellt. Der Schlauch dringt hierbei mit seinem Innenmantel 25 in die Ausnehmung
26 ein und füllt diese bei Erreichen des stationären Regelzustandes aus.
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Da der Schlauch mit seiner in Fließrichtung 11 verlaufenden Axialstirnseite
31 an den Ansatz 9 im Rohr 1 gedrückt wird, ist ein Durchstromweg für das Wasser
nur durch die Schlitze 5 gegeben, ein Parallelweg ist ausgeschlossen. Andererseits
wirkt aber der Vordruck des Wassers im Raum 32 am Außenmantel 23 des Schlauchs 22.
Bei Nachlassen des Durchsatzes verformt sich der Schlauch wieder in Richtung auf
seine Ursprungslage. Es hat sich hierbei herausgestellt, daß die in aller Regel
negative Hysterese eines solchen ktnstantstromreglers aufgehoben und sogar in eine
positive Hysterese übergeführt ist. Das bedeutet, daß bei einem bestimmten Durchsatzwert
in Abhängigkeit von einem Vordruck der Regler beim Zurücklaufen von der maximalen
Drosselstellung in die Ruhestellung beim gleichen Vordruck einen größeren Wasserstrom
durchläßt als beim Hineinlaufen in die stationäre Reglerstellung.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur drei besteht die Abwandlung
im wesentlichen darin, daß aus herstellungstechnischen Gründen der Teil der Stege,
der von der Ausnehmung sich gegen die Fließrichtung 11 anschließt, nicht am geschlitzten
Körper vorgesehen ist, sondern als Anformung am Stützring 28. Hierzu sind die Durchströmöffnungen
33, entsprechend der
Anzahl der Stege 20, mit ebensoviel Haltestegen
29 durchsetzt, die als Verlängerung Ausnehmungsstege 34 aufweisen. Die Ausnehmungsstege
34 ergänzen sich mit den Stegen 20 am geschlitzten Körper 4 zu dem geschlitzten
Körper, der nun wiederum als Ganzes die Ausnehmung 26 bildet, wobei die Stege aber
nunmehr auf zwei Bauteile verteilt sind. Arbeitsweise und Funktion des Reglers sind
analog dem Ausführungsbeispiel nach Figuren eins und zwei, lediglich die Serienfertigung
eines mit einer Hinterschneidung versehenen Teiles, nämlich des geschlitzten Körpers
mit der Ausnehmung 26, ist auf diese Weise vereinfacht worden.