DE2822299A1

DE2822299A1 - Flow regulator for fluid - has flexible walled chamber filled with low density fluid and acting as throttle valve

Info

Publication number: DE2822299A1
Application number: DE19782822299
Authority: DE
Inventors: Stein Bendixen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-05-23
Filing date: 1978-05-22
Publication date: 1978-12-07
Also published as: SE411016B; SE7706001L

Abstract

The flow regulator, e.g. for drainage systems, consists of a control chamber (3) which is positioned in the pipeline carrying the fluid medium (1). The chamber contains a fluid medium whose density is lower than that of the flow medium. The upper wall of the chamber (4) is constructed from a rubber or other elastic material. The chamber has a lateral channel (5) through which the main flow can pass. The walls of this channel are also constructed from a flexible material (6). They are fixed at each end to a rigid plate (7) within the main pipe and to an outer wall of this pipe (10). The hydrostatic pressure in the chamber depends on the head of fluid (h1) in the main pipe. The hydrostatic pressure at the channel inlet depends on the head of fluid there (h2). The cross-sectional area of the flexible-walled channel is therefore varied so that the flow rate through it is held constant irespective of the fluid head.

Description

Regler für ein Strömungsmedium Regulator for a flow medium

Die Erfindung betrifft einen Regler für ein Strömungsmedium, insbesondere einen Regler, der den Durchfluß einer ein- oder ausströmenden Flüssigkeit regelt.The invention relates to a regulator for a flow medium, in particular a regulator that regulates the flow of an incoming or outgoing liquid.

Die Erfindung kann auf vielen Gebieten Anwendung finden, beispielsweise zur Beschränkung des Durchflusses einer Flüssigkeit auf einen vorgegebenen Maxialwert beim Einleiten der Flüssigkeit in ein Rohrleitungssystem oder dergleichen; zum Ableiten von Luft oder Gas aus einem eine Flüssigkeit führenden Rohrleitungssystem, ohne daß die Gefahr besteht, daß nach dem Entfernen der Luft oder des Gases Flüssigkeit in den Regler eindringt; zum Einstellen einer Flüssigkeitsströmung gemäß einer konstanten maximalen Druckdifferenz.The invention can find application in many fields, for example to limit the flow of a liquid to a specified maximum value when introducing the liquid into a pipeline system or the like; to derive of air or gas from a pipeline system carrying a liquid, without that there is a risk of liquid after the air or gas has been removed penetrates the regulator; for adjusting a liquid flow according to a constant one maximum pressure difference.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben werden, das bei kombinierten Kanalsystemen, d.h. Kanalnetzen mit gemeinsamen Rohrleitungen für Hausabwässer und Regenwasser, eingesetzt wird Die Erfindung ermöglicht dabei die Beschränkung des maximalen Durchflusses durch Teile des Kanalsystems und auch dessen Entlüftung. Es versteht sich aber, daß die Erfindung keineswegs auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist.In the following, the invention will be based on an exemplary embodiment can be described that in combined sewer systems, i.e. sewer networks with common Pipelines for domestic sewage and rainwater, is used The invention makes possible thereby the restriction of the maximum flow through parts of the sewer system and also of that Venting. It is understood, however, that the invention is in no way limited to this embodiment.

Aus praktischen und wirtschaftlichen Gründen können die Rohrleitungen eines Kanalnetzes nicht so groß ausgelegt werden, daß sie unter allen Umständen zulaufende Hausabwässer und Regenwasser aufzunehmen vermögen. Bei starken Regenfällen kann es daher vorkommen, daß ein Kanalstrang auf einer gewissen Länge vorübergehend gefüllt ist und kein Wasser aus Haus- oder Gullyleitungen mehr fassen kann.For practical and economic reasons, the pipelines of a sewer network should not be designed so large that they can be used under all circumstances able to absorb incoming household sewage and rainwater. In case of heavy rain It can therefore happen that a duct section is temporarily over a certain length is filled and can no longer take water from house pipes or gully pipes.

Wenn unter diesen Umständen der Wasserzulauf größer als das Schluckvermögen des betroffenen Kanalnetzteiles ist, strömt das nicht aufgenommene Wasser durch die Straßen oder über Grundstücke und kann in Keller usw. eindringen.If under these circumstances the water supply is greater than the swallowing capacity of the affected sewer network part, the water not absorbed flows through the streets or over land and can penetrate into basements etc.

Auch kann Wasser durch die Hausrohrleitungen gedrückt werden und in Wohnungen eindringen.Water can also be pushed through the house pipes and into Penetrate apartments.

Derart schwere Regenfälle, die das Schluckvermögen eines Teils des Kanalnetzes überschreiten, sind im allgemeinen örtlich begrenzt und von kurzer Dauer. Sie erzeugen in dem Hauptkanalnetz eine wandernde Wasserwelle, die die Rohrleitungen füllt, während vor und hinter der Welle genügend Raum in den Rohrleitungen zu Verfügung steht. Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, den vorübergehend übermäßigen Wasserzufluß dadurch auszugleichen, daß der Zufluß von Regenwasser aus Gullykanälen auf einen vorgegebenen Maximalwert beschränkt wird.Such heavy rains that the swallowing capacity of part of the Crossing the sewer network are generally localized and of short duration. They create a migrating water wave in the main sewer network, which the pipelines fills, while there is sufficient space in the pipelines in front of and behind the shaft stands. With the help of the invention it is possible to prevent the temporarily excessive flow of water to compensate for the fact that the inflow of rainwater from gully channels on a specified maximum value is limited.

Das Prinzip der Zuflußbeschränkung ist seit langem bekannt, insbesondere die Beschränkung des Regenwasserzuflusses zu Kanälen, die sowohl Hausbawässer als auch Regenwasser abführen. Um eine Uberlastung der Kanalrohre zu verhindern, ist schon vorgeschlagen worden, Düsen in Gullykanäle einzubauen, um den Regenwasserzufluß auf eine vorgegebene Menge zu beschränken, die von den nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten ausgelegten Abwasserkanälen aufgenommen werden kann. Ein Nachteil dieser Vorrichtungen besteht darin, daß die Düsen sehr klein ausgebildet sein müssen, damit eine zufriedenstellende Regulierung möglich ist, und daß diese verhältnismäßig kleinen Düsen leicht durch Schmutz, Schlamm usw. verstopft werden. Um den letztgenannten Nachteil zu vermeiden, kann vor jeder Düse ein Filter angeordnet werden, aber diese Filter müssen nach jedem Regen gereinigt werden. Unter bestimmten Umständen ist jedoch auch bei diesem System eine zusätzliche Drosselung des Wasserzuflusses erforderlich, um eine Überlastung der Kanäle zu vermeiden. Eine solche Drosselung kann mit Hilfe von Schwimmerventilen erreicht werden, bei denen der Schwimmer bei steigendem Wasserspiegel das Ventil automatisch absperrt. Ventile dieser Art erfordern jedoch eine regelmässige Wartung und Überwachung und sind verhältnismäßig empfindlich gegen Sand und andere Schmutzstoffe, die vom Regenwasser angespült werden.The principle of flow restriction has long been known, in particular the restriction of the flow of rainwater to canals that contain both domestic water and also discharge rainwater. To prevent overloading of the sewer pipes is it has already been proposed to install nozzles in gully channels to allow rainwater to flow in to restrict to a predetermined amount, which from the economic point of view designed sewers can be included. A disadvantage of these devices consists in that the nozzles must be made very small, so that a satisfactory regulation is possible, and that this is proportionate small nozzles can be easily clogged with dirt, mud, etc. To the latter To avoid the disadvantage, a filter can be placed in front of each nozzle, but this one Filters must be cleaned after every rain. Under certain circumstances it is However, this system also requires an additional throttling of the water flow, to avoid overloading the channels. Such a throttling can help can be achieved by float valves, in which the float when the water level rises the valve shuts off automatically. Valves of this type, however, require a regular one Maintenance and monitoring and are relatively sensitive to sand and others Contaminants washed up by rainwater.

Ein anderes Problem bei der Überflutung eines Kanalnetzteiles besteht darin, das Luft- oder Gaseinschlüsse vom Wasser mitgeführt werden, die Luft- oder Gasmassen sich an hochgelegenen Stellen des Kanalnetzes ansammeln und das Schluckvermögen der Rohrleitung verringern. Es ist daher wichtig, daß solche Luft- oder Gasansammlungen abgeleitet werden und der von ihnen eingenommene Raum mit Wasser gefüllt wird. Bei dem vorstehend beschriebenen System, bei dem Schwimmerventile in Gullyleitungen eingebaut sind, kann die Gullyleitung im Falle einer Überlastung unter Druck gesetzt werden, wodurch sich Luftansammlungen bilden, die nur schwierig oder gar nicht entfernt werden können, ohne daß die Gefahr besteht, daß das unter Druck stehende Wasser bis zu der Stelle zurückströmt, an der die Lufansammlung abgelassen wird.Another problem arises when a sewer network part is flooded in that air or gas inclusions are carried along by the water, the air or Gas masses accumulate at high points in the sewer network and the swallowing capacity the pipeline. It is therefore important that such air or gas accumulations and the space they occupy is filled with water. at the system described above, in which float valves in gully lines installed, the gully pipe can be pressurized in the event of an overload causing air to build up that is difficult or impossible to remove can be without the risk of the pressurized water flows back to the point where the air collection is drained.

Aus verschiedenen Gründen kann es auch vorkommen, daß in einem Kanalrohr ein Unterdruck entsteht, der das Rohr beschädigen kann. Es ist daher wichtig, diesen Unterdruck durch Einleiten von Luft in das Rohr zu beseitigen.For various reasons it can also happen that in a sewer pipe a negative pressure is created which can damage the pipe. It is therefore important to have this Eliminate negative pressure by introducing air into the pipe.

Es stellte sich somit die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der die Menge des dem Hauptkanalrohr zufließenden Wassers auf einen vorgegebenen maximalen Zufluß beschränkt und mit der unter Druck stehende Luftansammlungen aus einem Kanal entfernt oder Luft in einen Kanal eingeleitet werden kann.The object was therefore to provide a device to set, with the the amount of the water flowing into the main sewer pipe on one predetermined maximum inflow and restricted with the pressurized air accumulation removed from a duct or air can be introduced into a duct.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Regler für ein Strömungsmedium gelöst durch einen Durchflußkanal für das Strömungsmedium und eine in dem Durchflußkanal angeordnete Regelkammer, in der ein Medium mit einer niedrigeren Dichte als das Strömungsmedium eingeschlossen ist und die aus mindestens einigen biegsamen, in dem Durchflußkanal angeordneten Wänden gebildet wird, die den Durchfluß durch den Durchflußkanal beim Erreichen eines vorbestimmten Druckverlustes im Regler reduzieren oder drosseln.According to the invention, this object is achieved in a regulator for a flow medium solved by a flow channel for the flow medium and one in the flow channel arranged control chamber in which a medium with a lower density than the Flow medium is enclosed and which consists of at least some flexible, in the flow channel arranged walls is formed, which the flow through the Reduce the flow channel when a predetermined pressure loss is reached in the regulator or throttle.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments of the invention are set out in the subclaims specified.

Eine Ausführung der Erfindung kann in der vorstehend erwähnten Weise in einem Kanalsystem mit freiem Gefälle zur Beschränkung eines flutartigen Zuflusses, andererseits aber auch zum Entlüften eines Rohres oder Rohrleitungssystems ohne Austritt von Flüssigkeit verwendet werden.An embodiment of the invention can be carried out in the aforementioned manner in a canal system with a free gradient to restrict a flood-like inflow, on the other hand, however, also for venting a pipe or pipeline system without Liquid leakage can be used.

Eine andere Anwendung der Erfindung besteht beispielsweise in der Erzeugung einer konstanten maximalen Druckdifferenz für verschiedene Zwecke.Another application of the invention is, for example, in Generation of a constant maximum pressure difference for various purposes.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung näher beschrieben.The invention is described in more detail with reference to the drawing.

Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung des Grundaufbaues des Reglers in einer Ausführung zur Beschränkung des Durchflusses auf einen konstanten Maximalwert; Fig. 2 eine schematische Darstellung des Grundaufbaues des Reglers in einer Ausführung zum Ableiten oder Luft oder eines anderen Gases oder allgemein eines Mediums, das eine niedrigere Dichte als das eigentliche Strömungsmediums hat; Fig. 3 eine Vorrichtung zum Entgasen einer in einem Rohr strömenden Flüssigkeit; Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Teil einer solchen Vorrichtung; Fig. 5 einen axialen Querschnitt durch eine Vorrichtung zur Einstellung eines konstanten Maximaldurchflusses einer strömenden Flüssigkeit; Fig. 6 ein schematisches Druckschaubild für die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung; Fig. 7 eine Vorrichtung ähnlich derjenigen nach Fig. 5, die aber in beiden Strömungsrichtungen wirksam ist und gleichzeitig zur Beschränkung des maximalen Durchflusses einer Flüssigkeit und zur Entgasung dieser strömenden Flüssigkeit verwendet werden kann; und Fig. 8 eine abgeänderte Ausführung der Vorrichtung nach Fig. 5.They show: FIG. 1 a schematic representation of the basic structure of the controller in a version to restrict the flow rate to a constant one Maximum value; Fig. 2 is a schematic representation of the basic structure of the regulator in a version for discharge or air or another gas or generally a medium that has a lower density than the actual flow medium Has; 3 shows a device for degassing a liquid flowing in a pipe; 4 shows a cross section through part of such a device; Fig. 5 a axial cross-section through a device for setting a constant maximum flow a flowing liquid; 6 shows a schematic pressure diagram for the in Fig. 5 shown device; Fig. 7 shows a device similar to that according to Fig. 5, which is effective in both directions of flow and at the same time for Limitation of the maximum flow rate of a liquid and for degassing it flowing liquid can be used; and FIG. 8 shows a modified embodiment the device according to FIG. 5.

Wie in Figur 1 schematisch dargestellt, besteht die Erfindung aus einer Regelkammer 3, die im Strömungskanal 1 eines strömenden Mediums, beispielsweise einer Flüssigkeit 2, angeordnet ist. Die Regelkammer 3 enthält ein Medium, dessen Dichte geringer als diejenige des Strömungsmediums 2 ist. Die Kammer 3 wird an einer Seite von einer biegsamen Wand 4 gebildet, die beispielsweise aus Gummi oder einem ähnlichen anderen Elastomer bestehen kann.As shown schematically in Figure 1, the invention consists of a control chamber 3, which is in the flow channel 1 of a flowing medium, for example a liquid 2 is arranged. The control chamber 3 contains a medium whose Density less than that of the flow medium 2 is. the Chamber 3 is formed on one side by a flexible wall 4, which for example may be made of rubber or a similar other elastomer.

Die Regelkammer 3 bildet ganz oder teilweise einen Durchflußkanal 5 für die Flüssigkeit 2, und die Wände 6 des Durchflußkanals bestehen ebenso wie die Wand 4 aus einem biegsamen Material, wie Gummi oder einem anderen ähnlichen Elastomer. Aus praktischen Gründen muß die Kammer 3 mindestens an den Einström- und Aus strömenden des Durchflußkanals 5 sowie in Längsrichtung unterstützt werden; bei der in Figur 1 schematisch dargestellten Vorrichtung geschieht dies durch eine unbewegliche Wand 7, die auf dem Boden 8 des Strömungskanals 1 befestigt ist, sowie durch die leckdichte Verbindung der biegsamen Wände 4 und 6 mit einer Seitenwand 9 des Strömungskanals 1. Der Durchfluß-oder Ausströmkanal 5 ist leckdicht mit einer entsprechenden Öffnung 10 in der Seitenwand 9 des Strömungskanals 1 verbunden.The control chamber 3 completely or partially forms a flow channel 5 for the liquid 2, and the walls 6 of the flow channel exist as well the wall 4 made of a flexible material such as rubber or other similar material Elastomer. For practical reasons, the chamber 3 must at least be connected to the inflow and from the flowing of the flow channel 5 and are supported in the longitudinal direction; in the device shown schematically in Figure 1, this is done by a immovable wall 7 which is attached to the bottom 8 of the flow channel 1, as well as by the leak-tight connection of the flexible walls 4 and 6 with a side wall 9 of the flow channel 1. The flow or outflow channel 5 is leak-tight with a corresponding opening 10 in the side wall 9 of the flow channel 1 connected.

Nach bekannten hydrodynamischen Gesetzen über die Strömung in kommunizierenden Gefäßen kann die Durchflußmenge Q der Flüssigkeit aus folgender Formel berechnet werden: worin Q die Durchflußmenge der Flüssigkeit, k eine von dem Strömungsmedium abhängige Konstante, A der Querschnitt des Durchflußkanals, g die Fallbeschleunigung und h1, h2 die Standhöhe der Flüssigkeit in den jeweiligen kommunizierenden Gefäßen bedeuten.According to known hydrodynamic laws governing the flow in communicating vessels, the flow rate Q of the liquid can be calculated from the following formula: where Q is the flow rate of the liquid, k is a constant dependent on the flow medium, A is the cross section of the flow channel, g is the acceleration due to gravity and h1, h2 is the level of the liquid in the respective communicating vessels.

Wenn die Kammer 3 der Vorrichtung mit einem Medium gefüllt ist, dessen Masse sehr gering gegenüber der Masse der Flüssigkeit 2 ist, kann mit guter Näherung der Druck in der gesamten Kammer, d.h. auch in der Höhe des Durchflußkanals 5, gleich dem auf die obere biegsame Wand 4 wirkenden Druck gesetzt werden. Der hydrostatische Druck in der Kammer 3 entspricht daher der Flüssigkeitsstandhöhe h1, während der hydrostatische Druck in der Höhe des Durchflußkanals 5 außerhalb der Kammer 3 der Flüssigkeitsstandhöhe h2 entspricht. Die Vorrichtung befolgt daher ganz analog das oben angeführte Gesetz, aber da der Durchflußquerschnitt A für jede Ausführungsform als konstant angesehen werden kann, die Fallbeschleunigung g und die Standhöhendifferenz h2 - h1 konstant sind, kann mit der vorstehend erwähnten Näherung festgestellt werden, daß auch die Durchflußmenge Q der Flüssigkeit konstant ist. Dies gilt unabhängig davon, wie hoch die Standhöhe 11 der Flüssigkeit ist, da bei höherem Flüssigkeitsstand auch der auf die obere biegsame Wand 4 der Kammer 3 lastende Druck größer und auf die biegsame Wand 6 des Durchflußkanals 5 über tragen wird, wodurch der Querschnitt des Kanals verringert wird. Falls dagegen der Flüssigkeitsspiegel 11 unter die Höhe der biegsamen Wand 4 absinkt, nimmt die Durchflußmenge zu, da die Standhöhendifferenz h2 - h1 dann geringer ist. Die Durchflußmenge der Flüssigkeit bleibt also solange konstant, wie der Flüssigkeitsspiegel 11 sich oberhalb der biegsamen oberen Wand 4 der Kammer 3 befindet.When the chamber 3 of the device is filled with a medium, its Mass is very small compared to the mass of the liquid 2, can be approximated with a good approximation the pressure in the entire chamber, i.e. also at the level of the flow channel 5, is the same the one acting on the upper flexible wall 4 Pressure to be set. The hydrostatic pressure in the chamber 3 therefore corresponds to the liquid level h1, while the hydrostatic pressure at the level of the flow channel 5 outside the chamber 3 corresponds to the liquid level h2. The device therefore obeys exactly analogous to the law given above, but since the flow cross-section A for each Embodiment can be viewed as constant, the acceleration of gravity g and the standing height difference h2-h1 are constant, can with the above-mentioned As an approximation, it can be established that the flow rate Q of the liquid is also constant is. This applies regardless of how high the level 11 of the liquid is, because with a higher liquid level also that on the upper flexible wall 4 of the chamber 3 onerous pressure larger and wear on the flexible wall 6 of the flow channel 5 over is, whereby the cross-section of the channel is reduced. If, on the other hand, the liquid level 11 drops below the height of the flexible wall 4, the flow rate increases because the standing height difference h2 - h1 is then lower. The flow rate of the liquid thus remains constant as long as the liquid level 11 is above the flexible one upper wall 4 of the chamber 3 is located.

In Figur 2 ist eine Vorrichtung dargestellt, die derjenigen von Figur 1 analog, jedoch umgekehrt angeordnet ist und sich besonders zum Entgasen der Flüssigkeit 2 eignet.In FIG. 2, a device is shown which corresponds to that of FIG 1 is arranged analogously, but reversed and is particularly suitable for degassing the liquid 2 is suitable.

In diesem Fall wird der Ausströmkanal 5 zum Ablassen der Luft verwendet und verschlossen wird, wenn der Flüssigkeitsspiegel eine so hohe Standhöhe erreicht, daß die Gefahr des Durchflusses von Flüssigkeit durch den Ausströmkanal besteht. Der Flüssigkeitsspiegel 11 kann frei bis zur Höhe der biegsamen Wand 4, die sich nun ander Unterseite der Kammer 3 befindet, steigen; wenn jedoch der Flüssigkeitsspiegel weiter steigt, wird auf die biegsame Wand 4 ein der Standhöhendifferenz h2 - h1 entsprechender hydrostatischer Druck ausgeübt. Die Vorrichtung kann so ausgebildet werden, daß die biegsame Wand 6 den Ausströmkanal 5 verschließt, wenn der Flüssigkeitsspiegel 11 bis zur Höhe des Kanals 5 steigt, doch kann für Sonderzwecke die Vorrichtung aus so ausgebildet werden, daß etwas Flüssigkeit durch den Ausströmkanal 5 ausfließen kann, wenn der Flüssigkeitsspiegel bis zur Höhe der oberen Fläche 12 des Ausströmkanals 5 oder darüber hinaus ansteigt. Wenn der Flüssigkeitsspiegel ansteigt, wird das Gas in der Kammer 3 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels zusammengepreßt, wodurch der hydrostatische Druck in der Kammer entsprechend zunimmt, so daO die Ausströmkanal 5 allmählich verschlossen wird.In this case, the outflow channel 5 is used to let out the air and is closed when the liquid level reaches such a high level, that there is a risk of liquid flowing through the outflow channel. The liquid level 11 can be freely up to the height of the flexible wall 4, which is now located on the underside of the chamber 3, rise; However, if the liquid level rises further, the height difference h2 - h1 becomes on the flexible wall 4 appropriate hydrostatic pressure exerted. The device can be designed in this way be that the flexible wall 6 the outflow channel 5 locks, when the liquid level 11 rises to the level of the channel 5, but can for Special purposes the device can be designed in such a way that some liquid passes through the outflow channel 5 can flow out when the liquid level is up to the level of the upper surface 12 of the outflow channel 5 or beyond increases. When the liquid level increases, the gas is compressed in the chamber 3 above the liquid level, whereby the hydrostatic pressure in the chamber increases accordingly, so that the Outflow channel 5 is gradually closed.

Wie bereits erwähnt, kann die vorstehend dem Prinzip nach beschriebene Vorrichtung für viele verschiedene Zwecke sowie zum Einleiten und Ableiten flüssiger und gasförmiger Medien verwendet werden. Auch kann die biegsame Regelkammer 3 mit jedem Medium gefüllt werden, das eine geringere Dichte als das Strömungsmedium 2 hat, mag es nun eine Flüssigkeit oder ein Gas sein. Im Falle eines flüssigen Mediums in der Kammer 3 wird in der Kammer und in der Flüssigkeit in Höhe des Durchflußkanals 5 ein hydrostatischer Druck erhalten, der der Dichtedifferenz zwischen der unter Druck stehenden Flüssigkeit und der strömenden Flüssigkeit entspricht. Ja nach der Funktion, die die biegsame Regelkammer 3 ausüben soll, kann sie mit verschiedenen Medien gefüllt werden. In normalen Fällen ist ein komprimierbares Medium, wie Luft oder ein anderes Gas, am besten geeignet. Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung kann daher mit jedem Flüssigkeitstransportsystem, wie einem Kanalnetz oder dergleichen, verbunden werden, wobei der Durchfluß-oder Ausströmkanal 5 an das Hauptabflußrohr angeschlossen wird, während Regenwasser und Abwässer von oben zulaufen. Bei geringer Belastung, bei der der Flüssigkeitsspiegel 11 nicht die Höhe der biegsamen oberen Wand 4 erreicht, strömt die Flüssigkeit ohne Drosselung durch den Durchflußkanal 5; bei hoher Belastung jedoch, wenn der Flüssigkeitsspiegel vorübergehend auf eine Höhe oberhalb der Höhe der biegsamen oberen Wand 4 ansteigt, wird der Durchfluß durch den Durchflußkanal 5 gedrosselt, so daß maximal nur eine Durchflußmenge durchströmen kann, die einer Flüssigkeitsstandhöhe in Höhe der biegsamen oberen Wand 4 entspricht.As already mentioned, the principle described above can be Device for many different purposes and for introducing and discharging liquids and gaseous media can be used. The flexible control chamber 3 can also each medium can be filled, which has a lower density than the flow medium 2 has, it may be a liquid or a gas. In the case of a liquid medium in the chamber 3 is in the chamber and in the liquid at the level of the flow channel 5 obtain a hydrostatic pressure which is the density difference between the under Liquid under pressure and the flowing liquid. Yes after that Function that the flexible control chamber 3 is supposed to perform, it can with different Media are filled. In normal cases it is a compressible medium, such as air or another gas, most suitable. The device shown in FIG can therefore be used with any liquid transport system, such as a sewer network or the like, are connected, the throughflow or outflow channel 5 to the main drainage pipe is connected, while rainwater and sewage run in from above. At lower Load at which the liquid level 11 does not match the height of the flexible upper When wall 4 is reached, the liquid flows through the flow channel without throttling 5; at high loads, however, when the fluid level is temporary rises to a level above the level of the flexible top wall 4, the flow rate becomes throttled through the flow channel 5, so that at most only one flow rate flows through can, which corresponds to a liquid level height at the level of the flexible upper wall 4.

Die in Figur 2 dargestellte Vorrichtung kann ebenfalls an ein Rohrleitungssystem für den Durchfluß von Flüssigkeiten oder dergleichen angeschlossen werden, in dem sich Gasblasen oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 11 ansammeln können. Bei hoher Belastung kann der Flüssigkeitsspiegel 11 über die obere Kante der Wand 7 hinaus ansteigen; in diesem Fall wird der Durchfluß durch den Ausströmkanal 5 allmählich gedrosselt und gegebenenfalls ganz abgesperrt. Man beachte, daß sich auch nach dem Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels 11 über die obere Kante 12 des Durchflußkanals 5 Gasblasen in der Luftkammer 13 ansammeln können, so daß zwischen dem Druck in der Regelkammer 3 und dem hydrostatischen Druck der Flüssigkeit mit der Standhöhe 11 stets ein Gleichgewicht herrscht. Wenn danach der Flüssigkeitsspiegel sinkt, fällt auch der Druck in der Luftkammer 13, und wenn der Flüssigkeitsspiegel die Höhe der Unterkante der Wand 7 erreicht, herrscht auf beiden Seiten der biegsamen Wand 6 der gleiche Druck, so daß sich der Ausströmkanal 5 öffnet.The device shown in Figure 2 can also be connected to a pipeline system for the flow of liquids or the like can be connected in the Gas bubbles can collect above the liquid level 11. At high The liquid level 11 can be loaded beyond the upper edge of the wall 7 increase; in this case, the flow through the outflow channel 5 becomes gradual throttled and, if necessary, completely shut off. Note that even after the The liquid level 11 rises above the upper edge 12 of the flow channel 5 gas bubbles can accumulate in the air chamber 13, so that between the pressure in the control chamber 3 and the hydrostatic pressure of the liquid with the level 11 there is always a balance. If the fluid level drops afterwards, The pressure in the air chamber 13 also falls, and when the liquid level drops Reached height of the lower edge of the wall 7, prevails on both sides of the flexible Wall 6 the same pressure, so that the outflow channel 5 opens.

Die in Figur 3 dargestellte Vorrichtung entspricht in ihrer Funktion völlig der in Figur 2 dargestellten Vorrichtung. In diesem Fall ist der Regler 14 mit einer als Napf ausgebildeten Kammer 15 verbunden, deren Öffnung nach unten gerichtet und die an der Oberseite mit einem Entlüftungsventil 16 versehen ist. Die Kammer 15 ist mit einem Rohr 17 verbunden, das ein Kanalrohr, ein Wasserrohr, ein Öl führendes Rohr oder ein sonstiges Rohr sein kann, in dem eine Flüssigkeit unter niedrigem oder hohem Druck gefördert wird.The device shown in Figure 3 corresponds in its function completely the device shown in Figure 2. In this case the controller is 14 connected to a chamber 15 designed as a cup, the opening of which is directed downwards and which is provided with a vent valve 16 at the top. The chamber 15 is connected to a pipe 17 which carries a sewer pipe, a water pipe, an oil Pipe or other pipe can be in which a liquid under low or high pressure is promoted.

Das Entlüftungsventil besteht allgemein aus einer Kammer mit biegsamen Wänden und einem Ausströmkanal 5 für angesammelte Luft oder angesammeltes Gas. Zu der Kammer gehört ein Rohr 18, das am oberen und unteren Ende rund, aber bei 19 in einem mittleren Bereich, der sich in der Kammer 15 befindet, geschlitzt ist. Der geschlitzte Teil bildet zwei mit kurzem Abstand einander diametral gegenüberliegende Rippen 20. Über den geschlitzten Teil 19 erstreckt sich ein Schlauch 21 aus Gummi oder einem ähnlichen elastischen Material, der eine dichte Verbindung über dem geschlitzten Teil des Rohres herstellt.The vent valve generally consists of a chamber with flexible Walls and an outflow channel 5 for accumulated air or accumulated gas. to the chamber belongs to a tube 18, which is round at the top and bottom, but at 19 in a central area which is located in the chamber 15 is slit. The slotted part forms two diametrically opposite one another with a short distance Ribs 20. A hose 21 made of rubber extends over the slotted part 19 or a similar elastic material that creates a tight connection over the slotted Manufactures part of the pipe.

Bei geringer Belastung befindet sich der Wasserspiegel unter der unteren Kante des Rohres 18, und in der Flüssigkeit vorhandene Gas- oder Luftblasen können nach oben steigen und durch den Ausströmkanal 5 entweichen. Wenn der Flüssigkeitsspiegel 11 bei starker Belastung ansteigt und die Unterkante des Rohres 18 erreicht, wird der Ausströmkanal 5 abgesperrt. In der Flüssigkeit vorhandene Luft kann jedoch noch immer in die Druckkammer 13 (dem oberen Teil der Kammer 15) entweichen, so daß sich zwischen der Flüssigkeitsstandhöhe 11 und dem Druck in der Druckkammer 13 ein Gleichgewichtszustand einstellt. Wenn der Flüssigkeitsspiegel 11 in der Kammer 15 steigt und der Druck in der Druckkammer 13 sich erhöht, wird der Schlauch 21 zusammengepreßt und dadurch der Durchfluß durch den Ausströmkanal 5 gedrosselt und - bei weiterem Druckanstieg in der Kammer 13 - schließlich völlig abgesperrt. Bei fortgesetzter Ansammlung von Luft wird der Flüssigkeitsspiegel nach unten gedrückt, bis er die Unterkante des Reglers 14 erreicht; dann sind Außen- und Innendruck beim Kanal 5 ausgeglichen.When the load is low, the water level is below the lower one Edge of the tube 18, and gas or air bubbles present in the liquid can rise upwards and escape through the outflow channel 5. When the liquid level 11 increases under heavy load and the lower edge of the tube 18 is reached the outflow channel 5 blocked. However, air present in the liquid can still always escape into the pressure chamber 13 (the upper part of the chamber 15), so that a state of equilibrium between the liquid level 11 and the pressure in the pressure chamber 13 adjusts. When the liquid level 11 rises in the chamber 15 and the pressure increases in the pressure chamber 13, the hose 21 is compressed and thereby the flow through the outflow channel 5 is throttled and - with a further increase in pressure in chamber 13 - finally completely locked. With continued accumulation of Air is pushed down the liquid level until it reaches the bottom edge of the Controller 14 reached; then external and internal pressure in channel 5 are balanced.

Es kann schwierig sein, den runden Schlauch völlig abzudichten; deshalb zeigt Figur 4 als alternative Lösung dieses Problems einen Schlauch, der aus zwei Schlauchhälften 21a und 21b besteht, die an ihren längsseitigen Kanten durch eine Klammer 22 zusammengehalten werden. Bei steigender Druckbelastung werden die Schlauchhälften schließlich zu einem flachen Paket zusammengedrückt, während die Klammern 22 entsprechend nach außen in eine Bogenform gebogen werden. Dadurch wird eine völlige Abdichtung des Schlauchs erzielt.It can be difficult to completely seal the round hose; for this reason FIG. 4 shows, as an alternative solution to this problem, a hose that consists of two Hose halves 21a and 21b is made on their long sides Edges are held together by a bracket 22. With increasing pressure load the hose halves are finally pressed together to form a flat package, while the brackets 22 are correspondingly bent outwardly into an arc shape. This achieves complete sealing of the hose.

In Figur 5 ist eine besonders praktische Ausführungsform der an Hand von Figur 1 allgemein beschriebenen Vorrichtung dargestellt. Diese Ausführungsform, die als "Strömungswächter" bezeichnet werden kann, ist eine organisch verbundene Einheit, die in geeigneter Weise in ein Rohr oder dergleichen eingebaut werden kann. Diese Ausführungsform besteht aus einer Kammer 3 mit einer biegsamen oberen Wand 4, einem Ausströmkanal 5 für eine Flüssigkeit, wie Wasser oder dergleichen, der sich durch die Kammer 3 erstreckt und von biegsamen Wänden 6 gebildet wird. Die Kammer 3 wird von einem Gefäß 23 aus Zinn oder einem ähnlichen Material gebildet und trägt am oberen Ende mit Hilfe von Stäben 24 ein Rohr 25, dessen Oberkante mit der biegsamen Wand 4 bündig abschließt. Der Unterteil der Kammer 3 hat einen kleineren Querschnitt als der Oberteil, um das Volumen der auf die biegsamen Wände 6 wirkenden Flüssigkeit zu beschränken. Die Kammer 3 kann zwar auch über ihrer gesamten Länge gleichen Querschnitt haben, doch sind dann die Reaktionen auf von der oberen biegsamen Wand 4 übertragene Druckänderungen weniger stark. Die biegsamen Wände 6 des Durchflußkanals 5 werden von einem Gummi schlauch oder einem schlauch aus einem ähnlichen elastomeren Material gebildet, der bei zunehmendem hydrostatischen Druck auf die obere biegsame Wand 4 zunehmend den Durchflußquerschnitt des Ausströmkanals 5 verringert, so daß ein vorgegebener maximaler Durchfluß der Flüssigkeit 2 erhalten wird, der von der Standhöhendifferenz h2 - h1 abhängt, die in diesem Falle gleich der Höhe des Rohres 25 und unabhängig von der Höhe der Flüssigkeit 2 oberhalb der biegsamen Wand 4 ist.In Figure 5 is a particularly practical embodiment of the at hand of Figure 1 generally described device shown. This embodiment, which can be referred to as a "flow switch" is an organically connected one Unit that can be built into a pipe or the like in a suitable manner. This embodiment consists of a chamber 3 with a flexible top wall 4, an outflow channel 5 for a liquid such as water or the like, the extends through the chamber 3 and is formed by flexible walls 6. the Chamber 3 is formed by a vessel 23 made of tin or a similar material and carries at the upper end with the help of rods 24 a tube 25, whose upper edge with the flexible wall 4 is flush. The lower part of the chamber 3 has a smaller one Cross-section as the upper part, around the volume of the acting on the flexible walls 6 Restrict fluid. The chamber 3 can indeed also over its entire length have the same cross-section, but then the reactions to from the top are flexible Wall 4 transmitted pressure changes less strongly. The flexible walls 6 of the flow channel 5 are made of a rubber hose or a hose made of a similar elastomer Formed material that with increasing hydrostatic pressure on the upper pliable Wall 4 increasingly reduces the flow cross-section of the outflow channel 5, so that a predetermined maximum flow rate of the liquid 2 is obtained from the The height difference h2 - h1 depends, which in this case is equal to the height of the pipe 25 and independent of the height of the liquid 2 above the flexible wall 4.

Figur 6 zeigt ein Druckverteilungsschaubild für die in Figur 5 dargestellte Vorrichtung. Von der Unterkante des Druckrohres 25 ab kann die Flüssigkeit als frei fallend angesehen werden, und der hydrostatische Druck nimmt deshalb von der Flüssigkeitsoberfläche 11 bis zur Unterkante 26 des Druckrohres 25 zu und entspricht der Standhöhe h2.FIG. 6 shows a pressure distribution diagram for the one shown in FIG Contraption. From the lower edge of the pressure pipe 25, the liquid can be considered free can be regarded as falling, and the hydrostatic pressure therefore decreases from the liquid surface 11 up to the lower edge 26 of the pressure pipe 25 and corresponds to the standing height h2.

Der auf die Kammer 3 lastende Druck nimmt von der Flüssigkeitsoberfläche 11 bis zur oberen biegsamen Wand 4 zu und entspricht einer Standhöhe h1, während der Druck im Innern der Kammer 3 mit guter Näherung als konstant angesehen werden kann. Da die Differenz h2 - h1 immer konstant und von der Stellung des Flüssigkeitsspiegels 11 unabhängig ist und da auch der Durchflußquerschnitt des Druckrohres 25 immer konstant ist, so muß auch, wie vorstehend bereits erwähnt, die durch den Regler hindurchströmende Flüssigkeitsmenge konstant sein. Eine höhere Lage der Flüssigkeitsoberfläche 11 wird durch Drosselung - beispielsweise an der Drosselstelle 27 der biegsamen Wände 6 des Ausströmkanals 5 - ausgeglichen, während ein sinkender Flüssigkeitsstand durch Verminderung der Drosselung im Ausströmkanal kompensiert wird.The pressure on the chamber 3 decreases from the liquid surface 11 to the upper flexible wall 4 and corresponds to a standing height h1, while the pressure inside the chamber 3 can be regarded as constant with a good approximation can. Because the difference h2 - h1 is always constant and depends on the position of the liquid level 11 is independent and since the flow cross section of the pressure pipe 25 is always is constant, then, as already mentioned above, the controller the amount of liquid flowing through must be constant. A higher position of the liquid surface 11 is by throttling - for example at the throttle point 27 of the flexible Walls 6 of the outflow channel 5 - balanced, while a falling liquid level is compensated by reducing the throttling in the outflow channel.

Durch Anderung der Höhe der unnachgiebigen Wand 7 der Vorrichtungen nach den Figuren 1 und 2 oder des Druckrohres 25 bei der Vorrichtung nach Figur 5 kann der maximal zulässige Durchfluß durch den Regler leicht geändert werden. Eine große Höhe ergibt ergibt eine hohe Druckdifferenz h2 - h1, eine niedrige Höhe einen entsprechend geringeren Durchfluß bis zu einer gewissen Grenze. Natürlich kann der Durchfluß auch durch Vergrößern oder Verkleinern des Durchflußquerschnitts des Ausströmkanals 5 geändert werden.By changing the height of the rigid wall 7 of the devices according to Figures 1 and 2 or the pressure pipe 25 in the device according to Figure 5 the maximum permissible flow rate can easily be changed through the regulator. A high altitude results in a high pressure difference h2 - h1, a low altitude a correspondingly lower flow rate up to a certain limit. Naturally the flow can also be adjusted by increasing or reducing the flow cross-section of the outflow channel 5 can be changed.

In Figur 7 ist eine modifizierte Ausführung der Vorrichtung nach Figur 5 dargestellt, die doppeltwirkend ist und bei der zwei Reglereinheiten spiegelbildlich symmetrisch um einen zentralen Querschaft angeordnet sind. Der Regler nach Figur 7 kann in Strömungssystemen eingesetzt werden, bei denen die Richtung der Strömung wechselt. Er kann auch vertikal eingebaut werden, um einerseits die Abwärtsströmung einer Flüssigkeit durch den Durchflußkanal 5 zu beschränken und um andererseits die Flüssigkeit unterhalb des Reglers zu entlüften und dabei gleichzeitig ein Aufsteigen der Flüssigkeit durch den Durchflußkanal zu verhindern.FIG. 7 shows a modified embodiment of the device according to FIG 5, which is double-acting and a mirror image of the two controller units are arranged symmetrically around a central transverse shaft. The regulator after Figure 7 can be used in flow systems in which the direction of the Current changes. It can also be installed vertically to prevent the downward flow to restrict a liquid through the flow channel 5 and on the other hand to vent the liquid below the regulator and at the same time allow it to rise to prevent the liquid through the flow channel.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die Regler nach den Figuren 5 und 7 in jeder gewünschten Lage zwischen vertikaler und horizontaler Lage montiert werden können. Je nach der Strömungsrichtung im Strömungskanal kann der Regler auch bei einer Aufwärtsströmung eingesetzt werden; in diesem Falle wird der Regler nach Figur 5 in umgekehrter Stellung montiert.In this context, it should be noted that the controller according to Figures 5 and 7 in any desired position between vertical and horizontal Position can be mounted. Depending on the direction of flow in the flow channel the regulator can also be used with an upward flow; in this case will the controller of Figure 5 is mounted in the reverse position.

In Figur 8 ist eine modifizierte Ausführungsform der Vorrichtung nach Figur 5 dargestellt, bei der die Öffnung der Kammer 3 mit einem abwärts geneigten oberen Wandteil 28 versehen ist, das teilweise die biegsame obere Wand 4 bedeckt, und bei der im Innern der Kammer ein Strömungslabyrinth 29 vorgesehen ist, das die Einwirkung plötzlicher Druckstöße auf die biegsamen Wände 6 des Durchflußkanals 5 verhindert. Auch ist der Durchflußkanal 5 im wesentlichen der entsprechenden Form der Flüssigkeitsströmung nach dem Verlassen des Druckrohrs 25 angepaßt. Da die Flüssigkeit nach dem Verlassen des Druckrohrs 25 frei fallen kann, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit zu, während gleichzeitig der Querschnitt des Flüssigkeitsstrahls vermindert wird.In Figure 8 is a modified embodiment of the device according to Figure 5 shown, in which the opening of the chamber 3 with a downwardly inclined upper wall part 28 is provided which partially covers the flexible upper wall 4, and in which a flow labyrinth 29 is provided in the interior of the chamber, which the Action of sudden pressure surges on the flexible walls 6 of the flow channel 5 prevented. The flow channel 5 is also essentially of the corresponding shape adapted to the liquid flow after leaving the pressure pipe 25. As the liquid can freely fall after leaving the pressure pipe 25, the flow rate decreases to, while at the same time the cross section of the liquid jet is reduced.

Dementsprechend ist der Ausströmkanal 5 mit nach unten abnehmendem Querschnitt ausgebildet. Im unteren Teil des Ausströmkanals, in dem die stärkste Drosselung zu erwarten ist, sind die biegsamen Wände verstärkt.Accordingly, the outflow channel 5 is decreasing downwards Cross-section formed. In the lower part of the outflow duct, where the strongest If throttling is to be expected, the flexible walls are reinforced.

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Claims

Claims 1. Regulator for a flow medium, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h a flow channel (1) for the flow medium (2) and a in the flow channel (1) arranged control chamber (3), in which a medium with a lower density than the flow medium (2) is included and made of at least some flexible walls (4, 6) arranged in the flow channel (1) is that the flow through a flow channel (5) when reaching a predetermined Throttle or shut off the pressure loss in the regulator.

2. Controller according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h ne t that the control chamber (3) has an outflow channel (5) for the flow medium (2) forms, which consists entirely or partially of flexible walls (6), which by the Pressure of the flow medium (2) are deformed so that they are with increasing pressure of the flow medium (2) increasingly close the outflow channel (5).

3. Controller according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the outflow channel (5) made of a rubber hose or a hose Similar elastic material is made directly by the pressure of a flow medium can be deformed.

4. Controller according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h ne t that the control chamber (3) is a pressure chamber for the medium with the low Forms density, the throttling of the flow in the flow channel (5) under the Effect of the pressure of the flow medium counteracts, so that the flow is always is a maximum.

5. Controller according to one of claims 1 to 4, d a d u r c h gek e n n z e i c h ne t that the control chamber (3) is above the level (11) of the flow medium (2) is arranged and a device for throttling the flow of a medium with low density and to prevent the flow of a medium (2) with has higher density.

6. Controller according to one of claims 1 to 4, d a d u r c h g e k e It is not stated that the control chamber (3) is below the inflowing flow medium (2) is arranged and a device for throttling the flow of the flow medium has to a predetermined maximum flow.

7. Controller according to claim 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i ne t that the control chamber (3) has a first flexible wall (4) on which the static pressure of the flow medium (2) acts, and has a second flexible wall (6) which extends over the control chamber (3) is directly connected to the first wall (4) and the at increasing pressure on the first wall (4) is also placed under increasing pressure and by bending into the flow channel (5) the flow of the flow medium (2) throttles.

8. Controller according to claim 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that at the front end of the outflow channel (5) a pressure pipe (25) made of unyielding material - is arranged, the one at the inflow end flush with the front one flexible wall (4) of the control chamber (3) and its length and cross section correspond to the maximum nominal flow rate through the outflow channel (5).

9. Regulator according to claim 7 or 8, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the control chamber (3) on the side of the flexible wall (6), which the Outflow channel (5) surrounds a smaller cross-sectional area than on the inflow side with the flexible wall (4).

10. Controller according to one of claims 1 to 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that two controller units mirror-image symmetrically on one central transverse shaft are arranged so that the combined regulator in each flow direction is effective.