DE3311149C2 - Verteiler für Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verteiler der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Ausgangspunkt der Erfindung ist das Problem gewesen, mit Hilfe eines derartigen Verteilers einen mit Luftbläschen durchsetzten Benzinsfcom möglichst gleichmäßig auf vier Zweigleitungen aufzuteilen. Die Zuleitung hatte einen Durchmesser von 2 mm, woraus sich, wenn Druck- und Geschwindigkeitsänderungen unterbleiben und Zulaufquerschnitt und Ablaufquerschnitt gleich sein sollen, ein Durchmesser für die Zweigleitungen von je 1 mm errechnet.

Es wurde zunächst versucht, die Zuleitung von 2 mm Durchmesser von vier Seiten her anzubohren. Dabei ergeben sich komplizierte räumliche Schnittkurven an den Bohrungseinmündungen, die zwischen je zwei um 90° benachbarten Zweigleitungsbohrungen Stege oder Zwickel belassen, die in den Flüssigkeitsstrom vorstehen und die Verteilung der auf die einzelnen Zweigleitungsbohrungen entfallenden Teilmengen entscheidend beeinflussen. Es wurde gefunden, daß schon kleine positionsfehler der Zweigleitungsbohrungen in der Größenordnung von wenigen Hundertstel Millimeter, wie sie bei den geringen Durchmessern mit erträglichem Aufwand nur schwer zu vermeiden sind, schon erhebliche Fehler in der gleichmäßigen Aufteilung des Gesamtstroms auf die Einzelströme bedingen.

Diese Probleme liegen auch beim Gegenstand des DE-GM 18 56 352 vor. welcher im übrigen den dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Stand der Technik bildet. Darüber hinaus sind bei dem Gegenstand des DE-GM 18 56 352 die Durchmesser der Zuleitung und der Zweigleitungen jeweils gleich, so daß die Γ Zweigleitungen einen ihrer Zahl entsprechend größeren ; Gesamtquerschnitt aufweisenl Hierdurch kommt es zu einer ungleichmäßigen Füllung der Strömung in den Zweigleitungen.

Aus der FR-PS 21 70 353 ist eine Rohrverbindung für *hohe Drücke und Durchsätze bekannt, bei welcher zwischen zwei Anschliißstückcn mehrere parallele, etwas nachgiebige Leitungen verlaufen. Die Anschlüßslückc umfassen einen Hohlraum von etwa quadratischem Querschnitt. Die Zuleitung mündet von einer Ecke her

in den Querschnitt des Anschlußstücks ein. Auch von

den beiden gegenüberliegenden Quadratseiten gehen jeweils zwei Zweigleitungen aus. Eine gleichmäßige Verteilung des Flüssigkeitsstroms ist hierbei wegen der fehlenden Achse des Anschlußstücks bzw. der fehlenden Symmetrie zur Einströmrichtung nicht möglich und spielt auch für die Problemstellung der FR-PS Λ 70 353 keine Rolle.

Aus der US-PS 37 36 955 ist ein Verteiler für Garten-

!0 bewässerungsanlagen bekannt, der etwa die Gestalt eines kleinen Kastens aufweist, in den die Zuleitung von einer Stirnseite her einmündet. An den Seitenflächen sind mehrere Zweigleitungen anschließbar, die normalerweise entsprechend dem Druckabfall ungleichmäßig mit Wasser versorgt würden, wozu vor jeder Einmündung der Zweigleitung im Innern des Verteiler? Prallflächen vorgesehen sind, die die Mengenverteilung vergleichmäßigen sollen. Entsprechend dem Verwendungszweck kommt es auf eine besondere Gleichmäßigkeit der Zweigströme bei der bekannten Ausführungsform nicht an, und es läßt sich eine solche Gleichmäßigkeit jedenfalls bei unterschiedlichen Drücken durch die geschilderten zusätzlichen Prallflächen auch nur sehr unvollkommen erreichen.

Aus der DE-OS Π 03 120 ist schließlich ein Rohrverbinder bekannt, der auch zur Flüssigkeitsverteilung dienen kann. Er hat die Gestalt eines Würfels, und es sind auf allen sechs Würfelseiten Anschlüsse gleichen Durchmessers vorgesehen. Das Problem einer gleichmäßigen Flüssigkeitsverteilung ist nicht angesprochen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verteiler der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art so auszugestalten, daß die Aufteilung eines zugeführten Flüssigkeitsstroms unter Vermeidung von

abrupten Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit möglichst gleichmäßig erzielbar ist.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Die Gleichheit der Zulauf- und Ablaufquerschnitte ergibt eine ganz gleichmäßige, störungsfreie Strömung in dem Verteiler ohne Geschwindigkeitssprünge. Überraschenderweise wurde ferner gefunden, daß die Verteilung auf Einzelströme bei gleicher Präzision der Lage der Zweigleitungsbohrungen vie! genauer vonstatlen geht, wenn die Zweigleitungsbohrungen in einer ebenen Seitenwandung der Mischkammer münden, nicht in einer gewölbten Bohrungswandung. Das Verhalten einer strömenden Flüssigkeit in einer Verteilerkammer, insbesondere wenn diese geringe Abmessungen hat, ist nur schwer überschaubar, und es ist nicht leicht, einen einfach einsehbaren Grund für die Wirkung der erfindungsgemäßen Gestaltung anzugeben. Es mag eine Rolle spielen, daß zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten Zweigleitungsbohrungen kein vorspringender Steg, sondern die einspringende Ecke zwischen den beiden benachbarten ebenen Seitenwandungen vorhanden ist.

Die Zahl der Zweigleitungen kann verschieden sein. .Die Erfindung hat ihren Ausgang von einem Verteiler mit vier um 90° gegeneinander versetzten Zweigleitungen genommen. In diesem Fall hat also die Vcrteilcrkammer einen quadratischen Querschnitt. Bei drei Zweigleitungen würde die Verteilerkammer einen Querschnitt in Gestalt eines gleichseitigen Dreiecks aufweisen, bei fünf Zweigleitungen einen Querschnitt in der Gestillt eines regelmäßigen Fünfecks, usw.

Die Verteilerkammer kann in ihrer Achsrichtung, d. h. in der Richtung der Zuleitung, einen gleichbleibenden

Querschnitt aufweisen.

Gemäß Anspruch 2 kommt es aber auch in Betracht, daß sich die Verteilerkammer von der Zuleitung aus in Achsrichtung pyramidenstumpfartig verjüngt, was vorteilhaft sein kann, wenn in bestimmter Weise Einfluß auf die Strömung genommen werden soll.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt nach der Linie I-I durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verteilers;

F i g. 2 zeigt eine Schnittansicht gemäß der Linie H-Il in F i g. 1;

F i g. 3 zeigt eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung von umen, d. h. in Richtung der Zuleitung;

F i g. 4 zeigt eine Seitenansicht des Verteilers nach F i g. 3, d. h. eine Ansicht gemäß F i g. 3 von oben.

Der in Fig. 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Verteiler umfaßt ein Gehäuse 1, welches aus Metall oder Kunststoff bestehen kann. In das Gehäuse 1 mündet gemäß F i g. 2 von unten eine Zuleitung 2, die in der Achse 3 einer Verteilerkammer 4 gelegen ist Die Zuleitung 2 besitzt einen lichten Querschnitt 5, der mit der Seitenlänge des Querschnitts der Verteilerkammer 4 übereinstimmt. In die Verteilerkammer 4 münden in gleicher Höhe längs der Achse 3, d.h. in Höhe der Schnittebene 1-1 in F i g. 2 vier Zweigleitungen G, 7,8,9, die einen Kreisquerschnitt aufweisen, dessen Durchmesser die Hälfte des Durchmessers 5 der Zuleitung 2 beträgt, so daß der Zulaufquerschnitt und der Ablaufquerschnitt gleich sind.

Die Zweigleitungen 6, 7, 8, 9 besitzen eine senkrecht zu den ebenen Seitenwandungen 10,11,12, 13 der Verleilerkammer 4 verlaufende Achse, so daß die Anordnung der Zweigleitungen 6, 7,8,9 zu der Verteilerkammer 4 ganz symmetrisch ist.

Das Gehäuse 1 des Verteilers 100 hat eine im wesentlichen zylindrische Außengestalt. Die Verteilerkammer 4 ist gemäß F i g. 2 nach oben durch einen eingepreßten zylindrischen Stopfen 14 verschlossen. Die Zweigleitungen 6, 7, 8, 9 erweitern sich nach außen hin zu zylindrischen Ausnehmungen 15, in die Rohrleitungen einsteckbar sind, ähnlich wie es bei der Zuleitung 2 der Fall ist, die in die zylindrische Ausnehmung 16 am unteren Ende .;s des Gehäuses J einsteckbar ist.

Die Zuleitung 2 besitzt eine senkrecht zur Achse 3 verlaufende Endfläche 17. die gegen die ebenfalls senkrecht zur Achse 3 verlaufende Bodenfläche 18 der Ausnehmung 16 anliegt.

Beim Austritt aus der Zuleitung 2 erweitert sich der Slrömungsquerschnitt etwas, weil die Verteilerkammer 4 mit ihren Ecken 19 (F ig. 1) über den Innenquerschnitt der Zuleitung 2 hinausragt. Es kann sich empfehlen, an der Zuleitung 2 am Ende Erweiterungen des Innenquer-Schnitts vorzunehmen, die einen abrupten Übergang vermeiden und eine allmähliche Hinleitung der Strömung auch in den Bereich der Ecken 19 vorbereiten.

Bei dem als Ganzes mit 200 bezeichneten Verteiler nach F i g. 3 ist das Gehäuse 1' nicht zylindrisch, sondern besteht aus vier in einer Ebene unter 90° zusammenstoßenden Stutzen 21, 22, 23, 24 kreiszylindrischen Querschnitts, die die Zweigleitungen 6', 7', 8', 9' jeweils konzentrisch enthalten Uiid zu denen die Zuleitung 2' in einem senkrecht zu den anderen Stutzen angeordneten, in deren Treffpunkt führenden Stutzen 25 hinführt.

Die in dem Gehäuse 1' gebildete Verteilerkammer 4' besitzt am unteren Ende e''j1sn kreiszylindrischen Querschnitt, wie an der Randlinie 26, an der die Verteilerkammer 4' die Bodetifläche 18' der Ausnehmung 16' für die Zuleitung 2' schneidet, erkennbar ist

Von der kreisförmigen Randlinie 26 gemäß F i g. 4 nach oben hin geht jedoch die Verteilerkammer 4' in einen quadratischen Querschnitt 27 über, der an der oberen Endfläche 28 der Verteilerkammer 4' gegeben ist. Im Bereich der Zweigleitungen 6', T, 8', 9' ist die Verteilerkammer 4' daher von ebenen Seitenflächen 10', 11', 12', 13' begrenzt, in deren Innerem mit Abstand vom Rand die Zweigleitungen 6', 7', 8', 9' münden.

Die Verteilerkammer 4' verjüngt sich in ihrem Querschnitt gemäß F i g. 4 von unten nach oben pyramidenförmig, d. h. der Durchmesser der kreisförmigen unteren Randlinie 26 der Verteilerkammer 4' ist größer als die Seitenlänge des quadratischen Querschnitts 27 am oberen Ende.

Hierzu 1 Blatt Zeichnm^-ssn

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verteiler für Flüssigkeiten, insbesondere mit Gasblasen durchsetzte Flüssigkeiten, mit einem einstückigen Gehäuse, insbesondere aus Kunststoff, mit einer eine Achse aufweisenden Verteilerkammer, in weiche eine in der Achse verlaufende Zuleitung mündet und von welcher in einer senkrecht zur Achse gelegenen Ebene mehrere Zweigleitungen ausgehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulaufquerschnitt und der Ablaufquerschnitt gleich sind und die Verteilerkammer (4, 4') im Bereich der Einmündungen der Zweigleitungen (6, 7, 8, 9; 6', T, 8', 9') einen regelmäßig mehreckigen Querschnitt und ebene Seitenwandungen (10,11,12,13; 10', 1Γ, 12', 13') aufweist, in deren Innerem die Zweigleitungen nur mii \bstand vom Rand einmünden.

2. Verteiler nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verteilerkammer (4') von der Zuleitung (2') aus in Achsrichtung pyramidenstumpfartig verjüngt.