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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Aufteilen eines Gas-
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bzw. Fldssigkeitsstromes in zwei Teilströme, mit einem als Eintrittsstutzen
ausgebildeten zylindrischen Gehäuse mit zwei Austrittsstutzen und einem zylindrischen
Drehschieber zur Begrenzung der öffnungen der Austrittsstutzen.
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Bekanntlich ist es oftmals notwendig, einen konstanten Gas-oder Flüssi
gkeitsvoumenstrom in zwei Teilströme aufzuteilen, deren Mengenverhältnis untereinander
beliebig variiert werden nur, ohne daß sich die Summe der einzelnen Volumenströme
dabei verändert. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die den Gesamtstrom führende
Leitung in zwei Einzel stränge verzweigt wird, deren Querschnitt einzeln und unabhängig
voneinander mit geeigneten Drosseleinrichtungen ganz oder teilweise versperrt wird.
Dabei ist es jedoch von Nachteil, daß sich beim Drosseln des Volumenstromes in nur
einer Abzweigleitung der Strömungswiderstand der gesamten Verzweigungseinrichtung
ändert und mit ihm der gesamte Volumenstrom. Das Einstellen zweier bestimmter Teilvolumenströme
bei einem konstanten gesamte ten Volumenstrom kann nur durch abwechselnde Betätigung
beider Drosseleinrichtungen in beiden Abzweigleitungen erfolgen und ist daher zeitaufwendig.
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Wird statt der beiden einzelnen Drosselorgane ein sog. Dreiwegeventil
eingesetzt, so verändert sich beim Aufteilen des Hauptstromes in zwei Teilströme
im Normalfall ebenfalls dessen Strömungswiderstand und damit die gesamte strömende
Menge.
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Es sind bereits spezielle Dreiwegeventile bekannt geworden, bei deren
Verstellung die Summe der freien Querschnitte in den beiden abgehenden Leitungen
immer konstant ist, d.h. bei der Betätigung wird der Querschnitt der einen abgehenden
Leitung im gleichen Maße geöffnet wie der der anderen reduziert wird.
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Nun läßt sich ein gesamter Volumenstrom Uber die Vorgabe der QuerschnSttverhUltnisse
der Abgangsleitungen nur exakt einstellen, wenn belde Abgangsleitungen einen bestimmten
notwendigen Strömungswlderstand nicht unterschreiten. Senkt man bei einer bestimmten
Einstellung des Dreiwege-Ventlis die gesamte strömende Gas- oder FlUssigkeltsmenge>
dann kann sich das Mengenverhältnis der Teilströme untereinander in unerwUnschter
Weise verändern. Um diesem Nachteil entgegenzuwirken, muß bisher bei Unterschreiten
eines bestimmten, von der Bauart des Dreiwege-Ventils abhängigen Gesamtvolumenstrom
eine Ventilausfuhrung kleiner Baugröße eingesetzt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beseitigen und ein
Dreiwege-Ventil vorzuschlagen, mit dem sowohl die Aufteilung eines gesamten Volumenstromes
ohne dessen Veränderung in zwei Volumenströme mit beliebigem Mengenverhältnisses
möglich ist und bei dem außerdem der gesamte Strömungswiderstand stufenlos verändert
werden kann.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Einrichtung der einleitend
bezeichnenden Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Als Kern und Vorteil der Erfindung ist es deshalb anzusehen, daß die
Summe der beiden, die einzelnen Austrittsvolumenströme begrenzenden Querschnitte
der AustrLttkanäl stufenlos zwischen Null und einem von der BaugröRe der Einrichtung
abhängigen Höchstwert verstellbar sind. Geht man hierbei von einem bestimmten eingestellten
gesamten Austrittsquerschnitt aus, so bleibt die Summe der die beiden Austrittsvolumenströme
begrenzenden Querschnitte beider Strömungskanäle unabhängig von der jeweiligen Einstellung
der Einrichtung stets konstant. Nur hierdurch können die eingangs erwähnten Nachteil
vermieden werden.
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Gemäß der vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nach Unteranspruch
2 kann die Grundeinstellung des gesamten Austrittsquerschnitts durch axiale Verschiebung
des Drehschiebers variiert werden, unter Beibehaltung der Übrigen erwähnten Eigenscharten.
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Hierdurch wird das Mengenverhältnis der Teilströme untereinander in
jedem Fall konstant gehalten Die weiteren Unteransprüche stellen vorteilhafte und
zweckmäßige Ausgestaltungen der ErFindurlg dar.
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Vorteilhafte und zweckmäßige Ausfhrungsbelspiele der Erfindung sind
in der Zeichnung largestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung Fig. 2 einen Querschnitt
durch die Vorrichtung entlang der Linie II-II Flug. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung
Fig. 4 einen zusätzlIchen Querschnitt durch die Vorrichtung entlang der Linie IIz
in Fig.1 bei veränderter Ventilstellung Fig. 5 einen Querschnitt durch die Vorrichtung
entlang der Linie I-I in Fig. 1 Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine weitere zweckmäßige
Form des in Fig. 1 dargestellten Drehschiebers (3).
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Fig. 7 einen Querschnitt des Drehschiebers (3) entlang der Linie
III-III In Fig. 6
Gemäß Fig. 1 besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung
aus einem zylinderförmigen Gehäuse (1) mit den Austritts,stutzen (2a!) und (2b)
und dem ebenfalls zylindrischen Drehschieber (3). Der Drehschieber (3) kann Uber
die Welle (4), die in diesem Beispiel mit aus einem innen hohlen Vierkantprofil
versehen ist, mit Hilfe des Handhebels (5) in Umfangsrichtung gedreht werden.
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Weiterhin läßt sich der Drehschieber über die Gewindespindel (6),
die an ihrem oberen Ende mit Hilfe eines weiteren Hebels (7) gedreht werden kann,
über den Gewindeeinsatz (8) im Boden (9) des Drehschiebers in axialer Richtung verstellen.
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Das Gehäuse (1) der erfindungsgemä.ßen Vorrichtung ist innerhalb der
Stutzen (2a) und (2b) mit In diesem Fall rechteckigen Durchbrüchen versehen. Der
Drehschieber (3) weist auf seinem halben Umfang verschiedene Reihen von Bohrungen
(11) auf> wobei die Höhe (hl) des durchbohrten Bereiches mit der Höhe (h2) der
DurchbrUche (lOa) und (lOb) identisch ist.
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Fig. 2 zeigt den Querschnitt der Fig. 1 entlang der Linie 11-11. Der
Boden (9) des Drehschiebers ist mit DurchbrUchen (12) beliebiger Form versehen..
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Fig. 3 zeigt die Seitenansicht der erfindungsgenäßen Vorrichtung mit
Blick in den Stutzen (2a), in dem der Durchbruch (iOa) und die Bohrungen (11) im
Drehschieber zu erkennen sind.
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Fig. 5 zeigt den Querschnitt der in fig. 1 dargestellten Vorrichtung
entlang der Linie I-I mit dem Drehschieber (3), der Vierkantwelle (4) und der Gewindespindel
(6).
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Der gesamte, aufzuteilende Volumenstrom tritt gemäß Fig. 1 entlang
der Strömungspfeile (13) in den Drehschieber (3) ein.
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In der Schieberstellung gemäß Fig. 2 kann das strömende Medium nur
durch die Bohrungen (11) entlang der Pfeile (14) in den Stutzen (2a) ausströmen,
da der Durchbruch (lOb) im Gehäuse (1) vollständig durch den Drehschieber (3) verschlossen
ist.
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In der in Fig. 4 gezeigten Schieberstellung kann das Gas oder die
Flüssigkeit sowohl durch die Bohrungen (11) in den Stutzen (2a) als auch in Stutzen
(2b) ausströmen. Durch Drehen des Drehschiebers (3) im Uhrzeigersinn wird der Durchbruch
(iOa) mit einer zunehmenden Zahl von Bohrungen (11) mit dem Inneren des Drehschiebers
verbunden. Gleichzeitig wird die Anzahl der Bohrungen (11), die das Oberströmen
von Gas bzw. Flüssigkeit in den Durchbruch (1Ob) ermöglichen, um den gleichen Betrag
reduziert, so daß die Summe der das Innere des Drehschiebers mit den Stutzen (2a)
und (2b) verbindenden Bohrungen (11) beim Drehen des Drehschiebers (3) stets konstant
bleibt.
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Auf diese Weise läßt sich z.B. der in Richtung des Stutzens (2a) fließende
Volumenstrom bei gleichzeitiger Reduzierung des zum Stutzen (2b) fließenden Volumenstromes
vergrößern und ungekehrt. Ein vollständiges Schließen der Stutzen (2a) und (2b)
ist nicht möglich. ( Durch Drehen der Gewindespindel (6) können den DurchbrUchen
(lOa) und (lOb) gemäß Fig. 1 beliebig viele Lochreihen zugeordnet werden. Auf diese
Weise läßt sich auch bei variablem Gesamtvolumenstrom immer ein konstanter Mindest-StrUmungswiderstand
einstellen, der zum einwandfreien Aufteilen in zwei Teilströme erforderlich ist.
Die beschriebene Einrichtung
ersetzt daher im Hinblick auf ihre
Funktion eine Anzahl von Dreiwege-Ventilen der verschiedensten Nennweiten.
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Fig. 6 zeigt die vereinfachte Form des Drehschiebers, der hier anstelle
der Bohrungen mit einem rechteckigen Durchbruch (15) versehen1 ist.
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Fig. 7 zeigt einen Querschnitt des Drehschiebers gemäß Fig. 6 entlang
der Linie III-III.