DE3437013C2 - Durchflußregler für den Einsatz in Flüssigkeitsleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Durchflußregler in Form eines Einsatzes in Flüssigkeitsleitungen, bestehend aus einem in den jeweiligen Leitungsquerschnitt einsetzbaren Ring, von dem sich nach innen und entgegen der Strömungsrichtung Zungen erstrecken, die durch Aussparungen voneinander getrennt sind und die mit ihren Zungenspitzen eine zentrale Öffnung freilassen, derart, daß sich die Zungen bei sich erhöhendem Druck der Flüssigkeit unter Verengung der Aussparungen und der zentralen Öffnung zusammenschließen, bis sich bei Erreichen eines bestimmten Druckes der Flüssigkeit die Seiten der Zungen zumindest teilweise aneinanderlegen und so ein weiteres Zusammenschließen der Zungen im wesentlichen verhindern.

Ein derartiger Durchflußregler ist durch die US 43 13 471 bekanntgeworden.

Im bekannten Fall bilden die Zungen einen halbkugelförmigen Mantel und sind durch dreieckförmige Aussparungen voneinander getrennt. Durch die Einwirkung eines höheren Druckes schließen sich die Zungen derart zusammen, daß sich deren Seiten vollständig aneinanderlegen und die Flüssigkeit nur über die verbleibende zentrale Öffnung weiterfließen kann. Mit einem derartigen Regler sollen einerseits Überdrücke reduziert und Druckstöße gemildert werden. Andererseits soll der Durchfluß, bei beispielsweise einer Dusche oder einem Wasserhahn, begrenzt werden.

Der bekannte Durchflußregler hat den Nachteil, daß die Zungen beim Durchfluß der Flüssigkeit leicht zu Schwingungen angeregt werden können. Hierdurch ergeben sich laute und störende Geräusche. Weiterhin können bei länger ausgebildeten Zungen Probleme dahingehend auftreten, daß nach der Verformung der Zungen durch den Druck der Flüssigkeit diese bei nachlassendem Druck nicht mehr genau in die Ausgangsposition zurückkehren. Hieraus resultieren Ungenauigkeiten im Regelverhalten. Ferner bleibt bei dem bekannten Einsatz eine konstante Durchflußöffnung auch im zusammengelegten Zustand bestehen, der dann bei dynamisch ansteigendem Druck in unerwünschter Weise die Durchflußmenge ebenfalls dynamisch ansteigen läßt. Durch die kuppelförmig angeordneten Zungen tritt schließlich eine Einschränkung in der Materialauswahl auf, insofern, als die Zungen zwingend aus einem elastischen Stoff bestehen müssen, damit die Funktion gegeben ist.

Aus der US 25 93 315 ist ein weiterer Durchflußregler bekanntgeworden. Dieser Regler besteht aus einem in den jeweiligen Querschnitt einsetzbaren Bauteil in Form eines Ringes, von dem sich nach innen und entgegen der Strömungsrichtung Zungen erstrecken. Zwischen diesen Zungen sind Schlitze ausgebildet. Weiterhin lassen die Zungenspitzen eine zentrale Öffnung frei. Durch den Druck der Flüssigkeit werden die Zungen aus ihrer entgegen der Strömung gerichteten Stellung in Richtung der durch den Ring definierten Ebene verschwenkt, wodurch die zentrale Öffnung und die Schlitze zwischen den Zungen verkleinert werden. Die radial nach innen ragenden Zungen sind in einem gekrümmten Bogen der Strömungsrichtung entgegengerichtet. Die Form der Zungen dient dabei unter anderem dazu, daß sich mit steigendem Druck zunehmend radial nach innen liegende Abschnitte der einzelnen Zungen auf einem entsprechend weit nach innen ragenden Bund in einer Flüssigkeitsleitung abstützen. Hierdurch soll die Regelcharakteristik geändert, d. h. die federnden Zungen mit ihrem frei nachgebenden Teil zunehmend kürzer und damit härter werden. Im Betrieb werden bei dem bekannten Durchflußregler mit zunehmendem Druck zwar die zentrale, von den Zungen freigelassene Öffnung und auch die Schlitze zwischen den Zungen kleiner, jedoch legen sich die Zungen mit ihren Seiten nicht aneinander, so daß sie vollständig in die Ebene des äußeren Ringabschnittes herausgedrückt werden können. Bei weiterer Steigerung des Druckes verschwenken sie sich sogar über diese Ebene hinaus, wobei der freie Durchflußquerschnitt nun nicht mehr kleiner, sondern sogar größer wird. Der Durchfluß wird dann also nicht entgegen dem zunehmenden Druck begrenzt, sondern mit dem Nachteil eines hohen Wasserverbrauches sogar erheblich gesteigert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Durchflußregler der eingangs beschriebenen Gattung so auszubilden, daß während des Durchflusses der Flüssigkeit Geräusche vermieden sowie bei nachlassendem Druck der Flüssigkeit die Zungen in die korrekte Ausgangsposition zurückgestellt werden, und daß über den ganzen Regelbereich ein Drosselverhalten gegeben ist sowie keine Beschränkung in der Materialwahl besteht.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß die Zungen insgesamt einen Kegelstumpfmantel bilden und durch Schlitze voneinander getrennt sind, und daß die Zungenspitzen der Zungen einen die zentrale Öffnung verschließenden, elastischen Stopfen umgreifen.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß der Durchflußregler keine störenden Geräusche mehr von sich geben kann. Durch den elastischen Stopfen werden die Zungenspitzen gedämpft und können dadurch nicht zu Schwingungen angeregt werden, welche die Geräusche verursachen. Bei nachlassendem Druck der Flüssigkeit werden die Zungenspitzen durch die Rückstellkräfte des elastischen Stopfens immer in die korrekte Ausgangsstellung gebracht.

Durch die Ausgesaltung und Anordnung der Zungen ist über den ganzen Regelbereich bei dynamisch ansteigendem Druck eine Verkleinerung des Querschnittes und damit eine Verminderung der Durchflußmenge gegeben. Ferner kann mit Vorteil Hartkunststoff zur Anwendung gelangen.

Weitere ausgestaltete Merkmale des Durchflußreglers sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. Hierbei zeigt

Fig. 1 einen Durchflußregler, der mit seiner breiten Stirnfläche waagerecht aufliegt, mit einem aufgesetzten elastischen Stopfen, in der Vorderansicht im Schnitt,

Fig. 2 einen Durchflußregler, der mit seiner breiten Stirnfläche waagerecht aufliegt, mit einem nur teilweise aufgesetzten elastischen Stopfen, in der Vorderansicht im Schnitt,

Fig. 3 einen elastischen Stopfen mit Außengewinde,

Fig. 4 einen elastischen Stopfen mit konischem Stiel,

Fig. 5 einen elastischen Stopfen mit Absätzen im Stiel,

Fig. 6 einen Durchflußregler mit einer einfachen Bohrung zur Aufnahme eines elastischen Stopfens,

Fig. 7 einen Durchflußregler mit einem Innengewinde zur Aufnahme eines elastischen Stopfens,

Fig. 8 einen Durchflußregler, der mit seiner breiten Stirnfläche waagerecht aufliegt, mit abgezogenem Stopfen, in der Vorderansicht im Schnitt,

Fig. 9 den Durchflußregler nach Fig. 8 in der Draufsicht,

Fig. 10 den Durchflußregler nach Fig. 8 in gleicher Darstellung, jedoch durch den Druck der Flüssigkeit verformt,

Fig. 11 den Durchflußregler nach Fig. 8 in der Draufsicht, jedoch ebenfalls durch den Druck der Flüssigkeit verformt,

Fig. 12 einen Durchflußregler, der mit seiner breiten Stirnfläche waagerecht aufliegt, mit einer Scheibe zur Umlenkung der Fließrichtung, in der Vorderansicht im Schnitt,

Fig. 13 den Durchflußregler nach Fig. 12 in der Unteransicht,

Fig. 14 einen Durchflußregler, der mit seiner breiten Stirnfläche waagerecht aufliegt, in der Vorderansicht im Schnitt,

Fig. 15 den Durchflußregler nach Fig. 14 in der Draufsicht,

Fig. 16 ein Mundstück eines Wasserhahnes, mit einem eingebauten Perlator und einem eingebauten Durchflußregler, im Schnitt,

Fig. 17 einen Anschlußstutzen für einen Brauseschlauch, mit eingebautem Durchflußregler, im Schnitt.

Die Fig. 1 zeigt einen Durchflußregler 1 in Form eines Einsatzes in Flüssigkeitsleitungen. Mit einem derartigen Regler 1 sollen einerseits Überdrücke reduziert und Druckstöße gemildert werden. Andererseits soll der Durchfluß bei beispielsweise einer Dusche oder einem Wasserhahn begrenzt werden. Zunächst weist der Einsatz einen in den jeweiligen Querschnitt einsetzbaren Ring 1a auf, von dem sich nach innen und entgegen der Strömungsrichtung Zungen 2 erstrecken, die insgesamt einen Kegelstumpfmantel 1b definieren. Die Zungen 2 sind durch Schlitze 1c voneinander getrennt und lassen mit ihren Zungenspitzen eine zentrale Öffnung frei. Zur Geräuschverminderung und Rückstellung der Zungenspitzen ist die zentrale Öffnung mit einem elastischen Stopfen 6 verschlossen. Der elastische Stopfen 6 selbst ist pilzförmig ausgebildet mit einem Stiel zur Verbindung mit der Bohrung 1d und einem Schirm zur Abdeckung. Der Stiel des elastischen Stopfens 6 ist konisch ausgebildet und in einer ebenfalls konisch geformten, die zentrale Öffnung bildenden Bohrung 1d eingelassen.

Bezüglich der Funktionsweise schließen sich die Zungen 2 bei sich erhöhendem Druck der Flüssigkeit unter Verengung der Schlitze 1c und der zentralen Öffnung zusammen, bis sich bei Erreichen eines bestimmten Druckes der Flüssigkeit die Seiten der Zungen 2 zumindest teilweise aneinanderlegen und so ein weiteres Zusammenschließen der Zungen 2 im wesentlichen verhindern. Wegen des elastischen Stopfens 6 gibt der Durchflußregler 1 keine störenden Geräusche von sich. Dadurch daß die Zungenspitzen den elastischen Stopfen 6 umfassen, werden diese gedämpft und können nicht zu Schwingungen angeregt werden, welche die Geräusche verursachen. Weiterhin drückt der elastische Stopfen 6 bei nachlassendem Druck der Flüssigkeit die Zungen 2 immer in die korrekte Ausgangsposition zurück.

Die Fig. 2 zeigt einen Durchflußregler 1 mit teilweise herausgezogenem Stopfen 6. Der Stopfen 6 kann einfach von oben in die zentrale Bohrung 1d gesteckt werden, wodurch eine leichte Montage ermöglicht wird.

Die Fig. 3 bis 5 geben jeweils voneinander verschiedene Ausbildungsformen eines elastischen Stopfens 6 wieder.

Die Fig. 6 weist zur Aufnahme eines elastischen Stopfens eine zylindrisch geformte Bohrung 1d auf. Dagegen ist in der Fig. 7 die Bohrung 1d mit einem Innengewinde versehen.

Die Fig. 8 bis 15 zeigen der Einfachheit wegen verschiedene Durchflußregler ohne aufgesetzten elastischen Stopfen, da in diesen Figuren die Ausbildung der Zungen und der Schlitze und die zusätzliche Anbringung einer Scheibe mit Löchern im Vordergrund stehen.

Der Durchflußregler 1 nach den Fig. 8 und 9 weist von der Fließrichtung her gesehen radial verlaufende Schlitze 1c und jeweils sektorenförmig und gleich groß ausgebildete Zungen 2 auf. Während der Durchflußregler 1 nach den Fig. 8 und 9 entspannt ist, zeigen die Fig. 10 und 11 den Regler 1, wie er sich durch den Druck der Flüssigkeit verformt. Hierbei liegen die Seitenflächen der Zungen 2 im Bereich der zentralen Öffnung aneinander an, so daß der freie Durchtrittsquerschnitt der Schlitze 1c verbunden mit einer Drosselung der durchtretenden Flüssigkeit verringert ist.

Die Menge der durchströmenden Flüssigkeit kann durch eine Reihe von Parametern eingestellt werden. So läßt sich durch breiter ausgebildete Schlitzen oder durch eine höhere Anzahl derselben der Durchfluß erhöhen. Weiterhin kann man durch eine Veränderung der Dicke der Zungen deren Steifkeit und damit die Ansprechempfindlichkeit des Reglers variieren.

Die Fig. 12 und 13 zeigen, daß von der Fließrichtung her gesehen nach dem Durchflußregler 1 eine Scheibe 3 mit Bohrungen 3a zur Umlenkung der Flüssigkeit angeordnet ist. Nach der Fig. 13 sind diese Bohrungen 3a im Zentrum und in symmetrischer Verteilung angeordnet. Diese zusätzliche Scheibe 3 bewirkt, daß bei einem verformten Flüssigkeitsregler 1 (wie in Fig. 11 dargestellt) die Flüssigkeit zunächst über die noch offenen, äußeren Schlitzenden fließt und dann über die im Zentrum angeordneten Bohrungen 3a der Scheibe 3 weitergeleitet wird. Durch eine derartige Ausbildung wird ein gleichmäßiger Ausfluß der Flüssigkeit erzielt.

Bei dem Durchflußregler 1 nach den Fig. 14 und 15 verbreitern sich die Schlitze 1c in Richtung zur zentralen Öffnung hin.

Die Fig. 16 zeigt einen mit einem elastischen Stopfen und einer Scheibe 3 (zur Umlenkung der Fließrichtung) versehenen Durchflußregler 1, der in einem Mundstück 4 eines Wasserhahnes eingebaut und vor einem Perlator 5 angeordnet ist. Über ein Gewinde 7 läßt sich das Mundstück 4 am Wasserhahn anschließen, wobei eine Dichtung 9, die auf dem Rand des Reglers 1 aufliegt, die Schraubverbindung abdichtet.

In Fig. 17 ist ein Durchflußregler 1, enthaltend einen elastischen Stopfen und eine Scheibe 3 (zur Umlenkung der Fließrichtung), in einem Anschlußstutzen eines Dusch- oder Brauseschlauches 8 eingebaut. Mittels eines Innengewindes 7 im Anschlußstutzen läßt sich der Schlauch 8 an Armaturen anschließen, wobei als Übergang eine Dichtung 9 vorgesehen ist.

Claims (13)

1. Durchflußregler (1) in Form eines Einsatzes in Flüssigkeitsleitungen, bestehend aus einem in den jeweiligen Leitungsquerschnitt einsetzbaren Ring (1a), von dem sich nach innen und entgegen der Strömungsrichtung Zungen (2) erstrecken, die durch Aussparungen voneinander getrennt sind und die mit ihren Zungenspitzen eine zentrale Öffnung freilassen, derart, daß sich die Zungen (2) bei sich erhöhendem Druck der Flüssigkeit unter Verengung der Aussparungen und der zentralen Öffnung zusammenschließen, bis sich bei Erreichen eines bestimmten Druckes der Flüssigkeit die Seiten der Zungen (2) zumindest teilweise aneinanderlegen und so ein weiteres Zusammenschließen der Zungen (2) im wesentlichen verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (2) insgesamt einen Kegelstumpfmantel (1b) bilden und durch Schlitze (1c) voneinander getrennt sind, und daß die Zungenspitzen der Zungen (2) einen die zentrale Öffnung verschließenden, elastischen Stopfen (6) umgreifen.

2. Durchflußregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungenspitzen eine zentrale Öffnung in Form einer Bohrung (1d) freilassen.

3. Durchflußregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (6) pilzförmig ausgebildet ist mit einem Stiel zur Verbindung mit der Bohrung (1d) und einem Schirm zur Abdeckung.

4. Durchflußregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stiel des Stopfens (6) mit Absätzen versehen ist.

5. Durchflußregler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (1d) konisch ausgebildet ist und sich in Fließrichtung verschmälert.

6. Durchflußregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stiel des Stopfens (6) ebenfalls konisch ausgebildet ist und mit der konisch geformten Bohrung (1d) korrespondiert.

7. Durchflußregler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (1d) als Innengewinde ausgebildet ist.

8. Durchflußregler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stiel des Stopfens (6) mit einem mit dem Innengewinde der Bohrung (1d) korrespondierenden Außengewinde versehen ist.

9. Durchflußregler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß von der Fließrichtung her betrachtet die Schlitze (1c) im wesentlichen radial verlaufen und die Zungen (2) sektorenförmig ausgebildet sind.

10. Durchflußregler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Zungen (2) zur zentralen Öffnung hin zunimmt.

11. Durchflußregler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (1c) über deren Länge hinweg gleich breit sind.

12. Durchflußregler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (1c) sich in Richtung zur zentralen Öffnung hin verbreitern.

13. Durchflußregler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß von der Fließrichtung her gesehen nach dem Durchflußregler eine Scheibe (3) mit Bohrungen (3a) zur Umlenkung der Flüssigkeit angeordnet ist.