DE3844673A1 - Durchflussbegrenzer - Google Patents
DurchflussbegrenzerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Durchflußbegrenzer für in Lei
tungen strömende Medien, mit einem Steuerkegel, der sich in
einem in Strömungsrichtung konisch erweiternden Gehäusehohl
raum befindet, wobei zwischen dem Gehäuse und dem Steuerke
gel ein Ringspalt gebildet ist.
Solche Durchflußbegrenzer sind bereits z.B. aus der DE-PS
20 60 751 bekannt. Diese Durchflußbegrenzer haben jedoch
einen vergleichsweise komplizierten Aufbau und sind insbe
sondere hinsichtlich des Durchströmungsgeräusches noch ver
besserungswürdig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Durchfluß
begrenzer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem
die Geräuschentwicklung reduziert ist und bei dem trotzdem
ein einfacher Aufbau vorhanden ist. Dabei soll auch die Ver
schmutzungsgefahr reduziert sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindunggemäß insbesondere
vorgeschlagen, daß die Außenseite des Steuerkegels und/oder
die sich in Strömungsrichtung erweiternde Innenseite des Ge
häuses ringstufen- oder kaskadenförmige Abstufungen aufwei
sen.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß derarti
ge Abstufungen an der Außenseite des Steuerkegels und/oder
an der dem Steuerkegel benachbarten Innenseite des Gehäuses
zu einer Verminderung der Fließgeschwindigkeit des den
Durchflußbegrenzer durchströmenden Mediums und vor allem zu
einer erheblichen Geräuschreduzierung führt. Mit einem so
ausgebildeten Durchflußbegrenzer läßt sich auch bei Durch
flußmengen von beispielsweise 12 l/min noch eine gute, redu
zierte Geräuschentwicklung in den gewünschten Grenzbereichen
erreichen. Auch ist die Austrittsgeschwindigkeit an der Aus
laßseite des erfindungsgemäßen Durchflußbegrenzers entspre
chend gering.
Darüber hinaus sind die genannten Abstufungen an der Außen
seite des Steuerkegels und/oder an der Innenseite des Ge
häuses mit vergleichsweise geringem Aufwand herstellbar.
Zweckmkäßig ist es, wenn insbesondere die äußeren, in den
Ringspalt ragenden Kanten zwischen den Stufen und den an
grenzenden Axialflächen von Steuerkegel und/oder Gehäuse
scharfkantig ausgebildet sind. Durch diese scharfen Kanten
am Gehäuse und/oder insbesondere am Steuerkegel wird die
Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit und die ver
gleichsweise geringe Geräuschbildung bei dem erfindungsge
mäßen Durchflußbegrenzer noch zusätzlich begünstigt.
Eine vorteilhafte Ausführung gemäß der Erfindung sieht vor,
daß die axialen Höhen der einzelnen Abstufungen von Steuer
kegel und/oder Gehäuse im Vergleich zu der in Strömungsrich
tung sich jeweils anschließenden Abstufung kleiner ausge
bildet sind, d.h., daß die axialen Höhen der einzelnen Ab
stufungen in Strömungsrichtung zunehmen. Durch die einzelnen
Abstufungen verlangsamt sich die Strömungsgeschwindigkeit in
Strömungsrichtung. Da die abströmseitigen Abstufungen zuneh
mend größere axiale Höhen aufweisen, paßt sich der zur Ver
fügung stehende Durchtrittsquerschnitt besser der geringer
werdenden Durchflußgeschwindigkeit an.
Bei einem Durchflußbegrenzer mit einem am Steuerkegel be
findlichen Flansch oder Ringflansch mit Durchtrittsöffnun
gen, ist nach einer Weiterbildung vorgesehen, daß die Durch
trittsöffnungen in dem Steuerkegelflansch als Ringschlitze
ausgebildet sind. Durch diese Ringschlitze ist ein größerer
Durchlaßquerschnitt vorhanden, und durch den damit vermin
derten Rückstau ergeben sich im Bereich des Drosselkörpers
günstigere Regeleigenschaften. Weiterhin trägt auch dies mit
dazu bei, die Verstopfungsgefahr durch Feststoffe zu redu
zieren. Vorteilhafterweise sind die Austrittskanten der
Durchtrittsöffnungen in dem Steuerkegelflansch scharfkantig
ausgebildet. Durch diese Maßnahme wird eine geringere Ge
räuschentwicklung erzielt. Zur Geräuschminderung trägt auch
bei, wenn nach einer Weiterbildung der Erfindung die Außen
seite des Steuerkegels oder die konische Innenseite des Ge
häuses eine aufgerauhte Oberfläche aufweist.
Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weite
ren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfin
dung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Figuren
noch näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Durchflußbegrenzer mit ringstufenförmigen Ab
stufungen am Steuerkegel und an dem benachbarten Be
reich des Gehäuses,
Fig. 2 den Steuerkegel aus Fig. 1 in einer einströmseitigen
Draufsicht,
Fig. 3 den Steuerkegel des Durchflußbegrenzers aus Fig. 1
und 2 in einem halbseitigen Längsschnitt mit ring
stufenförmigen Abstufungen an seiner Außenseite,
Fig. 4 einen halbseitig im Schnitt gehaltenen Durchfluß
begrenzer, dessen Steuerkegel in seiner Außenseite
eine aufgerauhte Oberfläche und dessen Gehäuse im
Bereich des Steuerkegels ringstufenförmige Abstu
fungen haben,
Fig. 5 das Gehäuse des Durchflußbegrenzers aus Fig. 4 in
einem Längsschnitt und
Fig. 6 das Gehäuse des Durchflußbegrenzers aus Fig. 4 und 5
in einer einströmseitigen Draufsicht.
Ein in Fig. 1 gezeigter Durchflußbegrenzer 110 ist in ein
Zwischenadapter-Gehäuse 2 eingebaut. Er weist im wesent
lichen ein Innengehäuse 3 mit einer zylindrischen Ausnehmung
4, einen dort eingesetzten, ringförmigen Drosselkörper 5 und
einen Steuerkegel 6 auf.
Der Drosselkörper 5 liegt mit einer Ringfläche auf dem Ab
satz 7 der Ausnehmung 4 auf, wobei diese Auflage einerseits
eine Abdichtung und andererseits auch eine Schiebeauflage
für radiale Bewegungen des Drosselkörpers 5 bildet. Inner
halb des Ringbereiches im außenrandnahen Bereich des Dros
selkörpers 5 sind Durchgangsöffnungen 8 vorgesehen, die hier
als radial nach außen hin randoffene Nuten 9 ausgebildet
sind.
Durch Verformen dieses Drosselkörpers 5 in Abhängigkeit der
beim Durchströmen gebildeten Druckdifferenz wird die Durch
flußmenge weitgehend unabhängig von dem in der Zuleitung
herrschenden Druck konstant gehalten.
Der Steuerkegel 6 hat entgegen der Strömungsrichtung als
Fortsetzung einen Zapfen 10, der in den Drosselkörper 5
hineinragt. Zwischen diesem Zapfen 10 und dem Drosselkörper 5
befindet sich der Steuerspalt 11.
Der Steuerkegel 6 weist an seinem abströmseitigen Ende einen
Ringflansch 12 mit Durchtrittsöffnungen 13 auf (vgl. Fig. 2
und 3). Diese Durchtrittsöffnungen sind nun als Ringschlitze
ausgebildet, die auf einem Kreisbogen angeordnet sind. Im
Ausführungsbeispiel weist der Ringflansch sechs solcher
Durchtrittsöffnungen 13 auf.
Insgesamt ist durch diese der gesamte Durchlaßquerschnitt in
diesem Bereich vergrößert, so daß der Rückstau im Bereich
des Steuerspaltes geringer ist und sich somit günstigere
Regeleigenschaften in diesem Bereich ergeben. Weiterhin
trägt auch diese Maßnahme dazu bei, daß die Verstopfungs
gefahr durch im Wasser mitgeführte Feststoffe reduziert ist.
Die Austrittskanten 14 der Ringflansch-Durchtrittsöffnungen
13 sind scharfkantig ausgebildet, wodurch ein besseres
Aufreißen des Wasserstrahles erfolgt und auch eine Geräusch
minderung.
Wie in Fig. 4 durch Punkte gekennzeichnet, kann die Außen
seite des Steuerkegels 6 (gegebenenfalls auch die konische
Innenseite des Gehäuses 3) eine aufgerauhte Oberfläche auf
weisen. Dies erhöht die Adhäsion und dient auch zur
Geräuschminderung.
In Fig. 1 ist der Durchflußbegrenzer 1 in ein Zwischenadap
ter-Gehäuse 2 eingesetzt, welches mit einer Auslaufarmatur
verbunden werden kann. Abströmseitig kann an das Zwischen
adapter-Gehäuse z.B. ein Strahlregler angeschraubt werden.
In Fig. 4 ist ein halbseitig im Schnitt gehaltener Durch
flußbegrenzer 100 gezeigt, der ebenso wie der Durchflußbe
grenzer 1 aus Fig. 1 in ein Zwischenadapter-Gehäuse 2 einge
baut und ähnlich wie der Durchflußbegrenzer 1 ausgebildet
ist. Auch der Durchflußbegrenzer 100 weist im wesentlichen
ein Innengehäuse 3 auf, in dessen zuströmseitige zylin
drische Ausnehmung 4 ein ringförmiger Drosselkörper 5 aus
vorzugsweise weichelastischem Material einsetzbar ist. In
den Drosselkörper 5 greift ebenfalls ein Zapfen 10 ein, der
zusammen mit dem Drosselkörper 5 einen von der Einlaufseite
nach der Auslaufseite des Begrenzers 100 hin verlaufenden
Durchlaufringraum 11 bildet.
Zur Verminderung des Geräuschpegels weist die Außenseite des
Steuerkegels 6 eine aufgerauhte Oberfläche und die sich in
Strömungsrichtung erweiternde Innenseite des Gehäuses 3
ringstufen- oder kaskadenförmige Abstufungen 18 auf. Dabei
liegen die Stufen 19 der Abstufungen 18 jeweils in einer
etwa quer zur Strömungsrichtung angeordneten Ebene, während
die die Stufen 19 miteinander verbindenden Axialflächen 20
an der Gehäuse-Innenseite etwa in Strömungsrichtung angeord
net sind.
Wie aus Fig. 4 gut erkennbar ist, nehmen die axialen Höhen
in Strömungsrichtung zu. Durch die Abstufungen vermindert
sich die Fließgeschwindigkeit des den Durchflußbegrenzer
durchströmenden Mediums und damit vor allem auch der Ge
räuschpegel des Durchflußbegrenzers 100. Da die abström
seitigen Abstufungen zunehmend größere axiale Höhen usw.
aufweisen, paßt sich der zur Verfügung stehende Durchtritts
querschnitt besser der geringer werdenden Durchflußgeschwin
digkeit an. An der Auslaufseite des erfindungsgemäßen Durch
flußbegrenzers 100 ist die Austrittsgeschwindigkeit des den
Durchflußbegrenzer 100 durchströmenden Mediums entsprechend
gering.
In Fig. 5 ist das Innengehäuse 3 des Durchflußbegrenzers 100
aus Fig. 4 in einem Längsschnitt dargestellt. Deutlich zu
erkennen ist, daß insbesondere die äußeren, in den Ringspalt
21 ragenden Kanten zwischen den Stufen 19 und den angrenzen
den Axialflächen 20 des Gehäuses 3 scharfkantig ausgebildet
sind. Durch diese zwischen den Stufen 19 und den Axial
flächen 20 gebildeten scharfen Kanten werden zahlreiche
Strömungsabrisse erzeugt, die eine Verminderung der Durch
flußgeschwindigkeit und des mit dem Betrieb des Durchfluß
begrenzers 100 verbundenen Geräuschpegels begünstigen.
In den Fig. 5 und 6 ist auch die einströmseitig angeordnete
zylindrische Ausnehmung 4 für den Drosselkörper 5 zu sehen,
die einerseits eine Abdichtung und andererseits eine Schie
beauflage für die radialen Bewegungen des Drosselkörpers 5
bildet. Auch der Drosselkörper 5 weist an seinem außenrand
nahen Bereich als radial nach außen hin randoffene Nuten 9
ausgebildete Durchgangsöffnungen 8 auf, durch die der Dros
selkörper 5 in seiner Nachgiebigkeit und Elastizität sowie
in seiner Steuerkennlinie auch bei kleineren Drücken ver
bessert wird.
Der in Fig. 1 halbseitig längsgeschnittene Durchflußbegren
zer 110 weist an der Außenseite seines Steuerkegels 6 sowie
an der sich in Strömungsrichtung erweiterenden Innenseite
seines Gehäuses 3 ringstufenförmige Abstufungen 18 auf.
Dabei sind die Abstufungen 18 des Gehäuses 3 gegenüber den
Abstufungen 18′ des Steuerkegels 6 versetzt angeordnet.
Sowohl die einzelnen Abstufungen 18′ des Steuerkegels 6 als
auch die Abstufungen 18 des Gehäuses 3 nehmen in ihren
axialen Höhen in Strömungsrichtung zu.
Aus der in Fig. 2 dargestellten Draufsicht des Steuerkegels
6 des Durchflußbegrenzers 110 ist zu entnehmen, daß die am
Ringflansch 12 seines Steuerkegels 6 vorgesehenen Durch
trittsöffnungen 13 ebenfalls als Ringschlitze ausgebildet
sind, die auf einem Kreisbogen angeordnet sind.
Zweckmäßigerweise werden sowohl der Steuerkegel 6 als auch
das Gehäuse 3 im wesentlichen aus Kunststoff hergestellt.
Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren
dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in
beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich
sein.
Claims (14)
1. Durchflußbegrenzer für in Leitungen strömende Medien,
mit einem Steuerkegel, der sich in einem in Strömungs
richtung konisch erweiternden Gehäusehohlraum befindet,
wobei zwischen dem Gehäuse und dem Steuerkegel ein Ring
spalt gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Außenseite des Steuerkegels (6) und/oder die sich in
Strömungsrichtung erweiternde Innenseite des Gehäuses
(3) ringstufen- oder kaskadenförmige Abstufungen (18, 18′)
aufweisen.
2. Durchflußbegrenzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Stufen (19) der Abstufungen (18, 18′) je
weils in einer etwa quer zur Strömungsrichtung angeord
neten Ebene liegen, und daß die die Stufen (19) mitein
ander verbindenden Axialflächen (20) von Steuerkegel-
Außenseite und/oder Gehäuse-Innenseite etwa in Strö
mungsrichtung angeordnet sind.
3. Durchflußbegrenzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß insbesondere die äußeren, in den Ring
spalt (21) ragenden Kanten zwischen den Stufen (19) und
den angrenzenden Axialflächen (20) von Steuerkegel (6)
und/oder Gehäuse (3) scharfkantig ausgebildet sind.
4. Durchflußbegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die zwischen den Stufen (19)
und den angrenzenden Axialflächen (20) von Steuerkegel
(6) und/oder Gehäuse (3) jeweils gebildeten Kanten abge
rundet sind.
5. Durchflußbegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Abstufungen (18, 18,) von
Steuerkegel (6) und/oder Gehäuse (3) jeweils etwa die
gleiche axiale Höhe aufweisen.
6. Durchflußbegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die Abstufungen (18, 18,) von
Steuerkegel (6) und/oder Gehäuse (3) unterschiedliche
axiale Höhen aufweisen.
7. Durchflußbegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die axialen Höhen der einzel
nen Abstufungen (18, 18′) von Steuerkegel (6) und/oder
Gehäuse (3) im Vergleich zu der in Strömungsrichtung
sich jeweils anschließenden Abstufung größer ausgebildet
sind.
8. Durchflußbegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß die axialen Höhen der einzel
nen Abstufungen (18, 18′) von Steuerkegel (6) und/oder
Gehäuse (3) im Vergleich zu der in Strömungsrichtung
sich jeweils anschließenden Abstufung kleiner
ausgebildet sind.
9. Durchflußbegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Abstufungen (18′) des
Steuerkegels (6) gegenüber den Abstufungen (18) des
Gehäuses (3) versetzt angeordnet sind.
10. Durchflußbegrenzer nach einem oder mehreren der Ansprü
che 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite
des Steuerkegels (6) oder die sich in Strömungsrichtung
erweiterende Innenseite des Gehäuses (3) eine aufge
rauhte Oberfläche aufweist.
11. Durchflußbegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Steuer
kegels (6) eine aufgerauhte Oberfläche und die sich in
Strömungsrichtung erweiternde Innenseite des Gehäuses
(3) ringstufen- oder kaskadenförmige Abstufungen (18)
aufweist.
12. Durchflußbegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkegel (6) und vor
zugsweise auch das Gehäuse (3) im wesentlichen aus
Kunststoff sind.
13. Durchflußbegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen in
dem Flansch oder Ringflansch (12) als Ringschlitze (13)
ausgebildet sind.
14. Durchflußbegrenzer nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Austrittskanten (14) der Durchtritts
öffnungen (13) in dem Flansch oder Ringflansch (12)
scharfkantig ausgebildet sind.
Priority Applications (1)
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DE19883840331 DE3840331A1 (de) | 1988-07-09 | 1988-11-30 | Durchflussbegrenzer |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE (2) | DE3840331A1 (de) |
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- 1988-11-30 DE DE3844673A patent/DE3844673C2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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DE3840331A1 (de) | 1990-01-11 |
DE3844673C2 (de) | 1994-05-11 |
DE3840331C2 (de) | 1991-09-05 |
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