DE941334C

DE941334C - Drosselorgan mit einer auf Druckdifferenz durch die Stroemung ansprechenden veraenderlichen Drosselstelle

Info

Publication number: DE941334C
Application number: DEB23055A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Freiherr Sch Dipl-Ing
Original assignee: BENKISER WERKE KOMMANDIT GES
Current assignee: BENKISER WERKE KOMMANDIT GES
Priority date: 1952-11-23
Filing date: 1952-11-23
Publication date: 1956-04-05

Description

Drosselorgan mit einer auf Druckdifferenz durch die Strömung ansprechenden veränderlichen Drosselstelle Die Erfindung betrifft ein Drosselorgan mit einer auf Druckdifferenz durch die Strömung ansprechenden veränderlichen Drosselstelle, insbesondere zur Begrenzung der Durchflußmenge in Wasserleitungsanlagen.
In Wasserleitungsanlagen ergeben sich je nach Beanspruchung der Leitung erhebliche Druckunterschiede und damit an den Zapfstellen ungleiche Betriebsverhältnisse. Dies ist z. B. für in Haushaltungsanlagen benutzte Spülventile ungünstig, die für eine gute Spülwirkung möglichst gleichbleibende Wassermengen abgeben sollen. Die ausnutzbaren Wasserdrücke sind zudem je nach den örtlichen Verhältnissen in den Städten und auch in den einzelnen Stockwerken verschieden. Zur Regelung dieser Betriebsverhältnisse sind z. B. die bekannten, auf Druckdifferenz ansprechenden Ventile nicht geeignet, bei welchen ein elastisch gehaltener Drosselkörper den vollen Durchflußquerschnitt steuert. Diese Ventile sprechen nur auf größere Leistungsänderungen an, und sie beanspruchen in Verbindung mit Spülventilen zuviel Raum. Dies würde- ebenso bei Vergrößerung der Membranregler gelten, wie sie für Eichhähne bekannt sind. Es sind auch Durchflußregler bekannt, bei denen sich gegen den abgesetzten Leitungsquerschnitt eine elastische Ringscheibe als Drosselorgan abstützt. Der Druck der durchströmenden Flüssigkeit auf die Scheibe soll durch elastische Verformeng die Durchtrittsöffnungen dem jeweiligen Druck anpassen und so einen gleichen Durchfluß liefern. Diese Wirkung tritt wahrscheinlich nicht ein, weil der Druck allseitig wirkt. Für Druckdifferenzen, wie sie in Haushaltungsanlagen vorkommen, würde diese Drosselvorrichtung auch kaum in ausreichendem Maß ansprechen.
Die Erfindung bezweckt, diese bei den bekannten Drosselorganen bestehenden Nachteile zu -beseitigen, und sie erreicht dies dadurch, daß die veränderliche Drosselstelle von zwei gegeneinander beweglichen, elastisch im Abstand gehaltenen gelochten Scheiben gebildet wird, deren Durchtrittsöffnungen versetzt zueinander liegen, derart, daß bei im Abstand befindlichen Scheiben von jeder Scheibe der volle Durchtrittsquerschnitt und bei Berührung der Scheiben der durch die Versetzung der Öffnungen zueinander nicht abgedeckte kleinste Durchflußquerschnitt zur Verfügung steht. Durch diese gemäß der Erfindung erfolgende Aufteilung des Durchflußquerschnittes auf eine Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen ergeben sich günstige Strömungsverhältnisse und größere beaufschlagte Flächen, und weiter wird es möglich, den Abstand der Scheiben gering zu halten. Trotz des kleinen Regelweges wird eine sehr gleichmäßige, auf kleine Betriebsveränderungen ansprechende Regelung erreicht. Ebenso ist der Raumbedarf des Drosselorgans gegenüber bekannten Reglern außerordentlich gering.
Gemäß der Erfindung kann der elastisch veränderbare Abstand der Lochscheiben dadurch erhalten werden, daß die eine Lochscheibe aus starrem und die andere Lochscheibe aus elastisch nachgiebigem Material besteht. .
Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß den beiden mit versetzten Durchflußöffnungen versehenen Scheiben eine dritte, mit Durchbrechengen versehene Lochscheibe zugeordnet ist, welche gleichfalls mit der mittleren, durch die Strömung becinflußten Scheibe zusammenwirkt, so daß die Drosselstelle in ' beiden Strömungsrichtungen wirksam ist. Hierbei können die Durchbrechungen der einen äußeren feststehenden Scheibe zur mittleren, von der Strömung beeinflußten Scheibe erfindungsgemäß so versetzt werden, daß die aufeinanderliegenden Scheiben einen völligen - Abschluß des Durchflusses ergeben. Erfindungsgemäß wird so der Vorteil erreicht, daß die Drosselstelle in der einen Strömungsrichtung als Regelorgan und in der anderen Strömungsrichtung als - Rückschlagventü wirksam wird. ' In der Zeichnung ist die Erfindung veranschaulicht. Fig. z zeigt einen Mittelschnitt durch das Drosselorgan, Fig. 2 eine Seitenansicht der Drosselstelle; Fig. 3 und ¢ zeigen im Mittelschnitt zwei weitere Ausführungsformen, ebenso die Fig. 5 und 6; Fig. 7 und 8 sowie Fig. 9 und xo zeigen im Mittelschnitt und in der Seitenansicht jeweils weitere Ausbildungen der Drosselstelle.
Die Drosselstelle nach Fig. z und 2 besteht aus den beiden im Abstand liegenden äußeren Scheiben a, b, zwischen denen eine weitere elastisch nachgiebige, membranartige Lochscheibe c liegt, die einen entsprechenden Abstand von den beiden Lochscheiben a, b hat, so daß zwischen den Scheiben Strömungswege bestehen. Sei dem gezeigten Ausführungsbeispiel haben die beiden äußeren Scheiben gleich große zentrale Durchflußöffnungen d, e. Die elastische Scheibe c besitzt nur eine zentrale Öffnung f, welche größer als die Öffnungen d und e ist. Die Öffnung f der elastisch nachgiebigen Scheibe c legt den größten Durchflußquerschnitt fest und die Öffnungen d, e der Scheiben a, b den kleinsten Durchflußquerschnitt. Die Scheiben a, b haben weitere Durchflußöffnungen g, h, die zusammen mit den Öffnungen d, e mindestens den freien Querschnitt der Öffnung f der mittleren Scheibe c haben. Somit ist für den freien Durchflußquerschnitt in paralleler Lage der Scheiben a, b, c der Durchflußquerschnitt der Öffnung f maßgebend. Die Drosselstelle wirkt in beiden _ Strömungsrichtungen. Änderungen der Strömung wirken auf die elastische nachgiebige Scheibe c und bewegen diese gegen die eine oder andere der Lochscheiben a,_ b. Dabei wird der Strömungsweg zwischen den Scheiben bis zum Abschluß der Öffnungen g oder h verkleinert. Es tritt eine steigende Drosselung ein, bis dann nur noch die Querschnitte d, e frei sind.
Bei der Ausführung der Drosselstelle nach Fig. 3 sind die äußeren festen Lochscheiben a, b gewölbt ausgeführt. In der- Wirkungsweise besteht Übereinstimmung ' mit der Ausführung nach Fig. z.
Bei der Ausführung nach Fig. q. ist die vordere Lochscheibe a und die elastisch nachgiebige Scheibe c im Zusammenwirken übereinstimmend mit den Ausführungen nach Fig. z bis 3. Die Drosselstelle hat jedoch auf ihrer einen Außenseite eine Scheibe i, deren Durchbrechungen k den gleichen freien Querschnitt aufweisen wie die Scheibe c.. Der mit der Membranöffnung f der mittleren Scheibe c zusammenwirkende i Scheibenteil l ist jedoch voll, so daß bei der Anlage der Scheibe c gegen Scheibe i der freie Querschnitt völlig abgesperrt ist. In dieser Strömungsrichtung wirkt die Drosselstelle also als Rückschlagventil.
Fig. 5 zeigt eine Drosselstelle der Erfindung, die in den Anschlußstutzen beispielsweise eines Spülventils eingefügt ist.
Fig. 6 zeigt die Drosselstelle in der Ausführung als Patrone, welche z. B. in den Anschlußstutzen irgendeines Ventils eingeschoben werden kann.
Bei der Ausführung nach Fig. 9 und =o haben die beiden Lochscheiben m und n versetzt gegeneinander vorgesehene Durchflußöffnungen o, p. Bei dieser Ausführung kann die Scheibe m oder n als nachgiebige Membran oder Federscheibe ausgeführt werden. Jeweils die gegen die Strömung gerichtete Scheibe muß nachgiebig sein. In der in Fig. 9 gezeichneten parallelen Lage kann die Flüssigkeit zwischen den Scheiben m, n durch die Öffnungen o und p durchströmen, so daß der volle freie Querschnitt der Scheibe -m oder n wirksam ist. Biegt sich die eine Scheibe gegen die andere, so verkleinert sich der freie. Durchflußquerschnitt, da sich die Bohrungen teilweise überdecken und dann nur noch die Differenzquerschnitte maßgebend sind. - Hierbei ist es möglich, die Durchflußöffnungen in den Scheiben m und n so zu versetzen, daß in der Berührungslage der Scheiben der Durchflußquerschnitt ganz abgeschlossen ist.
Die elastischen, durch das strömende Medium gesteuerten Scheiben können als Gummimembranen ausgeführt sein, die mit ihren Rändern eingespannt sind. Sie können aber auch als gummielastische Biegeplatten ausgeführt werden. Nach den Fig. 7 und 8 ist angenommen, daß die gesteuerte Scheibe c aus einer dünnen, gewölbten- Stahlscheibe besteht, die radial verlaufende Schlitze q erhält, damit die Scheibe durch den Strömungsdruck federnd elastisch sich in die ebene Fläche durchdrücken kann.
Die Scheiben können auch durch sonstige elastische Zwischenglieder in regelbarem Abstand gehalten werden.
Die Anwendung der Drosselstelle nach der Erfindung kann allgemein zur Regelung der Druckverhältnisse in den Rohrleitungen verwendet werden, um in einem verzweigten Rohrnetz weitgehend gleichmäßige Betriebsverhältnisse an den verschiedenen Zapfstellen zu schaffen. Wenn die Drosselstelle in der einen Strömungsrichtung als Rückschlagventil ausgeführt ist, kann sie auch am Fuß von Steigleitungen eingebaut werden und verhindert dann ein schädliches Pendeln der Wassersäule und Fehlmessungen des Wassermessers. Bei selbständig wirkenden Spülventilen wird mit der Einfügung einer solchen entsprechend abgestimmten Drosselstelle der Vorteil erreicht, daß zwischen den Grenzwerten der Drosselstelle auch die Drosselwerte des Spülers erhalten bleiben.
Die Einfügung der Drosselstelle in die Leitung oder an den Zapfstellen bringt auch den Torteil, daß eine wesentliche Dämpfung der Leitungsgeräusche erfolgt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Drosselorgan mit einer auf Druckdifferenz durch die Strömung ansprechenden veränderlichen Drosselstelle zur Regelung der Durchflußmenge, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Drosselstelle von zwei gegeneinander beweglichen, elastisch im Abstand gehaltenen gelochten Scheiben gebildet wird, deren Durchflußöffnungen versetzt zueinander liegen, derart, daß bei im Abstand befindlichen Scheiben von jeder Scheibe der volle Durchflußquerschnitt und bei Berührung der Scheiben der durch die Versetzung der Öffnungen zueinander nicht abgedeckte kleinste Durchflußquerschnitt zur Verfügung steht.
2. Drosselorgan nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß der elastisch veränderbare Abstand der Lochscheiben dadurch erhalten wird, daß die eine Lochscheibe -aus starrem und die andere Lochscheibe aus elastisch nachgiebigem Material besteht.
3. Drosselorgan nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden mit versetzten Durchflußöffnungen versehenen Scheiben eine dritte, mit Durchbrechungen versehene Lochscheibe zugeordnet ist, welche gleichfalls mit der mittleren, durch die Strömung beeinflußten Scheibe zusammenwirkt, so daß die Drosselstelle in beiden Strömungsrichtungen wirksam ist.
4. Drosselorgan nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußöffnungen der einen der äußeren feststehenden Scheiben zur mittleren, von der Strömung beeinflußten Scheibe so versetzt sind, daß bei aufeinanderliegenden Scheiben ein völliger Abschluß des Durchflusses erfolgt und die Drosselstelle somit in der einen Strömungsrichtung ein Rückschlagventil bildet.
5. Drosselorgan nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle in an sich bekannter Weise als Patrone zum Einschieben in den Anschlußstutzen eines Ventils oder Hahnes oder einer Rohrleitungsverbindung ausgebildet ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 23 396, 834144, 672 575; USA-Patentschrift Nr. 2 389 134.