DK160061B - Gennemstroemningsmaengderegulator - Google Patents

Description

DK 160061 B

Opfindelsen angår en gennemstrømningsregulator, ved hvilken en skive af elastisk deformerbart materiale er anbragt mellem et tilløbstryk førende trykrum og en en åben radialnot indeholdende endeflade af et grundlegeme, hvorved der til 5 radialnoten udvendigt slutter sig en fra regulatorindgangen kommende tilløbskanal og indvendigt en centrisk afløbskanal.

Ved en kendt gennemstrømningsmængderegulator af denne art (DE-OS 24 25 069) har huset en cylindrisk fordybning, på hvis plane bund der befinder sig en radialnot med retvinklet 10 tværsnit, til hvilken der udvendigt som tilløbskanal slutter sig en på den indvendige omkreds af den cylindriske boring værende aksialnot, som vedvarende er forbundet med regulatorindgangen. På bunden af boringen ligger endvidere en gummiskive, som er dækket af en metalskive. Den derover værende 15 boringsdel danner et tilløbstryk førende trykrum.

Med stigende tryk trykkes gummiskivens materiale ind i radialnoten, således at dens gennemstrømningstværsnit forringes.

Som følge heraf holdes gennemstrømningsmængden tilnærmelsesvis konstant uafhængigt af tilløbstrykket.

20 En sådan gennemstrømningsmængderegulator er dimensioneret for en bestemt gennemstrømningsmængde. Da der i praksis kræves regulatorer for forskellige gennemstrømningsmængder, skal et tilsvarende stort antal regulatorstørrelser fremstilles og holdes til rådighed på lager. Ved indbygningen 25 skal montøren enten allerede i god tid forud vide, hvilken gennemstrømningsmængde der er rigtig på det pågældende sted og afgive en tilsvarende bestilling, eller han skal medbringe gennemstrømningsmængderegulatorer af forskellig størrelse til montagestedet.

30 Ved en anden kendt gennemstrømningsmængderegulator (DE-AS 10 49 176) er der til en tilløbskanal sluttet flere fra en konisk flade udgående radialnoter med forskelligt tværsnit, 2

DK 160061 B

der aftager indad, som dækkes trykafhængigt af en løst på-liggende membran.

Endvidere kendes en mængderegulator til regulering af gastilførslen til et gasopvarmet apparats brænder (DE-OS 5 17 29 882), ved hvilken der i huset er anbragt en som dreje- glider udformet indstillingsskive, hvis på omkredsen anbragte styreåbninger delvis overlapper husfaste styreåbninger, således at regulatoren kan indstilles til en ønsket gennem-strømnings-børværdi.

10 Formålet med opfindelsen er at angive en gennemstrømningsmængderegulator af den i indledningen beskrevne art, ved hvilken gennemstrømningsmængdens størrelse også kan vælges på indbygningsstedet.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved mindst to radial-15 noter med hver en tilløbskanal og ved en ventilanordning til valgfri forbindelse af mindst en tilløbskanal med regulatorindgangen.

Ved denne konstruktion virker den elastisk deformerbare skive på to eller flere radialnoter. Da disse noter ved hjælp 20 af ventilanordningen valgfrit gøres virksomme, kan der indstilles flere gennemstrømningsmængder. Når radialnoterne har ens tværsnit, fås den forskellige gennemstrømningsmængde ved valg af antallet af de radialnoter, som er blevet gjort virksomme. Hvis radialnoterne har forskellige tværsnit, hvad 25 der foretrækkes, kan man i stedet for eller yderligere indstille gennemstrømningsmængden ved valg af forskellige radialnoter.

Det anbefales, at radialnottværsnittene er dimensionerede således, at de af dem bestemte gennemstrømningsmængder ind- 30 byrdes forholder sig som Q0, 2 Qg, 22 Q0.....2n Q0. På denne måde kan der indstilles gennemstrømningsmængder i ens trin.

3

DK 16 O O,1B

Ved en konstruktiv fordelagtig udførelse udgår radialnoterne fra en konusflade. Jo højere tilløbstrykket er, jo længere er radialnotens radiale længde, som dækkes af den elastisk deformerbare skive. Drosselmodstanden stiger derfor ved for-5 længelse af drosselkanalen.

Herved kan radialnoterne med fordel have tværsnit, som aftager indad. Med stigende tilløbstryk forøges derfor ikke kun drosselkanalens længde, men dens tværsnitsdimension formindskes også. Med disse forholdsregler kan drosselmodstanden 10 reguleres så nøjagtig, at gennemstrømningsmængden temmelig nøjagtig forbliver konstant inden for et stort trykområde.

Særlig gunstigt er det, når skiven er en membran. En sådan membran har en større bevægelighed end en tykkere gummiskive og formår derfor kraftigere at påvirke de ved hjælp af radi-15 alnoterne anbragte drosselkanaler.

Membranen kan være fastspændt på kanten. Anbefalelsesværdigt er det dog, når den ligger løst på kanten. Den hindres så i dens uafhængige deformering ikke af den ydre fastspænding.

Ved en foretrukken udførelsesform er der sørget for, at til 20 dannelse af en drejegliderventilanordning er grundlegemet drejeligt anbragt i et hus, og langs en gliderflade virker husfaste, med regulatorindgangen forbundne styreåbninger valgfrit sammen med drejelige, med tilløbskanalerne forbundne styreåbninger. Ved en simpel drejning af grundlegemet kan 25 der derfor indstilles forskellige gennemstrømningsmængder.

Herved anbefales det, at gliderfladen strækker sig langs en vinkelret på drejeaksen forløbende endevæg af huset, og at grundlegemet ved hjælp af en fjeder er trykket mod denne endevæg. Dette giver en særlig enkel udførelsesform.

30 En anden mulighed består i, at gliderfladen strækker sig

DK 160061 B

4 langs grundlegemets udvendige omkreds. Især kan omkredsen være let konisk, og grundlegemet kan ved hjælp af en fjeder være trykket i retning af konusformindskelsen. Dette giver en god tætning ved forholdsvis stor gliderflade.

5 Til indstillingen kan grundlegemet på sin frie endeflade bære en profilering til påsætning af et drejeværktøj og en indstillingsmarkering, og huset har en tilsvarende udsparing. Dette giver en meget simpel mulighed for sikkert at vælge den ønskede gennemstrømningsmængde.

10 En anden mulighed består i, at grundlegemet på omkredsen er forsynet med profileringer til påsætning af et værktøj, og huset er i samme højde forsynet med en slids, som strækker sig over en del af omkredsen, og som er tætnet i forhold til det indre rum. Ved brug af værktøjet kan man indstille 15 grundlegemet med den til slidslængden svarende vinkel.

Med særlig fordel er der sørget for, at konfigurationen (antal, stilling og/eller længde i omkredsretning) af de husfaste styreåbninger adskiller sig fra de drejelige styreåbningers, således at flere kombinationer af tilløbskanaler kan 20 forbindes med regulatorindgangen. Ved hjælp af den varierende konfiguration af styreåbningerne opnår man ved en enkel drejebevægelse de ønskede forskellige tilslutninger af tilløbskanalerne .

Ved en foretrukken udførelsesform er alle styreåbninger an-25 bragt på en kredsbane, de drejelige styreåbninger er forskudt 90° mod hinanden, og de husfaste styreåbninger er anbragt i alle fire kvadranter af kredsbanen således, at en drejelig styreåbning ved gennemløb af en kvadrant i det mindste indtager de følgende stillinger: Den står alene, i 30 kombination med en anden drejelig styreåbning, i kombination med den anden og en tredie drejelig styreåbning og i kombination med de tre andre drejelige styreåbninger i forbindel-

DK 160061 B

5 se med de husfaste styreåbninger. Da hver af disse fire stillinger efter 90° drejning gentages for en anden første drejelig styreåbning, kan alle tænkelige variationer af fire styreåbninger indstilles.

5 Ved en anden udførelsesform er de husfaste styreåbninger anbragt på forskellige koaksiale kredsbaner, og deres længde samt deres afstand i vinkelgrader har fra kredsbane til kredsbane omtrent forholdet 1:2. Dette tillader at styre de enkelte radialnoter med forskellige tværsnit som efter en 10 binærkode.

Herved kan især kredsbanerne ligge i et plan, og de drejelige styreåbninger samvirker indefra og udefter med radialnoter med tiltagende tværsnit. På denne måde fås en forholdsvis lille drejegliderflade, fordi en radialnot med lille 15 tværsnit også kan samvirke med en mindre styreåbning.

Særlig fordelagtigt er det at anvende en sådan gennemstrømningsmængderegulator som gennemstrømningsmængdebegrænser i et varmtvands-varmeanlæg. Hidtil anvendes på dette sted for indstillingsventiler, som efter en tidligere, meget omstæn-20 delig og dyr trykfordelingsberegning indstilles på en fast K-værdi. Ved anvendelse af gennemstrømningsmængderegulatoren bliver sådanne tryktab-beregninger overflødige, og de uundgåelige unøjagtigheder i sådanne beregninger elimineres. Gennemstrømningsmængderegulatoren behøver kun at indstilles 25 til den på det pågældende sted ønskede gennemstrømningsmængde. Alt andet sker automatisk. Det er tilstrækkeligt med én type gennemstrømningsmængderegulator til anvendelse ved anlæg med forskelligt tryk og inden for et anlæg med forskellige gennemstrømningsmængder.

30 Opfindelsen forklares nærmere nedenstående ved hjælp af på tegningen viste, foretrukne udførelseseksempler, der viser i

DK 160061 B

6 fig. 1 et længdesnit gennem en gennemstrømningsmængdere-gulator ifølge opfindelsen, fig. 2 et snit langs linien II-II i fig. 1, fig. 3 et snit langs linien III-III i fig. 1, 5 fig. 4 et billede af grandlegemet i fig. 1, fig. 5 et længdesnit gennem en varieret udførelsesform, fig. 6 et snit langs linien VI-VI i fig. 1, fig. 7 et snit langs linien VII-VII i fig. 1 og fig. 8 en husindsats i et yderligere udførelseseksempel.

10 Gennemstrømningsmængderegulatoren i fig. 1-4 har et hus 1 med en skematisk antydet regulatorindgang 2 og regulatorudgang 3. Denne indgang og udgang kan på sædvanlig måde være forsynet med tilslutningsmidler eller -gevind.

I en cylindrisk boring 4 af huset 1 befinder der sig et 15 grundlegeme 5, som på omkredsen bærer to tætningsringe 6.

Mellem tætningsringene er der fire som boringer udformede profileringer 7, som ligger i det samme plan som en slids 8, der strækker sig over 90° i huset 1. Gennem denne slids kan der indføres et stavformet værktøj i en profilering 7, såle-20 des at grundlegemet 5 kan drejes. Staven danner samtidig viseren, som kan virke sammen med en markering 10 i slidsen 8.

Grundlegemet 5 har fire radialnoter 11, 12, 13 og 14, som udgår fra en konisk flade 15 og har et udefra og indefter formindskende tværsnit. Radialnoten 11 har det mindste tvær-25 snit, radialnoten 12 et noget større tværsnit, radialnoten 13 et endnu større tværsnit og radialnoten 14 det største 7

DK 1600ο 1 B

tværsnit. Hver radialnot er forbundet med en tilløbskanal 16, 17, 18 og 19, som udgår fra en styreåbning 20, 21, 22 og 23 i omkredsfladen 24. En centrisk afløbskanal 25 er fælles for alle radialnoter. En membran 26, som på kanten har en 5 fortykkelse 27, ligger frit på kanten 28 af grundlegemets 5 endeflade.

Tilløbstrykket i regulatorindgangen 2 trykker fortykkelsen 27 mod kanten 28 og en skulder 29 af grundlegemet 5 mod en aftrapning 30 i huset 1.

10 I husets 1 omkredsvæg 31 er der anbragt fire husfaste styreåbninger 32, 33, 34 og 35, som er anbragt på den samme kredsbane og betjener styreåbningerne 20 - 23. De fire styreåbninger 32 - 35 overdækker alle fire kvadranter af kredsbanen og har omtrent følgende længder og afstande i vinkel-15 grader, hvorved hver kvadrant er inddelt i fem afsnit på hver 18°: Styreåbning 32 = 54° - afstand 36° - styreåbning 33 = 36° - afstand 18° - styreåbning 34 = 18° - afstand 18° - styreåbning 35 = 108° - afstand 72°. De drejelige styreåbninger 20 - 23 er forskudt 90° mod hinanden. Deres om-20 kredsudstrækning i vinkelgrader er maksimal 18°.

I den viste stilling i fig. 2 og 4 er kun radialnoten 14 over styreåbningerne 23 og 35 forbundet med regulatorindgangen 2. Alle andre radialnoter er uvirksomme. Når tilløbstrykket hersker, bøjes membranen 26 nedad og dækker derved i 25 afhængighed af trykket en bestemt længde af radialnoten 14.

Som følge deraf øges med tiltagende tryk længden af drosselkanalen, og denne drosselkanals mindste tværsnit aftager, og derfor stiger alt i alt drosselmodstanden, således at gennemstrømningsmængden omtrent forbliver konstant. Ved drej-30 ninger af grundlegemet 5 på hver 18° kan radialnoterne 11 -14 hver for sig eller i kombination med en eller flere af de andre radialnoter gøres virksomme.

DK 160061 B

8

Ved det viste udførelsesekserapel er radialnoten 11 dimensioneret for en gennemstrømningsmænde på 10 1/h, radialnoten 12 for en gennemstrømningsmængde på 20 1/h, radialnoten 13 for en gennemstrømningsmængde på 40 1/h, radialnoten 14 for en 5 gennemstrømningsmængde på 80 1/h. Gennemstrømningsmængderne Q forholder sig derfor som 1:2:22 osv. Som følge heraf kan der ved drejning af grandlegemet 5 indstilles vilkårlige gennemstrømningsmængder mellem 10 og 150 1/h med forskelle på 10 1/h.

10 Ved udførelsesformen ifølge fig. 5-7 anvendes for tilsvarende dele med 100 forhøjede henvisningsbetegnelser. Forskellen er først og fremmest, at grundlegemet 105 af en fjeder 40 med sin endeflade 41 trykkes mod husets 101 endevæg 42. Fjederen understøttes på et låg 43, som har en åbning 44, gen-15 nem hvilken et værktøj kan gribe ind i en profilering 107 i grundlegemets 105 endeflade 45. På denne endeflade 45 befinder der sig også en indstillingsmarkering 46, som med markeringen 110 på låget 43 muliggør en aflæsning af grundlegemets 105 drejevinkelstilling. Den centriske afløbskanal 129 20 er over radialkanaler 47 forbundet med en åbning 48 i huset 1, som fører til regulatorudgangen 103.

Grundlegemet består af to med hinanden forbundne dele 49 og 50, mellem hvilke membranen 126 med dens fortykkede kant 127 er holdt. De drejelige styreåbninger 120 - 123 ligger i 25 grundlegemets 105 endeflade 41 og har forskellige radiale afstande fra drejeaksen. Af denne grund er styreåbningerne 120, 121 og 122 hver over en radialkanal 51, 52 og 53 forbundet med den tilhørende tilløbskanal 116, 117 og 118, mens styreåbningen 123 står i direkte forbindelse med denne til-30 løbskanal 119.

I husets 1 endevæg 42 er der på fire forskellige kredsbaner anbragt faste styreåbninger 132, 133, 134 og 135. Desuden er der et centralt hul 54, som over en boring 55 i delen 50 fø- 9

DK 16006 1 B

rer til trykrummet 56 oven for membranen 126. Styreåbningerne 132 på den inderste kreds strækker sig hver over noget mindre end 22,5° og har en afstand af samme størrelse. Styreåbningerne 133 har en vinkellængde på knap 45° og lige 5 stor afstand fra hinanden. Styreåbningerne 134 overdækker noget mindre end 90° og har lige stor afstand fra hinanden. Styreåbningen 135 forløber over knap 180°. Disse styreåbningers radiale bredde tiltager indefra og udefter, hvad der også gælder for de drejelige styreåbningers 120 - 123 diame-10 tre.

Hvis man igen antager, at radialnoterne var dimensionerede på samme måde som ved det første udførelseseksempel, kan der på denne måde indstilles en hvilken som helst gennemstrømningsmængde på 10 1 til 150 1 med forskelle på 10 1.

15 Anbringelsen af styreåbningerne 132 - 135 i det sidstnævnte udførelseseksempel kan også anvendes ved en i omkredsretning forløbende drejegliderflade, som fig. 8 viser. Her er der vist en husindsats 60, som i en øvre række har første husfaste styreåbninger 232, i en anden række styreåbninger 233, i 20 en tredie række styreåbninger 234 og i en fjerde række styreåbninger 235. Disse styreåbninger påvirkes udefra med tilløbstryk. Tilløbskanalerne i det drejelige grundlegeme er anbragt således, at de tilsvarende drejelige styreåbninger udmunder i forskellige højder, som svarer til de fire højder 25 af styreåbningerne 232 - 235.

Såvel ved udførelsesformen i fig. 1-4 som ved udførelsesformen i fig. 8 kan gliderfladerne være udformet let koniske, således at der fås en god tætning i styreåbningernes område.

En fjeder kan yderligere være anbragt for at trykke grundle-30 gemet i retning af konusformindskelsen.

Ved indbygningen i et varmtvands-varmeanlæg kan gennemstrømningsmængderegulatoren indkobles i fremløbet eller returlø-

DK 160061 B

10 bet af en radiator eller af en gren eller endog det samlede anlæg.

Claims (14)

1. Gennemstrømningsmængderegulator, ved hvilken en skive (26; 126) af elastisk deformerbart materiale er anbragt mellem et tilløbstryk førende trykrum (2; 102) og en en åben radialnot (11 - 14; 111 - 114) indeholdende ende- 5 flade (15) af et grundlegeme (5; 105), hvorved der til radialnoten (11 - 14; 111 - 114) udvendigt slutter sig en fra regulatorindgangen (2; 102) kommende tilløbskanal (16 - 19; 116 - 119) og indvendigt en centrisk afløbskanal (25; 129), kendetegnet ved 10 mindst to radialnoter (11 - 14; 111 - 114) med hver en tilløbskanal (16 - 19; 116 - 119) og ved en ventilanordning (20 - 23, 32 - 35; 120 - 123, 132 - 135) til valgfri forbindelse af mindst en tilløbskanal med regulatorindgangen (2).

2. Gennemstrømningsmængderegulator ifølge krav 1, ken detegnet ved, at radialnoterne (11 - 14; 111 - 114) har forskellige tværsnit.

3. Gennemstrømningsmængderegulator ifølge krav 2, kendetegnet ved, at radialnottværsnittene er di- 20 mensionerede således, at de af dem bestemte gennem strømningsmængder indbyrdes forholder sig som Q0, 2 Q0r 22 Q0.....2n Q0.

4. Gennemstrømningsmængderegulator ifølge et af kravene 1-3, kendetegnet ved, at radialnoterne 25 (11 - 14; 111 - 114) udgår fra en konusflade (15).

5. Gennemstrømningsmængderegulator ifølge krav 4, kendetegnet ved, at radialnoterne (11 - 14; 111 - 114) har tværsnit, som aftager indad. DK 160061 B

6. Gennemstrømningsmængderegulator ifølge et af kravene 1-5, kendetegnet ved, at skiven er en membran (26; 126).

7. Gennemstrømningsmængderegulator ifølge krav 6, k e n - 5 detegnet ved, at membranen (26; 126) ligger løst på kanten. B. Gennemstrømningsmængderegulator ifølge et af kravene 1-7, kendetegnet ved, at til dannelse af en drejegliderventilanordning er grundlegemet (5; 105) 10 drejeligt anbragt i et hus (1; 101), og langs en gli derflade virker husfaste, med regulatorindgangen (2; 102. forbundne styreåbninger (32 - 35; 132 - 135) valgfrit sammen med drejelige, med tilløbskanalerne (16 -19, 116 - 119) forbundne styreåbninger (20-23, 120 — 15 123).

9. Gennemstrømningsmængderegulator ifølge krav 8, kendetegnet ved, at giiderfladen strækker sig langs en vinkelret på drejeaksen forløbende endevæg (42) af huset (101), og grundlegemet (105) er ved hjælp 20 af en fjeder (40) trykket mod denne endevæg.

10. Gennemstrømningsmængderegulator ifølge krav 8, kendetegnet ved, at gliderfladen strækker sig langs grundlegemets (5) udvendige omkreds (24).

11. Gennemstrømningsmængderegulator ifølge krav 10, k e n - 25 detegnet ved, at omkredsen (24) er let ko nisk, og grundlegemet er ved hjælp af en fjeder trykket i retning af konusformindskelsen. 1 Gennemstrømningsmængderegulator ifølge et af kravene 8-11, kendetegnet ved, at grundlegemet 30 (105) på sin frie endeflade (45) bærer en profilering DK 160061 B til påsætning af et drejeværktøj og en indstillingsmarkering (46)f og huset (101) har en tilsvarende udsparing (44).

13. Gennemstrømningsmængderegulator ifølge et af kravene 5 8-11, kendetegnet ved, at grundlegemet (5) på omkredsen (24) er forsynet med profileringer (7) til påsætning af et værktøj (9), og huset (1) er i samme højde forsynet med en slids (8), som strækker sig over en del af omkredsen, og som er tætnet i forhold til det 10 indre rum.

14. Gennemstrømningsmængderegulator ifølge et af kravene 8-13, kendetegnet ved, at konfigurationen (antal, stilling og/eller længde i omkredsretning) af de husfaste styreåbninger (32 - 35; 132 - 135) adskil- 15 ler sig fra de drejelige styreåbningers (20 - 23; 120 - 123), således at flere kombinationer af tilløbskanaler (16 - 19; 116 - 119) kan forbindes med regulatorindgangen (2; 102).

15. Gennemstrømningsmængderegulator ifølge et af kravene 20 8-14, kendetegnet ved, at alle styreåbnin ger er anbragt på en kredsbane, de drejelige styreåbninger (20 - 23) er forskudt 90° mod hinanden, og de husfaste styreåbninger (32 - 35) er anbragt i alle fire kvadranter af kredsbanen således, at en drejelig styre-25 åbning ved gennemløb af en kvadrant i det mindste ind tager de følgende stillinger: Den står alene, i kombination med en anden drejelig styreåbning, i kombination med den anden og en tredie drejelig styreåbning og i kombination med de tre andre drejelige styreåbninger i 30 forbindelse med de husfaste styreåbninger. 1 Gennemstrømningsmængderegulator ifølge et af kravene 8-14, kendetegnet ved, at de husfaste sty- DK 160061B reåbninger (120 - 123) er anbragt på forskellige koak-siale kredsbaner, og deres længde samt deres afstand i vinkelgrader har fra kredsbane til kredsbane omtrent forholdet 1:2.

17. Gennemstrømningsmængderegulator ifølge krav ^(ken detegnet ved, at kredsbanerne ligger i et plan, og de drejelige styreåbninger (132 - 135) samvirker indefra og udefter med radialnoter (111 - 114) med tiltagende tværsnit.