SE453616B - Genomstromningsmengdregulator - Google Patents

Description

'453 616 10 ' 15 20 25 30 35 2 Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom anord- nandet av åtminstone två radiella spår med vart och ett en tillflödeskanal och av en ventilanordning för valvis förbin- dande av åtminstone en tillflödeskanal med regulatoringången.

Vid denna konstruktion påverkar den elastiskt defor- merbara skivan två eller flera radiella spår. Eftersom des- sa spår genom ventilanordningen kan valvis göras verksamma, kan flera genomströmningsmängder inställas. När de radiella spåren har samma tvärsnitt, erhålles de olika genomström- ningsmängderna genom val av antalet verksamma radiella spår.

När de radiella spåren har olika tvärsnitt, vilket föredrages, kan man i stället eller som komplettering inställa genomström- ningsmängderna genom val av olika radiella spår.

Det är lämpligt, att tvärsnitten för de radiella spå- ren dimensioneras på så sätt, att de genom tvärsnitten be- stämda genomströmningsmängderna står i förhållandet Q0, 2 Q0, 22 Qo _... 2n QO. På detta sätt kan genomströmningsmängderna inställas i lika steg._ Vid en konstruktivt fördelaktig utformning utgår de radiella spåren från en konisk yta. Ju kraftigare tillflö- destrycket är desto större är det radiella spårets radiella längd som täckes av den elastiskt deformerbara skivan. Stryp- motståndet stiger därför genom förlängning av strypkanalen.

Härvid kan de radiella spåren med fördel ha inåt av- tagande tvärsnitt. Med stigande tillflödestryck förstoras därför icke bara strypkanalens längd utan förminskas även dess tvärsnittsdimension. Med dessa åtgärder kan strypmot- ståndet regleras så exakt, att inom ett stort tryckområde förblir genomströmningsmängden tämligen exakt konstant.

Det är mycket gynnsamt, när skivan är ett membran.

Ett dylikt membran har en större rörlighet än en tjockare gummiskiva och kan därför kraftigare påverka de med hjälp av de radiella spåren anordnade strypkanalerna.

Membranet kan vara fastspänt vid kanten. Det är emel- lertid fördelaktigt, när membranet vid kanten ligger löst.

Membranet förhindras då i sin oberoende deformation icke av en yttre inspänning. I Vid en föredragen utföringsform har därför ombestyrts, 10* 15 20 25 30 35 453 616 att för bildandet av en vridslidventilanordning grundkroppen är anordnad vridbar i ett hölje och längs en slidyta hölje- fasta, med regulatoringângen förbundna styröppningar valvis samverkar med vridbara, med tillförselkanalerna förbundna styröppningar. Genom en enkel vridning av grundkroppen kan därför olika genomströmningsmängder inställas.

Härvid är det fördelaktigt, att slidytan sträcker sig längs en vinkelrätt relativt vridningsaxeln förlöpande front- vägg hos höljet och grundkroppen är medelst en fjäder tryckt mot denna frontvägg. Detta ger en speciellt enkel utförings- form. ' _ _ En annan möjlighet ligger däri, att slidytan sträcker sig längs grundkroppens yttre omkrets. Speciellt kan omkretsen vara lätt konisk och grundkroppen vara medelst en fjäder tryckt i riktning för den koniska förminskningen. Detta ger en bra tätning vid förhållandevis stor slidyta.

För inställningen kan grundkroppen på sin fria front- yta ha en profilering för anordnandet av ett vridverktyg och en inställningsmarkering och höljet uppvisar en motsvarande urtagning. Detta ger en mycket enkel möjlighet att säkert välja den önskade genomströmningsmängden.

En annan möjlighet ligger däri, att grundkroppen vid omkretsen är försedd med profileringar för anordnandet av ett verktyg och höljet på samma höjd är försett med en över en del av Omkretsen sig sträckande slits, vilken är tätad rela- tivt det inre utrymmet. Genom insättandet av verktyget kan man inställa grundkroppen en slitslängden motsvarande vinkel.

Med speciell fördel är sörjt för att konfigurationen (antal, läge och/eller längd i omkretsriktningen) för de hölje- fasta styröppningarna skiljer sig från konfigurationen för de vridbara styröppningarna på så sätt, att flera kombinationer av tillflödeskanaler är förbindbara med regulatoringången.

Genom den olika konfigurationen av styröppningarna uppnår man genom en enkel vridrörelse de önskade olika anslutningarna av tillflödeskanalerna.

Vid en föredragen utföringsform är alla styröppningarna anordnade på en cirkelbana, de vridbara styröppningarna för- skjutna 90° relativt varandra och de höljefasta styröppningarna anordnade i cirkelbanans alla fyra kvadranter, så att en vrid- 10 15 20 25 30 35 453 616 bar styröppning vid överskridandet av en kvadrant åtminstone intager följande lägen: den står ensam, i kombination med en andra vridbar styröppning, i kombination med den andra och en tredje vridbar styröppning och i kombination med de tre andra vridbara styröppningarna i förbindelse med de höljefasta styr- öppningarna. Eftersom dessa fyra lägen upprepas efter 90° vridning för en annan första vridbar styröppning, är alla tänkbara variationer inställbara av fyra styröppningar.

Vid en annan utföringsform är de höljefasta styröpp- _ ningarna anordnade på olika cirkelbanor med lika axlar och deras längd liksom deras avstånd i vinkelgrader står från cirkelbana till cirkelbana i förhållandet 1:2. Detta medger att styra de enstaka radiella spåren av olika tvärsnitt binärkodsvis.

Härvid kan speciellt cirkelbanorna ligga i ett plan och de vridbara styröppningarna vara tillordnade radiella spår med inifrån utåt tilltagande tvärsnitt. På detta sätt erhålles en förhållandevis liten vridslidyta, emedan ett ra- diellt spår med mindre tvärsnitt kan även tillordnas en mind- re styröppning.

Det är mycket fördelaktigt att använda en dylik genom- strömningsmängdregulator såsom genomströmningsmängdbegränsare i en varmvattenuppvärmningsanläggning. Tidigare har vid detta ställe använts förinställningsventiler, vilka inställes efter en tidigare, mycket kostbar och dyr tryckfördelningsberäkning på ett fast K-värde. Genom användande av genomströmningsmängd- regulator blir dylika tryckförlustberäkningar överflödiga och de oundvikliga bristande noggrannheterna av dylika beräk- ningar eliminerade. Genomströmningsmängdregulatorn behöver enbart inställas på den vid det avsedda stället önskade genom- strömningsmängden. Allt övrigt erhålles automatiskt. En typ av genomströmningsmängdregulator är tillräcklig för att använ- das vid anläggningar av olika tryck och inom en anläggning för olika genomströmningsmängder. _ Uppfinningen är i det följande närmare beskriven i sam- band med på ritningen visade föredragna utföringsexempel. Här- vid visar: Pig. 1 ett längssnitt genom en genomströmningsmängd- regulator enligt uppfinningen, 10' 15 20 25 30 35 453 616 5 Fig. 2 ett snitt efter linjen II-II i fig. 1, Fig. 3 ett snitt efter linjen III~III i fig. 1, Fig. 4 en planvy på grundkroppen enligt fig. 1, Fig. 5 ett längdsnitt genom en varierad utförings- form, Fig. 6 ett snitt efter linjen VI-VI i fig. 1, Pig. 7 ett snitt efter linjen VII-VII i fig. 1, och Fig. 8 en höljeinsats för ett annat utföringsexempel.

Genomströmningsmängdregulatorn enligt fig. 1 - 4 har ett hölje 1 med en schematiskt antydd regulatoringâng 2 och regulatorutgâng 3. Denna ingång och utgång kan på sedvanligt sätt vara försedd med anslutningsorgan eller -gänga.

I ett cylindriskt hål 4 hos höljet 1 befinner sig en grundkropp 5, vilken vid omkretsen uppbär två tätningsringar 6. Mellan tätningsringarna befinner sig fyra såsom hål utfor- made profileringar 7, vilka ligger i samma plan som en slits 8, vilken sträcker sig över 90° i höljet 1. Genom denna slits kan ett stavformigt verktyg införas i en profilering 7, så att grundkroppen 5 kan vridas. Staven bildar samtidigt visare, vilken kan samverka med en markering 10 i slitsen 8.

Grundkroppen 5 uppvisar fyra radiella spår 11, 12, 13 och 14, vilka utgår från en konisk yta 15 och har ett utifrån inåt förminskande tvärsnitt. Det radiella spåret 11 har det minsta tvärsnittet, det radiella spåret 12 ett något större tvärsnitt, det radiella spåret 13 ett ännu större tvärsnitt och det radiella spåret 14 det största tvärsnittet. Varje ra- diellt spår är förbundet med en tillförselkanal 16, 17, 18 respektive 19, vilken utgår från en styröppning 20, 21, 22 respektive 23 i periferiytan 24. En central utloppskanal 25 är gemensam för alla radiella spår. Ett membran 26, vilket vid kanten uppvisar en förtjockning 27, ligger fritt på kan- ten 28 av ändytan hos grundkroppen 5.

Tillförseltrycket i regulatoringângen 2 trycker för- tjockningen 27 mot kanten 28 och en skuldra 29 hos grundkrop- pen 5 mot ett steg 30 hos höljet 1.

I höljets 1 periferivägg 31 är anordnade fyra hölje- fasta styröppningar 32, 33, 34 och 35, vilka är anordnade på samma cirkelbana och betjänar styröppningarna 20-23. De fyra 10: 15 20 25 30 35 453 616 styröppningarna 32-35 övertäcker alla fyra kvadranterna hos cirkelbanan och har ungefär följande längder och avstånd i vinkelgrader, varvid varje kvadrant är uppdelad i fem av- snitt på vart och ett 18°: styröppning 32 = 54° - avstånd 360 - styröppning 33 = 360 - avstånd 18° - styröppning 34 = 180 - avstana 1s° - styröppning 35 = 1os° - avstånd 12°. ne vrid-_ bara styröppningarna 20 - 23 är förskjutna 90° relativt var- andra. Deras periferiutsträckning i vinkelgrader är maximalt 1s°.

I det visade läget i fig. 2 och 4 är enbart det radiel- la spåret 14 förbundet med regulatoringången 2 över styröpp- ningarna 23 och 35. Alla andra radiella spår är overksammal När tillflödestryck råder, utlänkas membranet 26 nedåt och täcker därvid i beroende av trycket en bestämd längd av det radiella spåret 14. Till följd härav ökar med tilltagande tryck strypkanalens längd, minskar det minsta tvärsnittet för denna strypkanal och ökar därför totalt strypmotståndet, så att genomströmningsmängden förblir ungefär konstant. Genom vridning av grundkroppen 5 18° kan de radiella spåren 11 - 14 vart för sig ensamma eller i kombination med ett eller flera andra radiella spår göras verksamma.

Vid det visade utföringsexemplet är det radiella spå- ret 11 utformat för en genomströmningsmängd av 10 l, det ra- diella spåret 12 för en genomströmningsmängd av 20 1, det radiella spåret 13 för en genomströmningsmängd av 40 l och det radiella spâret 14 för en genomströmningsmängd av 80 1. Genom- strömningsmängderna Q förhåller sig således såsom 1 : 2 : 22 o.s.v. Till följd härav kan genom vridning av grundkroppen 5 inställas godtyckliga genomströmningsmängder mellan 10 och 150 1 med intervaller av 10 1.

Vid utföringsformen enligt fig. 5 - 7 användes för motsvarande delar med 100 ökade hänvisningsbeteckningar.

Skiljaktligt är först, att grundkroppen 105 genom en fjäder 40 med sin frontyta 41 tryckes mot en frontvägg 42 hos höljet 101. Fjädern stöder mot ett lock 43, vilket uppvisar en öpp- ning 44, genom vilken ett verktyg kan ingripa i en profile- ring 107 i grundkroppens 105 frontyta 45..Vid denna frontyta 45 befinner sig även en inställningsmarkering 46, vilken med markeringen 110 vid locket 43 möjliggör en avläsning av grund- 1o_ 15 20 25 30 35 453 616 kroppens 105 vridningsvinkelläge. Den centriska utloppskana- len 129 är över radiella kanaler 47 förbunden med en öppning 48 i höljet 1, vilken leder till regulatorutgången 103.

Grundkroppen består av tvâ med varandra förbundna de- lar 49 och 50, mellan vilka membranet 126 är hållen med sin förtjockade kant 127. De vridbara styröppningarna 120 - 123 ligger i grundkroppens 105 frontyta 41 och har olika radiella avstånd från vridningsaxeln. Härigenom är styröppningarna 120, 121 och 122 över en radiell kanal 51, 52 respektive 53 för- bundna med den tillhöriga tillflödeskanalen 116, 117 respek- tive 118, under det att styröppningen 123 står direkt i för- bindelse med tilifiödeekeneien 119. ' ' I höljets 1 frontvägg 42 är på olika cirkelbanor sta- tionära styröppningar 132, 133, 134 och 135 anordnade. Dess- utom är anordnat ett centralt hål 54, vilket över ett hål 55 i delen 50 leder till tryckutrymmet 56 ovanför membranet 126.

Styröppningarna 132 på den innersta cirkeln sträcker sig över var och en något mindre än 22,50 och har ett avstånd av lika storlek. Styröppningarna 133 har en vinkellängd av knappt 450 och ett lika stort avstånd från varandra. Styröppningarna 134 övertäcker något mindre än 90° och har ett lika stort avstånd från varandra. Styröppningen 135 förlöper över knappt 1800.

De radiella bredderna för dessa styröppningar tilltar inifrån utåt, vilket även gäller för diametern för de vridbara styr- öppningarna 120 - 123.

När återigen antages, att de radiella spåren utlägges på samma sätt som vid det första utföringsexemplet, låter sig även på detta sätt inställas varje godtycklig genomströmnings- mängd av 10 l till 150 l med intervaller av 10 1.

Anordnandet av styröppningarna 132 - 135 hos det sist- nämnda utföringsexemplet kan även användas vid en i periferi- riktningen sig utsträckande roterande slidyta, såsom det visas i fig. 8. Här är visad en höljeinsats 60, vilken i en övre rad uppvisar första höljefasta styröppningar 232, i en andra rad styröppningar 233 och en tredje rad styröppningar 234 och i en fjärde rad styröppningar 235. Dessa styröppningar påverkas utifrån av tillflödestryck. Tillflödeskanalerna i den vridbara grundkroppen är så anordnade, att de motsvarande vridbara styr- öppningarna mynnar på olika höjder, vilka motsvarar de fyra 10 453 616 höjderna för styröppningarna 232 - 235.

Såväl vid utföringsformen enligt fig. 1 - 4 som vid utföringsformen enligt fig. 8 kan slidytorna vara utformade något koniska för att därigenom ge en god tätning i området för styröppningarna. En fjäder kan dessutom vara anordnad för att trycka grundkroppen i riktningen för den koniska för- minskningen.

Vid inbyggnad i en varmvattehuppvärmningsanläggning kan genomströmningsmängdregulatorn vara inkopplad i förloppet eller âterloppet för en värmekropp eller en bransch eller till och med hela anläggningen.

Claims (17)

453 616 PATENTKRAV

1. Genomströmningsmängdregulator, vid vilken en skiva av elastiskt formbart material är anordnad mellan ett till- flödestryck ledande tryckutrymme och en ett öppet radiellt spår uppvisande frontyta för en grundkropp, varvid vid det radiella spåret ansluter utåt en från regulatoringången kom- mande tillflödeskanal och inåt en centrisk utflödeskanal, k ä n n e t e c k n a d av åtminstone två radiella spår (11 - 14, 111 - 114) med för var och en en tiIlflödeskanal_ (16 - 19, 116 - 119) och av en ventilanordning (20 - 23, 32 - 35; 120 - 123, 132 - 135) för valvist förbindande av åtminstone en tillflödeskanal med regulatoringången (2).

2. Genomströmningsmängdregulator enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att de radiella spåren (1 - 4; 111 - 114) har olika tvärsnitt.

3. Genomströmningsmängdregulator enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att tvärsnitten för de radiella spåren är så dimensionerade, att de genom tvärsnitten be- stämda genomströmningsmängderna står i förhållandet Qo, 2 oo, 22 QO 2” Qo.

4. Genomströmningsmängdregulator enligt något av kraven 1 - 3, k ä n n e t e c k n a d av att de radiella spåren (11 - 14; 111 - 114) utgår från en konisk yta (15).

5. Genomströmningsmängdregulator enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att de radiella spåren (11 - 14; 111 - 114) har inåt avtagande tvärsnitt.

6. Genomströmningsmängdregulator enligt något av kraven 1 - 5, k ä n n e t e c k n a d av att skivan är ett membran (26; 126).

7. Genomströmningsmängdregulator enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att membranet (26: 126) är löst anordnat vid kanten.

8. Genomströmningsmängdregulator enligt något av kraven 1 - 7, k ä n n e t e c k n a d av att för bildande av en vridslidventilanordning är grundkroppen (5: 105) vridbart lagrad 1 ett hölje (1; 101) och att längs en slid- yta husfasta, med regulatoringången (2; 102) förbundna J 455 616 10 styröppningar (32 - 35; 132 - 135) samverkar valvis med vrid- bara, med tillflödeskanalerna (16 - 19, 116 - 119) förbundna styröppningar (20 - 23; 120 - 123).

9. Genomströmningsmängdregulator enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att slidytan sträcker sig längs en vinkelrät vridningsaxeln förlöpande frontvägg (42) hos höljet (101) och att grundkroppen (105) är medelst en fjäder (40) tryckt mot denna frontvâgg.

10. Genomströmningsmängdregulator enligt krav 8, k äun n e t e c k n a d av att slidytan sträcker sig längs grundkroppens (5) yttre omkrets (24). '

11. Genomströmingsmängdregulator enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att omkretsen (24) är något ko- nisk och att grundkroppen är medelst.en fjäder tryckt i rikt- ning för konförminskningen.

12. Genomströmningsmängdregulator enligt något av kraven 8 - 10, k ä n n e t e c k n a d av att grundkroppen (105) på sin fria frontyta (45) uppvisar en profilering (107) för att anordna ett vridverktyg och har en inställningsmarke- ring (46) och att höljet (101) uppvisar en motsvarande urspar- ning (44).

13. Genomströmningsmängdregulator enligt något av kraven 8 - 10, k ä n n e t e c k n a d av att grundkroppen (5) vid omkretsen (24) är försedd med profileringar (7) för anordnande av ett verktyg (9) och att höljet (1) på samma höjd är försett med en över en del av omkretsen sig sträckan- de slits (8), vilken är avtätad gentemot det inre utrymmet.

14. Genomströmningsmängdregulator enligt något av kraven 8 - 13, k ä n n e t e c k n a d av att konfiguratio- nen (antal, läge och/eller längd i omkretsriktningen) för de höljefasta styröppningarna (32 - 35; 132 - 135) skiljer sig från den för de vridbara styröppningarna (20 - 23; 120 - 123), att flera kombinationer av tillflödeskanaler (16 - 19: 116 - 119) är förbindbara med regulatoringången (2; 102).

15. Genomströmningsmängdregulator enligt något av kraven 8 - 14, k ä n n e t e c k n a d av att alla styröpp- ningar är anordnade på en cirkelbana, de vridbara styröpp- ningarna (20 - 23) är förskjutna 90° relativt varandra och 455 616 11 de höljefasta styröppningarna (32 - 35) är anordnade i cir- kelbanans alla fyra kvadranter på så sätt, att en vridbar styröppning vid överskridandet av en kvadrant åtminstone intager följande lägen: den står ensam, i kombination med en andra vridbar styröppning, i kombination med en andra och en tredje vridbar styröppning och i kombination med de tre andra vridbara styröppningarna i förbindelse med de höl- jefasta styröppningarna.

16. Genomströmningsmängdregulator enligt något av kraven 8 - 14, k ä n n e t e c k n a d av att de höljefasta styröppningarna (120 - 123) är anordnade på olika cirkelba- nor med lika axlar och att deras längd liksom deras avstånd i vinkelgrader från cirkelbana till cirkelbana står ungefär i förhållandet 1:2.

17. Genomströmningsmängdregulator enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a d av att cirkelbanorna ligger i ett plan och att de vridbara styröppningarna (132 - 135) är till- ordnade de radiella spåren (111 - 114) med inifrån utåt till- tagande tvärsnitt.