DE1750923B2 - Drosseleinrichtung zum konstanthalten einer durchflussmenge - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Drosselcinrichtung zum Konstanthalten der Durchflußmcngc durch eine Rohrleitung bei veränderlichem Förderdruck mit einer quer zur Strömung angeordneten dastischun Scheibe, die du^rch eine Abstützung mit Abstand von einer mehrere Durchbräche aufweisenden, s-arren Platte gehalten ist, die Durchbrüchc wenigs^rons teilweise überdeckt und unter dem Einfluß des Strömungsdrucks in Richtung auf diese Platte durchbiegbar ist, wobei Zutrittsöffnengen für den Raum zwischen Platte und Scheibe vorgesehen sind.

Es ist eine Drosseleinrichtung dieser Art bekannt, bei der eine starre Platte mit mehreren Durchbrüchen vorgesehen ist, die mit einer elastischen Scheibe zusammenwirkt Diese hat eine Mittelöffnung und ist am Rand durch einen ringförmigen Flansch im Abstand von der Platte gehalten. Eine solche Drosseleinrichtung kann nur über einen kleinen Druckbereich regeln. Denn die elastische Scheibe legt sich schon bei geringfügig höheren Drücken an die Platte an, worauf nur noch der durch den Durchbruch definierte Mindestquerschnitt freigegeben ist und keine weitere Regelung mehr stattfindet.

Es ist auch eine Drosseleinrichtung bekannt, bei der eine konusförmig gebogene Platte mit Mittelloch und eine elastische Scheibe mit mehreren Durchbrochen vorgesehen sind, die am Rand miteinander verbunden sind. Infolge der Konusform der Platte ergibt sich in der Mitte ein Abstand. Für diese Konstruktion gelten ähnliche Nachteile wie für die zuvor beschriebene Konstruktion.

Es ist auch eine Drosseleinrichtung bekannt, bei der eine elastische Scheibe über einen Randwulst abgestützt ist, vier am Scheibenumfang vorgesehene Durchbrüche aufweist und in der Mitte einen Konus trägt, der mit einem einzigen, mittigen Durchbruch in einer starren Platte zusammenwirkt. Für kleine Durchflußmengen ist es erstrebt, den Durchbruch in der starren Platte möglichst groß zu machen, damit bei niederen Drücken eine ausreichend große Durchflußmenge hindurchtritt. Je größer aber der Durchbruchsquerschnitt, um so schwieriger ist die Drosselung bei höheren Drücken. Je größer die Querschnittsfläche, um so eher besteht auch die Gefahr, daß die gegen den Durchbruch gepreßte Scheibe bei höheren Drücken auf Scherung belastet und beschädigt wird.

Bei alledem ist noch zu berücksichtigen, daß derartige Drosseleinrichtungen normalerweise in eine Rohrleitung eingebaut werden und ihre Gesamtabmessungen daher sehr klein sind (Durchmesser ζ B. 2 cm).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drosseleinrichtung anzugeben, bei der das Konstanthalten der Durchflußmenge über einen großen Druckbereich besser als bisher gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abstützung aus mehreren, die Fläche der Scheibe untergreifenden Abstützelementen besteht, die im Abstand voneinander angeordnet sind, und daß sich zwischen benachbarten Abstützelems-nten Durchbrüche befinden, die von der Scheibe überdeckt sind.

Bei dieser Konstruktion wird nicht die Scheibe als ganzes gegen die mit Durchbrüchen versehene Piaitc durchgebogen, sondern es werden nur Einzelabschnitte der Scheibe, die zwischen den Abstützelementen liegen, zur Platte hin durchgebogen. Diese Durchbiegung ist bei gleicher Elastizität der Scheibe geringer als ohne die Abstützelemente. Ein wesentlicher Teil der Drosselung erfolgt zwischen der Scheibe und den Durchbrüchen, die zwischen benachbarten Abstiitzclemcnten angeordnet sind. Durch Wahl der Lage der Abstützelcniente und der Durchbrüche hat man es in der Hand, auch bei Im-

hen Drücken einen vollständigen Verschluß der überdeckten Durchbrüche zu verhindern und daher auch noch bei diesen hohen Drücken eine Regelbewegung der Scheibe herbeizuführen.

Besonders günstig ist es, wenn die Durchbrüche dicht an die Abstützelemente anschließen. Dies hat einerseits deu Effekt, daß der Gesamtquerschnitt der Durchbrüche groß gehalten werden kann, so daß die Drosselvorrichtung bei geringen Drücken auch nur eine geringfügige Drosselung bewirkt. Umgekehrt sind die in unmittelbarer Nähe der Abstützelemente befindlichen Durchbrüche gegen einen vollständigen Verschluß durch die Scheibe gesichert. Damit ist auch bei sehr hohen Drücken noch eine Regelbewegung möglich.

Tn weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann im wesentlichen die gesamte Fläche der Platte siebartig mit Durchbrüchen versehen sein. Hiermit erhält man einen optimal großen Querschnitt der Durchbräche. Trotzdem wird die Regelfunktion bei höheren Drükken nicht gestört, weil sich die Scheibe in diesen Fällen teilweise an die Platte anlegen und einen Teil der Durchbrüche verschließen kann.

Wenn man dafür sorgt, daß mindestens drei Abstützelemente auf einem Kreis mit einem kleineren Radius als demjenigen der Platte angeordnet sind, erhält man einerseits die gewünschten kleinen Abstände zwischen benachbarten Abstützelementen und andererseits einen freien Mittelteil, in welchem ^ich bei höheren Drücken die elastische Scheibe an die starre Platte anlegen und einen Teil der Durchbrüche verschließen kann.

Es bereitet keine Schwierigkeiten, die Elastizität der Scheibe so zu bemessen, daß sie sich bei höherem Betriebsdruck teilweise an die Stege zwischen den Durchbrüchen anlegt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Abstützelemente als Vorsprünge an der Platte ausgebildet. Da die siebförmige Platte zweckmäßigerweise als Formstück hergestellt wird, kann man diese Vorspiünge mit anformen.

Eine noch feinere Abstuf-ing der Regelfunktion läßt sich dadurch erzielen, daß Abstützelemente unterschiedlicher Höhe vorgesehen sind. Das bedeutet, daß beim Ansteigen des Strömungsdrucks Abstützelemente mit geringerer Höhe zusätzlich wirksam werden.

Im einfachsten Fall ist die Scheibe kreisförmig und v.ird durch am Umfang der Platte angeordnete Finger zentriert. Das Wasser kann dann über den gesamten Umfangsbereich zwischen Scheibe und Platte, mit Ausnahme der Finger, zuströmen. Des weiteren kann die Scheibe auch noch ein Mittelloch besitzen, se daß das Medium von außen und innen unter die Scheibe gelangen kann.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fir.. I eine Draufsicht auf eine starre Platte einer erfindungsgemäßen Drosseleinrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Drcsseleinrichtung gemäß der Linie A -A in F i g. 1,

F i g. 3 eine Draufsicht auf die Platte eines zweiten Ausführungsbeispiels und Fig.4 einen Querschnitt durch eine Drosselein richtung gemäß der Linie B-B in F i g. 3.

Die Drosselvorrichtung der Fig. 1 und 2 besteht aus einer starren Platte 1 und einer elastischen Scheibe 2. Die elastische Scheibe 2 ist kreisförmig und besitzt ein Mittelloch 3. Sie ist mit ihrem äußeren Umfang durch Finger 4 zentriert, die am Rand 5 der Platte 1 ausgebildet sind. Die Scheibe 2 liegt auf Abstützelementen 6 auf, die als Vorsprünge ebenfalls an der Platte 1 ausgebildet sind. Die Platte 1 ist über nahezu ihre gesamte Fläche mit Durchbrüchen 7 versehen, welche durch rechtwinklig aufeinanderstehende Stege 8 voneinander getrennt sind. Die Abstützelemente 6 befinden sich jeweils an den Kreuzungspunkten zweier Stege. Infolgedessen sind die Abstützelemente ringsum von Durchbrüchen 7 umgeben. Außerdem befinden sich zwischen benachbarten Abstützelementen 6 mehrere Durchbrüche 7. die von der Scheibe 2 überdeckt sind.

In F i g. 2 ist gestrichelt eine Rohrleitung 9 veranschaulicht, in welcher die Drosseleinrichtung eingebaut und durch beliebige Mittel, z.B. nne Federkle.nme festgehalten sein kann. Das zu drosselnde Medium strömt hierbei von rechts zu.

Im Betrieb ergibt sich folgendes. Bei sehr niedrigem Druck hat die elastische Scheibe 2 annähernd die in F i g. 2 dargestellte Form Das Medium strömt, wie es durch Pfeile angedeutet ist, durch das Mittelloch 3 der Scheibe 2 und durch Bereiche 10, die vom Umfang der Scheibe, der Wandung des Rohren 9 und den Fingern 4 begrenzt sind, in den Raum 11 zwischen Scheibe und Platte. Von dort kann das Medium ohne großen Druckverlust durch sämtliche Durchbrüche 7 der Platte 1 weiterströmen. Bei steigendem Druck biegt sich die Scheibe 2 durch, wobei sich eine Diosselung zwischen der Unterseite der Scheibe 2 und den Stegen 8 ergibt. Die Durchbiegung der Scheibe ist wegen der Einzelabstützung auf den Elementen 6 unterschiedlich. Am stärksten ist die Durchbiegung in der Scheibenmitte. Eine etwas weniger starke Durchbiegung ergibt sich zwischen benachbarten Abstützelementen6, also z.B. im Bereich des Durchbruchs 7 a. Die geringste Durchbiegung ist rungs um die Abstützelemente 6 zu finden, also bei den Durchbrüchen 7 b. Infolgedessen wird mit steigendem Druck ein Teil der Durchbrüche 7 vollständig verschlossen. Andererseits ist aber dafür gesorgt, daß bei stärkstem Druck im Bereich der Abstützelemente 6 noch eine Regelfunktion möglich ist. Mit Hilfe des Mittellochs 3 kann der Durchtritt einer bestimmten Grundmenge sichergestellt werden.

Bei der Ausführungsform der Γ i g. 3 und 4 arbeitet eine starre Platte 12 mit einer ähnlichen elastischen Scheibe 13 zusammen. Diese besitzt ein Mittelloch 14 und wird durch Finger 15 der Platte 12 zentriert. In diesem Fall verlaufen die Stege 16 kreisförmig und radial. Die Durchbräche 17 haben dann eine entsprechende Segmentform. Die Scheibe 2 liegt im Ruhezustand auf ersten Abstutzelementen 18 auf. Des weiteren sind zusätzliche Abstützelemente mit geringe;er Höhe vorgesehen, an welchen sich die Scheibe 13 bei steigendem Druck zusätzlich anlegt. Auf diese Weise wird verhindert, daß bei steigendem Druck eine unerwünscht starke Drosselung auftritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Drosseleinrichtung zum Konstanthalten der Durchflußmenge durch eine Rohrleitung bei veränderlichem Förderdruck mit einer quer zur Strömung angeordneten elastischen Scheibe, die durch eine Abstützung mit Abstand von einer mehrere Durchbrüche aufweisenden, starren Platte gehalten ist, die Durchbrüche wenigstens teilweise überdeckt und unter dem Einfluß des Strömungsdrucks in Richtung auf diese Platte durchbiegbar ist, wobei Zutrittsöffnungen für den Raum zwischen Platte und Scheibe vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung aus mehreren, die Fläche der Scheibe (2, 13) u:umgreifenden Abstützelementen (6,8, 19) besteht, die im Abstand voneinander angeordnet sind, und daß sich zwischen benachbarten Abstützelementen Durchbrüche (7, 17) befinden, die von der Scheibe überdeckt sind.

2. Drosseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (7, 17) dicht an die Abstützelemente (6, 18, 19) anschließen.

3. Drosseleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen die gesamte Fläche der Platte (1, 12) siebartig mit Durchbrächen (7, 17) versehen ist.

4. Drosseleinricutui.g nach einem der An-Sprüche 1 bis 3, dadurch gc kennzeichnet, daß mindestens drei Abstützelemente (6, 18, 19) auf einem Kreis mit einem kleineren Radius als demjenigen der Platte angeordnet sind.

5. Drosseleinrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastizität der Scheibe (2, 13) so bemessen ist, daß sie sich bei höherem Betriebsdruck teilweise an die Stege (8, 16) zwischen den Durchbrüchen (7, 17) anlegt.

6. Drosseleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abctützelemente (6, 18, 19) als Vorsprung an der Platte (1,12) ausgebildet sind.

7. Drosseleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Abstützelemente (18, 19) unterschiedlicher Höhe vorgesehen sind.

8. Drosseleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (2, 13) kreisförmig und durch am Umfang der Platte angeordnete Finger (4, 15) zentriert ist.

9. Droiseleinrichtung nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (2, 13) ein Mittelloch 0?, 14) besitzt.