DE2431513B2 - Mit Drosselwirkung arbeitende Fluidabgabevorrichtung - Google Patents
Mit Drosselwirkung arbeitende FluidabgabevorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine mit Drosselwirkung arbeitende Fluidabgabevorrichtung, beispielsweise für
Bewässerungsanlagen, die ein äußeres rohrförmiges Bauteil und ein inneres rohrförmiges, außen mit einer
schraubenlinienförmigen Nut versehenes Bauteil mit relativ großem Durchmesser aufweist, das sich in axialer
Richtung in das äußere rohrförmige Bauteil hinein erstreckt, wobei eine Strömungsdrosseleinrichtung
einen Strömungsdrosselkanal für einen Teil des der Vorrichtung zugeführten Fluids zwischen den beiden,
axial gegeneinander verschiebbaren konischen Bauteilen abgrenzt und ein dem einen Ende des inneren
Bauteils benachbarter Einlaß /um Strömungsdrosselkanal sowie ein sich durch das äußere rohrfönnige Bauteil
erstreckender Auslaß des Strömungsdrosselkanals vorgesehen
ist.
Solche Vorrichtungen werden in Bewässerungsanlagen benutzt, um das Fluid an vielen Stellen über eine
Drosselstclle langsam in Form von Tröpfelströmen an das umgebende Erdreich abzugeben. Um die gewünschte
niedrige Abgabegeschwindigkeit zu erreichen, wird tier erwähnte Strömungsdrosselkanal mit einem ziemlich
engen Querschnitt gestaltet. Dieser enge Querschnitt hat jedoch andererseits den Nachteil, daß im
Fluid vorhandene Verunreinigungen, wie Rostpartikel, Schmutz oder dgl, den engen Strömungsdrosselkanal
verstopfen, so daß die gewünschte Fluidabgabe mehr ■>
oder weniger unterbrochen wird.
Zur Behebung solcher Verstopfungen sind die Bauteile der Vorrichtung konisch ausgeführt, die
gegeneinander verschoben werden können. Hierdurch wird ein größerer Durchtrittsquerschnilt für das Fluid in
H) der Vorrichtung hergestellt, so daß eventuelle Verunreinigungen
herausgespült werden können.
Bei der bekannten Vorrichtung (US-PS 36 93 657) ist der Eintritt zum Strömungsdrosselkanal direkt an den
Hauptflüssigkeitsstrom, der durch die Vorrichtung
ι *> geleitet wird, angeschlossen. Der Flüssigkeitsstrom trifft
h'.sr nach geringer Ablenkung aus der Hauptströmungsrichtung
direkt auf den Eingang des Strömungsdrosselkanals. Infolgedessen werden auch die im Fluid
enthaltenen Verunreinigungen dem Strömungsdrossel-
■?'> kanal direkt zugeleitet, so daß Verstopfungen bei dieser
bekannten Vorrichtung verhältnismäßig leicht auftreten. Diese bekannte Vorrichtung erfordert häufige
Kontrollen und Wartungsarbeiten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
y> Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen,
die das Eindringen schwebender Fremdstoffe aus dem die Vorrichtung durchströmenden Fluid in den Strömungsdrosselkanal
weitgehend verhindert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
i'i daß das äußere Bauteil koaxial einen in Strömungsrichtung
weisenden, rohrförmigen Ansatz aufweist, der den Einlaß des Strömungsdrosselkanals überlappend in die
Bohrung des inneren Bauteils hineinragt.
Auf diese Weise wird das Fluid, bevor es in den
>> Ströniungsdrosselkanal eintreten kann, um 180" umgeleitet,
so daß eventuelle Verunreinigungen, die bestrebt sind, sich in der Hauptrichtung der Strömung weilerzubewegen,
am Eintritt zum Ströniungsdrosselkanal durch den Hauptstrom vorbeigeführt werden. Die Gefahr von
w Verstopfungen ist daher durch die Erfindung weilgehend
ausgeschaltet.
Strömungsumkehrungen sind zwar zwecks Verlangsamung
der Strömung an sich bekannt (US-PS 32 21 996), jedoch wird hier der gesamte Fluidsirom
■*> umgeleitet. Ein Hauptstrom, aus dem ein kleiner Anteil
abgeleitet wird, dessen Strömungsrichtung dann umgekehrt wird, ist hier nicht vorgesehen, so daß alle
Verunreinigungen mit umgeleitet werden.
Nach der Erfindung ist die äußere Unifangsfläche des
rohrförmigen Absatzes — durch den die Ströimingsumkehr
bewirkt wird — mit mehreren, in gleichen Abständen über den Umfang verteilten, sich radial nach
außen erstreckenden Rippen versehen, die sich an der zylindrischen Bohrung des inneren Bauteils abslüt/en.
Eine solche Maßnahme, durch die der Gegenstand des llauptanspruchs in zweckmäßiger Weise weiter
ausgebildet wird, ist an sich bekannt (USPS 37 52 505). Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteranspriichen. Die Erfindung wird im folgenden anhand schemalischer Zeichnungen
an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. I einen axialen Teilschnitt einer bekannten Fluidabgabevorrichtung, aus dem ersichtlich ist, auf
welche Weise Verunreinigungen aus dem Haupifluidstrom in den Strömungsdrosselkanal eintreten können;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer Fluidabgabevorrichtung nach der vorliegenden
Erfindung;
F i g. J einen Schnitt längs der Linie J-J in F i g. 2;
Fig.4 einen vergrößerten axialen Teilschnitt durch
die Vorrichtung nach Fig.2, in dem die Teile der Vorrichtung ihre Durchspülstellung einnehmen; und
Fig.5 eine teilweise als Seitenansicht und teilweise
als Längsschnitt gezeichnete Darstellung, die einem Teil von Fig.2 ähnelt, die jedoch eine Ausführungsform
zeigt, bei der das innere rohrförmige Bauteil mittels einer Kappe verschlossen ist.
Die Vorrichtung 10 weist ein äußeres rohrformiges
Bauteil 12 und ein inneres rohrformiges Bauteil 14 auf, die gemäß Fig.2 eine leicht konische Form haben. Die
Wände der beiden rohrförmigen Bauteile sind gegen die Längsachse der Vorrichtung unter einem Winkel von
etwa 4° geneigt.
Das äußere Bauteil 12 bildet ein hülsenähnliches Gehäuse, während das innere Bauteil 14 einen Körper
bildet, der sich in dem äußeren Bauteil in einem begrenzten Ausmaß axial verschieben läßt und zwar
zwischen einer aus F i g. 2 ersichtlichen .Strömungsdrosselstellung
und einer aus F i g. 4 ersichtlichen Durchspülsteiiung, bei weicher das innere Bauteil 14 gegenüber
dem äußeren Bauteil 12 von links nacn rechts verschoben worden ist, um den Abstand zwischen den
benachbarten Flächen der beiden Bauteile zu vergrößern und so das nachstehend naher erläuterte
Durchspülen zu ermöglichen.
Das äußere Bauteil 12 weist eine allgemein zylindrische rückwärtige Verlängerung 16 auf, die eine Bohrung
18 von großem Durchmesser abgrenzt und an ihrer äußeren Umfangsfläche mit mehreren Wulsten 20
versehen ist, deren Querschnittsform der Form eines Widerhakens ähnelt. Die Verlängerung 16 wird in eine
nicht dargestellte Rohrleitung eingeführt, u-id hierbei
halten die Wulste 20 die Verlängerung in ihrer Lage.
Das innere Bauteil 14 weist auf ähnliche Weise eine sich in der .Strömungsrichtung daran anschließende
Verlängerung 22 auf, die eine Bohrung 24 von großem Durchmesser abgrenzt und an ihrer äußeren Umfangsfläche
mit den beschriebenen Wulsten 20 ähnelnden Wulsten 26 versehen ist, um mit einer zweiten, ebenfalls
nicht dargestellten Rohrleitung verbunden werden zu können.
Das zugeführte Wasser strömt durch die Abgabevorrichtung 10 gemäß F i g. 2 und 4 von rechts nach links in
Richtung der Pfeile /-"bzw. E
Sowohl das äußere Bauteil 12 als auch das innere Bauteil 14 sind als Formteile aus Polypropylen
hergestellt.
Die äußere Umfangsfläi.'he des inneren Bauteiles 14
ist mit einer schraubenlinienförmigen Rippe 28 versehen, die einen sich längs einer Schraubenlinie erstrekkenden
Strömungsdrosselkanal JO von großer Länge abgrenzt, wodurch die Strömung des Wassers gedrosselt
wird und der zwischen der äußeren Umfangsfläche des inneren Bauteils 14 und der inneren Umfangsfläche
des äußeren Bauteils 12 liegt. Dieser Strömungsdrosselkanal JO weist gemäß Fig. 2 ai,i der Strömung
zugewandten rechten F.nde des inneren Bauteils 14 einen Kinlaß 32 auf.
Das in die Strömungsrithliing weisende Knde des
äußeren Bauteils 12 ist mit einer runden Öffnung 34 versehen, deren Durchmesser etwas größer ist als der
Außendurchmesser der Verlängerung 22 des inneren Bauteils 14, und die einen Auslaß für den Strömungs-Jrosselkanal
30 biliiet. !Jcfindet sich das innere Bauteil 14 in seiner in Fig. 2 gezeigten Stellung, liegen die
Umfangsflächen der Windungen der Rippe 28 an der Innenfläche des äußeren Bauteils 12 an, so daß die
gesamte über den Einlaß 32 zugeführte Wassermenge durch den .Strömungsdrosselkanal 30 strömen muß, der
durch die schraubenlinienförmige Rippe abgegrenzt wird.
Gemäß F i g. 2 ist das der Strömung zugewandte Ende des inneren Bauteils 14 bei der soeben beschriebenen
Drosselstellung in einem Abstand von einem allgemein radial verlaufenden Flansch 36 angeordnet, der den
i'i Hauptkörper des äußeren Bauteils 12 mit der rückwärtigen
Verlängerung 16 verbindet. Daher kann das innere Bauteil 14 aus dieser Lage gemäß Fig.2 in axialer
Richtung nach rechts gegenüber dem äußeren Bauteil 12 verschoben werden; hierbei bewirkt die konische Form
der beiden Bauteile 12 und 14, daß sich die Breite des Ringraumes zwischen den beiden Bauteilen erheblich
vergrößert, so daß eine größere Wassermenge diesen Ringraum durchströmen kann, um alle Freindkörper aus
der Vorrichtung herauszuspülen, die zu einer Verstop-
_>o fung des e^gen schraubenlinienförmigen Strömungskanals
30 gefühlt haben.
Nach dem Herausspülen der Fremdkörper werden die beiden Bauteile wieder in die aus F i g. 2 ersichtliche
Stellung gebracht.
_>> Die vorstehend beschriebene Abgabevorrichtung 10
ähnelt h'nsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Wirkungsweise der bekannten Vorrichtung, von der im Hinblick
hierauf in F i g. I ein wesentlicher Teil dargestellt ist. In Fig. 1 tragen die betreffenden Teile die gleichen
in Bezugszeichen wie die entsprechenden T eile in F i g. 2.
Einer der Nachteile der Konstruktion nach Fig. 1
besteht darin, daß Stoffe, die zu einer Verstopfung führen können, relativ leicht von dem Hauptstrom /;'üus
zu dem Strömungsdrosselkanal 10 gelangen können, wie
ii es in Fig. 1 durch die Pfeile RFangedeutet ist. die das
Strömen von Flüssigkeit andeuten, welche in den Einlaß 32 des Strömungsdrosselkanals 30 eintritt; gemiiiJ
Fig. I kann ein Teil des Hauptstroms nahezu auf direktem Weg zu dem Einlaß 32 gelangen, .ioinit
ίο können Rost, Schmutz, Ablagerungen und andere
Fremdstoffe, die in dem Hauptstrom suspendiert sind, relativ leicht in den Strömungsdrosselkanal JO eindringen.
Zwar ist es möglich, das innere Bauteil 14 nach F i g. 1 nach rechts zu verschieben, damit die Fr.-mdstof-
ii fe herausgespült werden können, doch bleibt die
bekannte Abgabevorrichtung teilweise oder vollständig betriebsunfähig, bis die Verstopfung durch Herausspülen
der Fremdstoffe beseitigt worden ist.
Nach F i g. 2 bis 4 ist eine Strömungsumkehrungsein-
iii richtung vorgesehen, die verhindert, daß solche in dem
Hauptstrom F suspendierten Fremdstoffe in den Strömungsdrosselkanal 30 gelangen.
Zu dieser Strömungsu;nkehrungseinrichtung (jehört
ein sic'i in axialer Richtung erstreckender runder
ü rohrförmiger Ansatz 40, der sich an den radialen Flansch 36 anschließt, in die Strömungsrichtung weist
und in das der Strömung zugewandte Ende des inneren Bauteils 14 teilweise hineinragt, wie es in F i g. 2 gezeigt
ist. Der Außendurchmesser des rohrförmigen Ansatzes
"■ 40 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des ihm benachbarten Endes des inneren Bauteils 14, so
<!aü" zwischen diesen Teilen gemäß Fig. J ein Ringkanal 42
vorhanden ist. Daher muß sich die Strömungsrichtung des der Vorrichtung gemäß Fig. 4 in Richtung der
' Pfeile RF zugeführte" Fluides zum Eintreten in den
Strömungsdrosselkanal 30 gegenüber der Strömungsrichtung des Hauptstroms Fum 180" ändern, bevor ein
Teil des Fluides den engen Rinekanal 42 durchströmen
kann, um über ilen Finlaß 32 zu dem Strömungsdrosselkanal
30 zn gelangen. Die Bewegungsenergie der suspendierten t'remdkörper und die durch den Hauptstrom
/' ausgeübte Kraft sind daher bestrebt, alle Fremdkörper an dem in die Ströniungsrichtung
weisenden linde des rohrförmigen Ansatzes 40 vorbeizufiihren,
und es hat sich gezeigt. daß die beschriebenen Maßnahmen sehr wirksam sind. el. h. daß sie praktisch
ein Verstopfen des Strömiingsdrossclkanals 30 verhindern.
Gemäß F i g. J ist der rohrförmige Ansatz 40 mit mehreren in Wmfangsabstandcn verteilten, radial nach
außen ragenden l.iingsrippcn 44 versehen.
Die innere llm(an)"JI:irhc des inneren Bauteils 1'
weist ferner einen zylindrischen Abschnitt 4f> auf. desser
Innendurchmesser nur etwas größer ist als de Außendurchmesser der Kippen 44. so daß diese Kipper
als Führungen für das benachbarte Fnde d«.« innerer
Bauteils 14 wirken, wenn das innere Bauteil gcgcniibci
dem äußeren Bauteil 12 verschoben wird, um crfordcrli
ebenfalls ein Durchspülen der Vorrichtung /u ermögli chen.
Gemäß l-'ig. 5 kann das innere rolirfoimige Baiitei
14 gegebenenfalls am freien Fnde der Verläi L'crung 2t
mit einer stiniseiiigen Abschlußwand 50 vitm lien sein.
Hierzu I Walt/.eiclinimuen
Claims (4)
1. Mit Drosselwirkung arbeitende Fluidabgabevorrichtung, beispielsweise für Bewässerungsanlagen,
die ein äußeres rohrförmiges Bauteil und ein inneres rohrförmiges, außen mit einer schraubenlinienförmigen
Nut versehenes Bauteil mit relativ großem Durchmesser aufweist, das sich in axialer
Richtung in das äußere rohrförmige Bauteil hinein erstreckt, wobei eine Strömungsdrosseleinrichtung
einen Strömungsdrosselkanal für einen Teil des der Vorrichtung zugeführten Fluids zwischen den
beiden, axial gegeneinander verschiebbaren konischen Bauteilen abgrenzt und ein dem einen Ende
des inneren Bauteils benachbarter Einlaß zum Stremungsdrosselkanal sowie ein sich durch das
äußere rohrförmige Bauteil erstreckender Auslaß des Strömungsdrosselkanals vorgesehen sind, d a durch
gekennzeichnet, daß das äußere Bauteil (12) koaxial einen in Strömungsrichtang
weisenden, rohrförmigen Ansatz (40) aufweist, der den F.inlaß des Strömungsdrosselksnals(30) überlappend
in die Bohrung des inneren Bauteils (14) hineinragt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (40) des äußeren Bauteils
(12) und die Bohrung des inneren Bauteils (14) einen ringförmigen Strömungskanal (JO) geringer radialer
Breite bilden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Ansatz (40) an einen radial
gerichteten Flpnsch (36) anschließt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 mit sich in Strömungsrichtung verjüngenden konischen Bauteilen,
dadurch gekennzevlnet, daß die äußere Umfangsfiäche des rohrförmigen Ansatzes (40) mit
mehreren, in gleichen Absländen über den Umfang verteilten, sich radial nach außen erstreckenden
Rippen (44) versehen ist, die sich an der zylindrischen Bohrung des inneren rohrförmigen Bauteils
(46) abstützen.
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