DE29912207U1 - Flow regulator - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Durchflußmengenregler mit einem Reglergehäuse, das in einem. Durchtrittskanal einen Steuerzapfen oder Steuerkegel aufweist, den ein ringförmiger Drosselkörper aus elastischem Material umgreift, welcher Drosselkörper zwischen sich und zumindest einem gehäusefesten Teil einen Steuerspalt begrenzt, dessen Durchtrittsquerschnitt durch den sich unter der beim Durchströmen bildenden Druckdifferenz verformenden Drosselkörper veränderbar ist, wobei an den den Steuerspalt begrenzenden Mantelflächen des zumindest einen gehäusefesten Teiles in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Regulierausnehmungen vorgesehen sind.The invention relates to a flow rate regulator with a regulator housing which has a control pin or control cone in a passage channel which is surrounded by an annular throttle body made of elastic material, which throttle body delimits a control gap between itself and at least one part fixed to the housing, the passage cross section of which can be changed by the throttle body deforming under the pressure difference that forms during flow, wherein regulating recesses spaced apart from one another in the circumferential direction are provided on the lateral surfaces of the at least one part fixed to the housing which delimit the control gap.
Solche Durchflußmengenregler werden beispielsweise in Wasserleitungen eingesetzt, um die pro Zeiteinheit geforderte Durchflußmenge auch bei starken Druckschwankungen möglichst konstant halten zu können.Such flow regulators are used, for example, in water pipes in order to keep the flow rate required per unit of time as constant as possible, even in the event of strong pressure fluctuations.
Die vorbekannten Durchflußmengenregler weisen in einem Durchtrittskanal ihres Reglergehäuses einen sich konisch verjüngenden Steuerzapfen auf, den ein ringförmiger Drosselkörper aus elastischem Materialumgreift. Di es er rincfförmigeDros se lkörperbegrenzt zwischen sich und einem gehäusefesten Teil einen Steuerspalt, dessenThe previously known flow regulators have a conically tapering control pin in a passageway of their regulator housing, which is surrounded by an annular throttle body made of elastic material. The annular throttle body defines a control gap between itself and a part fixed to the housing, the
F:\TEXTBANMELDUN\CK0002i4F:\TEXTBANMELDUN\CK0002i4
Durchtrittsquerschnitt durch den sich unter der beim Durchströmen bildenden Druckdifferenz verformenden Drosselkörper veränderbar ist. Dabei sind an den den Steuerspalt begrenzenden Mantelflächen der gehäusefesten Teile in Umfangsrichtung voneinander beabstandete undinDurchflußrichtungorientierteRegulierausnehmungenvorgesehen.The passage cross-section can be changed by the throttle body which deforms under the pressure difference that forms during the flow. In this case, regulating recesses are provided on the outer surfaces of the housing-fixed parts that delimit the control gap, spaced apart from one another in the circumferential direction and oriented in the flow direction.
So kennt man bereits Durchflußmengenregler, bei denen die Regulierausnehmungen an der inneren Mantelfläche des Reglergehäuses vorgesehen sind und gegebenenfalls ein zentrales Durchgangsloch vorhanden ist. Diese vorbekanntenDurchflußmengenregler haben jedoch den Nachteil, daß die pro Zeiteinheit durchströmende Flüssigkeits-For example, flow regulators are already known in which the regulating recesses are provided on the inner surface of the regulator housing and, if necessary, a central through hole is present. However, these previously known flow regulators have the disadvantage that the liquid flowing through per unit of time
W menge nicht völlig konstant gehalten werden kann, sondern mit steigendem Druck weiterhin leicht zunimmt. W quantity cannot be kept completely constant, but continues to increase slightly with increasing pressure.
Auch kennt man bereits Durchflußmengenregler, welche die Regulierausnehmungen an der Umfangs-Mcintelf lache des Steuerzapfens aufweisen. Diese Durchflußmengenregler zeichnen sich zwar dadurch aus, daß die geforderte Durchflußmenge bei einem vergleichsweise geringen Flüssigkeitsdruck erreicht wird, jedoch stellt sich häufig ein erheblich über dem Durchfluß-Sollwert liegendes Durchfluß-Maximum ein, das bei steigendem Druck wieder abnimmt.Flow regulators are also already known which have the regulating recesses on the circumferential surface of the control pin. These flow regulators are characterized by the fact that the required flow rate is achieved at a comparatively low fluid pressure, but a maximum flow rate which is considerably higher than the set flow rate is often reached and which decreases again as the pressure increases.
Es besteht daher insbesondere die Aufgabe, einen Durchflußmengenregler der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der die pro Zeiteinheit gewünschte Durchflußmenge bereits bei einem vergleichsweise geringen Flüssigkeitsdruck erreicht und auch bei steigenden oder stark schwankenden Flüssigkeitsdrücken praktisch konstant hält.The particular object is therefore to create a flow rate controller of the type mentioned at the outset which achieves the desired flow rate per unit of time even at a comparatively low fluid pressure and keeps it practically constant even with increasing or strongly fluctuating fluid pressures.
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe sieht insbesondere vor, 0 daß der Steuerspalt sowohl zwischen dem Drosselkörper und der den Durchtrittskanal begrenzenden inneren Mantelfläche des Reglergehäuses als auch zwischen dem Drosselkörper und der Umfangs-Mantelflache des Steuerzapfens oder Steuerkegels vorgesehen ist, und daß sowohl an der inneren Mantelfläche des Reglergehäuses als 5 auch an der Umfangs-Mantel f lache des Steuerzapfens oder SteuerkegelsA solution to this problem according to the invention provides in particular that the control gap is provided both between the throttle body and the inner surface of the regulator housing delimiting the passage channel and between the throttle body and the circumferential surface of the control pin or control cone, and that both on the inner surface of the regulator housing and on the circumferential surface of the control pin or control cone
3
die Regulierausnehmungen vorgesehen sind.3
the regulating recesses are provided.
Bei dem erfindungsgemäßen Durchflußmengenregler kann die druckabhängige Verformung des rincjförmigen Drosselkörpers nicht nur nach einer Seite, sondern sowohl nach innen als auch nach außen wirken und die entsprechenden Strömungsquerschnitte der Regulierausnehmungen steuern.In the flow regulator according to the invention, the pressure-dependent deformation of the ring-shaped throttle body can act not only to one side, but both inwards and outwards and control the corresponding flow cross-sections of the regulating recesses.
Zur Lösung der oben umschriebenen Aufgabe sieht ein weiterer Vorschlag gemäß der Erfindung von eigener schutzwürdiger Bedeutung vor, daß an zumindest einem gehäusefesten Teil Regulierausnehmungen W mit im Bereich des Drosselkörpers unterschiedlich geformten Querschnitten vorgesehen sind und daß die in niedrigeren Druckbereichen ansprechenden Regulierausnehmungen im Vergleich zu den in höheren Druckbereichen ansprechenden Regulierausnehmungen eine größere, dem Drosselkörper zugewandten lichte Öffnungsweite haben.To achieve the object described above, a further proposal according to the invention of its own significance worthy of protection provides that regulating recesses W with cross-sections of different shapes in the region of the throttle body are provided on at least one part fixed to the housing and that the regulating recesses responding in lower pressure ranges have a larger clear opening width facing the throttle body compared to the regulating recesses responding in higher pressure ranges.
Ein solcher erfindungsgemäßer Durchflußmengenregler bietet den Vorteil, daß man den niederen Druckbereich durch sich schnell 0 verschließende Regulierausnehmungen erfassen kann, während die im hohen Druckbereich ansprechenden Regulierausnehmungen vom Drosselkörper erst geschlossen werden, wenn dieser vom Flüssigkeitsdruck bereits sehr stark belastet wird.Such a flow regulator according to the invention offers the advantage that the low pressure range can be covered by regulating recesses which close quickly, while the regulating recesses which respond in the high pressure range are only closed by the throttle body when the latter is already under very high load from the fluid pressure.
Dabei können die in ihren Querschnitten unterschiedlich geformten Regulierausnehmungen beispielsweise in Umfangsrichtung abwechselnd entweder an der inneren Mantelfläche des Reglergehäuses oder an der Umfangs-Mantelfläche des Steuerzapfens oder Steuerkegels vorgesehen sein. Möglich ist aber auch, daß die Regulierausnehmungen 0 sowohl an der inneren Mantelfläche des Reglergehäuses als auch an der Umfangs-Mantelfläche des Steuerzapfens oder Steuerkegels vorgesehen sind.The regulating recesses, which have different cross-sections, can be provided, for example, alternately in the circumferential direction either on the inner surface of the regulator housing or on the circumferential surface of the control pin or control cone. However, it is also possible for the regulating recesses 0 to be provided both on the inner surface of the regulator housing and on the circumferential surface of the control pin or control cone.
Zur Trennung und Optimierung der Funktionen sieht eine bevorzugte 5 Ausführungsform gemäß der Erfindung vor, daß die Regulier-To separate and optimize the functions, a preferred embodiment according to the invention provides that the regulating
ausnehmungen an der inneren Mantelfläche des Reglergehäuses im Vergleich zu denen an der Umfangs-Mantelflache des Steuerzapfens oder Steuerkegels einen unterschiedlich geformten Querschnitt haben.Recesses on the inner surface of the regulator housing have a differently shaped cross-section compared to those on the circumferential surface of the control pin or control cone.
Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn die Regulierausnehmungen mit der größeren lichten Öffnungsweite an der inneren Mantelfläche des Reglergehäuses oder an der Umfangs-Mantelfläche des Steuerzapfens vorgesehen sind.It may be advantageous if the regulating recesses with the larger clear opening width are provided on the inner surface of the regulator housing or on the circumferential surface of the control pin.
Damit die Regulierausnehmungenmit der größeren lichtenOffnungswei te auch bei vergleichsweise geringen Drücken vom gummielastischemSo that the regulating recesses with the larger clear opening width can be removed from the rubber-elastic
P Drosselkörper gut angesteuert werden können, kann es vorteilhaft sein, wenn die Regulierausnehmungen mit der größeren lichten Öffnungsweite einen etwa kreissegmentförmigen Querschnitt haben.P throttle bodies can be controlled well, it can be advantageous if the regulating recesses with the larger clear opening width have an approximately circular segment-shaped cross-section.
Demgegenüber können die insbesondere bei höheren Flüssigkeitsdrücken des Strömungsmediums ansprechenden Regulierausnehmungen so ausgestaltet sein, daß diese Regulierausnehmungen mit der kleineren lichten Öffnungsweite zumindest in einem Teilbereich halbkreisförmig 0 und/oder steilflankig ausgestaltet sind.In contrast, the regulating recesses, which respond particularly at higher fluid pressures of the flow medium, can be designed in such a way that these regulating recesses with the smaller clear opening width are designed to be semicircular 0 and/or steep-flanked at least in a partial area.
Die genaue Ausgestaltung der Regulierausnehmungen kann Abhängigkeit _ von den elastischen Eigenschaften des ringförmigen ElastomersThe exact design of the regulating recesses may depend on the elastic properties of the ring-shaped elastomer
erfolgen.
25take place.
25
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen sowie der Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei einer Ausführungs-0 form gemäß der Erfindung verwirklicht sein.Further features of the invention emerge from the following description of an embodiment according to the invention in conjunction with the claims and the drawing. The individual features can be implemented individually or in combination in an embodiment according to the invention.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 einen Durchflußmengenregler in einem Querschnitt durch 5 sein Reglergehäuse, wobei der DurchflußmengenreglerFig. 1 shows a flow regulator in a cross section through its regulator housing, wherein the flow regulator
sowohl an der inneren Mantelfläche seines Reglergehäuses als auch an der Umfangs-Mantelflache eines zentralen Steuerzapfens in Umfangsrichtung voneinander beabstandete und in Durchflußrichtung orientierte Regulierausnehmungen hat,has regulating recesses spaced apart from one another in the circumferential direction and oriented in the flow direction both on the inner surface of its regulator housing and on the circumferential surface of a central control pin,
Fig. 2 den Durchflußmengeriregler aus Fig. 1 in einem Längsschnitt undFig. 2 the flow regulator from Fig. 1 in a longitudinal section and
Fig. 3 ein Durchflußdiagramm des Durchflußmengenreglers gemäßFig. 3 a flow diagram of the flow regulator according to
den Fig. 1 und 2, wobei die pro Zeiteinheit durch den ™ Durchflußmengenregler durchströmende FlüssigkeitsmengeFig. 1 and 2, wherein the amount of liquid flowing through the flow regulator per unit of time
in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsdruck dargestellt ist.as a function of the fluid pressure.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Durchflußmengenregler 1 dargestellt, der ein Reglergehäuse 2 hat. Das Reglergehäuse 2 des Durchflußmengenreglers 1 ist in an sich üblicher Weise beispielsweise in das hier nicht weiter dargestellte Auslaufmundstück einer Sanitärarmatur oder in die Anschlußarmatur einer flexiblen Schlauchleitung einsetzbar, um die pro Zeiteinheit geforderte Wassermenge auch bei starken Druckschwankungen in den Wasserversorgungsleitungen konstant halten zu können.In Figs. 1 and 2, a flow rate regulator 1 is shown which has a regulator housing 2. The regulator housing 2 of the flow rate regulator 1 can be inserted in a conventional manner, for example in the outlet mouthpiece of a sanitary fitting (not shown here) or in the connection fitting of a flexible hose line, in order to be able to keep the water quantity required per unit of time constant even in the event of strong pressure fluctuations in the water supply lines.
Der Durchflußmengenregler 1 hat einen zentralen Steuerzapfen 4, der in einem Durchtrittskanal 3 des Reglergehäuses 2 gehäusefest gehalten ist. Der Steuerzapfen 4 wird von einem ringförmigen Drosselkörper 5 aus elastischem Material umgriffen. Wie Fig. 2 zeigt, verjüngt sich der Steuerzapfen 4 zumindest in dem vom Drosselkörper 5 umgriffenen Teilbereich seiner Längserstreckung entgegen der 0 Strömungsrichtung PfI etwa konisch.The flow rate regulator 1 has a central control pin 4 which is held in a passage 3 of the regulator housing 2. The control pin 4 is surrounded by an annular throttle body 5 made of elastic material. As Fig. 2 shows, the control pin 4 tapers approximately conically against the 0 flow direction PfI, at least in the part of its longitudinal extent surrounded by the throttle body 5.
Der Drosselkörper bildet sowohl zwischen sich und der den Durchtrittskanal 3 begrenzenden inneren Mantelfläche des Reglergehäuses 2 als auch zwischen sich und der Umfangs-Mantelf lache des Steuerzapfens 4 einen Steuerspalt 6, dessen DurchtrittsquerschnittThe throttle body forms a control gap 6 between itself and the inner surface of the regulator housing 2 delimiting the passage channel 3 as well as between itself and the circumferential surface of the control pin 4, the passage cross section of which
durch den sich unter der beim Durchströmen bildenden Druckdifferenz verformenden Drosselkörper 5 veränderbar ist.by the throttle body 5 which deforms under the pressure difference that forms during the flow.
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, sind sowohl an der inneren Mantelfläche des Reglergehäuses 2 als auch an der Umfangs-Mantelflache des Steuerzapfens 4 Regulierausnehmungen 7, 8 vorgesehen, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet und in Durchflußrichtung PfI orientiert sind. Die Regulierausnehmungen 7, 8 sind in Zuström- und Abströmrichtung sowie zum Steuerspalt 6 hin offen ausgebildet.As can be seen in Fig. 1, regulating recesses 7, 8 are provided both on the inner surface of the regulator housing 2 and on the circumferential surface of the control pin 4, which are spaced apart from one another in the circumferential direction and oriented in the flow direction PfI. The regulating recesses 7, 8 are open in the inflow and outflow directions and towards the control gap 6.
P Während die Regulierausnehmungen 8 an der Umfangs-Mantelfläche des Steuerzapfens 4 eine größere lichte Öffnungsweite haben und bereits bei niedrigeren Druckbedingungen des Strömungsmediums ansprechen, weisen die an der inneren Mantelfläche des Reglergehäuses 2 befindlichen Regulierausnehmungen 7 eine demgegenüber kleinere lichte Öffnungsweite auf, so daß der gummielastische Drosselkörper erst bei einer hohen, auf ihn einwirkenden Druckbelastung des Strömungsmediums in die Reguliernuten oder Regulierausnehmungen 0 7 an der inneren Mantelfläche des Reglergehäuses 2 eindringen kann.P While the regulating recesses 8 on the circumferential surface of the control pin 4 have a larger clear opening width and respond even at lower pressure conditions of the flow medium, the regulating recesses 7 located on the inner surface of the regulator housing 2 have a smaller clear opening width, so that the rubber-elastic throttle body can only penetrate into the regulating grooves or regulating recesses 0 7 on the inner surface of the regulator housing 2 when a high pressure load of the flow medium acts on it.
Durch das in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsdruck mehr oder weniger starke Eindringen des gummielastischen Drosselkörpers 5 in die Regulierausnehmungen 7, 8 wird die pro Zeiteinheit durch den Durchflußmengenregler1durchströmendeWassermengekonstantgehalten und kann auch bei zunehmend steigendem Wasserdruck eine definierte Wassermenge pro Zeiteinheit nicht übersteigen.Due to the more or less strong penetration of the rubber-elastic throttle body 5 into the regulating recesses 7, 8 depending on the fluid pressure, the amount of water flowing through the flow regulator 1 per unit of time is kept constant and cannot exceed a defined amount of water per unit of time even with increasing water pressure.
Während die Regulierausnehmungen 8 mit der größeren lichten 0 Öffnungsweite einen etwa kreissegmentförmigen Querschnitt haben,While the regulating recesses 8 with the larger clear opening width 0 have an approximately circular segment-shaped cross-section,
weisen die an der inneren Mantelfläche des Reglergehäuses 2 vorgesehenen Regulierausnehmungen 7 mit der kleineren lichten Öffnungsweite einen steilflankigen und im Bereich des Nutgrundes etwa kreissegmentförmigen Querschnitt auf. 35The regulating recesses 7 provided on the inner surface of the regulator housing 2 with the smaller clear opening width have a steep-flanked cross-section that is approximately circular in shape in the area of the groove base. 35
Aus dem in Fig. 3 dargestellten Diagramm wird deutlich, daß sich der Durchflußmengenregler 1 durch die mittels der unterschiedlich geformten Regulierausnehmuncjen 7, 8 abgestimmte Verformung sowohl im Nieder- als auch im Hochdruckbereich durch ein sehr gutes und gleichmäßiges Regelergebnis auszeichnet. Der Durchflußmengenregler 1 erreicht die pro Zeiteinheit gewünschte Durchflußmenge bereits bei einem vergleichsweise geringen Flüssigkeitsdruck und hält diese Flüssigkeitsmenge auch bei steigenden oder stark schwankenden Flüssigkeitsdrücken weitestgehend konstant.
10From the diagram shown in Fig. 3 it is clear that the flow regulator 1 is characterized by a very good and uniform control result in both the low and high pressure ranges due to the deformation adjusted by means of the differently shaped regulating recesses 7, 8. The flow regulator 1 achieves the desired flow rate per unit of time even at a comparatively low fluid pressure and keeps this fluid quantity largely constant even with increasing or strongly fluctuating fluid pressures.
10
w I Ansprüche w I Claims
Claims (7)
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DE29912207U DE29912207U1 (en) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | Flow regulator |
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DE29912207U DE29912207U1 (en) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | Flow regulator |
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DE29912207U1 true DE29912207U1 (en) | 1999-09-16 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2004003673A1 (en) * | 2002-06-26 | 2004-01-08 | Neoperl Gmbh | Flow rate regulator |
-
1999
- 1999-07-13 DE DE29912207U patent/DE29912207U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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R081 | Change of applicant/patentee |
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