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Dokumentenidentifikation DE202004008281U1 10.11.2005
Titel Durchflussmengenregler
Anmelder Neoperl GmbH, 79379 Müllheim, DE
Vertreter Patent- und Rechtsanwaltssozietät Maucher, Börjes & Kollegen, 79102 Freiburg
DE-Aktenzeichen 202004008281
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 10.11.2005
Registration date 06.10.2005
Application date from patent application 25.05.2004
IPC-Hauptklasse G05D 7/00
IPC-Nebenklasse F24H 9/20   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Durchflussmengenregler mit einem Reglergehäuse, in dem in einem Durchtrittskanal ein ringförmiger Drosselkörper aus elastischem Material vorgesehen ist, der zwischen sich und einem konischen Regelkern einen Steuerspalt begrenzt, dessen Durchtrittsquerschnitt durch den sich unter der beim Durchströmen bildenden Druckdifferenz verformenden Drosselkörper veränderbar ist, wobei der Regelkern zur Veränderung des maximalen Volumenstroms des Durchflussmengenreglers im Durchtrittskanal relativ zum Drosselkörper verstellbar ist.

Derartige Durchflussmengenregler sind bereits in verschiedenen Ausführungen bekannt, um den durchfließenden Volumenstrom auf einen Maximalwert zu begrenzen und zu vergleichmäßigen. Man hat auch bereits Durchflussmengenregler der eingangs genannten Art geschaffen, um den Volumenstrom und dessen druckunabhängigen Maximalwert verändern zu können.

Solche Durchflussmengenregler werden beispielsweise in die Wasserzuleitung eines Durchflusserhitzers zwischengeschaltet, um die jahreszeitlich bedingten Temperaturunterschiede des zufließenden Leitungswassers zu berücksichtigen. Die elektrische Leistung eines solchen Durchflusserhitzers ist nämlich konstant; deshalb ist im Sommer, wenn das zufließende Leitungswasser im Vergleich zum Winter regelmäßig bereits wärmer ist, ein größerer Wasserdurchfluß erforderlich, um das ausströmende Wasser auf dieselbe Temperatur zu bringen und um die im Sommer geringere Temperaturdifferenz zwischen dem zufließenden Leitungswasser einerseits und dem ausströmenden Wassers andererseits auszugleichen.

Es ist bereits bekannt, den Volumenstrom durch den Einsatz von Drosseln oder den Austausch der verwendeten Durchflussmengenregler zu verändern. In beiden Fällen muß jedoch der Wasserzufluß unterbrochen und die Wasserzuleitung geöffnet werden, was stets mit einem nicht unerheblichen Aufwand verbunden ist.

Es besteht daher die Aufgabe, einen Durchflussmengenregler der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem der druckunabhängige maximale Volumenstrom mit einem wesentlich geringeren Aufwand veränderbar ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht bei dem Durchflussmengenregler der eingangs erwähnten Art insbesondere darin, dass das Reglergehäuse ein inneres verschiebbares Gehäuseteil hat, welches innere Gehäuseteil an seinem Außenumfang zumindest ein nach außen vorstehendes Steuerelement aufweist, dass das innere Gehäuseteil beidseits seines Steuerelements von einem äußeren Gehäuseabschnitt dichtend umgriffen ist, welche äußeren Gehäuseabschnitte zueinander ortsfest angeordnet sind, dass das innere verschiebliche Gehäuseteile den Regelkern trägt, und dass der Drosselkörper an einem der äußeren Gehäuseabschnitte gehalten ist.

Der erfindungsgemäße Durchflussmengenregler weist ein inneres Gehäuseteil auf, das im Reglergehäuse relativ zum Drosselkörper verschieblich geführt ist. Das innere Gehäuseteil ist über ein Steuerelement bedienbar, das am Außenumfang des inneren Gehäuseteiles nach außen vorsteht. Das innere Gehäuseteil wird beidseits seines Steuerelements von einem äußeren Gehäuseabschnitt dichtend umgriffen, welche äußeren Gehäuseabschnitte zueinander ortsfest angeordnet sind. Das innere Gehäuseteil trägt den konischen Regelkern, so dass dieser konische Regelkern relativ zum Drosselkörper derart verschoben werden kann, dass sich durch die Konizität des Regelkerns der zwischen Drosselkörper und Regelkern vorgesehene Steuerspalt und mit ihm der maximale Volumenstrom des Durchflussmengenreglers verändert. Da das innere verschiebliche Gehäuseteil von den äußeren Gehäuseabschnitten dichtend umgriffen wird, und da das Steuerelement am inneren Gehäuseteil nach außen vorsteht, ist der Volumenstrom des erfindungsgemäßen Durchflussmengenreglers auf einfache Weise veränderbar, ohne dass dazu eine Demontage des Durchflussmengenreglers erforderlich ist. Da die das innere Gehäuseteil dichtend umgreifenden äußeren Gehäuseabschnitte zueinander ortsfest angeordnet sind, ist mit einer Verschiebung des inneren Gehäuseteiles und des davon getragenen Regelkerns und mit einer Veränderung des Volumenstroms nicht zwangsläufig eine Veränderung der Baulänge des erfindungsgemäßen Durchflussmengenreglers verbunden. Der erfindungsgemäße Durchflussmengenregler lässt sich daher auch in starren Rohrleitungen ohne weiteres einsetzen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das innere Gehäuseteil von einer Endstellung gegen eine Rückstellkraft in Richtung zu einer anderen Endstellung verschiebbar und festlegbar ist.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn als Rückstellkraft eine Rückstellfeder vorgesehen ist.

Eine Weiterbildung gemäß der Erfindung von eigener schutzwürdiger Bedeutung sieht vor, dass die Rückstellkraft am Außenumfang des inneren Gehäuseteiles, vorzugsweise an dessen Steuerelement, angreift. Bei dieser Ausführungsform ist das Rückstellelement außerhalb des eventuell flüssigen Volumenstroms angeordnet, so dass eine Berührung des Rückstellelements mit der den Durchflussmengenregler durchströmenden Flüssigkeit und eine flüssigkeitsbedingte Korrosion des beispielsweise als metallische Rückstellfeder ausgebildeten Rückstellelements vermieden wird.

Um den Durchtrittskanal möglichst gut abzudichten, ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem inneren Gehäuseteil und den äußeren Gehäuseabschnitten jeweils zumindest eine Ringdichtung vorgesehen ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein erstes äußeres Gehäuseteil das Steuerelement des inneren Gehäuseteiles übergreift und mit einem zweiten äußeren Gehäuseteil verschraubt oder dergleichen verbunden ist, wenn am Steuerelement des inneren Gehäuseteiles wenigstens ein axialer Zapfen angeformt ist und wenn der zumindest eine axiale Zapfen eine zugeordnete Gehäuseöffnung des ersten äußeren Gehäuseteils durchsetzt.

Dabei sieht eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung vor, dass das erste äußere Gehäuseteil ein Außengewinde trägt, auf welchem Außengewinde eine Stellschraube angeordnet ist und dass die Stellschraube das freie Ende des zumindest einen Zapfen beaufschlagt. Durch Drehen an der Stellschraube und Verstellen ihrer Relativposition am ersten äußeren Gehäuseteil wird über den zumindest einen axialen Zapfen auch das innere Gehäuseteil derart verschoben, dass der Volumenstrom auf einfache Weise verändert werden kann.

Um die Drehbewegung an der Stellschraube in eine gleichmäßige axiale Verschiebung des inneren Gehäuseteiles und des von ihm getragenen Regelkerns umzusetzen, ist es vorteilhaft, wenn das Steuerelement als Ringflansch ausgestaltet ist und/oder wenn das Steuerelement zumindest zwei, in Umfangsrichtung vorzugsweise gleichmäßig voneinander beabstandete Zapfen trägt.

Um den erfindungsgemäßen Durchflussmengenregler auf einfache Weise gegebenenfalls auch in eine axiale Rohrleitung einbauen und zwischenschalten zu können, ist es vorteilhaft, wenn die beiden äußeren Gehäuseteile jeweils einen Leitungsanschluß zum Anschluß an eine Rohrleitung aufweisen.

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 Ausführungsform gemäß der Erfindung verwirklicht sein.

Es zeigt:

1 einen in einem Längsschnitt dargestellten und zum Einbau in eine sanitäre Wasserleitung bestimmten Durchflussmengenregler mit einem verschiebbaren Regelkern, wobei der Regelkern hier in seiner einen Endstellung abgebildet ist,

2 den Druckabhängigen Volumenstrom des in 1 gezeigten Durchflussmengenreglers in der in 1 dargestellten Endstellung,

3 den Durchflussmengenregler aus 1 in der anderen Endstellung seines Regelkerns,

4 den druckabhängigen Volumenstrom des in den 1 und 3 gezeigten Durchflussmengenreglers in der in 3 dargestellten Endstellung,

5 den Durchflussmengenregler aus 1 und 3 in einem Querschnitt durch Schnittebene A-A aus 3, und

6 den Durchflussmengenregler aus 1, 3 und 5 in einem Querschnitt durch Schnittebene B-B aus 3.

In den 1, 3, 5 und 6 ist ein Durchflussmengenregler 1 in verschiedenen Ansichten dargestellt, der zum Einbau in eine sanitäre Wasserleitung bestimmt ist. Wie aus einer zusammenschauenden Betrachtung der 2 und 4 deutlich wird, lässt sich mit Hilfe des Durchflussmengenreglers 1 der durch den Durchflussmengenregler 1 durchfließende Volumenstrom begrenzen und auf einen Maximalwert vergleichmäßigen.

Der Durchflussmengenregler 1 weist ein mehrteiliges Reglergehäuse auf, in dem in einem Durchtrittskanal 2 ein ringförmiger Drosselkörper 3 aus elastischem Material vorgesehen ist. Dieser Drosselkörper 3 begrenzt zwischen sich und einem konischen, d.h. kegelförmigen oder kegelstumpfförmigen Regelkern 4 einen Steuerspalt 5, dessen Durchtrittsquerschnitt durch den sich unter der beim Durchströmen bildenden Druckdifferenz verformenden Drosselkörper 3 veränderbar ist. Um den Volumenstrom verändern und beispielsweise auf die in den 2 und 4 gezeigten unterschiedlichen Maximalwerte einstellen zu können, ist der Regelkern 4 des hier gezeigten Durchflussmengenreglers 1 im Durchtrittskanal 2 relativ zum Drosselkörper 3 verstellbar.

Das Reglergehäuse des Durchflussmengenreglers 1 weist dazu ein inneres Gehäuseteil 6 auf, das im Reglergehäuse verschieblich geführt ist. Das innere Gehäuseteil 6 trägt an seinem Außenumfang ein nach außen vorstehendes und hier als Ringflansch ausgebildetes Steuerelement 7. Das innere Gehäuseteil 6 ist beidseits seines Steuerelements 7 von einem äußeren Gehäuseabschnitt 8, 9 dichtend umgriffen. Die äußeren Gehäuseabschnitte 8, 9 sind ortsfest zueinander angeordnet. Während der Drosselkörper 3 in einer Ringnut an einem der äußeren Gehäuseabschnitte 8, 9 gehalten ist, trägt das verschiebliche innere Gehäuseteil 6 den konischen Regelkern 4. Der Regelkern 4 ist dazu auf der dem Drosselkörper 3 zugewandten Stirnseite des verschieblichen Gehäuseteils 6 angeordnet. Der Regelkern 4 weist einen gegenüber dem lichten Innenumfang des Gehäuseteiles 6 reduzierten Außenumfang auf und ist über zwei Stege 10, 11 mit dem hülsenförmigen Umfangsmantel des inneren Gehäuseteils 6 verbunden. Die Stege 10, 11 begrenzen zwischen sich und dem Umfangsmantel des Gehäuseteiles 6 einerseits beziehungsweise dem Regelkern 4 andererseits Durchtrittsöffnungen 12, 13, so dass das Strömungsmedium den Durchflussmengenregler 1 durch das innere Gehäuseteil 6 durchströmen kann.

Aus einem Vergleich der 1 und 3 wird deutlich, dass das innere Gehäuseteil 6 von einer Endstellung gegen die Rückstellkraft einer metallischen und insbesondere aus Edelstahl bestehenden Rückstellfeder 14 in Richtung zu einer anderen Endstellung verschiebbar und festlegbar ist. Die Rückstellfeder 14 greift am flanschförmigen Steuerelement 7 des inneren Gehäuseteiles 6 an und stützt sich mit seinem anderen Federende am Reglergehäuse ab. Da die Rückstellfeder 14 somit außerhalb des Flüssigkeitsstroms angeordnet ist, ist die Rückstellfeder 14 gegen die korrodierende Wirkung dieser Flüssigkeit geschützt untergebracht.

Die Gehäuseabschnitte 8, 9 können Bestandteil eines einstückigen Gehäuseteiles sein. Aus den 1 und 3 wird jedoch deutlich, dass die Gehäuseabschnitte des hier dargestellten Durchflussmengenreglers 1 durch zwei Gehäuseteile 8, 9 gebildet sind, von denen ein erstes Gehäuseteil 8 das Steuerelement 7 und die Rückstellfeder 14 übergreift und mit einem zweiten Gehäuseteil 9 verschraubt ist. Am flanschförmigen Steuerelement 7 sind zwei, in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete und auf gegenüberliegenden Seiten des Steuerelements 7 angeordnete axiale Zapfen 15, 16 angeformt, die jeweils eine zugeordnete Gehäuseöffnung 17, 18 des glockenförmig ausgebildeten ersten Gehäuseteiles 8 durchsetzen. Das erste Gehäuseteil 8 trägt ein Außengewinde 19, auf das das Innengewinde einer Stellschraube 20 aufgeschraubt ist. Diese Stellschraube 20 beaufschlagt die freien Enden der Zapfen 15, 16 derart, dass ein Verdrehen der Stellschraube 20 in eine axiale Verschiebung des inneren Gehäuseteiles 6 und seines Regelkerns 4 umgesetzt wird.

Aus den 1, 3 und 6 ist erkennbar, dass der Regelkern 4 eine sternförmige Regelprofilierung trägt. Darüber hinaus sind die am inneren Gehäuseteil 6 beidseits gehaltenen Ringdichtungen 23, 24 zu sehen, die jeweils zwischen dem inneren Gehäuseteil 6 und dem benachbarten äußeren Gehäuseteil 8, 9 abdichten.

Die beiden äußeren Gehäuseteile 8, 9 tragen an ihren einander abgewandten Stirnseiten jeweils einen Anschlussstutzen oder dergleichen Leitungsanschluß 21, 22 mit einem Anschlussgewinde zum Anschluß des Durchflussmengenreglers 1 an eine gegebenenfalls auch starre Rohrleitung.

Da das innere verschiebliche Gehäuseteil 6 von den äußeren Gehäuseabschnitten 8, 9 dichtend umgriffen wird, und da das Steuerelement 7 am inneren Gehäuseteil 6 nach außen vorsteht, ist der Volumenstrom des hier dargestellten Durchflussmengenreglers 1 auf einfache Weise veränderbar, ohne dass dazu eine Demontage des Durchflussmengenreglers 1 erforderlich ist. Da die das innere Gehäuseteil 6 dichtend umgreifenden äußeren Gehäuseabschnitte 8, 9 zueinander ortsfest angeordnet sind, ist mit einer Verschiebung des inneren Gehäuseteiles 6 und des davon getragenen Regelkerns 4 und mit einer Veränderung des Volumenstroms nicht zwangsläufig eine Veränderung der Baulänge des Durchflussmengenreglers 1 verbunden. Der hier dargestellte Durchflussmengenregler 1 läßt sich daher auch in starren Rohrleitungen ohne weiteres einsetzen.

Der hier dargestellte Durchflussmengenregler 1 wird beispielsweise in die Wasserzuleitung eines Durchflusserhitzers zwischengeschaltet, um die jahreszeitlich bedingten Temperaturunterschiede des zufließenden Leitungswassers zu berücksichtigen. Die elektrische Leistung eine solchen Durchflusserhitzers ist nämlich konstant; deshalb ist im Sommer, wenn das zufließende Leitungswasser im Vergleich zum Winter regelmäßig bereits wärmer ist, ein größerer Wasserdurchfluß erforderlich, um das ausströmende Wasser auf dieselbe Temperatur zu bringen und um die im Sommer geringere Temperaturdifferenz zwischen dem zufließenden Leitungswasser einerseits und dem ausströmenden Wasser andererseits auszugleichen.

Darüber hinaus kann der Einsatz des hier dargestellten Durchflussmengenreglers 1 dort sinnvoll sein, wo zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen oder zum Ausgleich von Streuungen des Mengenreglers oder der restlichen hydraulischen Einheit eine Endjustage auf genau den benötigten Volumenstrom notwendig ist.


Anspruch[de]
  1. Durchflussmengenregler (1) mit einem Reglergehäuse, in dem in einem Durchtrittskanal (2) ein ringförmiger Drosselkörper (3) aus elastischem Material vorgesehen ist, der zwischen sich und einem konischen Regelkern (4) einen Steuerspalt (5) begrenzt, dessen Durchtrittsquerschnitt durch den sich unter der beim Durchströmen bildenden Druckdifferenz verformenden Drosselkörper veränderbar ist, wobei der Regelkern (4) zur Veränderung des maximalen Volumenstroms des Durchflussmengenreglers (1) im Durchtrittskanal (2) relativ zum Drosselkörper (3) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Reglergehäuse ein inneres verschiebliches Gehäuseteil (6) hat, welches innere Gehäuseteil (6) an seinem Außenumfang zumindest ein nach außen vorstehendes Steuerelement (7) aufweist, dass das innere Gehäuseteil (6) beidseits seines Steuerelements (7) von einem äußeren Gehäuseabschnitt (8, 9) dichtend umgriffen ist, welche äußeren Gehäuseabschnitte (8, 9) zueinander ortsfest angeordnet sind, dass das innere verschiebliche Gehäuseteil (6) den Regelkern (4) trägt, und dass der Drosselkörper (3) an einem der äußeren Gehäuseabschnitte (8, 9) gehalten ist.
  2. Durchflussmengenregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Gehäuseteil (6) von einer Endstellung gegen eine Rückstellkraft in Richtung zu einer anderen Endstellung verschiebbar und festlegbar ist.
  3. Durchflussmengenregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Rückstellkraft eine Rückstellfeder (14) vorgesehen ist.
  4. Durchflussmengenregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft am Außenumfang des inneren Gehäuseteiles (6), vorzugsweise an dessen Steuerelement (7), angreift.
  5. Durchflussmengenregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem inneren Gehäuseteil (6) und den äußeren Gehäuseabschnitten (8, 9) jeweils zumindest eine Ringdichtung (23, 24) vorgesehen ist.
  6. Durchflussmengenregler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes äußeres Gehäuseteil (8) das Steuerelement (7) des inneren Gehäuseteiles (6) übergreift und mit einem zweiten äußeren Gehäuseteil (9) verschraubt oder dergleichen verbunden ist, dass am Steuerelement (7) des inneren Gehäuseteiles (6) wenigstens ein axialer Zapfen (15, 16) angeformt ist, und dass der zumindest eine axiale Zapfen (15, 16) eine zugeordnete Gehäuseöffnung (17, 18) des ersten Gehäuseteiles (8) durchsetzt.
  7. Durchflussmengenregler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste äußere Gehäuseteil (8) ein Außengewinde (19) trägt, auf welchem Außengewinde (19) eine Stellschraube (20) angeordnet ist, und dass die Stellschraube (20) das freie Ende des zumindest einen Zapfens (15, 16) beaufschlagt.
  8. Durchflussmengenregler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (7) als Ringflansch ausgestaltet ist und/oder dass das Steuerelement (7) zumindest zwei, in Umfangsrichtung vorzugsweise gleichmäßig voneinander beabstandete Zapfen (15, 16) trägt.
  9. Durchflussmengenregler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden äußeren Gehäuseteile (8, 9) jeweils einen Leitungsanschluß (21, 22) zum Anschluß an eine Rohrleitung aufweisen.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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