流量调节器的制作方法

本发明涉及一种流量调节器。

背景技术：

流量调节器由现有技术充分并且以大的范围已知。所述流量调节器例如嵌入或在端侧附加到气体导管或尤其是液体导管中并且用于，独立于流体的压力使穿流流量调节器的流体的体积流量保持恒定。

由DE 2004 008 281U1已知一种流量调节器，其具有壳体和在壳体中引导的调节体。所述调节体圆锥形地构成并且与调节开口共同作用，调节体在穿流的流体的压力上升时延伸到所述调节开口中。由此调节开口逐步关闭。随着压力减小，调节体朝其起始位置的方向往回游动并且因此释放调节开口的较大的横截面。

已知的流量调节器已证明可行。当然已发现，已知的流量调节器的结构高度相当高并且在这里不是对于全部的使用适合。

技术实现要素：

从已知的现有技术出发，本发明的任务是，提供一种流量调节器，其结构高度尽可能小。

为了解决该任务，按照本发明的流量调节器具有包括用于穿流流体的至少一个开口的膜片和包括流入面和至少一个通流开口的环形体，其中，所述通流开口与膜片的所述至少一个开口处于流动连接中，并且膜片朝流入面的方向可弯曲地构成。

所述膜片形成对已知的圆锥形的调节体的放弃。所述膜片平面地构成并且具有仅小的结构高度。通过所述至少一个开口，流体可以穿流膜片。

所述膜片与环形体的流入面共同作用。在流体压力上升时，膜片有利地朝流入面的方向弯曲。由此所述至少一个开口这样地接近流入面，使得用于流体的开口横截面减少。

结果是本发明提供一种流量调节器，其一方面能在改变的压力时保持体积流量恒定，并且同时具有与结构相关非常小的结构高度。

优选膜片和流入面形成间隙。在低的流体压力时流体流动通过所述间隙。在上升的流体压力时，间隙有利地逐步变窄。在这里要考虑的是，-分别按照膜片的材料-间隙尽可能不完全地关闭。然而间隙至少局部地这样小，使得制止流体的穿流。

在本发明的一种重要的进一步构成中提出，所述间隙朝流量调节器的中心优选连续扩大。对于具有圆柱形的基本形状的流量调节器-如其看作特别有利-这表示，间隙朝对称轴的方向打开。在这里要指出，具有圆柱形的基本形状的流量调节器有利地可以具有圆柱形的-必要时阶梯形的-外轮廓。流量调节器的内部区域与之相反也许不具有旋转对称的结构。这样的给定条件应该由圆柱形的基本形状在概念上包括。

本发明的一种特别有利的实施形式的特征在于，膜片在其未加载的状态中平面地构成。这样的实施形式具有多个优点。一方面，平面的膜片可简单并且低成本地制造，例如通过冲压或激光切割制造。所述至少一个开口也可以例如通过冲压或激光切割制出到膜片中。膜片的平面的设计的另一个优点在于空间节省。在现有技术中如开头提到的使用圆锥形的调节体，而按照本发明的流量调节器的有利的实施形式极扁平地构造。

优选所述膜片具有0.1mm和0.5mm之间、优选0.1mm和0.3mm之间的高度。这样的厚度一方面提供膜片的足够的稳定性并且另一方面提供需要的灵活性，因此当流体压力升高时膜片弯曲。

已知的流量调节器至少部分地由塑料构成并且在这里证明可行，因为其制造成本低并且其使用寿命高。当然已发现，塑料的流量调节器在某些的应用中是不利的。尤其是在医院或护理领域中提出提高的卫生学的要求。优选全部的装置应该尽可能病菌少。在塑料件中，不确保争取达到的无菌，因为塑料与材料相关地易受细菌侵害的影响。

在这种背景下看作特别有利的是，膜片由金属构成，尤其是由优质钢制成。这样的有利的实施形式完全开启新的使用可能性。例如一种优选的实施形式有利地在医院领域中可使用。金属的膜片例如以侵入的净化剂可处理。其此外(尤其是相对于塑料)很大程度上是温度耐抗的，这使得所述金属的膜片可高压灭菌并且在这里可消毒。最后所述金属的膜片在大的温度范围中可使用，这除了医院领域之外开启对于流量调节器的新的使用可能性。

膜片中的至少一个开口具有特别的意义。在最简单的情况中所述开口圆地(例如作为冲孔)构成。随着膜片逐步弯曲，所述开口封闭。

看作有利的是，至少一个开口长形地构成。长形的开口提供如下可能性，即，随着膜片逐步的弯曲，所述开口在其长度上逐渐封闭。在此“封闭”不一定表示开口的完全的封闭。而是应该也包括这样的封闭，其中，通过开口的流体流动由于弯曲和由此引起的与流入面的接近而减少。

开口的上述优选的逐渐的封闭特别有利地在如下情况中适用，即，所述至少一个开口从外向内延伸时。这样可以例如设置为，所述开口从膜片的周边区域径向朝其中心延伸。备选地可考虑开口的布置结构，其中，长形的开口虽然同样向内延伸，然而(在开口的假想的延长中)在膜片中心的旁边经过。

在本发明的重要的进一步构成中提出，所述至少一个开口弯曲、尤其是镰刀状地构成。优选所述开口在这里在膜片的边缘区域中弓形地与膜片的边缘区域粗略适配地终止(auslaufen)。这样的实施形式特别有利地在如下情况中适用，即，-如原则上看作优选的-膜片在俯视图中圆地构成。弯曲的并且优选镰刀形的构成提供在流体压力增加时流动开口的连续的并且同时精细协调的减小的可能性。

本发明的一个重要的方面在于，膜片朝流入面的方向可弯曲。这导致，在膜片中构成的所述至少一个开口至少部分地封闭。本发明的一种实施形式证实为特别优选，其中，在到流量调节器的俯视图中所述至少一个开口至少部分地、优选基本上、尤其是完全处于流入面上方。这导致，在非常高的压力时，流量调节器能最小化所述至少一个开口的流动横截面。

优选膜片的边缘区域是连续的。这样的结构给予膜片希望的自稳定性。同时所述至少一个开口能够实现需要的灵活性，所述灵活性是必需的，借此膜片在上升的压力时弯曲。边缘区域有利地不通过所述至少一个开口中断。

本发明的一种有利的实施形式的特征在于，膜片的中心是全表面的。这表示，所述膜片在其中心对于流体不可穿流。亦即所述中心(并且必要时膜片其他的区域)作为用于流体的流入面起作用，以便在上升的压力时使膜片偏转。这样的结构提供膜片的有利的响应特性。

流量调节器按照本发明具有至少一个开口。有利地在所述膜片中设置至少三个开口，所述开口优选均匀分布地在膜片中构成。多个开口导致通过流量调节器的均匀的流体流动。尤其是也可以设置多于三个开口、例如四个开口。

膜片适宜地固定在环形体上。

为此环形体有利地形成用于膜片的接纳部。这样的结构提供紧凑的流量调节器。

接纳部可以构成为槽，所述槽优选环绕地在环形体中构成。膜片有利地可夹到所述槽中，这导致流量调节器的简单的结构。

备选地，环形体适宜地形成用于膜片的支座。亦即膜片处于环形体上。在这里，可考虑两种类型的支承。在第一备选方案中，膜片固定地夹紧。在这里考察环形体(作为支座)和例如固定环或输入端的筛体之间的夹紧，所述筛体将膜片在其本身和环形体之间固定地夹紧。在弯曲时，膜片的边缘区域由于其夹紧不弯曲。

备选于固定的夹紧，膜片在环形体上无转矩地支承。尤其是膜片可以自由地在支座上放置。在本发明的范围中，无转矩的支承理解为，膜片在其边缘上不夹紧。亦即在弯曲时，膜片的边缘区域可以运动，从而期待相对较敏感的响应特性。

在本发明的进一步构成中提出，所述至少一个通流开口设置在环形体的中央的区段中。尤其是提出，所述至少一个开口优选不设置在环形体的处于内部的周边区域中。期待，流体引导通过环形体的中央的区段导致特别有利的流动条件，如接着更详细地说明的。中央的区段在本发明的范围中理解为环形体的中间的区域。在这里可以是中央的孔或空隙。也可能是多个通孔，所述通孔在环形体中在中央构成。例如可以设置中央的开口，围绕所述开口圆形地设置多个其他的开口、例如至少五个开口。

优选地，流入面朝中央的区域下降。亦即穿过在膜片中的开口的流体向内导出并且在那里穿过环形体的通流开口。

流入面的几何结构有特别的意义。其另外确定流量调节器的特性。在这里看作特别有利的是，膜片的流入面向外渐近地升高。该措施也导致有利的特性曲线。所述上升优选持续进行。在这里要指出，渐近的上升理解为如下变化，其中流入面逐步接近膜片。在此可以在膜片或流入面的边缘区域中在流入面和膜片之间保留间隙。这对渐近的接近没有改变。

所述膜片优选在其边缘区域中固定在环形体上，如以上以在环形体中构成的槽或支座的示例解释的。亦即膜片有利地在其中心得到最大的偏移。在此膜片下侧可以有利地接近同样朝中心下降的流入面，这如之前说明的导致流动横截面的有利的减少。

流量调节器的初级的任务在于，与压力无关地提供恒定的体积流量。这由此实现，即，随着流体的增加的压力，用于流体通过流量调节器的穿透横截面减小。在本发明的情况中，膜片接近环形体的流入面，由此膜片的开口的开口横截面逐步减小。因此体积流量也可以在较高的压力时保持恒定。

通常流量调节器具有第二任务。即可以期望，从流量调节器排出的流体具有确定的流动特性。尤其是可以期望，流体-例如水-作为片状的束或作为与空气混匀的束排出。在这里有利的是，环形体在下面的区段中具有用于流体的换向装置的连接装置。所述连接装置特别有利地允许换向装置连接到流量调节器上。通过在下面的区段中的布置，支持流量调节器的紧凑的扁平的结构形式。

优选连接装置具有多个脚部，所述脚部优选径向向外指向。所述脚部可以有利地嵌接到换向装置的适宜地环绕的槽中。为此优选弹性地构成的脚部简单地夹到换向装置中并且由此提供持久的连接。本发明的一种优选的实施形式的特征在于，连接装置形成用于流体穿流的至少一个缺口。亦即在脚部的情况中，流体例如穿过在脚部之间构成的缺口。

备选地，所述连接装置具有优选中心的连接栓。连接栓嵌接到换向装置的中央的栓接纳部中。围绕连接栓优选构成多个通流开口。所述连接优选通过压配合实现。这样的连接在生产技术上可特别简单地实现，并且更确切地说是当环形体如看作有利的那样由金属构成时也是如此。

在紧凑的并且扁平的结构形式的意义上提供按照本发明的优选的实施形式，其中，环形体具有与流入面相对置的下侧，所述下侧引起流体向外流动。亦即环形体不仅具有用作为流入面的上侧而且具有允许流体向外引导的下侧。这样的结构除了紧凑的尺度之外也提供流体的特别有利的流动。

一种实施形式证明为在生产技术上特别简单，其中下侧具有环绕的空隙。所述空隙用于流体前述的换向。

在本发明的范围中也要求保护一种流量调节器，所述流量调节器具有与环形体连接的换向装置。

附图说明

接着借助优选的实施例关联附图进一步解释本发明。附图示出：

图1示出按照本发明的流量调节器的第一实施例的彼此分开的视图的示意图；

图2示出第一实施例的剖面图的示意图；

图3示出按照本发明的流量调节器的第二实施例的彼此分开的视图的示意图；

图4示出第二实施例的剖面图的示意图；

图5示出按照本发明的流量调节器的第三实施例的彼此分开的视图的示意图；

图6示出第三实施例的剖面图的示意图；

图7示出按照本发明的膜片的侧视图的示意图，如其在三个实施例中使用的；

图8示出按照图7的膜片的俯视图的示意图；

图9示出按照本发明的环形体的剖面图的示意图，如其在第一实施例中使用的；

图10示出按照图9的环形体的俯视图的示意图；

图11示出按照本发明的环形体的剖面图的示意图，如其在第二实施例中使用的；

图12示出按照图11的环形体的俯视图的示意图；

图13示出按照本发明的环形体的剖面图的示意图，如其在第三实施例中使用的；

图14示出按照图13的环形体的俯视图的示意图；

图15示出按照本发明的换向装置的剖面图的示意图，如其在第一和第二实施例中使用的；

图16示出按照本发明的换向装置的剖面图的示意图，如其在第三实施例中使用的；

图17示出按照本发明的流量调节器的第四实施例的剖面图的示意图；

图18示出按照图17的第四实施例的细节图；

图19示出按照本发明的流量调节器的第五实施例的剖面图的示意图；以及

图20示出按照图19的第五实施例的细节图。

具体实施方式

图1示出按照本发明的流量调节器的第一实施例的彼此分开的示图。流量调节器在图1中从上向下具有下述的构件：

第一筛1、膜片2、环形体3、换向装置4、第二筛5和壳体壁6。在本发明的范围中，膜片2和环形体3是强制必需的。它们形成流量调节器。两个筛1和5、换向装置4和壳体壁6被看作本发明有利的进一步构成。最后所述构件为按照本发明的流量调节器增加射流调节器的另外的功能。

结合图1应该在这里至少表示按照本发明的流量调节器的基本功能。所述第一筛1是污物筛。其用于挡住处于流体中的污垢颗粒。

膜片2具有多个开口7，流体流过所述开口。所述膜片柔性地构成。

环形体3具有流入面8，所述流入面优选在环形体3中环绕并且有利地限定通流(参看图9、11和13)。膜片2在装入的状态中(参看图2)朝流入面8的方向可弯曲。环形体3此外具有环绕的槽9，膜片2(并且必要时筛1)可嵌入所述槽中。

此外环形体3具有多个通流开口10，流体可以流动穿过所述通流开口。在环形体3的下侧上构成有多个脚部11，所述脚部用于固定换向装置4，如其结合图2更详细地解释的那样。

换向装置4蘑菇状地构成并且在其下面的端部上具有栓12，所述栓一方面具有用于流体的导流功能并且另一方面将筛5保持距离。

筛5优选具有相对粗的网眼尺寸并且用作为流体整流器。流动通过筛5的流体通过筛5均匀化。优选地，筛5具有比筛1更大的网眼尺寸。

壳体壁6将筛5保持在位置中并且与换向装置4确定流动路径，如接着更详细地说明的。

参考图2，其示出装配的第一实施例的剖面图。筛1和膜片2夹到环形体3中，其中，筛以预应力安装在环形体3中。膜片2优选在其未加载的状态中平面地定向。膜片2和环形体3在它们之间限定间隙13，所述间隙有利地如下实现，即，流入面8向流量调节器的内部下降。

流体在附图中从上面穿过筛1并且穿过开口7进入流量调节器中。在流体低的压力时，开口7优选完全打开。如果流体压力增加，则膜片2向下朝流入面8的方向弯曲。由此开口7的开口横截面减小。结果是尽管存在提高的流体压力流体的仍基本上恒定的体积流量。当然，在流体的压力波动时会发生微小的体积流量波动。

因此，流体流过开口7和环形体3的跟随的通流开口10。在环形体的脚部11间分别构成一个缺口14，通过所述缺口，流体从环形体向外流动。

环形体3和与环形体连接的换向装置4有利地在其之间限定第一环形空间15。流体从那里到达在环形体的下侧上构成的空隙16中。空隙16有利地环绕地构成。

换向装置4具有蘑菇头形的外表面17。所述外表面与壳体壁6限定第二环形空间18。流体从所述第二环形空间向下从流量调节器中排出。

在这里要指出，在本发明的范围中使用概念如“上”和“下面”。虽然按照本发明的流量调节器可以以任意的取向装入，这些说明关于直立的流量调节器，如其例如在图2中示出的那样。在本发明的范围中此外使用概念“内”、“外”和“中心”。这些说明涉及相应的构件。这样环形体3的中部或中心例如理解为如下区域，所述区域通过在图2中在中央通过流量调节器从上向下穿过的轴线限定。在换向装置中例如涉及对称轴。在此中心不限定于轴线或在轴线上的点。而是应该也包括在其周围的区域。

图3和4示出一种射流调节器，其区别于第一实施例代替多个通流开口10(参看例如图1和2)仅具有中央的通孔19。这可以具有流体技术的优点。此外示出的第二实施例与第一实施例结构相同。这也适用于壳体壁6在环形体3上的固定，所述固定优选通过压配合建立。筛5也如在第一实施例中夹到壳体壁6中并且与栓12保持距离。

图5和6示出按照本发明的流量调节器的第三实施例，该实施例与前两个实施例另外通过换向装置在环形体上的固定有所区别。

环形体20具有中央的连接栓21。围绕连接栓21有利地构成多个通流开口10。换向装置22具有中央的栓接纳部23。为了连接换向装置22和环形体20，连接栓21插入栓接纳部23中，并且更确切地说是优选以压配合插入。这样的连接具有环形体20的简单的制造的优点，并且更确切地说是当环形体如看作优选的由金属、尤其是优质钢制成时也如此。

图7单独示出膜片2的侧视图。所述膜片扁平地并且(在未加载的状态)中平面地构成。尤其是膜片可以一件式地构成。

图8示出膜片2的俯视图。由该视图，开口7的有利的布置结构变得明显。开口7优选具有长形的形状。在膜片2弯曲时，开口的流动横截面逐渐封闭。看作优选的是，开口7镰刀状地构成。尤其是开口7可以从外向内延伸。有利地，膜片2是圆形的。如可清楚看出的，优选边缘区域R连续地构成。相同的内容适用于膜片2的中心M。

图9示出环形体3的第一实施例的剖面图。在这里明显的是，流入面8朝通过轴线A表征的中心下降。流入面8优选环绕地构成并且在其之间有利地限定中央的排出口24。同样可清楚地看出在环形体的与流入面相反的一侧上的空隙16，所述空隙优选环绕地构成。此外(在这里未示出的)膜片2可嵌入槽9中。

图10示出环形体3的俯视图。所述环形体具有七个通流开口10。可设想更多或更少的通流开口。

图11示出环形体3的第二实施例的剖面图，其与按照图9和10的第一实施例如下区别，即，代替多个排出开口仅设置唯一的中央的通流开口19。此外参阅上述说明。

图12示出环形体3的第二实施例的俯视图。流入面8有利地包围排出口24。通流开口19在中央设置。处于本发明思想的范围中的是，将排出口24和排出开口19组合成一个排出开口，所述排出开口于是不具有突变，而是圆柱形地穿通。

图13和14示出环形体20的第三实施例，所述环形体在其下侧上具有连接栓21。围绕连接栓设置有开口10。

图15示出换向装置4的前两个实施例。换向装置有利地具有作为槽构成的接纳部25，以用于与环形体3连接。换向装置4的外表面17蘑菇形地设计。

图16示出换向装置22的剖面图。栓接纳部23适合用于接纳栓21(图13)。

参考图17和18，其示出按照本发明的第四实施例。利用附图标记26表征环形体。环形体具有中央的通流开口27。

环形体26形成用于膜片2的支座。

为此，所述环形体具有凸肩28，膜片2放置在所述凸肩上。膜片2从上面通过筛体29固定夹紧到环形体26上。为此，夹紧体30在筛体29上面嵌接并且同时在下面嵌接环形体26并且因此将两个构件保持在一起。如尤其是由图18得出的，可以在膜片2和流入面18之间构成距离31。如尤其是在图17中可清楚看出的，流入面8渐近地接近膜片2。所述膜片在其未加载的状态中平地构成。

参考图19和20，其示出第五实施例。出于概览原因对于相同的(功能上的)构件使用相同的附图标记，即使所述构件在结构上轻微地所有区别。

第四和第五实施例之间的区别在于环形体26的支座的构成和膜片2的支承。在第四实施例中膜片固定地夹紧，而膜片在图19和20中示出的实施例中放置在凸起状的突出部32上。相反于第四实施例，筛体29此外没有将膜片相对环形体26夹紧，从而膜片无转矩地被支承。亦即在膜片弯曲时膜片的边缘能在其倾斜方面与弯曲适配。夹紧体30将筛体29相对环形体26夹紧。

在以上对附图的说明中，部分地使用轻微有所区别的用于构件的附图标记。这应该用于较好的概览。此外各个构件和构件组的显示不总是忠于比例。这也应该用于更好的概览。

附图标记列表

1 筛

2 膜片

3 环形体

4 换向装置

5 筛

6 壳体壁

7 开口

8 流入面

9 槽

10 通流开口

11 脚部

12 栓

13 间隙

14 缺口

15 环形空间

16 空隙

17 外表面

18 环形空间

19 通流开口

20 环形体

21 栓

22 换向装置

23 栓接纳部

24 排出口

25 接纳部

26 环形体

27 通流开口

28 凸肩

29 筛体

30 夹紧体

31 距离

32 突出部

R 边缘

M 中心