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Title:
FLOW LIMITER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/006272
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a flow limiter (1) for limiting a volumetric flow through a liquid line, comprising a carrier (101) having a passage and a flat spring (11) attached to the carrier (10'). The flat spring (11) comprises at least one spring tongue (27') and the passage comprises at least one opening (23'), wherein the spring tongue (27') is designed and arranged above the opening (23') in such a way that the spring tongue increasingly lies against the carrier (10') as the differential pressure rises and in the process reduces the opening (23') and continuously reduces the passage within a defined pressure range. A body is arranged upstream of the spring tongue in such a way or the spring tongue (27') is oriented in the flow direction (r) in such a way that the spring tongue (27') offers a direct contact surface to a substantially reduced flow cross-section. Thus the spring tongue (27') is deflected, or rather rested against the carrier (10'), to a lesser extent at low differential pressure values so that at a low differential pressure, a constant volumetric flow rate is achieved and thus an expanded operating range having a constant volumetric flow rate is achieved.

Inventors:
KELLER URS (CH)
KUEHNE JOERG (CH)
Application Number:
PCT/CH2010/000180
Publication Date:
January 20, 2011
Filing Date:
July 14, 2010
Export Citation:
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Assignee:
BELIMO HOLDING AG (CH)
KELLER URS (CH)
KUEHNE JOERG (CH)
International Classes:
G05D7/01
Domestic Patent References:
WO2009062997A12009-05-22
WO2009062997A12009-05-22
Foreign References:
GB2231940A1990-11-28
GB783323A1957-09-18
US4884750A1989-12-05
GB2231940A1990-11-28
Attorney, Agent or Firm:
RENTSCH & PARTNER (CH)
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Claims:
Patentansprüche

1. Durchflussbegrenzer (1 ) zum Begrenzen eines Volumenstroms durch eine Flüssigkeitsleitung (2), umfassend einen Träger (10, 10') mit Durchlass und eine am Träger (10, 10') angebrachte Flachformfeder (1 1), wobei die Flachformfeder (1 1 ) mindestens eine Federzunge (12, 17, 19, 27, 27', 37) und der Durchlass mindestens eine Öffnung (13,

18, 23, 23') aufweisen, und wobei die Federzunge (12, 17, 19, 27, 27', 37) so ausgestaltet und über der Öffnung (13, 18, 23, 23') angeordnet ist, dass die Federzunge (12, 17, 19, 27, 27', 37) sich mit steigendem Differenzdruck (Δp) zunehmend an den Träger (TO1 ICT) anfegt und dabei die Öffnung (Ϊ3, Ϊ8, 23, 23') verkleinert und den Durchlass innerhalb eines definierten Druckbereichs reduziert, dadurch gekennzeichnet, dass der Federzunge (27) ein Körper (50) so vorgelagert oder die Federzunge (27') in Strömungsrichtung (r) so ausgerichtet ist, dass die Federzunge (27, 27') einem um mindestens 25% reduzierten und sich mit steigendem Differenzdruck (Δp), beim zu- nehmenden Anlegen der Federzunge (12, 17, 19, 27, 27', 37) an den Träger (10, 10'), vergrössernden Strömungsquerschnitt direkte Angriffsfläche bietet.

2. Durchflussbegrenzer (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Federzunge (27) ein Körper (50) so vorgelagert oder die Federzunge (27') so in Strömungsrichtung (r) ausgerichtet ist, dass die Federzunge (27, 27') einem reduzierten Strö- munqsquerschmttsteU direkt ausgesetzt ist, der weniger als ein Oberflächente)} von

75% der Federzunge (27, 27') beträgt.

3. Durchflussbegrenzer (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federzunge (271) bei einem niederen Differenzdruck (Δpmm2) des definierten Druckbereichs so in Strömungsrichtung (r) ausgerichtet ist, dass die Federzunge (271) mehrheitlich in Strömungsrichtung (r) verläuft und einem reduzierten Strömungsquerschnittsteil direkte Angriffsfläche bietet, der weniger als ein Oberflächenteil von 75% der Federzunge (271), insbesondere ein Oberflächenteil zwischen 8% und 25% der

Federzunge (271), beträgt.

4. Durchflussbegrenzer (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, cfass die Federzunge (27'} in einer ström ungsfreieπ Äusgangs/age gerade ausgebildet ist und gegenüber einer Längsachse (a) der Flüssigkeitsleitung (2) einen Winkel (ß) von weniger als 45°, insbesondere einen Winkel (ß) im Bereich von 5° bis 15°, aufweist.

5. Durchflussbegrenzer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (I T) eine sich in Gegenstromrichtung erhebende Rampe (28) aufweist, und dass die Federzunge (27') so ausgestaltet ist, dass sie sich mit steigendem Differenzdruck (Δp) zunehmend verbiegt und an die Rampe (28) anlegt und dabei die

Öffnung (23') kontinuierlich verkleinert und den Durchlass innerhalb des definierten Druckbereichs kontinuierlich reduziert.

5. Durchflussbegrenzer (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, cfass der der Federzuπge (27) vorgelagerte Körper (50) so eingerichtet und angeord- net ist, dass er bei einem niederen Differenzdruck (Δpmiπ2) des definierten Druckbereichs für mindestens einen Oberflächenteil von 25% der Federzunge (27), insbesondere für einen OberfläcbenfeiJ im Bereich von 90% bis 100% der Federzunge (27), ei- nen Strömungsschatten erzeugt.

7. Durchflussbegrenzer (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (10) im Wesentlichen eben ausgestaltet ist, und dass die Federzunge (27) so ausgestaltet ist, dass sie sich mit steigendem Differenzdruck (Δp) zunehmend abflacht und an den Träger (10) anlegt und dabei die Öffnung (23) kontinuierlich verkleinert und den Durchlass innerhalb des definierten Druckbereichs kontinuierlich reduziert.

8. Durchflussbegrenzer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass mindestens zwei nebeneinander liegende Öffnungen (13, 18, 23, 23') umfasst, dass der Träger (10, 10') einen Steg (14, 24, 24') umfasst, welcher die nebeneinander liegenden Öffnungen (13, 18, 23, 23') voneinander trennt, und dass die Federzunge (12, 17, 19, 27, 27', 37) so angeordnet ist, dass sie beim steigenden Differenzdruck (Δp) zunehmend auf dem Steg (14, 24, 24') aufliegt und die Öffnungen (13, 18, 23, 23') kontinuierlich reduziert, wobei die Öffnungen (13, 18, 23, 23') in definierten Restbereichen offen bleiben. 9. Durchflussbegrenzer (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass mehrere rotationssymmetrisch angeordnete Öffnungen (18) umfasst, und dass die Flachformfeder (1 1 ) mehrere rotationssymmetrisch angeordnete Federzungen (17,19) umfasst, welche jeweils so angeordnet sind, dass sie beim steigenden Differenzdruck (Ap) zunehmend auf den zugeordneten Stegen (14) aufliegen und die Öffnungen (18) kontinuierlich verkleinern.

10. Durchflussbegrenzer (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachformfeder (1 1 ) mindestens zwei entlang einer gemeinsamen Längsachse in voneinander entgegengesetzten Richtungen ausgerichtete Federzungen (17, 19, 27, 27') aufweist.

1 1. Durchflussbegrenzer (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Federzungen (12, 19) an einem äusseren Randbereich des Trägers (10) befestigt sind.

12. DurchfJussbegrenze; (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Federzungen (17, 27, 27', 37) im Zentrum (Z) des Trägers (10) oder an einem durchs Zentrum (Z) verlaufenden Befestigungssteg (34) befestigt sind. 13. Durchflussbegrenzer (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Federzunge (12, 17, 19, 27, 27', 37) und die Öffnung (13, 18, 23, 23') jeweils entlang einer Längsrichtung eine im Wesentlichen gleiche Ausdehnung aufweisen.

14. Verfahren zum Begrenzen eines Volumenstroms durch eine Flüssigkeitsleitung (2), umfassend: Anbringen einer Flachformfeder (1 1 ) an einen Träger (10, 10') mit Durch- lass, wobei die Flachformfeder (1 1 ) mit mindestens einer Federzunge (12, 17, 19, 27, 27', 37) und der Durchlass mit mindestens einer Öffnung (13, 18, 23, 23') versehen werden, und wobei die Federzunge (12, 17, 19, 27, 27', 37) so ausgestaltet und über der Öffnung (13, 18, 23, 23') angeordnet wird, dass die Federzunge (Ϊ 2, 17, 19, 27, 27', 37) sich mit steigendem Differenzdruck (Δp) zunehmend an den Träger (10, 10') anlegt und dabei die Öffnung (13, 18, 23, 23') verkleinert und den Durchlass innerhalb eines definierten Druckbereichs reduziert, dadurch gekennzeichnet, dass der Federzunge (27) ein Körper (50) so vorgelagert oder die Federzunge (27') in Strömungsrichtung (r) so ausgerichtet wird, dass die Federzunge (27, 27') einem um mindestens 25% reduzierten und sich mit steigendem Differenzdruck (Δp), beim zunehmenden Anlegen der Federzunge (12, 17, 19, 27, 27', 37) an den Träger (10, 10'), vergrössernden Strömungsquerschnitt direkte Angriffsfläche bietet. 5. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Federzunge (27) ein Körper (50) so vorgelagert oder die Federzunge (271) so in Strömungsrichtung (r) ausgerichtet wird, dass die Federzunge (27, 27') einem reduzierten Strömungsquerschnittsteil direkt ausgesetzt wird, der weniger als ein Oberflächenteil von 75% der Federzunge (27, 27') beträgt.

Description:
DURCHFLUSSBEGRENZER

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Durchflussbegrenzer zum Begrenzen eines VoIu- menstroms durch eine Flüssigkeitsleitung. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen Durchflussbegrenzer, der einen Träger mit Durchlass und eine am Träger angebrachte Flachformfeder aufweist, wobei die Flachformfeder eingerichtet ist, sich mit steigendem Differenzdruck zunehmend an den Träger anzulegen und dabei die Öffnung zu verkleinern.

Stand der Technik

Durchflussbegrenzer oder Durchflussmengenregler begrenzen den Volumenstrom durch eine Flüssigkeitsleitung, z.B. eine Rohrleitung, innerhalb eines definierten Arbeitsbereichs des Differenzdrucks und ermöglichen somit einen konstanten Volumenstrom durch die Leitung unabhängig von Druckänderungen in der Leitung.

In der Patentschrift CB 783,323 wird ein Durchflussbegrenzer beschrieben, der eine an ei- nem rund ausgestalteten Träger zentriert befestigte runde Flachformfeder umfasst. Der Träger weist eine Vielzahl von kleinen runden Öffnungen auf, welche auf zwei konzentrischen Ringen symmetrisch um das Zentrum des Trägers angeordnet sind und den maximalen Durchlass bestimmen. Bei zunehmendem Flüssigkeitsdruck in der Rohrleitung wird die Flachformfeder abgeflacht, so dass der offene Bereich zwischen Rohrleitung und Flachformfeder verkleinert wird. Cemäss CB 783,323 ist die Abflachung der Feder nicht linear zum zunehmenden Druck, weil die Abflachung im Zentrum beginnt und nach aussen fortschreitet, und weil die runde Ausgestaltung der Feder bewirkt, dass der nicht abgeflachte Bereich mit zunehmender Abflachung gegen den Randbereich hin schnell abnimmt. Im Durchflussbegrenzer nach CB 783,323 ist die gesamte Durchlassöffnung durch die ringförmig angeordneten Durchbrechungen limitiert, welche überdies durch ihre geringe Grösse ein erhöhtes Verschmutzungs- und Verstopfungsrisiko aufweisen. Überdies besteht eine erhöhte Schwingungsneigung, wenn beim zunehmenden Abflachen der Flachformfeder die einzelnen Löcher individuell verschlossen werden und dadurch der Cesamtdurchlass stufenweise verkleinert wird. Die US-A-4,884,750 offenbart einen Durchflussbegrenzer zum Begrenzen eines Volumenstroms durch eine Flüssigkeitsleitung, welche einen Träger mit Durchlass und eine am Träger angebrachte gebogene Feder aufweist, welche eingerichtet ist, sich mit steigendem Differenzdruck (Δp) zunehmend abzuflachen. Die verschiedenen Formen der Federn haben entweder den Nachteil des nicht ausreichenden Volumenstroms oder beginnen bei zunehmen- dem Verschluss des Durchlasses zu schwingen.

In WO 2009/062997 wird ein Durchflussbegrenzer zum Begrenzen eines Volumenstroms durch eine Flüssigkeitsleitung beschrieben, welcher einen Träger mit Durchlass und eine am Träger angebrachte Flachformfeder umfasst. Die Flachformfeder weist mindestens eine Federzunge und der Durchlass mindestens eine Öffnung auf. Die Federzunge ist so ausgestal- tet und über der Öffnung angeordnet, dass die Federzunge sich mit steigendem Differenzdruck zunehmend an den Träger anlegt und dabei die Öffnung verkleinert und den Durchlass innerhalb eines definierten Druckbereichs reduziert.

In CB 2 231 940 wird ein Durchflussregler für Waschmaschinen beschrieben, der ein festes Trägerelement mit Öffnungen umfasst, die teilweise durch Plastikelemente abgedeckt wer- den können. Die Plastikelemente sind als runde Scheiben ausgeführt, die in ihrem Zentrum vom Trägerelement abgehoben angeordnet sind. Die Plastikelemente biegen sich bei zunehmendem Druck mit ihren vom Zentrum abgewandten äusseren Randbereichen in Richtung des Trägerelements ab, so dass sie über den Öffnungen einen gewölbten Schirm bilden. Cemäss CB 2 231 940 sind zwei derartige Plastikelemente konzentrisch und in einem defi- nierten Abstand übereinander angeordnet, wobei das untere Plastikelemente einen grosse- ren Durchmesser als das obere Plastikelement aufweist. Das untere Plastikelement ist zudem mit Öffnungen versehen, die beim Abbiegen des oberen Plastikelements in Richtung des Trägerelements schirmartig überdeckt werden.

Darstellung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Durchflussbegrenzer zum Begrenzen eines Volumenstroms durch eine Flüssigkeitsleitung vorzuschlagen, welcher mindestens gewisse Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist. Es ist insbesondere eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Durchflussbegrenzer vorzuschlagen, welcher gegenüber dem Stand der Technik ein kleineres Verschmutzungsrisiko und eine geringere Schwingungsnei- gung aufweist. Es ist insbesondere eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Durchflussbegrenzer vorzuschlagen, welcher innerhalb eines ausgedehnten Druckbereichs einen konstanten Volumenstrom erzeugt.

Cemäss der vorliegenden Erfindung werden diese Ziele insbesondere durch die Elemente der unabhängigen Ansprüche erreicht. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen ausser- dem aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung hervor.

Der Durchflussbegrenzer zum Begrenzen eines Volumenstroms durch eine Flüssigkeitsleitung umfasst einen Träger mit Durchlass (Durchlassöffnung) und eine am Träger angebrachte Flachformfeder. Die Flachformfeder umfasst mindestens eine Federzunge und der Durchlass umfasst mindestens eine Öffnung. Dabei ist die Federzunge so ausgestaltet und über der Öffnung angeordnet, dass die Federzunge sich mit steigendem Differenzdruck zunehmend an den Träger anlegt und dabei die Öffnung verkleinert und den Durchlass innerhalb eines definierten Druckbereichs reduziert.

Die oben genannten Ziele werden durch die vorliegende Erfindung insbesondere dadurch erreicht, dass der Federzunge ein Körper so vorgelagert oder die Federzunge in Strömungs- richtung so ausgerichtet ist, dass die Federzunge einem um mindestens 25% reduzierten Strömungsquerschnitt direkte Angriffsfläche bietet. Mit anderen Worten, der Federzunge ist ein Körper so vorgelagert oder die Federzunge ist so in Strömungsrichtung ausgerichtet, dass die Federzunge einem reduzierten Querschnittsteil der Strömung direkt ausgesetzt ist, der weniger als 75% der Oberfläche der Federzunge beträgt. Der Strömungsquerschnitt dem die Federzunge direkte Angriffsfläche bietet vergrössert sich mit steigendem Differenzdruck beim zunehmenden Anlegen der Federzunge an den Träger. Dadurch, dass die Federzunge bei niedrigen Differenzdruckwerten, d.h. insbesondere in der im Wesentlichen auslenkungs- freien Ausgangslage, weniger stark der direkten Strömung ausgesetzt wird, ergibt sich der Vorteil, dass die Federzunge bei niedrigen Differenzdruckwerten weniger stark ausgelenkt respektive an den Träger angelegt werden, und damit der Durchlass bei niedrigen Differenzdruckweiten weniger (schnell) reduziert wird, so dass ein Nenndurchfluss, d.h. ein konstanter Volumenstromwert, schon bei kleinerem Differenzdruck erreicht und damit ein erweiterter Arbeitsbereich mit konstantem Volumenstromwert erzielt wird. Vorzugsweise weisen die Federzunge und die entsprechende Öffnung jeweils entlang einer Längsrichtung eine im Wesentlichen gleiche Ausdehnung auf. Durch die der Grosse der Federzunge entsprechende Dimensionierung der Öffnung kann gegenüber dem Stand der Technik bei vergleichbarer Grösse des Durchflussbegrenzers ein insgesamt grosserer Durchlass und ein reduziertes Verschmutzungsrisiko erreicht werden. Mit anderen Worten, bei glei- ehern Gesamtdurchlass kann der Durchflussbegrenzer kompakter und weniger schmutzanfällig ausgeführt werden. Durch das mit steigendem Differenzdruck zunehmende Anlegen der Federzunge am Träger wird überdies eine nichtlineare Zunahme des Federwiderstands bei steigendem Druck erzielt, wobei jedoch durch die damit verbundene kontinuierliche Durchlassverkleinerung eine gegenüber dem Stand der Technik reduzierte Schwingungsneigung erreicht wird.

In einer Ausführungsvariante ist die Federzunge bei einem niederen Differenzdruck des defi- nierten Druckbereichs so in Strömungsrichtung ausgerichtet, dass die Federzunge mehrheitlich in Strömungsrichtung verläuft und einem reduzierten Strömungsquerschnittsteil direkte Angriffsfläche bietet, der weniger als 75% der Oberfläche der Federzunge beträgt, vorzugsweise ein Strömungsquerschnittsteil zwischen 8% und 25% der Federzungenoberfläche. Bei gerader Ausbildung der Federzunge in der strömungsfreien Ausgangslage weist die Federzunge gegenüber der Längsachse der Flüssigkeitsleitung entsprechend einen Winkel von weniger als 45° auf, vorzugsweise einen Winkel im Bereich von ca. 5° bis ca. 15°.

In einer Ausführungsvariante, weist der Träger eine sich in Gegenstromrichtung erhebende Rampe auf, und die Federzunge ist so ausgestaltet, dass sie sich mit steigendem Differenz- druck zunehmend verbiegt und an die Rampe anlegt und dabei die Öffnung kontinuierlich verkleinert und den Durchlass innerhalb des definierten Druckbereichs kontinuierlich reduziert.

In einer Ausführungsvariante ist der der Federzunge vorgelagerte Körper so eingerichtet und angeordnet, dass er bei einem niederen Differenzdruck des definierten Druckbereichs für mindestens einen Oberflächenteil von 25% der Federzunge, vorzugsweise für einen Oberflächenteil im Bereich von 90% bis 100% der Federzunge, einen Strömungsschatten (Projektionsschatten) erzeugt. Dabei ist der Träger im Wesentlichen eben ausgestaltet und die Federzunge ist so ausgestaltet, dass sie sich mit steigendem Differenzdruck zunehmend abflacht und an den Träger anlegt und dabei die Öffnung kontinuierlich verkleinert und den Durch- lass innerhalb des definierten Druckbereichs kontinuierlich reduziert.

In einer Ausführungsvariante umfasst der Durchlass mindestens zwei nebeneinander liegende Öffnungen und der Träger umfasst einen Steg, welcher die nebeneinander liegenden Öffnungen voneinander trennt. Dabei ist die Federzunge so angeordnet, dass sie beim steigenden Differenzdruck zunehmend auf dem Steg aufliegt und die Öffnungen kontinuierlich reduziert, wobei die Öffnungen in definierten Restbereichen offen bleiben. In einer weiteren Ausführungsvariante umfasst der Durchlass mehrere rotationssymmetrisch angeordnete Öffnungen, und die Flachformfeder umfasst mehrere rotationssymmetrisch angeordnete Federzungen, welche jeweils so angeordnet sind, dass sie beim steigenden Dif ¬ ferenzdruck zunehmend auf dem Träger aufliegen und die Öffnungen kontinuierlich reduzie- ren, d.h. zunehmend zudecken.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante weist die Flachformfeder mindestens zwei entlang einer gemeinsamen Längsachse in voneinander entgegengesetzten Richtungen ausgerichtete Federzungen auf.

In verschiedenen Ausführungsvarianten sind die Federzungen an einem äusseren Randbe- reich des Trägers, im Zentrum des Trägers oder an einem durchs Zentrum verlaufenden Be ¬ festigungssteg befestigt.

In einer Ausführungsvariante ist der Träger als runde Scheibe ausgestaltet, welche am äus ¬ seren Randbereich einen aufgestellten Kragen zum Einsetzen in eine Rohrleitung umfasst, z.B. in ein Verbindungsstück zwischen zwei Rohrleitungen oder in ein Ventil, z.B. einen Ku- gelhahn oder ein Hubventil.

Neben dem Durchflussbegrenzer bezieht sich die vorliegende Erfindung zudem auf ein Verfahren zum Begrenzen eines Volumenstroms durch eine Flüssigkeitsleitung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend wird eine Ausführung der vorliegenden Erfindung anhand eines Beispieles beschrieben. Das Beispiel der Ausführung wird durch die folgenden beigelegten Figuren illustriert:

Figur 1 a zeigt eine Ansicht eines Durchflussbegrenzers mit einer als Federzunge ausges- talteten Flachformfeder, die über zwei durch einen Steg voneinander getrennte Öffnungen angebracht ist.

Figur 1 b zeigt einen Querschnitt des Durchflussbegrenzers der Figur 1 a eingebaut in eine Flüssigkeitsleitung. Figur 1 c zeigt eine Aufsicht des Durchflussbegrenzers der Figur 1 a eingebaut in eine

Flüssigkeitsleitung.

Figur 2a zeigt eine Ansicht eines Durchflussbegrenzers mit einer Flachformfeder, welche mehrere rotationssymmetrisch angeordnete, zentriert befestigte Federzungen aufweist, die über mehreren jeweils durch einen Steg voneinander getrennten Öffnungen angebracht sind.

Figur 2b zeigt einen Querschnitt des Durchflussbegrenzers der Figur 2a eingebaut in eine

Flüssigkeitsleitung.

Figur 2c zeigt ein Aufsicht des Durchflussbegrenzers der Figur 2a eingebaut in eine Flüssigkeitsleitung. Figur 3a zeigt eine Ansicht eines Durchflussbegrenzers mit einer Flachformfeder, welche mehrere rotationssymmetrisch angeordnete, am äusseren Randbereich des Durchflussbegrenzers befestigte Federzungen aufweist, die über mehreren jeweils durch einen Steg voneinander getrennten Öffnungen angebracht sind.

Figur 3b zeigt einen Querschnitt des Durchflussbegrenzers der Figur 3a eingebaut in eine

Flüssigkeitsleitung. Figur 3c zeigt ein Aufsicht des Durchflussbegrenzers der Figur 3a eingebaut in eine Flüssigkeitsleitung.

Figur 4 zeigt einen Querschnitt des Durchflussbegrenzers bei kleinem Differenzdruck und entsprechend gering ausgelenkter Federzunge, sowie eine Kurve, die die nichtlineare Abhängigkeit von Auslenkung und Federkraft illustriert.

Figur 5 zeigt einen Querschnitt des Durchflussbegrenzers bei grossem Differenzdruck und entsprechend stark ausgelenkter Federzunge, sowie eine Kurve, die die nichtlineare Abhängigkeit von Auslenkung und Federkraft illustriert.

Figur 6 illustriert schematisch den Mengenverlauf des Volumenstroms durch den Durch- flussbegrenzer.

Figur 7 zeigt einen Querschnitt durch ein Hubventil mit eingebautem Durchflussbegrenzer in der Flüssigkeitszuführleitung.

Figur 8 zeigt einen Querschnitt durch einen Kugelhahn mit eingebautem Durchflussbegrenzer in der Flüssigkeitszuführleitung. Figur 9a zeigt eine Ansicht eines Durchflussbegrenzers mit einer Flachformfeder, welche zwei an einem quer über den Durchflussbegrenzer zwischen den äusseren Randbereichen laufenden Befestigungssteg befestigte Federzungen aufweist, die über jeweils zwei durch einen Steg voneinander getrennten Öffnungen angebracht sind. Figur 9b zeigt eine andere Ansicht des Durchflussbegrenzers der Figur 9a. Figur 9c zeigt einen Querschnitt des Durchflussbegrenzers der Figur 9a eingebaut in eine Flüssigkeitsleitung.

Figur 9d zeigt eine Aufsicht des Durchflussbegrenzers der Figur 9a eingebaut in eine

Flüssigkeitsleitung. Figur 10 zeigt eine Aufsicht eines Durchflussbegrenzers mit einer Flachformfeder, welche vier rotationssymmetrisch angeordnete, am Zentrum des Durchflussbegrenzers befestigte Federzungen aufweist, die jeweils über einen zugeordneten Steg angebracht sind, der zwei jeweils einer Federzunge zugeordnete Öffnungen voneinander trennt. Figur 1 1 zeigt eine Aufsicht eines weiteren Durchflussbegrenzers mit einer Flachformfeder nach Fig. 9, deren zwei Federzungen jeweils über zwei zugeordnete Stege angebracht sind, der den Durchlass in drei jeweils einer Federzunge zugeordnete Öffnungen trennt.

Figur 12a zeigt einen Querschnitt eines Durchflussbegrenzers mit einem der Flachformfe- der vorgelagerten Körper, welcher die Flachformfeder bei kleinem Differenzdruck vom direkten Auftreffen der Strömung abschirmt.

Figur 12b zeigt eine Aufsicht des Durchflussbegrenzers der Figur 12a. Figur 12c zeigt eine 3D Ansicht des Durchflussbegrenzers der Figur 12a.

Figur 13a zeigt einen Querschnitt eines Durchflussbegrenzers mit einer Flachformfeder deren Federzungen in Strömungsrichtung ausgerichtet sind, um bei kleinem Differenzdruck der Strömung eine reduzierte Angriffsfläche zu bieten. Figur 13b zeigt eine Aufsicht des Durchflussbegrenzers der Figur 13a. Figur 13c zeigt eine 3D Ansicht des Durchflussbegrenzers der Figur 1 3a.

Wege zur Ausführung der Erfindung

In den Figuren I a, 2a, 3a, 4, 5, 7, 8, 9a, 9b, 10, 1 1 , 12a, 12b, 1 2c, 13a, 13b und 13c be- zeichnet das Bezugszeichen 1 einen Durchflussbegrenzer, der auch als Durchflussmengen- regler bezeichnet wird und den Volumenstrom durch eine Flüssigkeitsleitung 2 innerhalb eines definierten Arbeitsbereichs (Δp m i n , Δp max ) des Differenzdrucks Δp begrenzt. Ein druckunabhängiger Volumenstrom V wird erreicht indem der Durchlass des Durchflussbegrenzers 1 , d.h. der Durchflussquerschnitt oder die Durchflussfläche, abhängig von der aus dem Differenzdruck Δp erzeugten Kraft verringert wird. Für diesen Zweck umfasst der Durchflussbegrenzer 1 eine mit einem definierten Radius (in der Crössenordnung der Flüssigkeitsleitung 2, z.B. in der Grössenordnung des Rohrdurchmessers) Flachformfeder 1 1, welche an einem Träger 10 des Durchflussbegrenzers 1 befestigt ist und so über den Durchlassöffnungen 13, 18, 23, 23' des Durchflussbegrenzers 1 angeordnet ist, dass sie die variable Öff- nungsfläche, also den Durchlass des Durchflussbegrenzers 1 , mit zunehmendem Druck Δp zunehmend zudeckt und verschliesst. Dabei legt sich die Flachformfeder 1 1 zunehmend an den Träger 10 an, beispielsweise auf einem Steg 14, 24 und/oder auf Seitenrändern 29 der Öffnungen 18, wodurch die Flachformfeder 1 1 zunehmend härter wird. Die Flachformfeder 1 1 wird härter, weil ihre wirksame Länge durch das zunehmende Aufliegen am Träger 10 reduziert wird. So wird der Durchlass und damit der Durchfluss auch bei höherem Differenzdruck Δp gezielt geregelt und in einem bestimmten Arbeitsbereich [Δp m j n , Δp max ] im Wesentlichen konstant gehalten. Die Durchlassöffnungen sind jeweils als Durchbrechungen im Träger 10 ausgeführt.

Wie in den Figuren I a 1 I b, Ic, 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 3c, 9a, 9b, 9d, 10, 1 1 , 12b und 12c er- sichtlich ist, ist der Träger 10 passend zum Querschnitt der Flüssigkeitsleitung 2 vorzugsweise rund ausgestaltet und weist einen abstehenden Kragen 1 5 auf. Der Kragen 15 ist am äusseren Randbereich des scheibenförmigen Trägers 10 angebracht und wird beispielsweise durch Druckverformung einstückig mit dem Träger 10 hergestellt. In einer Variante weist der Kragen 15 mehrere Abschnitte 1 5' auf, die leicht abgespreizt sind und in entsprechende Aufnahmen 21, z.B. eine Nut, in der Wandung der Flüssigkeitsleitung 2 eingreifen und den Durchflussbegrenzer 1 in der Flüssigkeitsleitung 2 axial fixieren.

In einer Ausführungsvariante (nicht dargestellt) ist ein Teil des Kragens 1 5 auf den Träger

10 zurückgebogen und klemmt die Flachformfeder 1 1 am Träger 10 fest. Die Flachformfe- der 1 1 kann jedoch auch mittels einer Niete 16 oder durch Verkleben am Träger 10 befestigt sein.

In der Ausführungsvariante gemäss den Figuren I a, I b und I c umfasst die Flachformfeder

1 1 eine Federzunge 12 und der Träger 10 weist einen Durchlass mit zwei nebeneinander liegenden Öffnungen 13 auf. Wie aus der Figur I c ersichtlich ist, weisen die beiden Öffnungen 13 und die Federzunge 12 in der Längsrichtung L eine im Wesentlichen gleiche Ausdehnung (Länge) auf. Der Träger 10 weist einen Steg 14 auf, welcher die beiden Öffnungen 13 voneinander trennt. Die Flachformfeder 1 1 ist am äusseren Randbereich des runden Trägers 10 angebracht. Die beiden Öffnungen 13 sind rechteck- oder trapezförmig und erstrecken sich vom äusseren Randbereich, wo die Flachformfeder 1 1 befestigt ist, bis zum gege- nüberliegenden äusseren Randbereich des Trägers 10. Die Flachformfeder 1 1 respektive die Federzunge 12 ist entlang der Längsachse des Stegs 14, entlang (parallel zu) den Öffnungen 13 ausgerichtet und so über den Öffnungen 13 angeordnet, dass sie beim mit steigendem Differenzdruck Δp zunehmenden Anliegen auf dem Steg 14 des Trägers 10 die Öffnungen 13 innerhalb des definierten Arbeitsbereichs [Δp m j π , Δp max ] kontinuierlich zuneh- mend zugedeckt und verschliesst, bis beim maximalen Anliegen der Federzunge 1 2 ein mi- nimaler Durchlass verbleibt. Der minimale Durchlass wird durch offen bleibende Restbereiche in vom Steg 14 abgewandten Randbereichen der Öffnungen 13 gebildet, welche durch die Federzunge 12 nicht zugedeckt werden.

In der Ausführungsvariante gemäss den Figuren 2a, 2b, 2c, 3a, 3b und 3c weist der Träger 10 einen Durchlass mit vier rotationssymmetrisch angeordneten Öffnungen 18 auf, welche jeweils durch einen Steg 14 voneinander getrennt sind. Wie in den Figuren 2c und 3c ersichtlich ist, können die Stege 14 als Speichen eines Rads betrachtet werden, das aus dem runden Träger 10 durch die Öffnungen 18 gebildet wird. Die Öffnungen 18 sind jeweils als ungefähr dreieckförmige Kreissektoren des runden Trägers 10 ausgebildet, welche sich nicht vollständig bis zum Zentrum des Trägers 10 erstrecken. Die Flachformfeder 1 1 umfasst mehrere rotationssymmetrisch angeordnete Federzungen 17, 19, welche jeweils so angeordnet sind, dass sie beim steigenden Differenzdruck zunehmend auf dem Träger 10 aufliegen und die Öffnungen 18 kontinuierlich reduzieren.

In der Ausführungsvariante gemäss den Figuren 2a, 2b, 2c ist die Flachformfeder 1 1 im Zentrum Z des Trägers 10 angebracht und die Federzungen 17 sind jeweils einer Öffnung 18 zugeordnet. Wie aus der Figur 2c ersichtlich ist, weisen die Öffnungen 18 und die Federzungen 17 entlang der Längsrichtung L, L 1 eine im Wesentlichen gleiche Ausdehnung (Länge) auf. Die Federzungen 17 sind jeweils über einer zugeordneten Öffnung 18 so angeordnet, dass sie mit steigendem Differenzdruck Δp jeweils zunehmend auf beiden Stegen 14 aufliegen, die die betreffende Öffnung 18 begrenzen. Somit werden die Öffnungen 18 innerhalb des definierten Arbeitsbereichs [Δp mm , Δp max ] kontinuierlich zunehmend zugedeckt und verschlossen, bis beim maximalen Anliegen der Federzunge 17 ein minimaler Durchlass verbleibt. Der minimale Durchlass wird bei den Öffnungen 18 jeweils durch einen offen bleibenden Restbereich in vom Zentrum Z abgewandten Randbereichen der Öffnungen 18 gebildet, welche durch die Federzungen 17 nicht zugedeckt werden In der Ausführungsvariante gemäss den Figuren 3a, 3b, 3c weist die Flachformfeder 1 1 einen äusseren Reifenbereich 1 10 auf, welcher am Träger 10 angebracht ist. Im Unterschied zu der Ausführungsvariante gemäss den Figuren 2a, 2b, 2c sind die Federzungen 19 somit am äusseren Randbereich des Trägers 10 befestigt. Wie aus der Figur 3c ersichtlich ist, weisen die Öffnungen 18 und die Federzungen 19 entlang ihrer Längsrichtung, d.h. entlang ihrer jeweiligen Symmetrieachse vom Reifenbereich 1 10 zum Zentrum Z hin, eine im Wesentlichen gleiche Ausdehnung (Länge) auf. Die Federzungen 19 sind jeweils über einem zugeordneten Steg 14 so angeordnet, dass sie mit steigendem Differenzdruck Δp jeweils zunehmend auf dem betreffenden Steg 14 aufliegen, und die beiden an den Steg 14 angrenzenden Öffnungen 18 zunehmend zudecken. Somit werden die Öffnungen 18 innerhalb des definierten Arbeitsbereichs [Δp mm , Δp max ] kontinuierlich zunehmend zugedeckt und verschlossen, bis beim maximalen Anliegen der Federzunge 19 ein minimaler Durchlass verbleibt. Der minimale Durchlass wird bei den Öffnungen 18 jeweils durch einen offen bleibenden Bereich zwischen zwei benachbarten Federzungen 19 entlang der Symmetrieachse der betreffenden Öffnung gebildet, welcher durch die Federzungen 19 nicht zugedeckt wird.

Der Fachmann wird verstehen, dass auch drei oder mehr als vier Öffnungen 18 und entsprechende Federzungen 17, 19 vorgesehen werden können.

Figur 7 zeigt einen Querschnitt durch ein Hubventil 7 mit entfernbar oder fest eingebautem Durchflussbegrenzer 1 (gemäss einer der beschriebenen Ausführungsvarianten) in der Flüssigkeitszuführleitung 2.

Figur 8 zeigt einen Querschnitt durch einen Kugelhahn 8 mit entfernbar oder fest eingebautem Durchflussbegrenzer 1 (gemäss einer der beschriebenen Ausführungsvarianten) in der Flüssigkeitszuführleitung 2.

Die Figuren 9a, 9b, 9c und 9d zeigen Ansichten, einen Querschnitt und Aufsichten eines Durchflussbegrenzers 1 mit einer Flachformfeder 1 1 , welche zwei an einem quer über den Durchflussbegrenzer 1 zwischen den äusseren Randbereichen laufenden Befestigungssteg 34 befestigte Federzungen 27 aufweist. Dabei kann die Befestigung der Feder 1 1 auf dem Steg 34 geklebt, genietet oder entsprechend den oben genannten anderen Befestigungsverfahren ausgestaltet sein. Jeder Teilbereich der Feder 1 1 , also jede Federzunge 27, ist jeweils über zwei durch einen Steg 24 voneinander getrennten Öffnungen 23 angebracht. Die Öffnungen nehmen also ungefähr, abzüglich der Stege 24 und 34 jeweils einen Quadranten des kreisförmigen Durchlasses für den Durchflussbegrenzer 1 ein.

Im Querschnitt der Figur 9c ist ersichtlich, dass die Federzungen 27 in der Ausgangslage, das heisst ohne einen Fluidfluss, einen Tangentenwinkel zwischen 10 und 30 Grad gegenüber der Längsachse a der Flüssigkeitsleitung 2 aufweisen. Bei steigendem Fluidfluss vermindert sich diese Krümmung und insbesondere der mittlere Teil 32 der Federzunge 27 legt sich auf den Steg 24 ab, während die seitlichen Teile 33 der Federzungen 27 sich auf den Randbereichen 44 des Trägers ablegen.

Zwischen dem mittleren Teil 32 und den seitlichen Teilen 33 der Federzungen 27 bestehen Ausnehmungen 43, die insbesondere als Ausstanzungen ausgeführt sein können. Diese entsprechen in der Draufsicht eine halben Ellipse oder einem oval gerundeten Schlitz. Die Aus- nehmungen 43 sind jedoch vorzugsweise mit sanfteren Übergängen als dargestellt in den Randbereich der Federzungen 27 eingelassen. Wird der Mittelachse einer Federzunge 27, die über dem Steg 24 angeordnet ist, in radialer Richtung der Winkel 0 Grad zugeordnet, so sind diese beiden Ausnehmungen 43 einer Federzunge 27 in einem Winkel zwischen 20 und 45 Grad, insbesondere bei ca. 30 Grad angeordnet. Die Flachformfeder 1 1 ist, wenn sie abgeplattet wird und nicht die in der Figur 9c dargestellte vorgebogene Form hat, keine vollkommene Kreisscheibe, sondern sie ist insbesondere im Bereich des mittleren Teils 32 abgeschnitten. Die Abschnittskante entspricht einer Sehne 47 des Kreises. Diese Sehne 47 kann in den seitlichen Teilen 33 abgerundet in den Kreis- rand der Feder 1 1 übergeben. Somit ergibt sich bei vollkommen auf den Stegen 24 und 34 aufliegender Feder 1 1 ein zweifacher verbleibender Durchlass. Zum einen ist dies der Bereich der Ausnehmungen 43 und andererseits der durch den jenseits der Sehne 47 verbleibenden Raum der beiden Öffnungen 23. Es ist klar, dass in einem in den Zeichnungen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel einmal nur die Ausnehmungen 43 bestehen können und ein andermal nur der durch die Sehnen vorgegebene verbleibende Raum der beiden Öffnungen 23.

Der Kragen 1 5 weist auch hier mehrere Abschnitte 1 5' auf, die leicht abgespreizt sind, und den Durchflussbegrenzer 1 in der Flüssigkeitsleitung 2 axial fixieren können.

Die Figur 10 zeigt eine Aufsicht eines Durchflussbegrenzers 1 mit einer Flachformfeder 1 1 1 welche vier rotationssymmetrisch angeordnete, am Zentrum Z des Durchflussbegrenzers 1 befestigte Federzungen 37 aufweist. Diese Federzungen 37 sind gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 um 45 Grad rotiert, so dass sie jeweils über einem zugeordneten Steg 24 angebracht sind, der zwei jeweils einer Federzunge 37 zugeordnete Öffnungen 23 voneinander trennt. Andersherum sind jeder Öffnung 23 hier jeweils zwei Federzungen 37 zugeordnet. Die freibleibenden Durchlassbereiche ergeben sich hier aus den Kleeblatt- artigen Zwischenöffnungen zwischen den Federzungen 37. In einem anderen in den Zeichnungen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können die Ecken 48 der Federzungen abgeschnitten sein, um weitergehende Ausnehmungen zu gestalten, oder es können Ausnehmungen entsprechend den ovalen Ausstanzungen gemäss dem Ausführungsbeispiel der Fig. 9 bestehen. Die Figur 1 1 zeigt eine Aufsicht eines weiteren Durchflussbegrenzers 1 mit einer Flachformfeder 1 1 1 abgewandelt gegenüber Fig. 9, deren zwei Federzungen 27 jeweils über zwei zugeordneten Stegen 24 angebracht sind. Die Stege 24 kreuzen sich im Zentrum in einem 90 Grad-Winkel zu einander und in einem 45 Grad Winkel zum Befestigungssteg 34. Der Durch- lass ist hier also in drei jeweils einer Federzunge 27 zugeordnete Öffnungen 23 aufgetrennt. Ausnehmungen 43 und Sehnenabschnitt 47 entsprechen denen der Fig. 9, so dass insbesondere im mittleren Abschnitt 32 der verbleibende Durchlassbereich offen bleibt, während sich die seitlichen Federzungenbereiche auf dem Randbereich 44 des Trägers 10 ablegen. Es ist aber auch möglich, dass die Ausnehmungen 43 auch oder nur oder zusätzlich in den seitlichen Bereichen 33 vorgesehen sind.

Die Flachformfeder 1 1 ist vorzugsweise aus einem Federstahl, der je nach Variante gerade oder vorgebogen ausgestaltet ist, insbesondere im Bereich zwischen ungefähr 30 Grad, wie in den Ausführungsbeispielen der Figuren I 1 2 und 3, oder bis zu 80 Grad, wie in den Ausführungsbeispielen der Figuren 9 und 1 1. Die Breite der Stege 14 und 24 ist so ausgestal- tet, dass sie eine sichere mechanische Auflagefläche bildet. Hierfür ist eine Breite von 5 bis 10 %, maximal 20 % des Durchmessers des Durchflussbegrenzers 1 oder der beidseitig überstehenden Breite der Flachformfeder 1 1 ausreichend.

In den Figuren 4 und 5 wird der nichtlineare Zusammenhang zwischen Federkraft F und Auslenkung s dargestellt. Figur 4 zeigt die relativ geringe Auslenkung s der Flachformfeder 1 1 respektive einer Federzunge 12, 17, 19, 27 der Flachformfeder 1 1 in einem Bereich mit kleiner Druckdifferenz Δp und entsprechend kleiner Federkraft F. Figur 5 zeigt die vergleichsweise grosse Auslenkung s der Flachformfeder 1 1 respektive der Federzunge 12, 17, 19, 27 in einem Bereich mit relativ grosser Druckdifferenz Δp und entsprechend grosser und verstärkt zunehmender Federkraft F. In der Figur 6 bezeichnet das Bezugszeichen D max den (Mengen-) Verlauf des Volumenstroms V durch den Durchflussbegrenzer 1 abhängig vom Differenzdruck Δp bei maximalem, ungeregeltem Durchlass (vollständig geöffnete Durchlassöffnung). Das Bezugszeichen D mm bezeichnet den (Mengen-) Verlauf des Volumenstroms V durch den Durchflussbegrenzer 1 abhängig vom Differenzdruck Δp bei minimalem Durchlass, welcher beim vollständigen Anliegen der Flachformfeder 1 1 respektive der Federzunge 12, 17, 19, 27 offen bleibt (offener Restbereich bei maximal geschlossener Durchlassöffnung). Wie aus der Figur 6 ersichtlich ist, folgt der geregelte (Mengen-) Verlauf des Volumenstroms V clrl der fett ausgezogenen Linie, welche im Arbeitsbereich, zwischen dem minimalen Differenzdruck Δp m , π2 und dem maximalen Differenzdruck Δp max , einen im Wesentlichen konstanten Volumenstromwert K om i annimmt, unterhalb des minimalen Differenzdrucks Δpmm 2 im Wesentlichen dem Verlauf D m aχ des Volumenstroms V bei ungeregeltem, maximalem Durchlass folgt, und oberhalb des maximalen Differenzdrucks Δp ma χ dem Verlauf D mm des Volumenstroms V bei minimalem (d.h. maximal zugedecktem) Durchlass folgt. Dabei stellt der mit V clrl2 bezeichnete Teil des geregelten (Mengen-) Verlaufs des Volumenstroms V cιrl bis zum Differenzdruck Δp m mi eine Verbesserung gegenüber dem mit V arlι bezeichneten und gestrichelt gezeichneten (Mengen-) Verlauf des Volumenstroms V clrl dar. Gegenüber dem gestrichelt gezeichneten Verlauf V clr!ι weist der verbesserte Verlauf V ari2 einen im unteren Druckbereich [Δp m ιπ 2 , Δp m , n i] erweiterten Arbeitsbereich [Δp mm2 , Δp max ] mit konstantem Volumenstromwert V const auf. Beim gestrichelt gezeichneten Verlauf liegt nur im kleineren Bereich [Δp m , n i, Δp max ] ein konstanter Volumenstrom wert V coml vor. Diese markante Verbesserung für kleine Werte des

Differenzdrucks Δp unterhalb des Differenzdrucks Δp m ιπi wird dadurch erreicht, dass die Flachformfeder 1 1 respektive die Federzunge 12, 17, 19, 27, 27' bei niedrigen Differenzdruckwerten Δp (d.h. insbesondere in der im Wesentlichen auslenkungsfreien Ausgangslage) weniger stark der direkten Strömung ausgesetzt wird. Dadurch wird die Flachformfeder 1 1 respektive die Federzunge 12, 17, 19, 27, 27' bei niedrigen Differenzdruckwerten Δp weniger stark ausgelenkt respektive an den Träger 10, 10' angelegt, und damit der Durchlass bei niedrigen Differenzdruckwerten Δp weniger (schnell) reduziert, so dass der Nenndurchfluss, d.h. der konstante Volumenstromwert V comt , schon bei kleinerem Differenzdruck Δp miπ2 erreicht und damit ein erweiterter Arbeitsbereich [Δp m j π2 , Δp ma χ] mit konstantem Volumenstromwert V comt erzielt wird.

Je nach Ausfiihrungsvariante wird die reduzierte Strömungsexponiertheit der Flachformfeder 1 1 respektive der Federzunge 12, 17, 19, 27, 27' dadurch erreicht, dass der Federzunge 12, 17, 19, 27 ein Körper vorgelagert wird, um die Federzunge 12, 1 7, 19, 27 vor direktem Auftreffen der Strömung abzuschirmen, oder dadurch, dass die Ausrichtung der Federzunge 1 2, 17, 19, 27' mehrheitlich in Strömungsrichtung r erfolgt, um der Strömung eine reduzierte Angriffsfläche zu bieten.

Die Figuren 1 2a, 12b, 12c illustrieren eine Ausführungsvariante des Durchflussbegrenzers 1 mit einer Flachformfeder 1 1 und einem in Strömungsrichtung r vorgelagerten Körper 50, der am Träger 10 angebracht ist. Der Körper 50 erzeugt für mindestens einen Teilbereich der Flachformfeder 1 1 respektive der Federzungen 27 einen Strömungsschatten, wobei der Strö- muπgsschatten (wie bei einer Lichtquelle) als (idealisierter) Projektionsschatten zu verstehen ist, und allfällige Wirbeleffekte nicht berücksichtigt sind. Vorzugsweise schattet der Körper 50 die Flachformfeder 1 1 respektive die Federzungen 27 vollständig vom direkten Auftreffen der Strömung ab und erzeugt einen 100%-igen Strömungs- d.h. Projektionsschatten, wie in der Aufsicht der Figur 12b ersichtlich ist, wo die Flachformfeder 1 1 in der der axialen (Strömungs-)Richtung der Flüssigkeitsleitung 2 vollständig durch den Körper 50 abgedeckt ist. Es sind auch Körper 50 möglich, die einen proportional kleineren Strömungsschatten erzeugen, insbesondere dann, wenn bloss der steifere Teil der Federzunge 27 beim Befesti- gungsbereich der Flachformfeder 1 1 nicht abgeschattet ist. Der Körper 50 ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt und weist eine der Strömung zugewandte und von der Flachfeder 1 1 abgewandte Schirmfläche 51 auf, welche senkrecht zur axialen Richtung der Flüssigkeitsleitung 2 verläuft und den Strömungsschatten erzeugt. Die Schirmfläche 51 weist vorzugs- weise eine dem inneren Querschnitt der Flüssigkeitsleitung 2 entsprechende Grundform auf, welche eine oder mehrere als Zuführbereiche 52 dienende Ausnehmungen aufweist. Die Figuren 12a, 12b, 12c zeigen den vorgelagerten Körper 50 in Kombination mit einem Durchflussbegrenzer 1 gemäss den Figuren 9a, 9b, 9c und 9d. Der Fachmann wird jedoch verstehen, dass ein entsprechend der betreffenden Variante geformter Körper 50 auch in anderen Ausführungen des Durchflussbegrenzers 1 gemäss den Figuren Ia 1 I b, Ic, 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 3c, 10 und/oder 1 1 der Flachformfeder 1 1 respektive den Federzungen 12, 17, 19, 27 vorgelagert werden kann. Die Schirmfläche 51 weist beispielsweise eine kreisförmige Grundform auf, die in den Ausführungsformen des Durchflussbegrenzers 1 nach den Figuren I a, I b, I c, 2a, 2b, 2c, 9a, 9b, 9c, 9d, 10 und 1 1 durch in den Zuführbereichen 52 angeord- nete Kreissegmente reduziert ist, und in den Ausführungsformen des Durchflussbegrenzers 1 nach den Figuren 3a, 3b, 3c eine beispielsweise kreisförmige Ausnehmung zu einem zentrierten Zuführkanal durch den Körper 50 zu den Federzungen 19 aufweist. Der Körper 50 weist beispielsweise gebogene Zuführwände 53 auf, die der Flachformfeder 1 1 zugewandt sind und sich im Wesentlichen in den Zuführbereichen 52 von der Schirmfläche 51 des Kör- pers 50 zu der von der Schirmfläche 51 abgewandten Befestigungsseite des Körpers 50 erstrecken. Mit zunehmendem Differenzdruck Δp werden Fluidströme durch den Zuführbereich 52 entlang den Zuführwänden 53 in Zuführspalten 54 geleitet, die im Wesentlichen keilförmig zwischen den Zuführwänden 53 und der Federzunge 12, 17, 19, 27 gebildet sind und sich bei zunehmendem Differenzdruck Δp und damit zunehmender Auslenkung der Federzunge 1 2, 17, 19, 27 vergrössern. In den Ausführungsformen des Durchflussbegrenzers 1 nach den Figuren I a, I b, I c, 2a, 2b, 2c, 9a, 9b, 9c, 9d, 10 und 1 1 verjüngen die Zuführwände 53 den Körper 50 im Wesentlichen vom äusseren Randbereich der Schirmfläche 51 des Körpers 50 zur Befestigungsseite des Körpers 50, beispielsweise in Bogenform und in den Varianten nach den Figuren 2a, 2b, 2c, 9a, 9b, 9c, 9d, 10 und 1 1 zunehmend zum Zentrum Z des Trägers 10 hin. In den Ausführungsformen des Durchflussbegrenzers 1 nach den Figuren 3a, 3b, 3c weiten die Zuführwände 53 den Zuführkanal durch den Körper 50 im Wesentlichen von der Schirmfläche 51 des Körpers 50 zur Befestigungsseite des Körpers 50 zunehmend zum äusseren Randbereich des Trägers 10 aus, beispielsweise in Bogenform. Der Körper 50 ist beispielsweise zusammen mit der Flachformfeder 1 1 mittels einer Niete, beispielsweise durch Nietlöcher 55, oder durch Verkleben am Träger 10 befestigt.

In der Ausführungsvariante des Durchflussbegrenzers 1 gemäss den Figuren 12a, 12b, 12c, welche, wie die Varianten nach den Figuren 9a, 9b, 9c, 9d, eine doppelzüngige Flachformfeder 1 1 aufweist, basiert der Körper 50 beispielsweise auf einer zylindrischen Grundform, deren Mantel durch die gebogenen Zuführwände 53 und die Schirmfläche 51 gebildet wird, und deren Grund- und Deckfläche 56, 57 im Wesentlichen kreissegmentförmig ausgestaltet sind, wobei die Schirmfläche 51 durch die Kreissehnen und die Zuführwände 53 durch den Kreisbogen der Grund- und Deckfläche 56, 57 verlaufen. Bei einer (kreis-)runden Ausgestaltung des Trägers 10, sind die Grund- und Deckflächen 56, 57 entsprechend rund geformt, d.h. der Körper 50 weist gerundete Grund- und Deckflächen 56, 57 auf, die jeweils senkrecht zur Schirmfläche 51 angeordnet sind und den Körper 50 in den durch den Kragen 15 gebildeten Ring einsetzbar machen. Der Körper 50 ist beispielsweise hohl ausgestaltet und an den Grund- und Deckflächen 56, 57 mit Öffnungen versehen. Wie in der Figur 12a ersichtlich ist, sind der Körper 50 und die Flachformfeder 1 1 an einem Befestigungssteg 34 angebracht.

Die Figuren 13a, 13b, 13c illustrieren eine Ausführungsvariante des Durchflussbegrenzers 1 , in der die (doppelzüngige) Flachformfeder 1 1 respektive die Federzungen 27' in der Aus- gangslage, das heisst ohne einen Fluidfluss und bei niedrigen Differenzdruckwerten Δp, jeweils ungebogen, d.h. flach ausgestreckt geformt und mehrheitlich in Strömungsrichtung r ausgerichtet sind. Das heisst die Federzungen 27' verlaufen jeweils gerade und grösstenteils in Strömungsrichtung r und weisen gegenüber der Längsachse a der Flüssigkeitsleitung 2 jeweils einen Winkel ß von weniger als 45° auf, vorzugsweise einen Winkel ß zwischen 5° und 1 5°, wie im Querschnitt der Figur 13a ersichtlich ist. Dadurch bieten die Federzungen 27' der Strömung bei niedrigen Differenzdruckwerten Δp eine reduzierte Angriffsfläche. Es sind auch kleinere Winkel ß zwischen den Federzungen 27' und der Längsachse a der Flüssigkeitsleitung 2 möglich, doch besteht abhängig von der Steifigkeit der Federzunge 27' die Gefahr dass, bei zu kleinem Winkel ß ein unerwünschtes Schwingen und/oder Umbiegen der Federzunge 27' in die falsche (nicht in der Soll-) Richtung eintritt. Die Figuren 13a, 13b, 13c zeigen den Durchflussbegrenzer 1 in einer Ausführungsvariante, die in der Aufsicht im Wesentlichen der Ausführungsform gemäss den Figuren 9a, 9b, 9c und 9d entspricht, wobei die augestellten Federzungen 27' jedoch im Wesentlichen einen V-förmigen Querschnitt bilden. Der Fachmann wird jedoch verstehen, dass auch ausgehend von anderen Ausführungen des Durchflussbegrenzers 1 gemäss den Figuren I a, I b 1 I c, 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 3c, 10 und/oder 1 1 die Flachformfeder 1 1 respektive die Federzungen 1 2, 17, 19, 27 und der Träger 10 entsprechend der nachfolgend mit Bezug zu den Figuren 1 3a, 13b, 13c beschriebenen Ausführungsform angepasst werden können. Insbesondere können auch die Federzungen 12, 17, 19, 27 so aufgestellt und ausgebildet werden, dass sie in der Ausgangslage gerade gestreckt sind und gegenüber der Längsachse a der Flüssigkeitsleitung 2 einen Win- kel ß von weniger als 45°, vorzugsweise einen Winkel ß zwischen 1 5° und 25° aufweisen. Überdies kann der Träger 10 mit im Wesentlichen gleichbleibender Aufsicht, d.h. mit im Grundriss im Wesentlichen gleicher Ausgestaltung der Stege und Öffnungen, in axialer Richtung der Flüssigkeitsleitung 2 (Strömungsrichtung r) entsprechend dem in den Figuren 1 3a, 13b, 13c dargestellten Träger 10' angepasst werden. Wie in den Figuren 13a, 13b, 13c illustriert ist, ist der unter der Federzunge 27' liegende Bereich des Trägers 1 1 ' jeweils als sich in Gegenstromrichtung erhebende Rampe 28 ausgestaltet, beispielsweise mit bogenförmigen Querschnitt. Wie in der Figur 13c ersichtlich ist, wird die Rampe 28 durch den Steg 24' und die Seitenbereiche 29 der Öffnungen 23' gebildet. Die derart ausgebildete Rampe 28 steigt ausgehend vom Befestigungsbereich der Flachformfeder 1 1 am Träger 10', insbesondere vom Befestigungssteg 34, in Cegenstromrichtung an, bevor sie in der bogenförmigen Variante wieder leicht abfällt. In den Ausführungsformen des Durchflussbegrenzers 1 gemäss den Figuren I a, I b, I c, 2a, 2b, 2c, 9a, 9b, 9c, 9d, 10, 1 1 , 12a, 12b, 12c, 13a, 13b und 13c steigt die Rampe 28 jeweils gegen den äusseren Randbereich des Trägers 10, 10' hin an; in den Ausführungsformen des Durchflussbegrenzers 1 gemäss den Figuren 3a, 3b, 3c steigt die Rampe 28 jeweils zum Zentrum Z des Trägers 10 hin an. Die Federzunge 27' und die Rampe 28 sind so ausgebildet, dass sich die Federzunge 27 mit zunehmendem Dif- ferenzdruck Δp in Richtung Rampe 28 verbiegt, sich dabei zunehmend an die Rampe 28 anlegt und damit den Durchlass zunehmend reduziert. Dabei vergrössert sich der Winkel ß der Federzunge 27' gegenüber der Längsachse a der Flüssigkeitsleitung 2 und die der Strömung ausgesetzte Angriffsfläche der Federzunge 27' nimmt zu.

Abschliessend soll festgehalten werden, dass sich durch das zunehmende Anlegen der Flach- formfeder 1 1 respektive der Federzungen 12, 17, 19, 27, 27', 37 an den Träger 10, 10' der Öffπuπgswiπkel zwischen der Flachformfeder 1 1 respektive der Federzunge(n) 12, 17, 19, 27, 27', 37 und dem Träger 10, 10' ausgehend von einem Maximalwert in der Ausgangslage im auslenkungsfreien, vom Träger 10, 10' abgebogenen Zustand der Flachformfeder 1 1 respektive der Federzunge(n) 12, 17, 19, 27, 27', 37, bis zu einem Minimalwert (typischer- weise Null) im auf dem Träger 10, 10' aufliegenden, abgeplatteten Zustand der Flachformfeder 1 1 respektive der Federzunge(n) 12, 17, 19, 27, 27', 37 verkleinert. Dabei vergrössert sich der Strömungsquerschnitt dem die Flachformfeder 1 1 respektive die Federzunge(n) 12, 17, 19, 27, 27', 37 direkte Angriffsfläche bietet mit steigendem Differenzdruck beim zunehmenden Anlegen der Flachformfeder 1 1 respektive der Federzunge(n) 1 2, 17, 19, 27, 27', 37 an den Träger 10, 10'.