-
Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsvorrichtung, insbesondere zum Dämpfen oder Vermeiden von Druckstößen, wie Pulsationen, in hydraulischen Versorgungskreisläufen, vorzugsweise in Form eines Silencers mit einem einen Dämpfungsraum umgebenden Dämpfungsgehäuse, das mindestens einen Fluideinlass und mindestens einen Fluidauslass sowie einen zwischen Fluidein- und Fluidauslass sich erstreckenden Fluidaufnahmeraum aufweist, wobei im Betrieb der Vorrichtung ein Fluidstrom in einer Durchströmungsrichtung vom Fluideinlass kommend in Richtung des Fluidauslasses den Dämpfungsraum durchquert und wobei sich zumindest Teile des Fluidaufnahmeraums in mindestens einer Ausdehnungsrichtung quer zur Durchströmungsrichtung erstrecken.
-
Dämpfungsvorrichtungen dieser Art sind Stand der Technik. Solche Hydrodämpfer, auch Schalldämpfer oder Silencer genannt, dienen der Minderung von Schwingungen, die durch Druckpulsationen erzeugt sind, die einem betreffenden Hydrosystem periodisch aufgeprägt werden, insbesondere durch den Betrieb von Hydropumpen. Wie in dem Dokument
DE 102 17 080 C1 aufgezeigt ist, weisen die bekannten Dämpfungsvorrichtungen dieser Gattung ein Dämpfungsgehäuse in Form eines Kreiszylinders auf, der an beiden axialen Endbereichen kugelförmig abgerundet ist, wobei sich Fluideinlass und Fluidauslass koaxial zur Zylinderachse an je einem Endbereich befinden. Als Dämpfungsraum, den der Fluidstrom von Fluideinlass zu Fluidauslass durchquert, ist bei diesen Dämpfungsvorrichtungen ein Dämpfungsrohr vorgesehen, das sich zwischen Fluideinlass und Fluidauslass koaxial erstreckt und in der Rohrwand Öffnungen zum das Rohr umgebenden Fluidraum aufweist. Entsprechend dem Zylinderdurchmesser ist der Fluidraum gegenüber der durch das Dämpfungsrohr vorgegebenen, axialen Durchströmungsrichtung radial erweitert.
-
Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Dämpfungsvorrichtung der betrachteten Art zur Verfügung zu stellen, die bei einfacher Bauweise sich durch ein vorteilhaftes Betriebsverhalten auszeichnet.
-
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Dämpfungsvorrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
-
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 besteht eine wesentliche Besonderheit der Erfindung darin, dass in Durchströmungsrichtung hintereinander mehr als ein Fluidaufnahmeraum angeordnet ist und dass der stromaufwärts erste und der stromabwärts letzte Fluidaufnahmeraum unmittelbar an den Fluideinlass bzw. den Fluidauslass angrenzen. Durch die direkte Anbindung der Fluidaufnahmeräume an Fluidein- bzw. Fluidauslass und den dadurch bedingten Wegfall eines Dämpfungsrohres zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung zum einen durch eine vereinfachte Bauweise aus. Zudem eröffnet das Vorhandensein mehr als eines Fluidaufnahmeraums die Möglichkeit, die Dämpfungsvorrichtung besser auf verschiedene Pulsationsfrequenzen abzustimmen. Dies ist insbesondere bei drehzahlvariablen Antrieben, beispielsweise in Form von Schraubenverdichtern, vorteilhaft, die einen großen Frequenzbereich als Anregungsspektrum erzeugen.
-
Die quer zur Durchströmungsrichtung ausgedehnten Fluidaufnahmeräume sind bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen durch scheibenartig ausgebildete Hohlräume innerhalb des Dämpfungsgehäuses ausgebildet, wobei scheibenartig ausgebildete Hohlräume zylindrisch oder als Vieleck ausgebildet sein können, jedoch kommen für eine gezielte Frequenzabstimmung auch andere Formen, etwa ovale Umrissformen, in Betracht.
-
Die jeweiligen Hohlräume können gleiche Volumina und gleiche Umrissformen aufweisen oder hinsichtlich Volumina und/oder Umrissform unterschiedlich ausgebildet sein.
-
Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen können die Hohlräume von parallel zueinander verlaufenden Begrenzungswänden des Dämpfungsgehäuses mit abgeschlossen sein, wobei Teile des Fluidein- und des Fluidauslasses fluchtend zu diesen Begrenzungswänden im Dämpfungsgehäuse verlaufen und wobei der Durchmesser von als Dämpfungsgehäuse-Bohrungen ausgebildetem Fluidein- und Fluidauslass gleich groß sein kann und dem Abstand zwischen den Begrenzungswänden entsprechen kann.
-
Mit besonderem Vorteil kann die Anordnung so getroffen sein, dass das Dämpfungsgehäuse mehrteilig ausgebildet ist und dass folgende Bauelemente vorgesehen sind:
- – ein Bodenteil, das topfartige Mittenausnehmungen mit den einen Begrenzungswänden sowie den Fluidein- und -auslass aufnimmt, und
- – flanschartige Deckelteile, die mit den anderen Begrenzungswänden, die Teil von Eingriffsstutzen sind, bei am Bodenteil festgelegten Deckelteilen in die Mittenausnehmungen des Bodenteils bündig eingreifen.
-
Für die Abdichtung der Hohlräume gegenüber der Umgebung kann am Eingriffsstutzen der Deckelteile eine Dichteinrichtung, insbesondere in Form eines in eine umlaufende Nut eingesetzten Dichtringes, angeordnet sein, der den jeweiligen Hohlraum als Bestandteil der Mittenausnehmungen gegenüber der Umgebung abdichtet.
-
Für eine druckdichte Ausbildung des Dämpfungsgehäuses können die Deckelteile, diametral zu ihrer Hochachse gegenüberliegend, mehrere Durchgriffsbohrungen aufweisen, die von Festlegeschrauben durchgriffen die Deckelteile am Bodenteil festlegen, wobei die Anordnung mit Vorteil so getroffen sein kann, dass die Festlegeschrauben unter Freilassen des Bereichs von Fluidein- und -auslass gleichmäßig entlang eines Außenumfangs der Deckelteile am Dämpfungsgehäuse angeordnet sind, der die scheibenartigen Fluidaufnahmeräume umfasst.
-
Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen sind zwei Hohlräume in Durchströmungsrichtung aufeinanderfolgend vorgesehen, die durch einen Fluiddurchgang miteinander verbunden sind, der sich, mit Fluideinlass und -auslass des Dämpfungsgehäuses fluchtend, in einem Wandabschnitt des Bodenteils befindet und den gleichen Durchmesser wie Fluidein- und Fluidauslass besitzt.
-
Für die Verbindung mit einem betreffenden Hydrosystem kann am Fluideinlass und/oder am Fluidauslass am Dämpfungsgehäuse eine Aufnahme für einen Dichtring vorgesehen sein, der den Fluideinlass und/oder Fluidauslass umfasst. An Drittbauteilen lässt sich das Dämpfungsgehäuse in der Art eines Festlegeblocks mittels mehrerer Festlegebolzen, die den Bereich des Fluidein- und/oder Fluidauslasses umgeben, festlegen.
-
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im Einzelnen erläutert.
-
Es zeigen:
-
1 eine gegenüber einer praktischen Ausführungsform etwa im Maßstab 1:3 verkleinert gezeichnete perspektivische Schrägansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung;
-
2 eine in doppelter Größe der 1 gezeichnete Draufsicht des Ausführungsbeispiels;
-
3 einen Längsschnitt des Ausführungsbeispiels entsprechend der Schnittlinie III-III von 2;
-
4 eine Teilansicht lediglich des den Fluidauslass aufweisenden Anschlussbereichs des Dämpfungsgehäuses des Ausführungsbeispiels und
-
5 eine der 4 entsprechende Teilansicht des den Fluideingang aufweisenden Anschlussbereichs.
-
Unter Bezug auf die Zeichnung ist die Erfindung anhand des Ausführungsbeispiels eines sog. Silencers erläutert, der zur Minderung der Schwingungen vorgesehen ist, die durch Pulsationen in unter einem hohen Druck, etwa im Bereich von 200 bar, stehenden Hydraulikflüssigkeiten erzeugt sind. Dabei entspricht der grundsätzliche mechanische Aufbau einem für einen derartigen Einsatz vorgesehen Silencer, wie er als nachveröffentlichter Stand der Technik in der Patentanmeldung
DE 10 2014 005 822.0 beschrieben ist. In den vorliegenden Figuren ist das Ausführungsbeispiel der Dämpfungsvorrichtung in zusammengebautem Zustand dargestellt. Das in diesen Figuren dargestellte Dämpfungsgehäuse
1 besteht, wie am besten aus
3 ersichtlich ist, aus drei Hauptteilen, nämlich einem Bodenteil
3 sowie aus Deckelteilen
5 und
7, die als Gleichteile gebildet sind. Wie die
1 und
2 zeigen, hat das Bodenteil
3 den Umriss eines abgerundete Eckbereiche
9 aufweisenden Rechtecks mit einer Längsachse
11, deren Verlauf der Durchströmungsrichtung des Fluids entspricht, das von der in den Figuren linksseitig gelegenen Endseite
13 in die Vorrichtung einströmt und diese an der gegenüberliegenden Endseite
15 verlässt. Das Bodenteil
3 weist zur Bildung von Fluidaufnahmeräumen
17 und
19 zwei Mittenausnehmungen
21 und
23 (s.
2) auf, die durch kreisrunde, topfartige Vertiefungen gebildet sind, die durch unvertiefte, umgebende Wandteile
25 (
3) des Bodenteils
3 umgrenzt sind. Die Mittenausnehmungen
21,
23 sind bodenseitig durch in gemeinsamer Ebene verlaufende Begrenzungswände
27 und
29 des Bodenteils
3 geschlossen. Zur Begrenzung der Fluidaufnahmeräume
17 und
19 in scheibenartiger Form bilden die Deckelteile
5 und
7 mit ihrer ebenen Unterseite obere Begrenzungswände
31 und
33, die bei am Bodenteil
3 angebrachten Deckteilen
5 und
7 in einer zu den Begrenzungswänden
27 und
29 parallelen Ebene verlaufen. An der in der Zeichnung linksseitig gelegenen Endseite
13 des Bodenteils
3 befindet sich der Fluideinlass
35, der mit den Begrenzungswänden
27 und
31 fluchtet, so dass der Durchmesser des Fluideinlasses
35 der Dicke des kreisscheibenförmigen Fluidaufnahmeraums
17 entspricht.
-
Der den zweiten Fluidaufnahmeraum 19 bildende kreisscheibenförmige Hohlraum, der in der Mittenausnehmung 23 des Bodenteils 3 gebildet ist, ist mit dem stromaufwärts ersten Fluidaufnahmeraum 17 über einen Fluiddurchgang 37 verbunden, der sich in dem mittig zwischen den Endseiten 13 und 15 gelegenen Wandabschnitt 39 des Bodenteils 3 befindet. Der Fluiddurchgang 37 ist koaxial zur Achse 11 und besitzt den gleichen Durchmesser wie der Fluideinlass 35. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind beide Fluidaufnahmeräume 17 und 19 durch gleichartige kreisrunde Mittenausnehmungen 21 und 23 gebildet und weisen daher gleiche Volumina auf. In der in der Zeichnung links gelegenen Endseite 15 befindet sich im Wandteil 25 des Bodenteils 3 der Fluidauslass 41, der ebenso wie Fluideinlass 35 und Fluiddurchgang 37 zur Achse 11 und damit zur Durchströmungsrichtung koaxial ist und den gleichen Durchmesser wie Fluideinlass 35 und Fluiddurchgang 37 aufweist.
-
Wie der 3 entnehmbar ist, sind die Deckelteile 5 und 7 als flanschartig ausgebildete Gleichteile gestaltet. Von einer Oberseite ausgehend, die in dem am Bodenteil 3 angebrachten Zustand dessen Wandteile 25 sowie den Wandabschnitt 39 übergreifen, weisen die Deckelteile 5 und 7 jeweils einen vorspringenden Eingriffsstutzen 43 auf, der kreiszylindrisch ausgebildet ist und bei am Bodenteil 3 angebrachter Position passend in die Mittenausnehmungen 21 bzw. 23 eingreift. Dabei weist jeder Eingriffsstutzen 43 eine umlaufende Ringnut 45 auf, in der ein Dichtring 47 sitzt, der die Eingriffsstutzen 43 gegenüber den Wandteilen 25 sowie dem Wandabschnitt 39 des Bodenteils 3 abdichtet und damit die Fluidaufnahmeräume 17 und 19 gegen die Umgebung abdichtet.
-
Für die Verschraubung der Deckelteile 5, 7 mit dem Bodenteil 3 sind in diesem Gewindebohrungen ausgebildet, die in der Zeichnung nicht sichtbar sind. Diese sind für jeweils acht Befestigungsschrauben 51 jedes Deckelteils 5, 7 auf Teilkreisbögen angeordnet, die die Mittenausnehmungen 21 und 23 umgeben und mit denen die Deckelteile 5, 7 derart am Bodenteil 3 festlegbar sind, dass sie mit ihrer Flachseite 53 am mittleren Wandabschnitt 39 des Bodenteils 3 aneinander angrenzen. In dem der Flachseite 53 entgegengesetzten Bereich sind die Deckelteile 5, 7 so geformt, dass sie in angebrachtem Zustand an die Außenkontur des Bodenteils 3 angepasst sind, wobei an Fluidein- und Fluidauslass 35 bzw. 41 Flachseiten 55 der Deckelteile 5, 7 jeweils mit der Endseite 13 und der Endseite 15 des Bodenteils 3 bündig sind und auch in den gerundeten Eckbereichen 9 eine absatzfreie Außenform gebildet ist.
-
Für die Anbringung des Dämpfungsgehäuses 1 an betreffenden Drittbauteilen sind beim gezeigten Ausführungsbeispiel an der in der Zeichnung rechtsseitig gelegenen Endseite 15 symmetrisch zum Fluidauslass 41 angeordnete Gewindebolzen 57 vorgesehen. Ferner ist an der gegenüberliegenden Endseite 13 am Fluideinlass 35 eine Aufnahmenut 59 für einen Dichtring ausgebildet. Für Anschlussverbindungen sind an der Endseite 13 Befestigungsbohrungen 61 in symmetrischer Anordnung zu Fluideinlass 35 angeordnet.
-
Es versteht sich, dass in entsprechender Weise an der dem Fluidauslass 41 zugeordneten Endseite 15 eine Dichtungsanordnung vorgesehen sein kann. Aufgrund der symmetrischen Gehäusebauform lassen sich Ein- und Auslassseite gegebenenfalls mit geänderten Dichtgeometrien auch gegeneinander tauschen. Aufgrund der scheibenförmigen Dämpfungsräume mit einer quer zur eigentlichen Durchflussrichtung erweiterten Kavität ist ein Silencer mit hoher Effizienz erreicht, der bezogen auf sein vorgebbares Flüssigkeitsvolumen ein geringes Gewicht besitzt. Ferner kommt es, wenn überhaupt, nur zu einer geringen Verstärkung zwischen dem Silencer und einer an diesen anschließbaren Hydropumpe.
-
Bei einer nicht näher dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung besteht die Möglichkeit, die einzelnen, hintereinander angeordneten Dämpfungsräume 17, 19 vom Volumen her unterschiedlich auszugestalten, um dergestalt unterschiedlich große Dämpfungsräume zu schaffen, so dass einzelne Frequenzbänder mit unterschiedlichen Frequenzen wirksam bedampft werden können, wobei ein Dämpfungsraum 17 dem einen Frequenzband und der andere Dämpfungsraum 19 dem demgegenüber anders gearteten Frequenzband zugeordnet werden kann. Ferner können in weiterer Hintereinanderanordnung, was gleichfalls nicht dargestellt ist, noch ein dritter Dämpfungsraum und gegebenenfalls weitere Dämpfungsräume sich an die beiden ersten Dämpfungsräume 17, 19 gegebenenfalls mit geänderten Volumina anschließen, so dass ausgehend von einem Dämpfungsraum mit dem kleinsten Volumen zu einem mit dem medienführend angeschlossenen größten Dämpfungsraum innerhalb der Kette eine Entspannung im Druckverlauf des Medienstroms eintritt, so dass auch insoweit wirksame Dämpfungseffekte generiert werden können. Dies hat so keine Entsprechung im Stand der Technik.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10217080 C1 [0002]
- DE 102014005822 [0021]
