DE2307188C3 - Between a line receiving a fluid that is pulsating with respect to the pressure and a manometer or the like, a device which can be used - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine zwischen eine eine hinsichtlich des Druckes pulsierende Flüssigkeit aufnehmende Leitung und ein Manometer od. dgl., das zur Erfassung von in der Flüssigkeit auftretenden Druckspitzen dient, einsetzbare Vorrichtung, deren Gehäuse einen mit einer Düse und einem in Reihe dazu liegenden Rückschlagventil bestückten Zulaufkanal aufweist.The invention relates to a fluid which receives a fluid that is pulsating with respect to the pressure Line and a manometer od. The like. For the detection of pressure peaks occurring in the liquid serves, usable device, the housing of which is one with a nozzle and one in series with it Having check valve equipped inlet channel.

Es handelt sich dabei insbesondere um eine Vorrichtung, die dazu dient, das Zucken von Manometen:eigcrn zu verhindern. Derartiges Zucken oder Zittern von Manometerzeigern entsteht durch schnelles Wechseln des Flüssigkeitsdruckes, und zwar nicht durch plötzliche Steigerung, sondern durch Verminderung des Druckes.In particular, it is a device that serves to prevent the twitching of manometers to prevent. Such twitching or trembling of manometer pointers is caused by rapid changes of the fluid pressure, not by a sudden increase, but by a decrease of pressure.

Eine bekannte Manometerschutzvorrichtung gemäß der deutschen Patentschrift 93 691 besteht aus zwei halbkugelförmigen Hohlkörpern, die durch Flansche mitti.ij.·· "er verbunden sind. Zwischen diesen Flanschen ist eine Membran eingespannt, die in der Mitte einen Ventilsitz trägt, dem ein stationärer Ventilkörper gegenüberliegt. Zur Hubbegrenzung des Ventilsitzes ist auf der dem Ventilkegel gegenüberliegenden Seite der Membran eine Stellschraube vorgesehen. Die Membran soll bei einer plötzlichen Druckverminderung in Verbindung mit dem Ventil verhüten, daß dieser Druckwcchscl unmittelbar auf das angeschlossene Manometer wirkt. Im Ruhezustand ist das Ventil geöffnet, so daß das Medium frei zum Manometer durchströmen kann. Tritt eine plötzliche Druckverminderung auf. so schließt sich das Ventil, und diese Druckverminderung weg mehrfach umgelenkt wird und somit erhebliche Widerstände zu überwinden sind, wodurch die verzögerungsfreie Anzeige von Druckspitzen behindert wird.A known manometer protection device according to German patent specification 93 691 consists of two hemispherical hollow bodies, which are connected by flanges mitti.ij. ·· "er. Between these flanges a diaphragm is clamped in, which carries a valve seat in the middle, to which a stationary valve body opposite. To limit the stroke of the valve seat is on the opposite side of the valve cone Membrane provided an adjusting screw. In the event of a sudden decrease in pressure in Connection with the valve prevent this pressure change directly on the connected manometer works. In the idle state, the valve is open so that the medium can flow freely through to the pressure gauge can. There is a sudden decrease in pressure. so the valve closes, and this pressure reduction is deflected away several times and thus considerable resistance has to be overcome, which means that the delay-free Display of pressure peaks is hindered.

Aus der DT-AS 1 183 348 ist ein Schwingungsdämpfer mit einem ersten Stiömungskanal. in dem ein Rückschlagventil eingeschaltet ist. und einem dazu parallelen zweiten Strömungskanal kleineren Querschnittes bekannt Diese beiden Strömungskanäle wirken nur in einer Richtung, wobei der zweite Strömungskanal nur in AusnahmefäHen wirksam wird.A vibration damper is from DT-AS 1 183 348 with a first flow channel. in which a check valve is switched on. and one parallel to it second flow channel of smaller cross-section known. These two flow channels only act in one direction, the second flow channel only being effective in exceptional cases.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckstoßdämpfer zu schaffen, bei dem insbesondere die Einstellzeit in der Nähe von Null liegt, so daß die bei einer Manometeranzeige in erster Linie interessie renden Druckspitzen ohne Verzögerung angezeigt werden.The invention is based on the object of creating a pressure shock absorber in which in particular the response time is close to zero, so that it is primarily of interest in a manometer reading resulting pressure peaks are displayed without delay.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung da durch gekennzeichnet, daß im Gehäuse parallel zum Zulaufkaiial ein Rücklaufkanal ausgebildet ist und die Düsenbestückung von Zulauf und Rücklaufkanal der art gewählt ist, daß der Strömungswiderstand im Rück laufkanal um ein Vielfaches größer ist als im Zulaufkanal.
Mit einer derartigen Anordnung ist es möglich, die Einstellzeit beispielsweise eines Manometers bezüglich der auftretenden Druckspitzen in starkem Maße zu verkürzen, so daß praktisch die Anzeige fast ohne jede Verzögerung erfolgt. Voraussetzung dafür ist der vor gesehene Rücklaufkanal mit einem gegenüber dem Ein-To solve this problem, the device is characterized in that a return channel is formed in the housing parallel to the inlet channel and the nozzle assembly of the inlet and return channel is selected so that the flow resistance in the return channel is many times greater than in the inlet channel.
With such an arrangement it is possible to shorten the setting time, for example of a manometer, with respect to the pressure peaks that occur to a great extent, so that the display takes place practically without any delay. The prerequisite for this is the provided return duct with a

laufkanal bei geöffnetem Rückschlagventil wesentlich kleinerem Kanalquerschniu, welcher gewährleistet, daß die Flüssigkeit praktisch zunächst ausschließlich unter öffnen des Rückschlagventils durch den Einlaufkanal hindurchströmt und das Meßgerät beaufschlagt, gleichzeitig aber unmittelbar ein gewisser Druckabbau stattfindet, da die Flüssigkeit in geringem Umfang in den Rücklaufkanal ausweichen kann, bevor in diesem der gleiche Druck wie im Einlaufkanal wirksam ist. Der Rücklaufkanal bildet einen hohen Drosselwiderstand.channel with an open check valve much smaller Kanalquerschniu, which ensures that the liquid practically initially only by opening the check valve through the inlet channel flows through it and acts on the measuring device, but at the same time a certain pressure reduction takes place immediately, since the liquid can escape to a small extent in the return channel before the the same pressure as is effective in the inlet channel. The return channel creates a high throttle resistance.

der praktisch ein Durchströmen in Einlaufrichtung verhindert which practically prevents a flow in the inlet direction

Bei Verwendung der Vorrichtung ergibt sich in einem beispielsweise nachgeschalteten Manometer ein Anzeigeverlauf gemäß einer stark geglätteten Kurve, wobei der maximale Druck bzw. die Druckspitze unmittelbar im Verlauf jeder einzelnen Taktzeit erreicht wird, während ein Druckabfall in nur sehr geringem Umfang von dem Anzeigegerät registriert wird; der Zeiger eines beispielsweise nachgeschalteten Manometers wird infolgedessen nur Ausschläge durchführen, die zwischen einem dem Spitzendruck entsprechenden Skalenwert und einem nur geringfügig darunter liegenden Wert liegen.When the device is used, a pressure gauge, for example connected downstream, results in a Display progression according to a highly smooth curve, with the maximum pressure or the pressure peak immediately is achieved in the course of each individual cycle time, while a pressure drop is only very slight Scope is registered by the display device; the pointer of, for example, a downstream manometer As a result, it will only perform swings that are between a pressure corresponding to the peak pressure Scale value and a value only slightly below.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments of the invention are given in the subclaims.

Ein Alisführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der F i g. I bis 3 erläutert. Es zeigt F i g. I eine Schemaansicht der Vorrichtung,An example of the implementation of the invention is illustrated with reference to FIGS. I to 3 explained. It shows F i g. I a schematic view of the device,

Fig.2 in schematischer Darstellung einen Axialschnitt der Vorrichtung und2 shows an axial section in a schematic representation the device and

F i g. 3 ein Diagramm mit der Kennlinie der Vorrichtung und mit weiteren Kennlinien bekannter Vorrichtungen vergleichbarer Art (die Kennlinien sind jeweils schematisch dargestellt).F i g. 3 shows a diagram with the characteristic curve of the device and with further characteristic curves of known devices of a comparable type (the characteristics are each shown schematically).

Druckstöße in Leitungssystemen usw. sind als Schwingungen bestimmter Frequenz zu betrachten, wobei für die meisten Vorgänge ausschließlich die Druckspitzen als Meß- bzw. Steuerwerte Bedemung haben.Pressure surges in pipe systems etc. are to be regarded as vibrations of a certain frequency, whereby for most processes only the pressure peaks are used as measured or control values to have.

Das zylindrische Gehäuse 1 der Vorrichtung weist einen Zulaufkanal 2 und einen parallel dazu verlaufenden Rücklaufkanal 3 auf. Die Kanäle 2 und 3 sind mit Innengewinde versehen. In den Zulaufkanal 2 ist eine einen Einlauf bildende Düse 4 eingeschraubt, deren Strömungskanaldurchmesser zwischen 0,3 bis 0,4 mm liegt. In den Zulaufkanal 2 ist hinter der Düse 4 ein Ventilsitzkörper 5 eingeschraubt, der einen Ventilsitz 6 trägt. Der Venttlkörper 7 ist mil einer Führungsstange 8 versehen, die in einer Bohrung 9 des Ventilsitzes lose geführt ist Die Führungsstange 8 und die Wandung der Bohrung 9 begrenzen einen einen freien Durchgang der in Frage stehenden Flüssigkeit ermöglichenden Ringspalt. Der Ventilsitz 6 ist mit einer weiteren Bonrung 10 zur Aufnahme einer Druckfeder 11 versehen, die zwischen dem Boden der Bohrung 10 und einem Ringflansch 12 am Ende der Führungsstange 8 abgestützt ist und den Ventilkörper 7 in der in F i g. 2 dargestellten Schließstellung hält. Die Elemente 5, 6 und 7 bilden ein an sich bekanntes Rückschlagventil.The cylindrical housing 1 of the device has an inlet channel 2 and one running parallel to it Return channel 3 open. The channels 2 and 3 are provided with internal threads. In the inlet channel 2 is a an inlet forming nozzle 4 is screwed in, the flow channel diameter of which is between 0.3 and 0.4 mm lies. A valve seat body 5, which has a valve seat 6, is screwed into the inlet channel 2 behind the nozzle 4 wearing. The valve body 7 is provided with a guide rod 8 provided, which is loosely guided in a bore 9 of the valve seat. The guide rod 8 and the wall of the Bore 9 delimit a free passage of the liquid in question allowing Annular gap. The valve seat 6 has a further rating 10 provided for receiving a compression spring 11, which between the bottom of the bore 10 and a Annular flange 12 is supported on the end of the guide rod 8 and the valve body 7 in the in F i g. 2 shown Holds closed position. The elements 5, 6 and 7 form a check valve known per se.

In den Zulaufkanal 2 ist hinter dem Rückschlagventil 5, 6, 7 eine eine Aiialbohrung 14 aufweisende Stellschraube 13 eingeschraubt, die zur Hubbegrenzung für den Ventilkörper 7 dient.In the inlet channel 2 is behind the check valve 5, 6, 7 an adjusting screw having an Aiialbohrung 14 13 screwed in, which is used to limit the stroke for the valve body 7 is used.

Die Stellschraube 13 ist an ihrem inneren Ende mit radial von innen nach außen verlaufenden Nuten 15 versehen, die eine Strömung der in Frage stehenden Flüssigkeit ermöglichen, wenn der Ventilkörper 7 gegen die Stellschraube 13 anliegt.At its inner end, the adjusting screw 13 is provided with grooves 15 extending radially from the inside to the outside provided that allow a flow of the liquid in question when the valve body 7 against the adjusting screw 13 is applied.

In den Rücklaufkanal 3 ist ein Vorsteuerdüse 16 eingeschraubt, deren Strömungskanaldurchmesser bei 0,2 bis 0,3 mm liegt. Hinter der Vorsteuerdüse 16 liegt eine l.juptdüse 17, die bei einer Länge von 20mm einen Kanaldurchmesser von 0,2 mm und bei einer Länge von 10 mm einen Kanaldurchmesser von 0,15 mm hat. Die angegebenen Maße beziehen sich auf ein Hydrauliköl, welches bei einer Temperatur von 50°C eine Viskosität von 5" Engler hat. Die Hauptdüse 17 ist in eine mit einer Axialbohrung 19 versehenen Schraube 18 eingesetzt, die ihrerseits in den Rücklaufkanal 3 eingeschraubt ist. Die Düsen 4 und 16 und die Hauptdüse 17 haben jeweils einen nach innen in die Axialbohrungen gerichteten Ansatz, dessen Außenquerschnitt kleiner ist als der Innendurchmesser der jeweiligen Kanäle 2 bzw. 3, wodurch Ringräume gebildet sind, die speziell zur Ablagerung von eventuell mitgeführten Schmutzpartikeln od. dgl. dienen.A pilot nozzle 16 is screwed into the return duct 3, whose flow channel diameter is 0.2 to 0.3 mm. Behind the pilot nozzle 16 there is one l.juptdüse 17, which has a length of 20mm Channel diameter of 0.2 mm and with a length of 10 mm has a channel diameter of 0.15 mm. the The dimensions given relate to a hydraulic oil which has a viscosity at a temperature of 50 ° C of 5 "Engler. The main nozzle 17 is inserted into a screw 18 provided with an axial bore 19, which in turn is screwed into the return duct 3. The nozzles 4 and 16 and the main nozzle 17 each have an inwardly directed approach into the axial bores, the outer cross-section of which is smaller than the inner diameter of the respective channels 2 and 3, whereby annular spaces are formed, which are specifically for Deposits of dirt particles or the like that may be carried along are used.

Das Gehäuse 1 ist in Außenhülsen 20 und 21 eingeschraubt, die mit Innengewinde versehene Anschlußstutzen 22 und 23 aufweisen. Der Stutzen 22 dient zum Anschließen der Vorrichtung aß eine vom Versorger (Pumpe od. dgL) kommende Leitung, während der Anschlußstutzen 23 zum Anschließen der Vorrichtung an eine zu einem Manometer 24 oder einem anderen Verbraucher führende Leitung dieni.The housing 1 is screwed into outer sleeves 20 and 21, the connecting pieces provided with internal threads 22 and 23 have. The nozzle 22 is used to connect the device ate from the supplier (Pump od. DgL) incoming line, while the connecting piece 23 for connecting the device to a line leading to a pressure gauge 24 or another consumer is used.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Eine insbesondere mit hoher Frequenz schwingende bzw. pulsierende Flüssigkeit fließt (Pfeil I), den Weg des geringsten Widerstandes suchend, durcn die Düse 4 und durch das Rückschlagventil zum Manometer 24 oder einem anderem Verbraucher. Die Düse 4 bremst das Medium leicht ab. so daß das Rückschlagventil 5, 6, 7 nicht schlagartig beaufschlagt wird. Die eine Hubbegrenzung bildende Stellschraube 13 ist abhängig von der Schwingungsfrequenz so eingestellt, daß das Rückschlagventil zum Schließen und Wiederöffnen nur sehr wenig Zeit benötigt, wodurch die Ansprechzeit bzw. Einstellzeit nahzu bei Null gehalten wird. Bei hohen Frequenzen wird die Stellschraube tiefer in den Zulaufkanal 2 eingeschraubt, so daß auch der von dem Ventilkörper 7 zurückzulegende Weg verkleinert wird.The method of operation of the device is as follows: A particularly oscillating or high frequency pulsating liquid flows (arrow I), looking for the path of least resistance, through the nozzle 4 and through the check valve to the pressure gauge 24 or another consumer. The nozzle 4 slows it down Medium slightly. so that the check valve 5, 6, 7 is not acted upon suddenly. The one stroke limiter forming adjusting screw 13 is set depending on the oscillation frequency so that the check valve very little time is required to close and reopen, which means that the response time or Adjustment time is kept close to zero. At high frequencies, the adjusting screw goes deeper into the inlet channel 2 screwed in, so that the path to be covered by the valve body 7 is also reduced.

Die in Frage stehende Flüssigkeit strömt anschließend durch den Anschlußstutzen 23 zum Manometer 24 oder einem anderen Verbrauchersystem. Während der Druckabfallperioden vor der Vorrichtung wird das Rückschlagventil schlagartig geschlossen, und die Flüssigkeit strömt (Pfeil II) durch die Vorsteuerdüse 16 und die Hauptdüse 17 gedämpft zurück in das vorgeschaltete System (Pumpe od. dgl.)The liquid in question then flows through the connecting piece 23 to the manometer 24 or another consumer system. During the periods of pressure drop in front of the device, the Check valve closed suddenly, and the liquid flows (arrow II) through the pilot nozzle 16 and the main nozzle 17 is damped back into the upstream system (pump or the like)

Die Strömungskanalquerschnitte der Düsen 4. 16 und 17 können veränderbar sein oder nicht. Die einzelnen durch die Düsen bzw. das Rückschlagventil gebildeten Strömungskanäle in den beiden Kanälen 2 und 3 können in radialer Richtung versetzt zueinander angeordnet sein, so daß in die Kanäle 2 und 3 gegebenenfalls eingedrungene Feststoffteilchen nicht direkt den je weils nachfolgenden Strömungskanälen zugeführt werden, sondern sich in den als Stauräume wirkenden freien Teilen der Kanäle 2 und 3 ablagern. Der Düse 4 kann eine zweite Düse zugeordnet werden, so daß in dem Kanal 2 ein zusätzlicher Stauraum gebildet wird.The flow channel cross-sections of the nozzles 4, 16 and 17 may or may not be changeable. The single ones Flow channels formed by the nozzles or the check valve in the two channels 2 and 3 can be arranged offset from one another in the radial direction, so that in the channels 2 and 3 if necessary penetrated solid particles are not fed directly to the subsequent flow channels, but are deposited in the free parts of the channels 2 and 3, which act as storage spaces. The nozzle 4 a second nozzle can be assigned, so that an additional storage space is formed in the channel 2.

In F i g. 3 gibt die gestrichelte Kurve a die Manometeranzeige ohne Druckstoßdämpfung wieder, wobei die Amplitude der Schwingung a beispielsweise von der Charakteristik einer Versorgungspumpe od. dgl. abhängig ist. Die Schwingung a zeigt, daß der Manometerz.eiger od. dgl. verhältnismäßig große Ausschläge durchführt, was für die meisten Meßzweckc oder bei an die Pumpe angeschlossenen Verbrauchern unerwünscht ist.In Fig. 3, the dashed curve a shows the pressure gauge display without pressure shock absorption, the amplitude of the oscillation a being dependent, for example, on the characteristics of a supply pump or the like. The oscillation a shows that the manometer pointer or the like performs relatively large deflections, which is undesirable for most measurement purposes or for consumers connected to the pump.

Bei Verwendung der neuen Vorrichtung ergibt sich in einem beispielsweise nachgeschalteten Manometer ein Anzeigeverlauf gemäß der Kurve c, d. h., der maximale Druck bzw. die Druckspitze wird unmittelbar im Verlauf jeder einzelnen Taktzeit erreicht, während der Druckabfall außerordentlich gering is«, so daß der Zeiger eines beispielsweise nachgeschalteten Manometers — bezogen auf einen Spitzendruck von 100 bar — nur Ausschläge zwischen dem Skalenwert und einem nur geringfügig darunter liegenden Wert durchführen wird.When using the new device, for example, results in a downstream manometer a display course according to curve c, d. That is, the maximum pressure or the pressure peak is immediately in the Course of each individual cycle time reached, while the pressure drop is extremely small, so that the pointer for example a downstream manometer - based on a peak pressure of 100 bar - only Will fluctuate between the scale value and a value only slightly below it.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1, Zwischen eine eine hinsichtlich des Druckes pulsierende Flüssigkeit aufnehmende Leitung und ein Manometer od. dgl., das zur Erfassung von in der Flüssigkeit auftretenden Druckspitzen dient, einsetzbare Vorrichtung, deren Gehäuse einen mit einer Düse und einem in Reihe dazu liegenden kann nicht zum Manometer gelangen, so daß der Manometerzeiger auch nicht zurückschnellen kann. Ein Druckausgleich ist aufgrund der Undichtigkeit des Ventilsitzes möglich.1, Between a line receiving a pressure pulsating fluid and a manometer or the like, which is used to detect in the liquid occurring pressure peaks serves, usable device, the housing with a one nozzle and one in series with it cannot get to the manometer, so the manometer pointer can not bounce back either. A pressure equalization is due to the leakage of the valve seat possible. Bei einer Vorrichtung gemäß der US-PS 2 191 990, deren Gehäuse einen mit einer Düse und einem in Reihe dazu liegenden Rückschlagventil bestückten Zulaufkanal aufweist, besteht für das Druckmedium bis zum Manometer nur ein einziger Weg über dieses Rück-In a device according to US Pat. No. 2,191,990, the housing of which has one with a nozzle and one in series has an inlet channel fitted with a non-return valve, there is for the pressure medium up to Manometer only one way over this return Rückschlagventil bestückten Zulaufkanal aufweist, io schlagventil. wobei das Medium.auf seinem Strömungs-Has check valve equipped inlet channel, io check valve. whereby the medium. on its flow dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) parallel zum Zulaufkanal· (2) ein RücKlaufkanal (3) ausgebildet 1st und die Düsenbestückung von Zulauf- und Rücklaufkanal derart gewählt ist, daß der Strömungswiderstand Im Rücklaufkanal um ein Vielfaches größer ist als cm Zulaufkanal.characterized in that a return channel in the housing (1) parallel to the inlet channel (2) (3) 1st and the nozzle assembly of the inlet and return channel is selected so that the Flow resistance in the return channel is many times greater than cm of the inlet channel. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenbestückung des Rücklaufkanals (3) aus einer Hauptdüse (17) und einer Vorsteuerdüse (16) besteht, die der Hauptdüse in Rückstromrichtung nachgeschaltet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that that the nozzle assembly of the return channel (3) consists of a main nozzle (17) and a pilot nozzle (16), which is connected downstream of the main nozzle in the return flow direction. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Zulauf- (2) bzw. den Rücklaufkanal (3) eingesetzten Düsen (4. 16, 17) jeweils einen nach innen gerichteten Ringkragen aufweisen, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Zulauf- bzw. Rücklaufkanals.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that in the inlet (2) or the return channel (3) inserted nozzles (4, 16, 17) each have an inwardly directed annular collar, the outer diameter of which is smaller than the inner diameter of the inlet or return channel. 4. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal der Düse (4) im Zulaufkanal (2) gegenüber dem des Rückschlagventils (5, 6, 7) und/oder der Strömungskanal der Hauptdüse (17) gegenüber dem der Vorsteuerdüse (16) im Rücklaufkanal (3) in radialer Richtung gegeneinander versetzt sind.4. Apparatus according to claim I, characterized in that that the flow channel of the nozzle (4) in the inlet channel (2) opposite that of the check valve (5, 6, 7) and / or the flow channel of the main nozzle (17) opposite that of the pilot nozzle (16) are offset from one another in the radial direction in the return channel (3).