DE10017556B4

DE10017556B4 - Venturidüse mit veränderbarem nutzbarem Unterdruck

Info

Publication number: DE10017556B4
Application number: DE2000117556
Authority: DE
Inventors: Frank Heppes
Original assignee: Heppes Frank Dipl-Ing
Current assignee: Heppes Frank Dipl-Ing
Priority date: 2000-04-03
Filing date: 2000-04-03
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2020-04-04
Also published as: DE10017556A1

Abstract

Vorrichtung zum Einstellen des in mindestens einer (Venturi-) Düse erzeugten Unterdrucks, dadurch gekennzeichnet, dass eine lineare Verschiebung einer Stauplatte im Austrittsbereich des Fluids hinter der mindestens einen Düse zur Einstellung des Gegendrucks erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, daß fluiddurchströmte Venturidüsen verwendet werden, um einen nutzbaren Unterdruck zu erzeugen.
Der vom Überdruck p und dem Umgebungsdruck p_u abhängige nutzbare Unterdruck p (x₁, p, p_u) wird über eine ortsfeste Bohrung an einer Stelle x₁ der Venturidüse entnommen.
Dazu wird das Fluid vom Druck p auf den Umgebungsdruck p_u entspannt, wobei innerhalb der Düse ein Druck p(x) auftritt, der stellenweise kleiner als p_u ist.
An geeigneter Stelle x₁ wird der Unterdruck p(x₁) über eine Bohrung entnommen.
Dieser Unterdruck ist bei konstantem Druckverhältnis p/p_u auch konstant und kann durch Drosselung von p vor dem Düseneintritt maximal auf p_u erhöht werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine Veränderung des Nutzdruckes ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Hinter dem Fluidaustritt der Venturidüse wird eine axial verschiebliche Stauplatte angebracht.
Auf die Stauplatte auftreffende Fluidteilchen erzeugen dort einen Staudruck p_s in Abhängigkeit der Entfernung von Stauplatte zu Düsenaustritt.
Die Venturidüse wird nun bei dem Druckverhältnis p/p_s betrieben.
Durch die Erfindung kann der Unterdruck p(x₁) bei konstantem Druckverhältnis p/p_u auf den maximalen Druck p erhöht werden.
Der Unterdruck p(x₁, p, p_s) kann durch Verschieben der Stauplatte mittels einer linearen Verstelleinheit als Stellelement (Gewindespindel, Linearmotor, etc.) gezielt verändert werden, insbesondere in Verbindung mit einem Regel- und Steuerkreis.
Ein nachfolgend beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht aus einem Druckbehälter, in dessen Inneren ein Fluid mit dem Druck p gespeichert ist, einer Venturidüse, aus der das Fluid ausströmt und in welcher der nutzbare Unterdruck entnommen wird, sowie einer mittels linearer Verstelleinheit in Achsrichtung der Düse linear verstellbar angeordneter Stauplatte. Das Fluid strömt durch eine Venturidüse gegen den Druck p_s < p aus, so daß der Druck des Fluids innerhalb der Düse von den Drücken p und p_s und der Wegkoordinate, hier zweckmäßig parallel zur Düsenachse mit x bezeichnet, abhängt.
Der Druck p_s ist der Staudruck des aus der Düse austretenden Fluids, der sich beim Auftreffen des Fluidstoms auf eine Stauplatte an der Stelle x_s einstellt, das heißt p_s = p_s(x_s).
In dem geringsten Querschnitt der Düse, dem hier zweckmäßig die Koordinate x₁ zugeordnet wird, stellt sich im Fluid der geringste Unterdruck p(x₁, p, p_s) in Abhängigkeit von p und p_s ein. Dieser Unterdruck p(x₁, p, p_s) wird über eine Bohrung an der Stelle x₁ zur technischen Nutzung entnommen.
Die Stauplatte ist hinter dem Austritt der Venturidüse in Achsrichtung linear verschiebbar angeordnet, so daß der Wert des sich einstellenden Staudrucks p_s von der aktuellen Position x_s der Stauplatte abhängt. Der Wert von x_s liegt zwischen den Extrempositionen des Verstellweges, x_s = x_a und x_s = x_u mit p_s(x_a) = p und p_s(x_u) = p_u.
In der einen Extremposition x_s = x_a verschließt die Stauplatte den Düsenaustritt, so daß in der Bohrung der Druck p anliegt, das heißt p(x₁, p, p_s(x_a) = p) = p.
In der anderen Extremposition x_s = x_u tritt praktisch keine Staupunktströmung mehr auf, so daß der Staudruck p_s gleich dem Umgebungsdruck p_u gesetzt werden kann, das heißt p_s(x_u) = p_u, und das Druckverhältnis p/p_s(x_u) = p/p_u erreicht einen maximalen Wert.
In der Anlage zeigt 1 eine Anordnung aus Druckbehälter, Venturidüse, Stauplatte und linearer Verstelleinheit.

Claims

Vorrichtung zum Einstellen des in mindestens einer (Venturi-) Düse erzeugten Unterdrucks, dadurch gekennzeichnet, dass eine lineare Verschiebung einer Stauplatte im Austrittsbereich des Fluids hinter der mindestens einen Düse zur Einstellung des Gegendrucks erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des in der mindestens einen Düse erzeugten Unterdrucks im Austrittsbereich des Fluids durch einen oder mehrere linear- oder winkelbeweglich angeordneten Staukörper jeglicher Form erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer oder mehreren Stelleinheiten (zum Beispiel hydraulischen, pneumatischen, elektrischen, piezoelektrischen oder elektromagnetischen Motoren) linear oder im Winkel bewegte Staukörper den Gegendruck der mindestens einen Düse und damit auch den Druckverlauf innerhalb der mindestens einen Düse einstellen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Düse bezüglich eines feststehend oder beweglich angeordneten Staukörpers bewegt wird.